モバイル エッジ コンピューティング: 5G の真の未来

5G の約束はまだ果たされていないが、失敗と断言するのは時期尚早だ。データバンクのCEO、ラウル・K・マーティネック氏は、真の5Gはモバイルエッジコンピューティングを通じて実現され、その中核となるのはデータセンターだと語った。

米国の大手無線通信事業者はすべて、全国に5G無線ネットワークアクセスを提供できると宣伝している。同時に、消費者と企業は、デジタルプロセスのパフォーマンスと効率を飛躍的に向上させる次のキラーアプリを熱心に待っています。ただし、真の 5G の速度と機能は、モバイル エッジ コンピューティングにも依存します。モバイル エッジ コンピューティングは、ワイヤレス キャリアが中心となり、アプリケーションがネットワーク上でより高速に応答できるようにします。データ センターは、アプリケーションとネットワーク インターフェイスの統合を実現する上で中心的な役割を果たします。

たとえば、マルチプレイヤー ゲームを考えてみましょう。オペレータがパケットをローカル（つまり、メトロ レベル）に維持できない場合、すべてのユーザーに同等のパフォーマンスを提供することは不可能になります。ある人が Verizon デバイスを使用し、別の人が AT&T デバイスを使用している場合、2 つのパケット ストリームは数百キロメートル離れた場所でピアリングされる可能性があり、ジッターと遅延が発生して、すべての地域のプレーヤーにストレスを与えます。同様に、ゲーム ソフトウェア スタックが 1,500 キロメートル離れたコア データ センター市場に配置されている場合、そのパフォーマンスは自宅のコンソール エクスペリエンスに匹敵するものにはなりません。ネットワークだけでなく、アプリケーションのコンピューティングとストレージもローカルである必要があります。この場所はエッジ データ センター内にあり、モバイル エッジ コンピューティングの 5G 機能を活用します。

ゲーム開発者は、ネットワークとアプリが連携して相互に理解できるように、同じ大都市圏内の異なるネットワーク上の複数の電話間でデータ パケットを保持するための 5G ワイヤレス ネットワークを必要とします。さらに、ネットワーク スタックとアプリケーション スタックは異なる当事者によって開発されるため、相互接続、セキュリティ、キャリア中立性、およびスケーラビリティを可能にするマルチテナント エッジ データ センターで切り替えを行う必要があります。この方法でのみ、ビデオ ゲームはユーザーに平等で楽しい体験を提供し、ワイヤレス ネットワークを活用してユビキタスなカバレッジを実現できます。

インフラの改善は次のように実行する必要があります。

5Gの4つの主要コンポーネント

現実的に考えると、5G がこのような体験を実現するには、まだ数年かかるでしょう。通信事業者は進歩を遂げているものの、真の「スタンドアロン」5Gネットワ​​ークを展開するには、まだやるべきことがたくさんある。この目標を達成するには、次の 4 つの主要コンポーネントを備えたネットワークの進化が必要です。

1. 基地局、スモールセル、または屋上の RF 配布からデバイスまで、フルバンド、トリプルスペクトルバンドの「レイヤーケーキ」を統合します。これにより、低周波数、中周波数、高周波数が統合され、5G の超広帯域 (UWB) と超低遅延 (ULL) が実現します。キャリアはまだ目標の約 25% しか達成していません。
2. 仮想化ネットワーク コアを 4G から 5G に再構築します。これにより、コアは集中型の設計から、比較的少数の制御ポイントが数十のユーザー プレーン ロケーションに分割され、アプリケーションがよりローカルなネットワークにアクセスできるアーキテクチャに変換されます。
3. 無線アクセス ネットワーク (cRAN または vRAN) を仮想化することで、1 つのエリアにあるセル タワーがリソースをプールしてピーク時のユーザー アクティビティを処理し、セル エリア間のハンドオフを改善できるようになります。これにより、4G の場合のように、ピーク時のアクティビティに合わせて個々のマクロ サイトのサイズを設定する必要がなくなります。
4. オープン ネットワーキング コンポーネントを活用します。これにより、主要なネットワーク機能が、汎用ハードウェア上で実行されるソフトウェアとして「仮想化」され、アプリケーションをネットワークに直接接続できるようになります。このアプローチにより、モバイル ユーザーは、より近い場所にある cRAN セル タワーのエッジ コンピューティングにアクセスし、集約ポイントの点でインターネットのように動作できるようになります。

