5Gとは
5Gとは
5Gは、第5世代の無線ネットワーク技術です。4Gに続くグローバルな無線技術の次の標準である5Gを使用すると、データ速度の向上、遅延の低減、ユーザーやデバイスの増加やサービスの拡大への対応のために設計された新しい種類のネットワークを実現できると同時に、ネットワーク効率を向上させることができます。
5Gでは、3つの幅広いユースケースをサポートしています。
- 拡張モバイル ブロードバンド（eMBB） — ワイヤレス接続用の広帯域のサービス。
- 超高信頼低レイテンシ通信（URLLC） — 重大要件向けの超高信頼低レイテンシ通信。
- 大規模マシン タイプ通信（mMTC） — 多数のセンサーや監視デバイス向けの信頼度の高い通信。
5Gのダウンリンクピークデータレートは最大20 Gbpsに達し、これは4G LTEのピーク速度1 Gbpsの20倍に相当します。同様に5Gでは、ユーザーエクスペリエンスデータレートでの10～100倍の改善を実現し、4Gの接続デバイス数の10～100倍の数のデバイスをサポートし、1ミリ秒（ms）ほどの超低レイテンシを実現することが見込まれています。
5G時代は、ネットワークの性能と速度が大幅に向上し、革新的で新しく強化された接続エクスペリエンスをユーザーに提供することができます。5Gは、拡張現実、仮想現実、複合現実（AR、VR、MR）、ビデオ会議、産業の自動化、自動運転車、コネクテッド医療機器などの新しいユーザーエクスペリエンスとサービスを実現し、ビジネスアプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。
5Gが解決する問題とは何か
サービス プロバイダは 5G を活用することで、ビット当たりのコストを大幅に抑えながら、増大し続けるデータ トラフィックに対応できるようになります。また、消費者、政府、および企業向けの新しい5Gサービスを可能にすることで、5Gはサービス プロバイダにとって加入者あたりの平均収益（ARPU）の減少を防ぐこともできます。
企業にとっては、生産性や俊敏性の向上、サービス範囲の拡大によるメリットがあり、5G技術の最大の受益者になることが期待されています。たとえば、期待される最大の変化には、無線制御のロボットが働く工場のような工業の自動化があります。このような環境では、非常に小さな可動部品さえも、生産ラインに沿って無線で追跡、操作、管理されます。
ヘルスケアは、5G のユースケースとして注目される別の主要分野です。リモート手術やコネクテッドカーが、医療が行き届かなかった場所で人命を救うことになるでしょう。5G主導の機能の活用で、小売業では実在の店舗か店舗の外かに関係なく、商品のお試し、スタイリング、購入において新しいエクスペリエンス（AR、VR、MR）を提供するようになります。
消費者にとっては、クラウド ゲーミングがあります。これは、ゲーム用の負荷のかかるクライアントが不要な新しいアプリケーションであり、ゲームは 5G のネットワーク エッジから直接レンダリングさ れます。ARおよびVRのトラフィックは、現在、5G導入初期のトラフィックのおよそ20%を占めています。家庭用5Gブロードバンドサービスを提供するための固定無線アクセス（FWA）の使用も、勢いを増しています。
政府にとっては、スマート シティ、公共事業、公的安全機関において 5G の機能で大きなメリットがあります。コネクテッドカーと自動車ソリューションは、道路をより安全にし、人命を救うのに貢献できます。
5Gの仕組み
5Gでは新しい容量とレイテンシの要件を満たすために新しい技術コンポーネントを必要とします。
- 新しいスペクトル：高データレートを達成するために、5Gは6GHz、センチメートル波（cm）（6～30GHz）、ミリ波（mm）（> 30GHz）以上の新しいスペクトル帯域幅を使用する必要があります。5Gは6GHz未満のスペクトル帯域にも導入されます。低い帯域ではカバレッジを提供し、高い帯域では容量を提供します。
- Massive MIMO：MIMO（複数入力複数出力方式）は、複数の伝送および受信アンテナを使用して無線リンクの容量を増加させる方法です。それに比べて、Massive MIMOは、かなり多い（ 8、16、64、128など）アンテナを使用するMIMOシステムです。Massive MIMOは、スペクトル効率とネットワークカバレッジを向上させます。
- 5G New Radio（5G NR）：新しい5G無線アクセス技術である5G NRは、5Gネットワーク向けに3GPPにより開発されたものです。5G NR は、ウルトラリーンの設計原則に基づいており、シグナル化とエネルギー消費を削減します。また、5G NR は柔軟なフレーム構造で設計されており、多様な 5G サービスを効率的に倍増し、将来の 5G サービスとの前方互換性を提供します。
