5G の記事一覧

こんにちは、GMOインターネットグループ株式会社 ネットワークソリューション部の梅崎です今回はローカル5Gについて簡単にご説明させていただきます 簡単に 簡単にローカル5Gとは何かというとこれまで携帯キャリアが行っていた 「特定の周波数の電波を使い排他的に無線通信を行う」 ということを一般事業者も参入できるようになったものです ざっくり言うとマイ5G（マイホーム的な）だと思ってもらって大丈夫です どんなメリットがあるのか？ ローカル5G環境を構築するためには国へ申請を出す必要がありますそうやって国から免許をもらうことで電波のうち一定の範囲の周波数を排他的に利用できます 排他的に利用できるということは既存のWi-Fi等で起こる電波干渉がなくなり、他者の通信に起因する悪影響がなくなるので安定した通信が可能となるということが大きなメリットです もちろん携帯キャリアの5Gと同様の技術を使うため大容量、他接続、低遅延といった5G自体のメリットも享受できます 携帯キャリアの5G、ローカル5G、Wi-Fiの違いは？ 携帯キャリアの5Gはキャリアさんが設備を全て用意/管理してくれ特定多数のユーザーがそれをシェアする形のため程々の費用で快適さは他のユーザー次第の通信になります ローカル5Gは自分で設備を用意するため費用はかかるもののユーザーは免許を受けた電波を独占することができ安定した快適さが保証された通信となります Wi-Fiは個々人が思い思いに設備を用意するため近隣のWi-Fi設備の影響を受け、さらには無線キーボードやマウスといった同じ周波数帯の電波を利用する機器からも影響を受けることがあり設備自体の費用はかなり抑えめですが、通信の快適さは周囲の環境次第という博打的なものとなっています 住居にたとえるならば 「携帯キャリアの5G」は管理会社が面倒を見てくれる「寮」「ローカル5G」は自分で住環境を整え、管理しなければならない「分譲マンション」「Wi-Fi」は快適なときは快適だが酷いときは酷い「キャンプ」 といったところでしょうか ですので正直なところ、このうちのどれを選ぶかはコストと求める品質で要相談だと思います まとめ まとめると ローカル5Gとは自分・自社用のマイ5Gであり多少のコストはかかるが高品質で安定した通信が必要な方向けのもの となります 以上、簡単ではありますがローカル5Gとは？でしたお読みいただきありがとうございました 関連記事 https://developers.gmo.jp/23934/ https://developers.gmo.jp/3938/

こんにちは、GMOインターネットグループ株式会社 ネットワークソリューション部の梅崎です今回はローカル5G案件でfree5GCをVMで動かしどれだけのトラフィックをさばけるのか試しました 構成 free5GCの全コンポーネント入のVMを一台UERANSIMのUE&gNB相乗りを偶数台 一台のサーバーの中に↑をVMとして作成してそれぞれは同じブリッジに接続しています 端末の接続を行うとデータ通信はUE（端末）<==>UPF（コア）間でカプセリングされやりとりされます 主に使ったもの 5Gコアfree5GCリンク１リンク２5Gアンテナ/端末シミュレーターUERANSIMリンクOSUbuntu 22.04.1 LTSトラフィック生成ツールiperf version 2.1.51台目のサーバー(他にもいろいろ相乗り)CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630 v2 × 2ソケット（計12コア/24スレッド）メモリー: 128GB* qemu-kvm* libvirt-daemon-system* virtinst* ovmfこの辺をインストールしています2台目のサーバー(次回記載予定) CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2660 v3 × 2ソケット（計20コア/40スレッド）メモリー: 128GB トラフィック印加試験 1台目のサーバーのみ #双方向にトラフィックを200M上限で流す(以下同様のコマンド、上限だけ変更している) #出す側 iperf -i 1 -t 600 -b 200M -l 1400 -c ${受け側の端末へ払い出されたIP} -d #受け側 iperf -s -i 1 この構成だと1ペアだけの通信でも上下合わせて260Mbps弱しかでずさらには10～90秒ほどでUEがシグナルロストしてしまう事象が発生しました 