先端ネットワーク利⽤研究に関するワークショップ
ADVNET2021

NICT 総合テストベッドUpdate
2021年10⽉15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⻑

児島 史秀

発表内容
n これまでのNICT総合テストベッドの概要・利⽤状況
n 利⽤事例 (午後の講演関連)
n NICTにおけるBeyond 5Gにむけた検証環境の検討状況
n NICT提供側トピックス
n テストベッド分科会での取組
n まとめ1NICT総合テストベッドの概要••••

総合テストベッド研究開発推進センターでは、ICT分野における技術実証と社会実証の⼀体的推進が可能な検証プラットフォームとして「NICT総合テストベッド」を構築・運営
超⾼速研究開発ネットワークテストベッド（JGN）、⼤規模エミュレーションテストベッド（StarBED）を備え、これらと連携する各種機能も利⽤可能
海外の研究機関とのネットワーク接続等も整備し、国際共同研究・連携や国際展開を推進
今後、Beyond 5Gの実現に向けた検証環境を拡充

超⾼速研究開発ネットワークテストベッド「JGN」

追加・拡充予定の機能

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

・Beyond 5Gの実現に向けたインフラ拡充
・サービスレイヤにおける機能提供
・エミュレーション基盤の強化
SINET5
海外拠点
シアトル バンコク
シンガポール ⾹港

⼤規模エミュレーションテストベッド「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
lキャラバンテストベッド
lLPWAテストベッド
lP4テストベッド
lIoTゲートウェイ
lAIデータテストベッド
l他の機構内テストベッドや設
備

2

NICT総合テストベッド利⽤状況
350

320

300

257

250

203

200

50

178

154

150
100

利⽤件数等の伸び

102

171

140
127

102
58

46
19

21

2016年度

2017年度

84

73

64
32

40

44

2018年度

2019年度

2020年度

0（年度） 2016

2017

2018

2019

2020

102

127

140

178

171

新規ユーザ

7101210

4

社会実証

19

21

32

40

44

IoT関連

46

58

64

73

84

複数テストベッド利⽤3646374146

国際回線利⽤813141613

利⽤機関数251298

293

341

331

周知活動

95105

110

10755

内外のイベント参加数

1015162121

利⽤件数

技術実装と社会実装の⼀体的推進が可能な「NICT総合テストベッド」を構築広報活動の推進
により着実に利⽤件数増加◆利⽤状況
注：テーマ数の分類（⻘地部分）は重複を含んでいるため、合計はテーマ数にならない

◆広報活動

3

活⽤事例
JGNを利⽤したトラヒックエンジニアリングのその応⽤に関する研究開発

国⽴情報学研究所
n 研究者や研究組織により⾃主的に提供された計算機資源とネットワーク資源を相互接続し合い、構築された相互接続網の中で⾃由かつ簡便にトラヒック要求を発⽣させ、かつそれを制御することができるプラットフォームを構築。
n この制御によりアプリケーションがどのような品質向上を実現できるかを評価することが⽬的。
n 現時点ではトラヒック制御技術としてSegmented Routing IPv6(SRv6)を想定。様々なアプリケーションと連携し合い、JGNを利⽤することでより⾼いパフォーマンスを⽰すことができること、JGN型のテストベッドの必要性や有効性を主張する予定。

4

活⽤事例
エッジとクラウドの連携による8K超⾼精細映像処理システムの取り組みと丸⼭ 充・瀬林克啓（神奈川⼯科⼤学）
B5G時代に向けた今後の展望
君⼭ 博之（⼤同⼤学）

神奈川⼯科⼤学

⻘⽊ 弘太（ミハル通信）
⼩島 ⼀成（近畿⼤学）
漆⾕ 重雄・栗本 崇（NII）
河合 栄治・⼤槻 英樹（NICT）
⼩林 和真（NICT/IPA）• エッジやクラウドの映像処理機能を⾃在に結合して、仮想的な映像処理システムを構成• over 10Gbpsの広帯域映像処理機能をソフトウェア(DPDKフレームワーク)で実現• 映像処理機能の結合にセグメントルーティング（SRv6)を使⽤
2021年2⽉ 広域SRv6網を⽤いた8K超⾼精細映像処理システムの実験をリモートオペレーションで実施