通信事業者がこれら 4 つのコンポーネントをすべて導入し、顧客を 4G 周波数から 5G レイヤーケーキ バンドに移行すれば、セル エリアあたり数百万の IP アドレスをサポートできるワイヤレス ネットワーク (大規模なマシン間通信) で 5G の真の魅力を実現できると同時に、ユーザーに 1Gbs の速度 (超広帯域)、10ms 未満の遅延 (超低遅延通信)、および極めて低いジッターを提供できるようになります。

この新しいワイヤレス ネットワーク トポロジにより、ネットワーク スタックとアプリケーション スタックを統合してプログラム的に対話できる、真のマルチアクセス エッジ コンピューティング (MEC) を実現できます。これこそがモバイル エッジ コンピューティングの真髄であり、ゲーム、電子小売、金融取引、あるいは想像できるあらゆるモバイル インタラクションにおいて究極のユーザー エクスペリエンスを実現します。

データセンターはモバイルエッジコンピューティングにおいて重要な役割を果たす

真の5Gの実現には、1,000億ドルの設備投資という高額なコストがかかります。通信事業者が 5G に必要な投資を行ったとしても、5G ネットワークの強化された機能を効果的に活用できる次世代のアプリケーションとデバイスを作成するには、ソフトウェア開発者、SaaS 企業、ハードウェア メーカーのエコシステムが必要になります。

このエコシステムでは、今日のアプリと Web の連携と同様に、物理的な場所が相互作用する必要があります。これらの拠点は、数十の都市の地理的な場所に位置するマルチテナント エッジ データ センターです。低遅延アプリケーションの開発、展開、拡張のためのモバイル エッジ コンピューティング インフラストラクチャを作成するには、これらのエッジ データ センターとポータルを 5G ネットワークに接続する必要があります。

5G とモバイル エッジ コンピューティングは定義上は別個のものですが、最終的にはアプリケーションとそのデータはデータ センターに保存されます。エンド ユーザーにワイヤレス コンピューティングを提供するには、クラウド プロバイダーは、必要な電力密度、冷却、セキュリティ、相互接続性を提供できるすべての主要都市圏のデータ センターを活用する必要があります。

恐れることはありません。5Gがやって来ます

商用インターネットの出現まで遡ると、あらゆる技術サイクルには同じパターンがあります。通信事業者が初めて 4G を導入したときのことを思い出してください。懐疑論者は、新しいアプリが新しい容量をすべて使用するかどうか疑問視している。 BlackBerry のタッチキーボードに皆がどれだけ満足していたかを思い出してください。その後すぐにスマートフォンが登場し始め、知らない間にアプリのエコシステムが発達し、人々が利用する何千ものユースケースが生まれました。 5G によって実現される同様の世代のアプリケーションにより、通信事業者は投資を回収できるようになり、10 年後には 5G の影響は、今日の社会やビジネスの世界に 4G が与えた影響と変わらないものになるでしょう。

5G が約束する余分な帯域幅と超低遅延を活用できる次のキラー アプリまたはキラー アプリ セットを誰もが待っている一方で、今日のインターネットは非常にうまく機能しています。リアルタイム言語翻訳用の AI モデル、トレーニングやナビゲーション用の仮想現実アプリケーション、自動運転車やドローンなどについて考えてみると、5G の未来がどのようなものになるのか想像できるようになります。

恐れることはありません。5G がやって来ます。これが大きな影響を及ぼすことは間違いありません。 4G や 3G とは異なり、5G はネットワーク、データ、アプリケーションをすべてどのように接続する必要があるかを考慮して設計されました。これが、5G が従来のワイヤレス アーキテクチャと異なり、より強力になる理由です。 5G では、さらに重要な点として、ネットワーク帯域幅と遅延速度が増加し、ネットワークがアプリケーション層で構築され接続されるようになるため、5G を活用するアプリケーションが普及するでしょう。これらの接続は、多数のメトロ市場にわたるマルチテナント エッジ データ センターで有効になります。今日のデータセンターは拡大し続け、クラウドとネットワークの融合により、新しい世代のアプリケーションとユースケースが生まれます。