次に4ペアでそれぞれ100Mbps上限でトラフィック印加したところ1ペアのときとは異なり、上下すべて合計で400Mbps程度は出たものの1ペアのときと同じく10～90秒ほどでUEがシグナルロストしてしまう事象が発生しました なお、躓いたポイントとしてを後ほど書くのですがもともとはすべての通信が一つのコアで捌いていたようで上下200Mbpsほどで頭打ちだったのでこの400Mbpsでも良くなった方ではあります ただし、最後のペアは100Mbpsは切断されることはなく7分間は通信し続けることができましたが、やはりしばらく時間が経つと途中で切断されてしまいました…… （この構成ですと400Mbpsの通信の時点でホストマシンのCPU使用率がえらいことになっていました全コアが60数%を超えてくれないのでハイパースレッディングがうまくいってないんですかね？） はまりポイント セキュアブート 今回のfree5GCではUPFのパケットの処理にカーネルモジュールの読み込みが必要なのですがそのままmake installでインストールエラーが出ていました 調べていくとどうも署名が無い（？）ようでセキュアブートが有効になっていると失敗しているようでした なのでセキュアブートを無効化するためvirsh-editでVMの設定の該当の箇所へ↓を追記しました <domain type='kvm'> <os firmware='efi'> <loader secure='no'/> <bootmenu enable='yes'/> ブートメニューの選択肢が出ないようになっていたのでVM側でも↓の設定をしています /etc/default/grubへ↓ ------------------------------ GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu GRUB_TIMEOUT=0 GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=false GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=10 ------------------------------ ↑を追記/書き換え sudo update-grub で反映 その後VMを起動するとブートメニューが表示されその中に「UEFIの設定」の項目があるはずなのでそれを選択して設定を開き、セキュアブートを無効化しました net.ipv4.ip_forward free5GCのUPFを動かすサーバーで /etc/sysctl.conf の↓ --------------------- net.ipv4.ip_forward=1 --------------------- ↑のコメントアウトを外すか末尾に追記 を実施することでパケットフォワードしてくれるようになります（iptablesなども適宜許可が必要です） virtio-netのチューニング デフォルトだと一つのコアでしかパケット処理をしてくれないらしく一つのコアだけが使用率100%になっていることがあったのでこちらを参考にキューの数を増やすことでトラフィックフローごとに複数のコアにバランシングされるようにしました また、こちらも行っています（ただ、こちらで性能向上したかはあまり体感はできなかったです……） 所感 色々全部のせでVMを作ったところハイパーバイザ側のブリッジングの処理などですかね？結構CPU負荷が高いようでしてトラフィックを捌くどころかCプレーン的な通信も落としちゃっているような気がしています 一応トラフィック制限をかけ50Mbps程度の通信なら落ちないようなのですがこのままでは実機アンテナとの接続試験どころではないなと感じました 次回 Linux側のチューニングを行うことで多くのトラフィックをさばけるのかもしれないのですが正直今の性能を見るに、チューニングでの性能向上は疑っております…… なので次回は「小技ではなく力技で」ということで5Gコアを別筐体で構築し改めて試験しようと思います