5

活⽤事例
ハードウェア搭載トラフィック監視システム⽤いた映像配信サービスの品質監視

NTTアドバンステクノロジ
カラーバー発⽣

研究⽬的
映像配信サービスの品質低下をネットワークレベルで検出することで，ネットワーク運⽤者によるトラブルの発⾒・切り分けを可能にする
発表概要
さっぽろ雪まつり実験においてトラフィック監視システムを活⽤し、映像異常を検出した

映像停⽌

映像異常を検出！
トラフィック監視システム（@FlowInspectorTM）
リアルタイム映像品質測定

JGN/
SINET

・トラフィック量・ジッタ量・マイクロバースト検知

10Gbpsフルワイヤーレート

フロー単位
統計データ

パケット処理ハードウェア
収集・分析
アクセラレータ

映像トラフィック
6活⽤事例
テストベッドを活⽤した⼤規模ネットワーク実証実験

KDDI/KDDI総合研究所
n 総務省受託研究として、2018〜2020年度まで研究開発を実施 (*)。
n 少⼦⾼齢化時代において⾼スキル運⽤者が減となる中、安定した通信インフラ提供のため、運⽤ライフサイクルを維持するべくAIアルゴリズム・商⽤適⽤技術の確⽴を⽬指す。
n 2021年1〜３⽉まで、NICTテスト
ベッド上でコンソーシアム５社(KDDI, NICT, HITACHI, NEC,
OKI)により、各技術を連携させた実証実験を実施。

全体構成(*) ⼀部は2019年度からスタート

全国規模を想定した5Gコアネットワークを構築(5地域×20ノード)

7第5期中⻑期⽬標期間のテストベッド⽅向性概要•API連携クラウドサービス• データ連携による新たな価値創成• B5Gソフトウェア化インフラ• モバイル(新規)と信頼性付与• 産業界と連携してリアルB5Gに• 現実とサイバー空間の融合エミュレータ• シミュレーション連携と新規技術アドオンを容易にサービスレイヤテストベッドと、エッジ・クラウド連携基盤等のB5Gソフトウェア化インフラテストベッドからなる新たなテストベッドを構築する

サイリアルテストベッド
⾏動シミュレータ

エミュレータシミュレータ実システム

Smithsonian PF

シミュレータシミュレータシミュレータエミュレータネットワーク (基幹)
エミュレータ通信 (伝搬)
シミュレータ

避難確認実システム

シミュレータSmithsonian PF

サービスレイヤテストベッド

交通シミュレータ
⽔流シミュレータ・・・エミュレータ
・・・シミュレータ

社会受容型ICTサービスのB5Gパイロット

電波伝搬エミュレータ

B5Gソフトウェア化インフラ
テストベッドソフトウェア化イン
フラエッジコンピューティングパイロット

ビル空調

辺境地コネク
テッドカー

⾒守り

ライドシェ
ア

8
監視研究概要•••••テストベッド関連技術の開発
エッジコンピューティングのパイロット
社会受容型ICTサービスのB5Gパイロット
サイリアル連携パイロット(電波伝搬エミュレーションへの貢献)

8

「⾼信頼・⾼可塑B5G/IoTテストベッド」構成論
構成理念：• ファンクショナリティの拡張性を前提• 時空間同期技術への対応検討• DCCS等のデータ連携技術への対応検討
機能ブロック• 構成はブロック化（）し、要素間連携を明確化
運⽤理念：• 利⽤者の環境持込みにも対応し循環進化• Blackboxに徹せず、ソフトウエア改変による拡張も可能• 適切な運⽤管理レイヤ(OAM、制御線等)導⼊によるシステム化・DX対応• 外部データ活⽤、AI解析等に際し利⽤者間連携・外部連携を拡張
B5Gサービス
試験システム
データ連携

B5Gインフラ
Beyond 5G/IoT機能検証システム(基幹部)

ヘテロジニアスB5G網を⽤いた⾼度アクセス試験環境
Beyond 5G/IoT機能検証システム(モバイルシステム部)

