もう6Gの時代が来たのか？トラフィック分析はそう示唆している

コメント5Gネットワ​​ークは期待に応えられていないと考えている人は、あなただけではありません。モバイル業界の一部では既に次の世代に期待を寄せているものの、この技術はまだ実装の初期段階にあります。

最初の完全な5G規格は、2017年に3GPPリリース15で発表され、仕様は2018年に正式に確定しました。翌年には初期のネットワーク展開が行われ、世界中の多くの通信事業者が現在も展開に取り組んでいます。

5Gは当初の期待に応えられていないと言う人もいるかもしれません。ダウンロード速度の劇的な向上だけでなく、拡張現実（XR）などの多くの新しいアプリケーションを可能にし、コネクテッドデバイスの新時代を先導すると期待されていました。

しかし、昨年末にお伝えしたように、5Gはまだ導入の初期段階にあり、多くのネットワーク、特に英国では、既存のインフラに5G無線アンテナを追加する形で導入を進めました。ネットワークコアが5Gスタンドアロンと呼ばれるものに対応できるようアップグレードされるにつれて、5Gネットワ​​ークはより進化していくでしょう。

ガートナーのアナリスト、ビル・メネゼス氏は当時、「通信事業者が5Gスタンドアロン技術向けにネットワークを更新し続けるにつれて、ユーザーは約束された速度と信頼性の向上をますます実感するようになるだろう」と語っていた。さらに、新しいモバイル世代の完全な展開には約3～5年かかると付け加えた。

5Gは、少なくとも場所によってはより高速な速度を実現しています。英国のユーザーが実際に体感する平均速度は、理論上の速度（一部の推定では75Mbpsから240Mbpsの間）よりも低いものの、4Gの何倍もの速度です。

一方、業界は現状にとどまることなく、3GPPリリース18は5G-Advancedの幕開けを告げるものであり、2024年初頭に策定され、夏には最終決定が予定されています。これにより、初期の5G展開における限界を克服できる可能性のある、数々の革新的な改善と新機能がもたらされると予想されています。

5G-Advanced は、地上以外のネットワーク (衛星接続など) のサポートを導入し、遠隔地や田舎の地域でのカバレッジを拡大し、より優れたアップリンク速度を提供すると言われています。

モバイルブロードバンドとモノのインターネット（IoT）が5Gの使用例として挙げられているが、少なくとも通信会社エリクソンが委託したホワイトペーパーによれば、5G-Advancedはモバイルブロードバンドのパフォーマンス向上、新しいアプリケーションのサポート、インテリジェントネットワーク自動化の促進を約束している。

強化された復調参照シンボルのサポートにより、アップリンクとダウンリンクの両方で MIMO (複数入力、複数出力) 信号容量が強化され、パフォーマンスが向上します。

新たに注目されているアプリケーションは、リモートコントロールや産業オートメーション、屋内測位、IoTといった用途に向けた拡張現実（XR）です。エリクソンによると、XRサービスのパフォーマンスは、5Gネットワ​​ークコアにおける低遅延・低損失システム（L4S）を用いたデータレート調整のサポートによって実現されます。

インテリジェント・ネットワーク・オートメーションは、データセンターにおけるAIOpsと同様に、人工知能（AI）と機械学習技術を活用してネットワークパフォーマンスを向上させることを目的としていると言われています。ホワイトペーパーによると、分析とデータ収集のための5Gネットワ​​ークコアアーキテクチャの進歩は、AI/MLベースの技術の優れた基盤となるはずです。

中国のテクノロジー大手、ファーウェイは6月、来年にはネットワーク事業者が5G-Advancedネットワークを運用するために必要なすべてのキットを発売すると発表したが、なぜかこの技術を5.5Gと呼んでおり、業界内の一部の人々を苛立たせている。

しかし、5.5Gという名称はそれほど悪くないかもしれない。エリクソンは5G-Advancedを将来の6Gネットワ​​ーク規格への足がかりと位置付けている。この次世代技術の実現にはまだまだ時間がかかり、仕様が確定するのは2028年頃になる見込みで、初期導入は2030年と暫定的に予定されている。

しかし、実際には7つの世界的な通信標準化団体の統括団体である3GPP標準化団体は、2024年に6Gの初期作業を開始する可能性が高い。

では、6Gネットワ​​ークには何が期待できるのでしょうか？一見すると、これまでと変わらないように見えます。つまり、より高速な速度、より広範囲に及ぶネットワーク、拡張現実（XR）のような要求の厳しいアプリケーションへのサポート強化です。では、業界が新たなネットワーク標準を策定する必要は本当にあるのでしょうか？

ノキアのベル研究所コアリサーチ部門の社長、ピーター・ベッター氏によると、業界が6Gネットワ​​ークで実現することを目指しているより高いエネルギー効率のためだけでも、確かにそうである。

