抽象的な: 5G コア ネットワークとエッジ コンピューティングの統合は、電気通信における革新的な進歩を示し、最新のアプリケーションで超低遅延の高速接続を可能にします。この記事では、エッジでの 5G コア ネットワークの設計と導入について検討し、ネットワーク スライシング、SDN (ソフトウェア デファインド ネットワーク)、遅延の影響を受けやすいサービスをサポートする仮想化などの主要テクノロジーに焦点を当てます。ネットワーク運用の最適化におけるオーケストレーションと自動化の重要性を強調し、復元力のある展開を確保する上でのセキュリティの重要な役割について説明します。この記事では、自動運転車、ロボット工学、産業オートメーションなどの実世界のアプリケーションを通じて、5G とエッジ コンピューティングがエネルギー消費、ネットワーク トラフィック、複雑な展開に関連する課題に対処しながら、どのように新しいビジネス チャンスを生み出すかを示しています。業界がこれらのテクノロジーを採用し続けるにつれて、5G とエッジ コンピューティングのコラボレーションにより、効率、拡張性、リアルタイム データ処理を強化する革新的なソリューションへの道が開かれます。
キーワード：5Gコアネットワーク、エッジコンピューティング、ネットワークスライシング、ソフトウェア定義ネットワーキング（SDN）、ネットワーク仮想化、オーケストレーション、自動化、低遅延ネットワーキング、リアルタイムデータ処理、自動運転車、ロボット工学、産業オートメーション、モノのインターネット（IoT） )、エネルギー効率の高いネットワーキング、デジタル変革
ネットワークのエッジに 5G コアを戦略的に展開することで、遅延が削減され、データ スループットが向上し、さまざまな業界で新しいサービスとアプリケーションが可能になります。。
。セキュリティは依然として大きな懸念事項であり、ネットワークの脆弱性から保護するための包括的で多層的な防御戦略が必要です。。エッジ コンピューティングは無線アクセス ポイントに近いため、サービス効率を維持するためにネットワーク オペレータ間の協力の必要性がさらに強調されます。。エッジの 5G コア ネットワークの設計上の重要な考慮事項には、遅延の影響を受けやすいアプリケーションをサポートするために不可欠な仮想ネットワーク スライスの実装が含まれます。 5G スタンドアロン コア インフラストラクチャの継続的な開発は、これらのネットワーク スライスが効果的に機能し、アプリケーションが遅延なく動作できるようにするために不可欠です。
エッジでの 5G コアの導入アーキテクチャは、パフォーマンスを最適化するためにネットワーク機能を戦略的に配置することが特徴です。これには、ネットワーク機能の仮想化、ソフトウェア定義ネットワーキング (SDN)、およびネットワーク自動化を統合して、エッジ コンピューティング機能をサポートすることが含まれます。。このアーキテクチャにより、柔軟な地理的展開が可能になり、無線アクセス ネットワーク (RAN) と同じ場所に設置されたセットアップからより広範囲の分散まで拡張でき、計算リソースに容易にアクセスできるようになります。。これらのテクノロジーを活用することで、企業はデジタル エクスペリエンスを強化し、データ集約型アプリケーションを効率的に管理できます。
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エンドツーエンドのネットワーク スライシング、オーケストレーション、自動化は、5G およびエッジ ネットワークの可能性を最大化する上で極めて重要です。これらのプロセスにより、ネットワーク リソースの動的な管理が可能になり、特定のアプリケーションの要求を満たすカスタマイズされたサービスが保証されます。。 5G とエッジ コンピューティングのコラボレーションは、ネットワーク トラフィックや帯域幅の制限などの課題を解決するだけでなく、自動運転車やリアルタイム ロボティクスなどの革新的なユースケースや業界アプリケーションへの道を切り開きます。
5G コアおよびエッジ コンピューティング。エネルギー消費とオーケストレーションの複雑さに関連する課題にもかかわらず、エッジ コンピューティングと並行した 5G ネットワークの進化は、コネクテッド テクノロジーとデジタル トランスフォーメーションの有望な未来を告げています。。
。 5G ネットワーク アーキテクチャの重要な要素である 5G コアは、ネットワークのエッジ近くで機能し、無線アクセス ネットワーク (RAN) とより広範な IP ベースのインターネットを効果的に橋渡しすることで極めて重要な役割を果たします。。この戦略的な配置により、レイテンシーの削減と効率の向上が可能になり、コンピューティング機能をエンドユーザーに近づけることができます。5G コアとエッジ コンピューティングは、特に企業がリアルタイム データ処理とアプリケーション パフォーマンスの向上を活用しようとしているため、現代のネットワーキングの進化に不可欠なコンポーネントです。これらのテクノロジーは共生的に機能し、互いの機能を強化して堅牢なデジタル エクスペリエンスを提供し、データ集約型アプリケーションをサポートします。。
