先端ネットワーク利用研究に関するワークショップ
ADVNET2022

NICT総合テストベッドUpdate
2022年10月14日
国立研究開発法人 情報通信研究機構
総合テストベッド研究開発推進センター
研究開発推進センター長

児島 史秀

B5G/6Gの展望
通信サービス要件の向上、多様化に加えて、「要件間連携・調和」を想定• CPS技術を活用したさらなるサービス多様化・高度化に期待

要件間連携
では、6Gは？
要件が増えるの？

～4G

ヒト

通信サービス
要件

5G

ヒト/
モノ

6G

ヒト/
モノ

CPS電波調律基盤

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

1

総合テストベッド「これまで」と「これから」柔軟性を旨とし、循環進化を実現する動向・ニーズを迅速に汲み上げ、適切なビジネス化・サービス創出に寄与する
2021年4月より開始した第5期中長期計画期間において、Beyond 5Gの実現に向けた検証環境「高信頼・高可塑B5G/IoT
テストベッド」を新たに構築

超高速研究開発ネットワークテストベッド「JGN」

最先端のネットワーク技術の検証と国内
海外における実証環境の構築を支援

海外拠点

シアトル バンコク
シンガポール 香港

大規模計算機環境「StarBED」

100万台レベルのエミュレーションによるハードウェア・ソフトウェアの検証基盤

連携する各種機能⚫キャラバンテストベッド⚫LPWAテストベッド⚫P4テストベッド⚫IoTゲートウェイ⚫AIデータテストベッド⚫他の機構内テストベッドや設備• 機器・環境の持込みや、ソフトウエア改変を前提に、柔軟に拡張• 既存のテストベッド環境の運用も維持

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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「高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド」運用開始
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッドの構築を推進
10月より運用開始• 柔軟性・拡張性があり(循環進化可能)、有無線インフラに加え、データ分析や電波模擬等も含めた検証を想定• 施設の一部は、九工大、阪大にも置かれ、研究機関間の連携や地域産業との関わりも重視• Beyond 5G研究開発促進事業の各委託課題等における利用も想定

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

3総合テストベッド

現在の利用状況

2022年9月末時点 利用プロジェクト数 97
Beyond 5Gの実現を目指す研究開発が増加中

先端的なネットワーク研究、実証基盤技術でも引き続き利用されている

令和3年度成果報告書 （回答率91%）より算出

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

4利用事例 Beyond 5G の実現を目指して

session 2

本研究は、JST未来社会創造事業 JPMJMI18A1 の支援を受けたものである
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

5利用事例 先端的なネットワークの研究

session 2

session 3
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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Beyond 5G検証環境としてのNICT総合テストベッド
Beyond 5Gの研究促進に資する検証環境を新たに構築、提供〇新提供機能高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド〇

B5G高信頼仮想化環境

次世代仮想化サービス環境
光ホワイトボックス環境
次世代ISP/クラウド実証環境（2024.4～）〇

B5Gモバイル環境

モバイルアプリケーション実証環境
モバイルネットワーク開発環境
モバイル基地局開発環境〇

CyReal実証環境（2023.4～)〇

DCCS(Data Centric Cloud Service)
超高速研究開発ネットワークテストベッド「JGN」

L２(Ehternet)/L３(IP)接続環境
仮想化環境
光テストベッド環境
IoTゲートウェイ

大規模計算機環境「StarBED」
P4実験環境キャラバンテストベッド
AIデータテストベッド
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5G高信頼仮想化環境の特徴
次世代仮想化サービス環境• 次世代高信頼NFV装置（10拠点）、ソフトウェアルータ（10拠点）、仮想測定器（１拠点 機能は仮想化し、10拠点）、帯域制御装置（３拠点）を国内拠点に分散配置• ソフトウェア化されたネットワーク機能と仮想化技術により、柔軟なリソース配分と高速で高信頼な検証環境を実現

光ホワイトボックス環境• 光ホワイトボックス伝送装置を２拠点に３台配置• 光伝送装置のディスアグリゲーション、ハードウェア・ソフトウェア分離
及びオープン化による、光伝送技術の高度化を推進する検証環境を提供高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5G高信頼仮想化環境の想定活用事例
次世代仮想化サービス環境

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5G高信頼仮想化環境の想定活用事例
光ホワイトボックス環境

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5Gモバイル環境の特徴
Local 5G Stand Alone をベースとした「モバイルアプリケーション実証環境」• 「商用サービスと同程度の基地局設備・アンテナ等」で構成されるモバイルネットワーク環境。
貸与する端末を用い、Beyond 5Gネットワークに資するアプリケーションを中心とした技術の研究開発・実証が可能