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「これは重要な研究課題です。なぜなら、今後10年間でモバイルトラフィックが10倍、あるいは20倍に増加すると見込まれているからです。ですから、何も対策を講じなければ、基地局の電力消費は10倍、あるいは20倍に増加することになります」とベッター氏はThe Registerに語った。

目標は、6G でモバイル ネットワークの総エネルギー消費量を半減させることですが、これは、ネットワーク トラフィックが 20 倍に増加した場合、エネルギー効率を 40 倍向上させる必要があることを意味します。

「これには基礎的な研究が必要です。たとえ6Gは必要ないと言う人がいるとしても、我々は『はい、6Gは必要です』と言います。なぜなら、トラフィック分析によると、5Gは10年後には勢いを失ってしまうからです」とベッター氏は述べた。これは、5Gネットワ​​ークがトラフィックの増加に対応できる能力を持たないことを意味すると、同氏は強調した。

ノキアは、既存の基地局からの展開を可能にするため、現在の5Gの中帯域範囲（1～6GHz）よりわずかに上の6Gスペクトルを提唱しており、これには電磁エネルギーをより適切に誘導できる大規模なアンテナアレイが必要になると同氏は付け加えた。

（最近のITU世界無線通信会議WRC-23における主要な議論の議題は、6Gの主要スペクトルとしての7〜15GHz帯の活用であると言われている。）

「ハイブリッドビームフォーミング、新しいアルゴリズム、スリープモード、アンテナミュートといった新しいコンセプトが必要です」とベッター氏は述べ、「エネルギー効率を絶対値で向上させるための様々なコンセプトがあります」と続けた。テレフォニカによると、5Gネットワ​​ークは既に従来のネットワークと比較してトラフィック単位あたりのエネルギー効率が最大90%向上しており、ネットワーク全体の電力消費の最大70%が無線アクセスネットワーク（RAN）で消費されている。

エネルギー効率向上のためのアイデアの一つは、5G-Advancedネットワークで推奨されているように、インフラ管理にAIを活用することです。これはコアネットワークだけでなく、基地局の無線インターフェースも管理し、チャネル状況を学習し、最適なパフォーマンスを得るために構成を調整するのに活用されます。

ベッター氏は、ノキアがすでにこの概念実証をテスト済みであり、基地局で AI を使用することで、同じ無線チャネル上でネットワークの容量が 30 パーセント向上することが示されていると主張している。

ノキアは、ドイツ政府が資金提供している「ライトハウス・プロジェクト」である6G-ANNAの主導開発企業であり、6Gの世界的な標準化活動を推進することを目指しています。このプロジェクトには、ボーダフォン、シーメンス、エリクソン、ボッシュなどの企業も参加しています。

このプロジェクトにおける 6G の初期コンセプトでは、使用されるスペクトルに応じて 100 Gbps を超えるピーク データ レートが予測されていますが、これはさまざまな地域で利用可能なスペクトルに応じて異なる場合があります。

将来の6Gネットワ​​ークのその他のコンセプトとしては、ネットワークセンシングや、産業オートメーションやIoTプロジェクト向けのより高度な接続性などが挙げられます。ネットワークセンシングとは、ネットワークが独自の無線信号を用いて環境を監視することです、とベッター氏は述べています。

「私たちの周りにある無線システムは、センサーとしても活用できます。賢く活用すれば、既存の基地局を利用して人や物を監視し、空港や都市環境における動きを最適化することも可能になります」と彼は述べた。

ノキアは、既存の5G基地局をハッキングしてレーダーとして動作させる概念実証を構築し、研究者らは1メートル未満の精度で人の位置を特定し、動きを検知することができたとベッター氏は主張した。

接続性に関しては、ノキアは、企業や産業分野においても、最終的には無線ネットワークが有線接続に取って代わると考えています。そうなると、あらゆるデバイスをサポートするために、ノキアへの要求はさらに高まる可能性があります。そのため、6Gでは5Gの10倍の数の接続デバイスをサポートする計画だと、ベッター氏は述べています。

全体的に、6G のこれまでのコンセプトは、モバイル ネットワークがより普及し、テレプレゼンスなどの要求の厳しいアプリケーションに対応する容量とパフォーマンスを生み出すこと、そして電話以外の無数のセンサーやデバイスを接続することに重点を置いているようです。

しかし、これらすべてには、インフラの構築と展開に加えて、研究開発費という形で費用がかかります。フィナンシャル・タイムズの最近の記事では、ネットワーク事業者の支出は来年減速すると予測されており、事業者は高額なネットワークのアップグレードを検討する前に、5Gへの既存投資の収益率向上を望んでいるとされています。

そして、問題はここにある。通信事業者はライバルに遅れをとることを恐れて投資を続けるプレッシャーを感じており、この立場は維持できないかもしれないのだ。これは、モバイルネットワーク業界における過去の展開と同じ力学だ。

しかし、業界が次世代ネットワークの誇大宣伝バブルを膨らませ始める前に、誰もが自分のエリアで適切な 5G Advanced 信号を受信できれば良いでしょう。®