コネクテッドカーテストベッド
多端末⼤規模情報収集基盤

⾼速回線(JGN)
Beyond 5G/IoT
機能検証基盤装置

エミュレーション連携

B5G/IoT技術検証のための模擬基盤整備

9「⾼信頼・⾼可塑B5G/IoTテストベッド」ブロック図の対応

B5Gサービス
試験システム
データ連携

B5Gインフラ
Beyond 5G/IoT機能検証システム(基幹部)

ヘテロジニアスB5G網を⽤いた⾼度アクセス試験環境
Beyond 5G/IoT機能検証システム(モバイルシステム部)

コネクテッドカーテストベッド
多端末⼤規模情報収集基盤

⾼速回線(JGN)
Beyond 5G/IoT
機能検証基盤装置

エミュレーション連携

B5G/IoT技術検証のための模擬基盤整備

10「⾼信頼・⾼可塑B5G/IoTテストベッド」モバイル網の構築•••

多様な要求をもつサービスを収容するBeyond 5Gモバイル網の実現には、ソフトウェア化を深化し、ユーザおよび管理系にリソースを柔軟に配分可能なモバイルシステムの研究開発が重要
新規機能・相互接続・運⽤⾃動化および性能・規模性向上検証
こうした研究を、産学官がオープンに⾏うためのテストベッドを整備＜期待される効果＞＜研究の概要＞

オープンソース
ソフトウェア

現状 (L5G既製品の⾼度化で、集約困難でのびしろ⼩)

オープンアーキテクチャ装置Beyond 5G時代 (資源を仮想化（ソフトウェア化）
伸縮・AI利⽤拡張）

モバイルコア
管理系

ソフトウェア化の深化により、リソース配分が柔軟にAI管理等 拡張も可能に••【B5Gモバイルシステム開発環境】 ソフトウェアベースの5GC（北陸）や5G基地局（東京・⼤阪・九州）からなるモバイル網を構築し、Beyond 5Gモバイルシステムの研究開発を推進【B5Gモバイルサービス開発環境】東京・YRP・⼤阪・九州にL5G環境とエッジサーバ環境を整備し、Beyond 5Gのサービス実験を推進
11

「⾼信頼・⾼可塑B5G/IoTテストベッド」基幹部の構築••

故障・災害・外乱に堅牢な⾼信頼で⾼可塑なBeyond 5G基幹ネットワークの実現には、ネットワークのソフトウェア化を深化し、リソースを柔軟に配分可能な基幹システムの研究開発が重要
こうした研究を、産学官がオープンに⾏うためのテストベッドを整備＜期待される効果＞＜研究の概要＞現状 (アプリとネットワーク機能が別のハードが必要、データ転送路は重厚⻑⼤)アプリ

データベース

ルータ

ファイ
ヤ
ウォー
ル

光伝送路

Beyond 5G時代 (アプリも含め、仮想化（ソフトウェア化）、伝送路もオープンシステム）
仮想環境 (⼀体システム)
アプリ

••

データ
ベース

ルータ

ファイ
ヤ
ウォー
ル

光伝送路

ソフトウェア化の深化により、リソース配分が柔軟に光伝送装置もソフトウェア化・オープン化【100G⾼信頼NFV環境】 全国10拠点に⾼機能NFV設備を設置し、拠点の途絶時に他拠点へ機能・データを振分けるサービスの⾼度化を推進 （従来の仮想化サービスの⾼度化）【オープンオプティカル環境】 都内3拠点に光ホワイトボックス伝送装置を整備し、インフラに組込むことで光システムの⾼度化を推進 （ダークファイバを⽤いた挑戦）12

⾼度データ連携・利活⽤を実現するサービスレイヤテストベッド
n サービスレイヤテストベッド（Data Centric Cloud Service）•••••

多様なデータとB5Gを組み合わせたサービス創成のためのテストベッド
NICT保有のデータや先進的技術などNICTの強みを活かした価値を提供
B5Gネットワークを⽤いた新サービスの開発環境
アプリケーションのサンプルや活⽤事例を蓄積しユーザと共有することで、新サービスの萌芽を促し、いち早い検証と実⽤投⼊を可能とする。
外部とも協⼒しながらデータや機能を開発。（テストベッド分科会 データ分析・可視化TF、共同研究等）