- Open RAN：Open RANとは、オープンな無線アクセスネットワークのことです。特に、Open RAN は、モバイル ネットワーク アーキテクチャにおける継続的なシフトであり、サービス プロバイダがさまざまなベンダーの非独占的サブコンポーネントを使用することを可能にします。ベースバンド ユニット（BBU）やリモート無線ヘッド（RRH）といった特定の独自コンポーネントは、集中ユニット（CU）、分散ユニット（DU）、無線ユニット（RU）に細分化されるようになりました。Open RAN では、新たに細分化された機能を仮想化またはコンテナ化することも可能です。O-RAN アライアンスは、これらのコンポーネント間のインターフェイスのオープン性と相互運用性を確保することで、さらに一歩進んだ取り組みを行っています。
- 5Gコアネットワーク（5 GC）：3GPPによって標準化された5GCは、サービスベースアーキテクチャ（SBA）として設計されています。すべてのコアネットワーク機能は、ユーザープレーン、コントロールプレーン、ステートレスネットワーク機能、オープンインターフェイス、APIなどのクラウドネイティブ原理で実装されています。コアネットワーク機能は容易に導入、アップデート、拡張でき、新しいサービスをより低価格で開始できます。
- 5G伝送：eMBB、URLLCといった新しい5GユースケースをサポートするmMTCには、トラフィックの大幅な増加だけでなく、各特定のユースケースごとにさまざまなネットワーク特性のトランスポートネットワークを処理できる伝送ネットワークが必要です。デバイス、サービス、新しいビジネスモデルの拡大し続ける範囲を満たす必要があります。大規模容量を可能にするには、トランスポートネットワークは、アクセス/プリアグリゲーションレイヤーで25G、N x 25Gを、アグリゲーションレイヤーで100G、N x 100Gを、サービスプロバイダコアで最大400Gをサポートできなくてはなりません。さらに、トランスポートネットワークは、10ms未満のレイテンシに対応するための厳しい時間要求に応じる必要があります。
- ネットワークスライシング：ネットワークスライシングを使用することで、複数の独立したエンドツーエンドの論理ネットワークを共有された物理インフラストラクチャで実行することができます。各スライスは、サービスやアプリケーションに対して特定のサービス品質（QoS）を提供できます。ネットワーク スライスは、ネットワークの複数のパートにわたって（アクセス ネットワーク、コア ネットワーク、トランスポート ネットワーク）広がることができます。
- エッジコンピューティング：コンピューティング、ストレージおよびネットワークリソースは、エッジコンピューティングによって加入者とエンドユーザーのより近くに移動できます。より近接することで、応答時間を改善し、帯域幅を節約します。エッジコンピューティングは、エッジクラウドとしても知られており、企業や工場フロアなど顧客構内に導入でき、サービスプロバイダが管理またはホストすることができます。
- Telcoクラウド：オープンプラットフォームであるTelcoクラウドによって、特定のサービスプロバイダに縛られることがありません。クラウドネイティブ機能からなる幅広いエコシステムを利用できることで、インフラストラクチャの拡張、オペレーションの改善、より優れたサービス速度の実現が可能です。Telcoクラウドは、サービスの俊敏性とサービスの迅速な革新を可能にし、サービスプロバイダは自身のビジネスモデルを活性化するようなアプリケーションやサービスの新しい波を作り出すことができます。
- セキュリティ：5G、IoT、ネットワークスライシング、エッジコンピューティングは、新たな攻撃に直面しています。脅威はどこからでもやってきて、量や頻度も増しており、より巧妙化されたものになっています。既存のセキュリティアプローチを強化できない場合、5Gのセキュリティがパフォーマンスのボトルネックになる可能性があります。サイロ化されたシステムと手動での応答は、もはや効率的ではありません。必要なのは、つながったアプローチです。ネットワークと外部エコシステムの包括的な視点を持つことで、脅威の完全な認知、動的な適応、ネットワーク全体で一貫したセキュリティポリシーの施行が可能になります。
- MANO（Management and Orchestration）： 5Gでは、ネットワーク内で接続されたエンドユーザーのデバイス、ノード、サービスの数を大幅に増やすことができます。ネットワーク操作を必要な範囲と品質で手動で管理することは不可能です。今後のクラウドと5Gネットワークのスケールと複雑さに対応するための実践的な唯一の方法は、マルチベンダー、マルチクラウド環境で動作するOpen APIのフルサポートと、AIとML機能で継続的なナレッジを構築する、オペレーションの自動化です。
5G ネットワーク技術のパイオニア
5Gはクラウドや自動化のテクノロジーも含まれる広範にわたる変革の一部です。これらが一体となって、より堅牢で持続可能なプラットフォームをサービスプロバイダに提供します。ジュニパーネットワークスは、5Gだけではサービスプロバイダのビジネス変革の推進には不十分であると認識しています。サービスプロバイダが真の価値を創出し、これらのテクノロジーがもたらす可能性を実現するためには、クラウド、5G、自動化を総合的に考える必要があるのです。これらのテクノロジーは互いを基盤としており、場合によっては互いの存在がなければ機能しません。