はじめに こんにちは、GMOインターネットの梅崎です。今回は GMO Developers Night#21 ローカル5G基礎 〜ローカル5Gの技術担当がスピーカー登壇〜 にて行ったデモのご紹介をしていきたいと思います。 本エントリーの概要 自組織用にモバイル回線を使ってサービスを提供する場合を想定して、「一般的な4G回線とVPSの組み合わせ」「ローカル5G環境とローカルサーバーの組み合わせ」を比較し、ざっくりとどういった差があるのかをまとめたものです。 構成 以下に検証を行った際の各回線のDEMO用の構成図を紹介いたします。 ローカル5G＋ローカルサーバー ローカル5G環境のコアに直結したサーバーにコンテンツを載せ、クライアントPCはUE(CPE、置くだけWi-Fiのようなもの)に有線で接続しました。 4Gデザリング＋VPS 4G環境はVPSへコンテンツを載せ、クライアントPCはテザリング→Wifiで接続しました。 ローカル5G・4Gの比較 上記構成で各回線の速度を比較していきます。 帯域と遅延の測定 ローカル5G側 帯域については約500Mbpsと100MHz幅での設備側の上限近く出ており、遅延についても4msと規格内に収まる値となりました。限界は実測で497Mbpsほどでした。 トラフィック負荷試験、iperfにて測定 ローカルサーバーに載せたツールにて測定 遅延はおおよそ4ms以下でした。 pingコマンドにて測定 4G側 帯域については約100Mbpsと私の想像よりは早かったのですが、遅延については60ms弱と5Gに比べ最大12倍ほど遅いという結果になりました。 VPS側の帯域に上限があったため、Googleさんが提供しているツールにて測定 遅延も30ｍs~64msと比較的長いことが確認できます。 pingコマンドにて測定 所感 ローカル5G側 速度については4Gの実測値の約5倍とかなり高速となっていました。また、今後利用可能な電波帯が広がるにつれ、更に速くなっていく余地を残している点も期待できます。遅延についても現時点でPPPoEでの有線接続より速くなっています。(PPPoEは簡単にネットで調べたぐらいですが、10～20msほどのようでした)また、プロファイルを調整すれば遅延はさらに4分の1以下に短縮でき、端末側で実施していたことをサーバー側にオフロードするなど、様々なサービスが発展していくのはと感じました。 4G側 速度については思いの外速いなというのが正直な感想でしたが、遅延は大きくっローカル5Gとは10倍以上の差となってしまっていました。4G側も他の一般利用者と共用となっていることなど不利な点はあり、純粋な規格自体の比較にはならない状態ではありますが、ある意味、"ローカル"5Gの自組織以外の影響を受けづらいという、旨味が見えたのではと思います。 動画ダウンロードを試す ローカル5G側 https://www.youtube.com/watch?v=Eb0q4Iz4t8U&list=PL-nSubl7UrR54IRbUcW5leXPWavjTSPzY 4G側 https://www.youtube.com/watch?v=uM3EruVOK_A&list=PL-nSubl7UrR54IRbUcW5leXPWavjTSPzY 所感 かなり重めにした動画を使ったのですが、4Gはガクガクでまともに再生できない状態にもかかわらず、ローカル5Gでは再生時間よりも目に見えて速く読み込みが完了している状態でした。さらにいい点として、ローカル5Gの方はそもそも外と通信が発生しないので、通信量の削減など効率的にネットワーク資源を利用できると思います。 4Gだと30Mbps以下で動画時間の3倍以上の時間で落とし終わるのに対して、5Gだと250Mbps以上で動画時間の半分以下で落とし終わりました。 ※ちなみに、YouTube推奨だと4k, 60fpsで約50Mbps以上だそうなので100Mbpsの動画でも30Mbps出せていない、4G回線では4k動画は視聴は難しそうですね。 動画MTGを試す ローカル5G側 https://www.youtube.com/watch?v=PqUt6xifmZc&list=PL-nSubl7UrR54IRbUcW5leXPWavjTSPzY 4G側 https://www.youtube.com/watch?v=vTmo7lKYPSw&list=PL-nSubl7UrR54IRbUcW5leXPWavjTSPzY 所感 個人的には予想外なぐらいに差が出てしまっていました。特に↓のぐーぱーのところは下のカメラ(録画PCのもの)と左のカメラ(別のPC)で4Gと5Gで目に見えた差が出てしまっていました。 ローカル5側 4G側 下記画像のようにトラフィックについては大した量ではないため、カメラ映像の遅延の原因はおそらく帯域の問題というよりは通信遅延ではないかと思います。 3台のクライアントで上り8Mbps下り3Mbpsほど、帯域より通信の遅延が映像の遅れに影響していることがわかりました。 