13

トピックス2021

JGN国際回線 APOnet MOU の締結 (2021年6⽉)

Asia Pacific Oceania network

2021年6⽉
https://www.aponet.global/

APR: Asia Pacific Ring2017 年11月～ 現在
WIDE/PW/TransPAC (100G)SEATKOSINET5(100G)

LAX
JGN/SingAREN(100G)

BKK

HKG
JGN/SingAREN (100G)SINET5 (10G)SingAREN/Internet2 (100G)JGN (1G)

SIN① TKO-HKG-SIN 10G を 100G に増速(2017年11月)② Asia Pacific Ring(APR) の形成 (2017年12月)

8つのコラボレーション

アジア太平洋⼤洋州地域

2017年12⽉

11機関• ⾼可⽤性接続⽀援• アプリケーション開発• 相互バックアップ• 実証実験⽀援• 定期会合開催• 経路選択の適正化• ネットワークリサーチ• 計測データの共有

14

トピックス2021

DMC21に参画

Data Mover Challenge 2021/22 (DMC21) @ SupercomputingAsia 2021

出典：Data Mover Challenge 2021 Participants' Information, NSCC Singapore

n 2021年8⽉から10⽉まで⾏われたNSCC(NationalSupercomputing Center)が主催する広帯域データ伝送
コンテスト「Data Mover Challenge 2021/22（DMC21）」に、NICTが参画
n コンテストではNRENが提供するインフラ（回線とサーバ）を利⽤し、各チームが開発したデータ転送ツールとソフトウェアを実装し、データ転送技術を競う

n パートナーとしてDTNサーバならびに回線（JPSG 100G）提供など技術協⼒・貢献
n 競技者としてNICTの「チームむさしの」も参加
n 2022年3⽉のSupercomputingAsia2021 (SCA21)
で参加者の成績が発表される予定

15

トピックス2021

SC20出展

NICT P4テストベッドによるデモンストレーション

n 2020/11/16(⽉)-19⽇(⽊)開催のSC20に出展
n 新型コロナの影響でVirtual開催となったため、SC20 Virtual Platformを⽤い
Virtual BoothにてNICT P4テストベッドによるデモンストレーションを実施

16

スマートIoT推進フォーラム テストベッド分科会での取組
IoT推進コンソーシアム会⻑：村井純（慶應義塾⼤学 ⼤学院 政策・メディア研究科委員⻑
環境情報学部 教授）

ｽﾏｰﾄIoT推進ﾌｫｰﾗﾑ(技術開発WG）

NICTが事務局を務める、スマートIoT推進フォーラムのテストベッド分科会を通して、新たな取組を検討しています

IoT推進ﾗﾎﾞ(先進的ﾓﾃﾞﾙ事業推進WG)

IoTｾｷｭﾘﾃｨ
ＷＧ

ﾃﾞｰﾀ流通促進
ＷＧ

国際連携
ＷＧ

座⻑：徳⽥英幸（情報通信研究機構 理事⻑）ﾈｯﾄﾜｰｸ等のIoT関連技術の開発・実証、標準化等

2530会員技術戦略検討部会(2021年8⽉25⽇現在）

分科会⻑：河⼝ 信夫 教授（名古屋⼤学）

技術・標準化分科会• 国内外の動向把握と技術・標準化戦略、普及展開戦略の検討 等

テストベッド分科会• 技術実証・社会実証を促進するテストベッドの要件とその利活⽤促進策の検討 等

IoT⼈材育成分科会• IoTの活⽤等に必要な専⾨知識の要件に関する検討、技術開発⼈材等の育成の推進 等部会⻑：森川博之（東京⼤学教授）• 産学官の今後の戦略の策定や具体的なプロジェクト組成、テストベッド活⽤ノウハウの共有、国際標準化活動の推進を実施

⾃律型モビリティプロジェクト• マーケティング活動のトータルコーディ
ネート• アイデアソン等、イベントの開催• ＩｏＴ導⼊事例収集⽀援と会員向け紹介• ⾃律型モビリティシステムの早期実現に向けた技術開発、実証 等