たとえば、5Gのメリットの多くは、インフラストラクチャをクラウド化することなしには最適化できません。このクラウドは、TelcoクラウドやNFVI、分散型エッジクラウド、仮想化された機能、コンテナ化（VNF/CNF）、細分化など、形態を問いません。5G とクラウドを組み合わせることで、規模、性能、俊敏性が飛躍的に進化しますが、一方で運用が複雑になります。それを簡素化し管理できるのはネットワークの自動化だけです。
5G とクラウドは、消費者と企業に新しい体験を約束します。今日の 5G/マルチクラウドサービス環境で成功するために、サービスプロバイダはネットワーク運用を簡略化し、差別化されたカスタマーエクスペリエンスを提供する戦略を必要としています。ジュニパーは、これを「エクスペリエンスファースト ネットワーク」と呼んでいます。
サービスプロバイダ向けのエクスペリエンスファースト ネットワークのアプローチは、3 つの主要なソリューション分野に焦点を当てています
。• 効率的な IP トランスポート
を実現するスケーラブルな IP サービス ファブリック• Telcoとエッジクラウド
を簡略化するクラウドファーストのアプローチ• マネージド エンタープライズ サービスによる確実なサービス体験
これらの各ソリューション領域は、以下のエクスペリエンス・イネーブラに支えられています。
• コネクテッド セキュリティによるユーザー、デバイス、アプリケーション、インフラストラクチャの保護
• インテリジェントな自動化による複雑な仕組みの簡素化で、より良いカスタマーエクスペリエンスの実現
5Gに関するよくある質問
4Gと5Gの違いとは
5Gは、ダウンリンクのピークデータレートを最大20 Gbps提供できるように設計されています。これは、4G LTEのピーク速度1 Gbpsより20倍高速です。また、5Gでは、ユーザーエクスペリエンスのデータレートが10倍から100倍に向上するとともに、4Gの10倍から100倍の接続デバイスをサポートすることで、1ミリ秒（ms）単位の超低レイテンシ性を実現することが期待されています。5Gは、拡張現実（AR）、仮想現実（VR）、および複合現実（MR）アプリケーション、産業オートメーション、自動運転車、およびコネクテッドメディカルデバイスなどの分野で、新たに革新的なユーザーエクスペリエンスやサービスを可能にします。
サービス・プロバイダは、なぜ5Gを必要としているのでしょうか？
サービス・プロバイダは、ビットあたりのコストを大幅に抑えながら、増え続けるデータ・トラフィックを処理する目的において5Gを必要としています。また、消費者、政府、および企業向けに新たな 5G サービスを実現することで、5G は、サービス・プロバイダにとって、ユーザー 1 人当たりの平均収入（ARPU）の減少を防ぐ機会となります。
5Gを実現するために必要となる補完技術とは？
以下の技術は、5Gの新たな容量とレイテンシーの要件を満たすことを支援します：
5G のトランスポート： 5G のユースケースでは、トラフィックの大幅な増加だけでなく、特定のユースケースごとの多種多様なネットワーク特性に対応できるトランスポート ネットワークが必要となります。
運用の自動化： 5G では、ネットワーク内で接続できるエンドユーザー デバイス、ノード、およびサービスの数が大幅に増加します。将来のクラウドおよび5Gネットワークの規模と複雑さを管理する唯一現実的な方法は、人工知能（AI）と機械学習（ML）機能によって継続的に知識を構築し、オペレーションを自動化することです。
ネットワーク スライシング： ネットワーク スライシングにより、複数の独立したエンドツーエンドの論理ネットワークを共有の物理インフラ上で動作させることが可能となり、各スライスは個々のサービスやアプリケーションに対して高いサービス品質（QoS）を提供できます。
Telco クラウド： 公開されたTelco クラウド プラットフォームにより、サービス プロバイダはベンダー ロックインを回避しつつ、クラウドネイティブ機能にある広範なエコシステムを活用して、新たな 5G アプリケーションやサービスを提供することができます。
セキュリティ： 5G、IoT、ネットワーク スライシング、エッジコンピューティングにおいて、新たな攻撃が発生しています。コネクテッド・セキュリティ・アプローチは、脅威を完全に認識するとともに、ネットワークとその外部エコシステムを包括的に把握しつつ、ネットワーク全体で一貫したセキュリティポリシーを動的に適応および実施します。
ジュニパーが提供する5G技術、ソリューション、および製品とはどのようなものでしょうか？
ジュニパーは、自社の強力なポートフォリオと戦略的パートナーの提供するサービスを組み合わせることで、サービスプロバイダが5Gでビジネスを変革するための主要構成要素を提供します。
- ネットワーク スライシングによるスケーラブルな IP サービス ファブリックで、効率的な IP トランスポートを実現
- Telco とエッジ クラウドを簡略化するクラウドファーストのソリューション
- マネージド エンタープライズ サービスによる確実なサービス体験
- インテリジェントな自動化で複雑な仕組みを簡略化して、カスタマー エクスペリエンスを向上
- コネクテッド セキュリティによる、ユーザー、デバイス、アプリケーション、インフラの保護