5G コアには、ネットワーク機能の仮想化、ソフトウェア定義ネットワーキング (SDN)、ネットワーク自動化、IoT 接続のサポートなどの重要な機能が組み込まれています。。これらの機能を統合することで、5G ネットワークは最新のアプリケーションに要求される高速で信頼性の高い接続を提供できます。エッジ コンピューティングの統合により、インテリジェントなコンピューティングがエッジに移動され、ネットワークが迅速に反応して新しいリアルタイム サービスが可能になるため、このセットアップがさらに強化されます。
。その結果、企業はこれらの組み合わせたテクノロジーを活用して業務を革新し、合理化し、よりつながりがあり効率的な未来への道を切り開くことができます。
。エッジでの 5G コアの設計上の重要な考慮事項エッジでの 5G コア ネットワークの設計には、最適なパフォーマンスとスケーラビリティを確保するための戦略的アプローチが必要です。主な考慮事項の 1 つは、5G スタンドアロン コアを必要とする仮想ネットワーク スライスの実装です。このインフラストラクチャは現在も多くの通信事業者によって開発中であり、その導入を成功させることは、5G やエッジ コンピューティングによって提供される機能強化がなければ、遅延や遅延に敏感な新しいアプリケーションをサポートするために非常に重要です。
インストール、使用、拡張が簡単な可観測性ソリューションは、5G コア ネットワークの展開において極めて重要な役割を果たすことが期待されています。中央の Istio コントロール プレーンを備えたフェデレーテッド メッシュなどのアプローチが検討されていますが、3GPP 標準によって推進される独自のアーキテクチャにより、サービス ディスカバリの結果を予測する際に課題が生じます。。マイクロサービスの進化により、スケーラブルな 5G コア プラットフォームの設計、実装、保守がさらに複雑になりました。 5G Open HyperCore アーキテクチャのようなソリューションは、エッジ アプリケーションに Kubernetes を活用し、サービス メッシュでコンテナの可観測性を強化します。セキュリティも重要な考慮事項であり、コア ネットワークのさまざまな部分にわたる脆弱性に対処するための多層防御戦略が必要です。この戦略は、技術的な枠組みを超えて、脆弱性の影響を特定、防止、修復するためのプロセスを含める必要があります。。。さらに、セキュリティの議論では、3GPP 標準と商用展開に基づいて、RAN (無線アクセス ネットワーク) とコア ネットワーク機能の分離に焦点が当てられることがよくあります。。
。したがって、エッジでの 5G コアの導入はデジタル変革の基礎となり、リアルタイムのデータ処理と IoT デバイスとエンドポイントのシームレスな統合を可能にします。エッジ コンピューティングは 5G ネットワークに不可欠であり、自動運転車やロボット制御などのアプリケーションの遅延を最小限に抑えることの重要性が強調されています。無線アクセス ポイントに近いことが重要であり、サービス効率を確保するにはネットワーク オペレータとの緊密な連携が必要です。。
エッジでの 5G コアの導入アーキテクチャには、パフォーマンスを最大化し、特定のユースケース要件を満たすためのネットワーク機能の戦略的な配置と統合が含まれます。アーキテクチャと展開はさまざまなシナリオに合わせてカスタマイズでき、エッジ コンピューティングの可能性を最大限に活用できます。
。この柔軟性により、RAN と同じ場所に設置されたセットアップから数百キロメートルにわたる広範囲のエリアに至るまで、さまざまな地理的展開が可能になります。。 5G ネットワークのバックボーンとして機能する 5G コアは、信頼性の高い接続と最適なネットワーク パフォーマンスを確保するために戦略的に導入する必要があります。。。前世代の 4G の Evolved Packet Core (EPC) とは異なり、5G Core (5GC) はエッジに近いところで動作し、無線アクセス ネットワーク (RAN) とより広範な IP ベースのインターネットの橋渡しをするように設計されています。