サーバーから見たトラフィック この状態でもローカル5Gの方が遅延は少なくなったとは言えるのですが、正直なところ、今回は一般的なWebカメラを利用していることもありローカル側のカメラ映像も200msほど遅延が発生しておりまして、ざっくりの単純計算でも1.3倍以下の差しか無い状態です。・4G : 200 + 60(udpならこの半分？) = 260ms・5G : 200 + 4(udpならこの半分？) = 204ms とは言うものの、逆に前処理が短いものですと、以下のように10倍以上の差の恩恵を受けられるようになっています。・4G : 60ms・5G : 4msその点はサービス側をカリカリにチューニングして行ける腕の見せどころかなと思います😀。 まとめ ローカル5G(+ローカルサーバー)にすると ・帯域幅の増加と低遅延で高速化　(まだまだ、増速の余地あり)・自組織以外の通信の影響をうけない・外部接続の通信が減る　(ランニングコストの削減が見込める) 今後必要かなと思うところ ・低遅延のポテンシャルを活かすためには、ソフト/ハードウェアの工夫が必要 余談 あと、個人的には多数接続も試したいのですが、数が数千～数十万といったオーダーなのでどうやって試すか……🤔。

昨年20回開催したGMO Developers Night、今年最初となる21回目は「ローカル5G」をテーマにお届けいたしました。 はじめに こんにちは、GMOインターネットの稲守です。2/17に開発者向け勉強会であるGMO Developers Nightをオンライン開催しました。今回は「ローカル5G」をテーマとし、多くの参加者にお集まりいただきました。イベント中は非常に熱量の高い質問を多くいただき、議論が盛り上がる回となりました。 イベントページhttps://developers.gmo.jp/1288/ GMOインターネットは、日本初となるスタンドアローン方式のローカル5無線局の本免許を、2020年12月4日（金）に取得しました。これをうけ、グループ第2本社・渋谷フクラス内において、ローカル5Gを利用できる実験環境の運用を開始しました。まずはグループ内を対象に開放し、グループ各社が提供するプロダクトやサービスと5Gの活用検討のため、研究開発を進めています。 また今後は、社外の多くの方々にも実験・テスト環境としてご利用いただけるよう、当該施設を開放する予定です。 スピーカートーク① 初学者に向けた5G/ローカル5Gの特徴や技術的概要をはじめ、通信キャリアが提供する5Gとローカル5Gの違いのほか、メリットデメリットを解説しました。また、当社が国内ではじめて免許取得したSA方式の技術概要もお話させていただきました。 5Gやローカル5Gの技術的な特徴、今後のロードマップなど含め、いわゆる5Gの全体を理解いただくセッションとして、開発メンバーから松下がお話いたしました。 [参考] 5G/ローカル5Gの技術概要解説のスライドhttps://www.slideshare.net/secret/xARMmMA6BzNwbP スピーカートーク② 渋谷の当社オフィスに敷設をしたローカル5G実験環境や仕様について解説しました。 MEC（multi-access edge computing）といった5Gのメリットを最大限に活かす仕組みを当社環境では導入しており、詳細をお話しいたしました。 [参考] 5G/ローカル5Gの技術概要解説のスライドhttps://www.slideshare.net/secret/hdMZdFNEeiuS5h デモンストレーション 渋谷の当社オフィスに敷設をしたローカル5Gの設備を用いてのデモンストレーションをしました。4Gなどの従来の通信とローカル5Gの違いや特徴を解説しました。 5Gの特徴は「高速通信」「低遅延」「同時多接続」であるのですが、低遅延についてデモンストレーションをしました。4G回線と5G回線を並べ、その違いをタイムスタンプ表示の映像で御覧いただきました。 [参考] ■ローカル5G環境を用いたデモンストレーションのスライド　https://www.slideshare.net/secret/udqw5ACXcZ7f48■4Gと5Gの比較デモ動画　https://youtu.be/uM3EruVOK_A トークセッション 技術説明やデモンストレーションを聴講いただいた上で国内外の事例やローカル5Gで期待できることをテーマに開発メンバーでトークセッションを行い、5Gの利活用や未来、参加者とのアイデア共創を目的としてお話させていただきました。 最後に国内外の事例をご紹介しながら、開発メンバーでのトークセッションを行いました。参加者のみなさまからの質問やご意見を多くいただき、登壇メンバーも多くの学びを得たイベントとなりました。