スマートシティプロジェクト• スマートシティの社会実証に向けた技術、課
題の検討 等

異分野データ連携プロジェクト• 異分野ソーシャルビッグデータの横断的な流通・統合を⾏うための課題の検討 等

IoT価値創造推進チーム

研究開発・社会実証プロジェクト部会
部会⻑：下條 真司（⼤阪⼤学教授）• 各プロジェクト成果の情報共有、対外発表。また、具体的な検討結果を技術戦略検討部会を通じ国際標準化へ向けて議論を展開

17

2021年度テストベッド分科会 検討体制（案）n 「コアメンバ会議」に代わり「ユーザ連携・循環進化検討タスクフォース」を新設
n テストベッドに実装すべき機能を⾒据えた「タスクフォース」を設置し、検討を促進

リーダ

メンバ会合
頻度

テストベッドの在り⽅を議論

名古屋⼤学
河⼝教授

-２回/年

ユーザ連携・循環進化検討タスクフォース

テストベッド利⽤者間の連携促
進及び、テストベッドの循環進化創出の検討

名古屋⼤学
河⼝教授

TB利⽤者等

随時

B5Gネットワークタスクフォース

B5G時代に向けたネットワーク
テストベッドの在り⽅を検討

今後検討

今後推薦・募集

2回/年

データ分析・可視化
タスクフォース

テストベッドに実装すべきデー
タ分析・可視化機能を検討

名古屋⼤学
河⼝教授

現⾏メンバ
及び随時推
薦・募集

随時

データ連携・利活⽤
タスクフォース(仮)テストベッドにおけるデータ連
携・利活⽤の在り⽅を検討

今後検討

推薦・募集を想定

2回/年

会議体
テストベッド分科会

タスクフォース⽬的

18

テストベッド分科会

ユーザ連携・循環進化検討タスクフォースの設⽴

リーダ:
名⼤ 河⼝先⽣

n ⽬的：• テストベッド利⽤者及び関係プレーヤー間での連携促進及びテストベッド利活⽤ノウハウ等の共有• テストベッドの循環進化を創出するための検討を通じ、Beyond 5G時代の研究開発推進に寄与
n 第１回ユーザ連携・循環進化検討タスクフォース開催(2021/8/23)
n テーマ：【エッジ特集】
n NICT総合テストベッドのユーザによる研究事例を紹介。ディスカッションではネットワーク基盤技術やリアルタイム性の検証、仮想的な遅延⽣成等、幅広い話題を共有。

モジュラー型エッジコンピューティング
プラットフォームに関する研究開発【広島⼤学】

⾼信頼設計エッジ・クラウ
ド・ネットワークの研究開発【九州⼯業⼤学】

第１回ユーザ連携・循環進化検討タスクフォースにおける研究事例紹介

エッジコンピューティング基盤技
術の実証【情報通信研究機構】

同世界放送:映像の収集と合成を伴う分散型インターネットライブ放送【福井⼤学】

19

テストベッド分科会

n

データ分析・可視化タスクフォースの取組

ニーズと機能の両観点から、データ分析・可視化のためにテストベッドが提供すべき汎⽤的な可視化ツールの機能要件案を検討

ニーズの検討nリーダ:
名⼤ 河⼝先⽣ツールの概要・技術的前提条
件の検討

ツールの詳細検討・データ利活用方策検討ツールの仕様検討・エコシステムの検討

可視化関連ツール群（ライブラリ）及び、具体的な活⽤例（データ可視化サンプルプグラム）のプロトタイプをNICTで開発中
üüü

地理空間情報や気象情報等を対象に、データの時間変化を２次元・３次元で可視化
オープンソース化を予定
地⽅公共団体の提供サービス分野（防災・消防、公共交通・都市計画等）における活⽤を想定（可視化イメージ）
災害発⽣時の⾃動⾞の動きを3次元の地図上に表⽰

20

まとめ
nNICＴは、Beyond 5G の実現を⽬指す研究開発・技術実証・社会実装に向けて、運⽤、利⽤及び改善を通じ実証環境が循環進化するテストベッドを構築・運営していきます。
n世界の研究機関と連携し、グローバルスケールの⾼速ネットワークサービスに関する様々なコラボレーションを進めていきます。
nスマートIoT推進フォーラム テストベッド分科会での取組みを通じて、テストベッドの利活⽤⽅策を検討していきます。

21