。このアーキテクチャは、リアルタイム データ処理と高速アプリケーション パフォーマンスを必要とするシナリオにとって非常に重要です。5G コア アーキテクチャの重要な要素は、ネットワーク機能を仮想化し、ネットワーク操作を自動化することでエッジ コンピューティングをサポートする機能です。。エッジ コンピューティングは、コンピューティング リソースとストレージ リソースをデータ ソースに近づけることにより、レイテンシを短縮し、ネットワーク全体の効率を向上させます。。エッジ コンピューティングは、クラウド リソースとサービスをネットワークのエッジで分散できるように拡張し、計算リソースとデータ ストレージへの低遅延アクセスを可能にします。。
エッジ コンピューティングと 5G コアを組み込むことで、両方のテクノロジーが互いの機能を強化する共生関係が促進されます。
。エッジでの 5G コアの戦略的導入により、企業は新しいデジタル エクスペリエンスを活用し、大量のリアルタイム データを効率的に処理することでデータ集約型アプリケーションをサポートできるようになります。
。この導入アーキテクチャは、新たなユースケースに堅牢な基盤を提供し、革新的な業界アプリケーションへの道を開きます。エンドツーエンドのネットワーク スライシングエッジでの 5G コア導入のコンテキストにおけるエンドツーエンドのネットワーク スライシングには、さまざまなユースケースやサービス要件に対応するために、同じ物理インフラストラクチャ内に複数の仮想ネットワークを作成することが含まれます。各ネットワーク スライスは、遅延、帯域幅、セキュリティなどの特定のニーズに合わせて調整でき、さまざまなアプリケーションや業界にカスタマイズされたネットワーク エクスペリエンスを提供します。
。5G アーキテクチャの柔軟性により、ネットワーク コンポーネントの多様な構成オプションが可能になります。これは、エッジ コンピューティングのユースケースのさまざまな需要に効率的に対応できるネットワーク スライスを展開するために重要です。。たとえば、モバイル仮想現実 (VR) や自動運転などの遅延に敏感なアプリケーションは、エッジ コンピューティングの低遅延と分散型の性質の恩恵を受けると同時に、必要なパフォーマンスと信頼性を確保するためにネットワーク スライシングによってサポートされます。
5G 時代のネットワーク スライシングは、エッジ コンピューティングと連携してネットワーク全体のパフォーマンスを向上させ、モノのインターネット (IoT)、ソフトウェア デファインド ネットワーク (SDN)、および仮想化の強力なサポートを提供すると期待されています。。これらの機能により、通信事業者はネットワーク リソースを管理し、カスタマイズされたサービスを効率的に提供できるため、デジタル時代の重要なインフラストラクチャとして 5G ネットワークの可能性を最大限に高めることができます。。
さらに、ネットワーク スライスをエッジに展開すると、ネットワーク トラフィックや帯域幅の問題など、5G に関連する展開上の課題の一部に対処できます。。エッジにスライスを戦略的に実装することで、オペレーターはコスト効率とデータセキュリティを向上させ、最終的にエンドユーザーに提供されるサービスの品質を向上させることができます。
。オーケストレーションと自動化オーケストレーションと自動化は、エッジ上の 5G コア ネットワークの展開と管理における重要なコンポーネントです。これらの要素を統合すると、複雑なネットワーク機能を効率的に処理できるようになり、最終的にはネットワーク運用の柔軟性と応答性が向上します。 Digi Accelerated Linux などの洗練されたオペレーティング システムの使用は、オーケストレーションと自動化に必要な高度なデバイス機能を提供する上で重要な役割を果たします。
。この柔軟性は、さまざまな需要レベルやサービス要件を満たすためにネットワーク リソースを調整する際に不可欠なソフトウェア デファインド ネットワーキング (SDN) と仮想化によってさらに強化されます。。5G ネットワークの出現により、ネットワークの構成と管理の方法にパラダイム シフトが導入されました。 5G や Wi-Fi 6 などのその他のワイヤレス テクノロジーによって実現される自動化機能により、車両システムなどのアプリケーションの自律性が向上し、エッジへのワークロードのシームレスな移行が可能になります。
。人工知能 (AI) と 5G の統合により、モデルをクラウドでトレーニングしてエッジに展開できるようになり、オーケストレーションがさらに強化され、データ レートの高速化とリアルタイムの意思決定プロセスが促進されます。。オーケストレーションの重要な側面の 1 つは、エッジ コンピューティング ソリューションを動的に構成できる機能です。これには、提案されているさまざまな導入オプションで概説されているように、特定のユースケースに合わせたエッジ ランタイム インフラストラクチャ、ネットワーク機能、およびアプリケーション機能のセットアップが含まれます。