DU/CU及びコア部の検証が可能な「モバイルネットワーク開発環境」• ネットワーク技術開発促進のため、汎用サーバを用いたクラウドネイティブなモバイルコア、基地局設備やアンテナ等 5G Stand Alone 構成によるモバイルネットワーク環境• Open5GCoreやFree5GCによるモバイルコアや基地局ソフトウェアを開発し、ハードウェア、ソフトウェアによる実証が可能

ヘテロジニアスな周波数帯を備える「モバイル基地局開発環境」• 28GHz帯、Sub-6GHz帯
基地局の無線エリアを備え、貸与するマルチバンド端末を用い、セルサーチ時間の短縮化手法や基地局間のハンドオーバ手法の実証・評価が可能

ユーザの検証結果を取り込み循環進化を目指す
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5Gモバイル環境の実験フィールド（モバイルアプリケーション実証環境・モバイルネットワーク開発環境）

運用を開始したNICT本部（東京都小金井市）の実験フィールド
1号館

ネット開発
アプリ実証

2号館

*アプリ実証：
モバイルアプリケーション実証環境*ネット開発：モバイルネットワーク開発環境

5号館
実験想定エリア

4号館

ネット開発
12

アプリ実証
3号館
RHUB

pRadiopRadio

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境DCCS

B5Gモバイル環境で利用可能な設備（モバイルアプリケーション実証環境・モバイルネットワーク開発環境）

ユーザ要望をヒアリングし、適切な環境を構築、提供• 実証・開発目的のユーザへのサーバ提供• 48コア以上のCPU、384GBのメモリ以上のサーバを複数用意し、分割して提供。
一部はGPUを備える• スケジューリングを想定する• 機器監視 Zabbix• 仮想化基盤管理 vCenter（VMware vSphere ESXiによって仮想化基盤を構築)

エッジサーバ（基地局周辺（東京・大阪・九州））• PowerEdge R640 ×8 （うちGPU Tesla T4付×2）
サービスプラットフォーム用サーバ（横須賀）• PowerEdge R640 (GPU Tesla T4付)×6• DL380 Gen 10 ×4(利用時の注意事項) 有資格者(無線従事者資格を有する者)による操作や立ち合いが必要な機器や、ライセンス契約が必要なソフトウェアが含まれているため、有資格者の確保・配置や、ライセンス契約等に関して事前相談が必要です。

端末（東京・大阪・九州で共用）• スマートデバイス型 30台（FCNT社製MDE01001）• モバイルルータ型 20台（Compal社製
RAKU+(Plus)）• 利用周波数 4.8-4.9 GHz (n79)
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

B5Gモバイル環境の通信性能（モバイルアプリケーション実証環境）
良好なスループットを得ている小金井屋内のモバイルアプリケーション実証環境

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

モバイル基地局開発環境の特徴
横須賀リサーチパーク（YRP）内にSub6帯自営網基地局、Sub6帯公衆網模擬基地局及びミリ波帯自営網基地局を設置し、周波数-コア横断型のヘテロジニアスB5G 網を形成
周波数帯が異なる無線エリアとの連携動作による実証が可能※地理院地図に無線エリアを追記して掲載
出典：国土地理院ウェブサイト
・「地理院地図 / GSI Maps」（国土地理院）をもとに作成

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド15

B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

モバイル基地局開発環境の通信性能
横須賀YRP地区において、動作試験ならびに基礎データを取得を実施
Sub6GHz帯、ミリ波帯それぞれにおいて良好なスループットを確認
無線エリア
Sub6GHz-屋内

Sub6GHz-屋外

ミリ波帯-屋内

スループットUL

167 Mb/s

DL

716 Mb/s

UL

103 Mb/s

DL

256 Mb/s

UL

52.6 Mb/s

DL

199 Mb/s

ミリ波帯屋内DL
スループット特性
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

CyReal実証環境の特徴
ICT環境を取り巻くさまざまな事象を取り込み、シミュレーション、エミュレーション、実環境を有機的に組み合わせ、検証から実運用までをシームレスに実現• 利用者はStarBEDのPCへ必要なプログラムを導入・実行可能。
OSインストールやVMのセットアップ、ネットワーク環境に関する情報を入力することで、自動的に環境を構築。StarBEDのPCは一般的なものであるため、Linuxなどをインストールして、プログラムの動作制御やOS、アプリケーション設定変更が可能• CyRealの制御基盤を通して、シミュレータやエミュレータ、実デバイスなどの要素との情報交換が可能。それぞれの要素はSSHを活用したAgentによるコマンドによる制御や専用API(利用する要素により異なる)での通信が必要。制御のための通信インタフェイスは機構である程度規定しているが利用者で定義することも可能

