3GPPにおける5G標準化の最前線

5Gにおけるネットワークスライシングとエッジコンピューティング

　サムスンのエリック・グットマン氏（Erik Guttman、3GPP TSG-SA 議長）とKDDIの中野 裕介氏（同副議長）は、3GPP SA（サービスとシステム・アスペクト）の動向について述べたが、ここではそのうち、mMTC（超多数端末の同時接続）やURLLC（超信頼性・低遅延通信）を中心に紹介する。

　IoT時代を迎えて、人以外の通信をカバーするためには、既存の4Gネットワークと比較して大幅に多様なサービスを可能にする技術が求められる。そのために、5Gで標準仕様化されたのがmMTC（超多数端末の同時接続）である。

　5GのmMTCは、LTEの10〜100倍の数のIoTデバイスの接続を可能にして、その接続機器数の密度は実に100万台／km²となっている。

　図9は、5G環境においてマッシブIoT（IoTデバイスの超多数同時接続）が求められる背景を示す。5G環境では、e-ヘルスから商業、農業、スマートハウス、産業（工場）、自動車、エネルギーに至るまで、既存の4Gネットワーク環境と比較して大量のデバイスが接続されるため、多様なサービスが期待されている。

　このようなマッシブIoTを効率的に実現するため、5GのURLLC（超高信頼性・低遅延通信）では、

1. ネットワークスライシング〔ネットワーク機能の仮想化技術（NFV）で実現〕
2. エッジコンピューティング〔基地局の近くに汎用サーバ（分散クラウド）を設置して実現〕

などの技術を導入した。

〔1〕ネットワークスライシング

　図10は、URLLCを実現するネットワークスライシングの例である。

　（1）図10の上部のスライスは、例えば、4K動画像などを大量に送受信するeMBB（大容量・超高速通信）のスライスAとし、（2）図10の下部のスライスBは、自動運転車などの制御を行うURLLC（超信頼性・低遅延通信）のスライスとする（スライスはいくつでも可能であるが、ここでは2つのスライスとした）。

　スライスAとスライスBは、図10の中央の共有ネットワーク機能サーバで分離（絶縁）されており、それぞれ独立している。このため、スライスAのトラブルがスライスBに影響を与えることはない。

　これまで4G（LTE）などのネットワークでは、1つのネットワーク内ですべてを処理していたが、5Gでは、このようなネットワークスライシングによって、例えば、映像用サービス群、医療用サービス群、製造業用サービス群ごとにネットワークスライスとして切り出し、それぞれにスライスを割り当てて通信することが可能になる。

〔2〕エッジコンピューティング

　図11は、URLLC（超信頼性・低遅延通信）を実現するエッジコンピューティングの構成例である。これは、低遅延サービスを実現するときに威力を発揮する技術である。通常は、スマートフォンから、5G基地局（gNB）を介して中央に位置するネットワークセンターにあるコアネットワークに接続し、そこからインターネット（クラウド）に抜けていく（接続される）のがこれまでのネットワークの姿であった。

　今後、5G時代に超低遅延の通信が可能になれば、スマートフォンに近い基地局（エッジ側）の中に、コアネットワークの一部を配置する技術が、5Gで実現できるようになる。これによって、エッジ側にクラウド（分散クラウド）が置けるようになり、このような技術を使って、エッジコンピューティングが実現できるようになったのである。