ご参加いただきましたみなさま、質問をいただきましたみなさまに改めてお礼申し上げます。 [参考] 事例紹介のスライドhttps://www.slideshare.net/secret/Bz4JRA1X3vC2eI さいごに 今後も我々GMOインターネットグループは、インターネットインフラ事業を主軸としてビジネスや生活に欠かせないインターネット環境を支える企業グループとして、次世代の社会インフラとなり得る5Gに対応したインターネットサービスの開発・普及に取り組んでまいります。 春以降も続編となる5G勉強会を開催し、これからも皆さんと次世代通信技術をともに考える機会を創出できればと考えています。 最後までお読みいただきありがとうございました。

昨年20回開催したGMO Developers Night、今年最初となる21回目では「ローカル5G」をテーマにお届けします。 GMOインターネットは、日本初となるSA（スタンドアローン）構成のローカル5G用無線局の本免許を、昨年12月に取得しました。この本免許取得をうけ、当社オフィス内においてローカル5Gを利用できる実験環境の運用を開始しました。このSA方式のローカル5Gを担当した技術開発者が登壇し、技術概要、デモンストレーション、事例などをお話します。 イベント概要 　日　　時 ：2021年2月17日（水）　時　　間 ：19:00～20:30　開　　催 ：オンライン（zoomウェビナー＋YouTubeLIVE） このローカル5G環境ではMEC（Multi-access Edge Computing）サーバーを導入しています。MECの併設により5Gの特徴である『超高速』『超低遅延』『多数同時接続』を最大限発揮できることが期待されています。 こんな方のご参加大歓迎 WEBエンジニアの方ビジネス企画者の方ローカル５G・５Gに興味のある方ローカル５Gの施設について興味のある方ローカル５Gを利用した協業を考えている方タイムスケジュール タイムスケジュール 時間コンテンツタイトルスピーカー18:50開場19:00オープニング19:05セッション①5G/ローカル5Gの技術概要解説松下19:20セッション②当社敷設の設備仕様解説割田19:40デモンストレーションローカル5G環境を用いたデモンストレーション梅崎20:00トークセッション技術概要/国内事例村上・松下・梅崎・濱洲・稲守20:25クロージング20:30終了 スピーカー・セッション情報 【セッション①】5G/ローカル5Gの技術概要解説初学者に向けた5G/ローカル5Gの特徴や技術的概要をはじめ、通信キャリアが提供する5Gとローカル5Gの違いのほか、メリットデメリット、当社が国内で初めて免許取得したSA方式の技術概要などを解説します。システム本部 ネットワークソリューションチーム　松下 【セッション②】当社敷設の設備仕様解説渋谷の当社オフィスに敷設をしたローカル5Gの基地局設備やSA方式の技術的メリットを活かすため併設したMECなど、当社のローカル5G実験環境について解説します。システム本部 インフラサービス開発部　割田 【デモンストレーション】ローカル5G環境を用いたデモンストレーション渋谷の当社オフィスに敷設をしたローカル5Gの設備を用いてのデモンストレーションを行います。4Gなどの従来の通信とローカル5Gの違いや特徴を解説します。システム本部 ネットワークソリューションチーム　梅崎 【トークセッション】技術概要/国内外事例技術説明やデモンストレーションを聴講いただいた上で国内外の事例やローカル5Gで期待出来ることをテーマに開発メンバーでトークセッションを行い、5Gの利活用や未来、参加者とのアイデア共創を図ります。システム本部 ネットワークソリューションチーム　村上システム本部 ネットワークソリューションチーム　松下システム本部 ネットワークソリューションチーム　梅崎システム本部 小倉オペレーションセンター　濱洲次世代システム研究室/デベロッパーリレーションズチーム　稲守(モデレーター) 参加特典 イベント後アンケートにご回答いただいた方のうち、抽選で10名様にAmazonギフト券3000円分をプレゼント！ ＜抽選対象条件＞●zoomからイベントに参加する●アンケートに答える●メールアドレスをアンケートに記載 ※YoutubeLIVEからご視聴の方は対象外となりますので予めご了承ください。 お申し込みはこちら https://gmo-jp.zoom.us/webinar/register/1416124293588/WN_2JKolv5STtuMm-X4Hh7Vvg 皆様のご参加お待ちしております！