。ただし、エッジでの 5G ネットワークの調整と自動化の複雑さにより、ネットワーク トラフィックへの対処、帯域幅の問題、データ セキュリティの確保などの課題も生じます。ユースケースと業界での応用。これらの課題にもかかわらず、5G インフラストラクチャの段階的な導入により、オーケストレーションと自動化の機能が大幅に進歩し、新しいアプリケーションのエコシステムとサービス提供の改善への道が開かれることが期待されています。
。エッジ コンピューティングは、5G コア ネットワークと連携して、強化された機能と効率性を提供することで、さまざまな産業分野に革命を起こす準備ができています。 5G ネットワークにエッジ コンピューティング機能を実装すると、遅延が改善され、その他の多くの利点が得られるため、産業用ユースケースに大きな利益をもたらすことができます。。これらの改善は、データ ソースに近い分散機能によってパフォーマンスを最適化できる、モバイル仮想現実 (VR) や自動運転などの遅延に敏感なアプリケーションに特に関係します。
製造業では、迅速なデータ処理と分析を必要とする特定のユースケースに対処するためにエッジ コンピューティングが利用されます。これは、非公開の導入オプションとネットワーク アーキテクチャの戦略的構成によって実現され、パフォーマンスと柔軟性の向上が可能になります。
。 AWS と Verizon のようなテクノロジー大手間のパートナーシップは、マルチベンダーのコラボレーションによって製品の相互運用性が強化され、エッジへの接続性が向上し、複雑な産業アプリケーションをサポートできることを実証しています。。
自動車業界も、エッジ コンピューティングと 5G テクノロジーの統合による変革を経験しています。たとえば、車両エッジ コンピューティング (VEC) アーキテクチャにより、サービス プロバイダーはスマート車両のすぐ近くでサービスをホストできるようになり、待ち時間が短縮され、サービス品質 (QoS) が向上します。。この進歩は、車両の自律性の向上とエッジへのワークロード移行の可能性の開発をサポートし、スマート車両通信やアプリケーションなどの機能をさらに強化します。
。企業環境では、オープンソースの Kubernetes ベースのエッジ クラウドである Aether などのソリューションが、企業が 5G 接続を活用して、低遅延と予測可能な接続を必要とするアプリケーションをサポートする方法を例示します。。さらに、接続デバイスの増加とデータ生成の複雑化により、堅牢な監視およびデータ管理戦略が必要になります。 5G ネットワークは、エッジ コンピューティング処理をネットワーク全体に分散することでリアルタイム処理を促進し、ストレージ、パフォーマンス、データの整合性の観点からアプリケーション固有の要件に対応します。
。5G コア ネットワークとエッジ コンピューティングの統合には、いくつかの課題と有望な将来の傾向が存在します。接続されたデバイスとデータ集約型アプリケーションの数が増加するにつれて、効率的でスケーラブルなネットワーク ソリューションの需要がより緊急になっています。。主な課題の 1 つは、増加するネットワーク トラフィックと遅延要件の管理にあります。自動運転車やリアルタイム ロボティクスなどのアプリケーションでは超低遅延が求められ、エッジ インフラストラクチャが無線ネットワークにできるだけ近いことが求められます。
もう 1 つの大きな課題は、5G ネットワークの拡大により二酸化炭素排出量の増加につながる可能性があるため、ネットワークのエネルギー消費です。ただし、エッジ コンピューティングは、ソースに近い場所でデータを処理することで潜在的なソリューションを提供し、それによってネットワーク全体のデータ送信に必要なエネルギーを削減します。。これらの要件をサポートするのに十分なエッジ インフラストラクチャの導入と、コスト効率とエネルギー節約の維持との間のバランスが重要です。
。通信会社エッジの連携は引き続き強い関心が寄せられている分野ですが、課題がないわけではありません。シームレスなエッジ サービスを提供するための通信事業者間のフェデレーションの実際的な実装はまだ完全には実現されておらず、ガバナンス、相互運用性、標準化に関して疑問が生じています。
今後を展望すると、有望なトレンドの 1 つは 5G とエッジ コンピューティングの共生関係であり、これによりアプリケーションのパフォーマンスとリアルタイム データ処理機能が大幅に向上します。
。この提携により、さまざまな業界でイノベーションが推進され、両方のテクノロジーの強みを活用した新しいユースケースが可能になることが期待されています。
。 5G ネットワークが進化し続けるにつれて、特定のユースケースの要件を満たすエッジ コンピューティング アーキテクチャのカスタマイズがますます重要になります。