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

CyRealサービスの実績の例
シミュレータ、エミュレータ、実デバイスを有機的に組み合わせ、水害発生時の避難検証環境を構築• 地形と浸水などのモデル計算から浸水する場所をシミュレーションで計算• 地図情報と浸水場所のデータをWebサーバに入力し、Webサーバで動作するアプリケーションにより最適な避難場所への最適な避難経路を提案• 上記の情報をWebブラウザから取得したデータをもとにそれぞれの性格などを鑑みて人流をシミュレーション• プロジェクタを通して3Dマップとして現状の浸水状態、避難状況を可視化、さらにこの可視化プログラムをUIとして新たに発覚した浸水場所などをユーザが入力することで人流シミュ
レーションにリアルタイムに障害を反映

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

DCCSの特徴

CyReal実証環境

DCCS

多様なデータとそれを活用する機能をWebAPIとして提供
ユーザはそれらのデータや機能を活用しアプリケーションやサービスの開発が可能
ユーザが保有するデータもDCCS上にアップロードでき、各種処理が可能
APIはコーディングしやすいPythonベース、API仕様・使い方のドキュメントやサンプルプログラム等を揃えた開発者ポータルを提供しアプリ開発を支援

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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B5G高信頼仮想化環境

B5Gモバイル環境

CyReal実証環境

DCCS

DCCSで提供するAPIやデータ（2022.10時点、順次機能を追加）
API• ユーザが保有するデータをDCCS上へアップロードするAPI• 気象や大気などの環境データを対象に、アップロードしたデータを相関学習・予測するAPI• アップロードしたデータに対し、局所的に頻出する相関ルールを抽出するAPI

データ• 大気質指数(AQI)予測用の加工済みデータ等

上記APIやデータの使い方がわかるサンプルアプリ• 「環境品質短期予測アプリ（大気質指数(AQI)の予測）」のスクリプト一式• ユーザ環境にあわせてサンプルアプリをカスタマイズ可能高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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Webサイトによる情報公開
Webサイト• 利用イメージが伝わるよう、サービス概要、システム仕様等をウェブサイトで公開中• わかりやすさを最優先に、ページ構成及びナビゲーションを工夫し、デザインも一部リニューアルhttps://testbed.nict.go.jp/
利用申請• 新機能に対応した利用申請書（研究計画書）はサイトからダウンロード可能(https://testbed.nict.go.jp/procedure.html)• 利用相談・利用申込はテストベッド事務局まで。新機能の利用相談・利用申込も受付中• 利用スケジュールの調整、有資格者（無線従事者資格を有する者）の確保・配置及びライセンス契約等に関して事前相談が必要となる場合あり

NICT総合テストベッドのトップページをリニューアル

ページ構成を工夫し新機能を紹介

B5G高信頼仮想化環境の利用申請書等
高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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JGN国際回線 四者協定(CINJI) 締結

2022年10月7日 締結

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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JGN国際回線 AER MOU 更新

2022年3月7日 更新

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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JGN国際回線 SC22展示

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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フォーラム体制による運営検討
IoTスマート推進フォーラムテストベッド分科会と連携し、各機能開発の方向性を外部有識者と協調して推進

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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まとめ
B5G/6G時代の無線通信は、通信サービス要件の向上、多様化に加えて、サイバー・フィジカル連携を通じた要件間の連携と調和が前提• ヒトからモノへ、これまでにない環境へ；CPS技術を活用したさらなるサービス多様化・高度化が期待されている

B5G/6G時代の多様化システム・サービスの検証にテストベッドは不可欠• 先進性・中立性・透明性を有するNICTは、これに貢献できる

将来のテストベッドは柔軟性を旨とし、循環進化を実現する• 動向・ニーズを迅速に汲み上げ、適切なビジネス化・サービス創出に寄与する• テストベッド環境を有機的に構築・運用するために、ネットワークレイヤに加えて、プラットフォームレイヤ、ミドルウエアレイヤを含めた充足が重要「高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド」の構築を推進• 柔軟性・拡張性があり、有無線インフラ、データ分析、電波模擬等も含む検証環境

循環進化を実現するNICT総合テストベッドによりBeyond
5G研究開発の加速化を目指す
利用相談・申込受付中

https://testbed.nict.go.jp/

高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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