特集

グローバルパートナーと紡ぐ IOWN 構想

光通信

リゲーテッドディスアグ
コンピューティング

ティブ
クラウドネイー
データベ ス「IOWN 構想の実現に向けた技術開発」の進捗について── Progress of IOWNTechnology Development
サイバーフィジカル社会に向け，より大容量，低遅延，低電力消費なインフラを実現するには，ネットワークとコンピューティングといったレイヤ個別の高度化から脱却し，フルスタックで技術を再設計する必要があります．NTT では，この革新に向けたロードマッ
プを2020年 4 月に策定し，IOWN Global Forum（IOWN GF）にて世界のプレイヤと共同で進めてきました．その成果である 6 つの文書が IOWN GF より2022年はじめに公開されました．

かわしま川島

まさひさ

正久

あらがね

荒金陽助

NTT 研究企画部門

10ミリ秒におさえる必要があります．

きる限り回避する必要があります．ししかし，従来の TCP/IP 通信では画像

かし，5G（第 5 世代移動通信システム）

データを転送するのにフロー制御によ等の大容量モバイル通信は高い周波数実現に向け，サイバーフィジカルシス

り数往復分の遅延が発生してしまい帯を使うので，遮蔽物による通信断がテム（CPS）への期待が高まる一方で，ます．

より頻繁になります．

なぜ IOWN が必要なのか
より豊かでサステイナブルな社会の既存のネットワーク，コンピューティ

第 3 の課題は信頼性です．ドローン

第 4 の課題は電力消費です．電灯のングインフラの限界が顕在化していまや自律走行車の制御のような産業用途LED 化等，省電力化が推進されていす．例えば，交差点のカーブミラーにのユースケースでは通信断の発生をでる状況ですので，新システムの電力消ネットワークカメラを追加し AI（人工知能）分析により出合い頭事故を防止するユースケースを題材にして，課課題 1 ：データ量，処理量の増加

課題 2 ：遅延の問題

課題 3 ：接続信頼性の担保

課題 4 ：電力消費量の増加

題を説明します（図 1 ）．
第 1 の課題はサーバ処理能力です．
街には多数の交差点があるため， 1 台
でなるべく多数のカメラを収容できるようにサーバを高性能化する必要があります．このため，GPU 等のアクセラレータが開発され AI 演算はどんどん高効率になっていますが，データを受信しアクセラレータへ送る仕組みはあまり効率化されずボトルネックとなっています．

CO2

第 2 の課題は遅延です．カメラが危険な状況をとらえてから自動車や人間に回避コマンドが届くまでの時間を数6ようすけ

2022.3

図1

顕在化しつつある社会課題

特集

費は極力抑えたいです．しかし，私たエフォートである限り，フロー制御にちの実験によれば，映像 AI 分析のコ起因する遅延はなくなりませんし，エッンピュータインフラは，1 映像ストリー

ジコンピューティングをすれば分割損

ム当り10 W 以上（1），つまり白熱電球により IT リソースの利用効率は悪く世界の多くの組織が加わりながら並みの電力を消費します．このため，なります．つまり，分野ごとのエンジIOWN GF での検討が加速し，NTTカメラに何かが映っているときのみニアリングでは限界があり，フルスタッが技術開発ロードマップに定めた取りAI 分析するようにしたいところですクの革新が必要です．

組みも多くのメンバと共同で進めるこIOWN ロードマップとIOWN Global Forumが， 低 遅 延 化 の た め に エ ッ ジ コ ン

この革新をオープンなコミュニティととなりました．そして，取り組みのピューティングを行えば，データセンで進めるために IOWN Global Forum

成果として 6 つの技術文書が IOWNタ（DC）分割損が生じ，IT リソース（IOWN GF）を2020年 1 月にインテ

GF より公開されました（1）．ここでは，の使用量を必要なとき，必要な分だけル，ソニーとともに設立しました．そ技術開発ロードマップで定めたアウトにとどめることが困難となります．

して発起人 3 社でめざす革新をホワイカムとの関係にも触れながら， 6 つの前述の課題は数年前から通信，ITトペーパーにまとめ2020年 4 月に発表

文書の概要を紹介します．これら文書

業界で認識され，5G 等の高速モバイしました．これに続いて，NTT は，は，本誌特集『IOWN 構想実現に向けル網やエッジコンピューティングが検革新に寄与する自社の技術開発ロードた取り組み（2）』で紹介した IOWN の機討されてきています．しかし，ネットマップを「IOWN 構想の実現に向けた能構成イメージともリンクしています

ワークサービスはベストエフォートの技術開発ロードマップ」として発表し（図 3 ）．

パケット転送という点は見直そうとせました（図 2 ）．

まず，技術開発ロードマップの「光・ずに，通信，IT といった個別の分野無線の大容量化のための新たな概念」に改善を図るだけでした．どれほどについて，「OpenAPN」「IOWN forネットワークが高速になってもベストMobile Network（IMN）」という 2

CY2020123

CY2021
4IOWN GF Whitepaper Roadmap

大容量低遅延データ通信方式

123

CY2022
4123

Release 1 アーキテクチャ
非TCP/IPベースLayer4/Layer3
高速化のリファレンス方式

CY20234123

CY202441

Release 1 詳細技術仕様
Release 2 アーキテクチャ

23CY2025
41234

Release 2 詳細技術仕様

仕様整備

光・無線の大容量化のための新たな概念，リファレンス方式

データセントリック型
ICTインフラの実現

低遅延データ交換・共有向け
データハブのリファレンス方式

仕様整備

多地点，超高速，低遅延クラウドコンピューティ
ングの実現

高速低遅延なWAN回線による高速分散コンピューティングのリファレンス方式

仕様整備

仕様整備
ディスアグリゲーテッド
コンピューティングに向けた拡張

技術作業

ICTインフラにおけるエネルギー効率の飛躍的向上

光データ伝送路をベースとした
ディスアグリゲーテッドコンピューティングの基本概念とリファレンス方式

仕様整備–1・データ伝送路仕様
・モジュールコントローラI/F・オーケストレータプラグインI/F

仕様整備–2・セキュリティ管理方式
・QoS管理方式
・運用性強化，など※NTTとしてリファレンス方式を2021年より実現し，技術開発をリードしてIOWN GF活動に提案
https://group.ntt/jp/newsrelease/2020/04/16/200416a.html

図２

2020年 4 月

IOWN 技術開発ロードマップ

2022.3

7

特集

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IOWN GF

IOWN構想の機能構成イメージ

Ctrl クラウド
API

API

API

Ctrl 事業者A

Ctrl

Ctrl エッジ

ネットワークサービス
事業者B
Ctrl

事業者C Ctrl

Deviceユースケース（ベンチマークとリファレンス実装モデル）⑥RIMs forCPS-AM
Use Case

共通要素

ICTリソースを組み合わせてエンド-エンドに連携

API

マルチオーケストレータ

迅速なICTリソースの配備と構成の最適化を実現

API

デジタルツインコンピューティング

Agent

AIC
Use CasesCPS
Use Cases

ユースケース（要件定義）
コグニティブ・
ファウンデーション

成果文書

ネットワークサービス

光ディスアグリゲーテッドコンピューティング基盤

RIM
for
CPS-X

…

RIMforAIC-X⑤ IOWN Data Hub④

IOWN for Mobile NW③

Data-Centric Infrastructure①

Open APN

インフラ

オールフォトニクス・ネットワーク

公衆網②Fiber Sensing

プライベート

光プロセッサ（光電融合型）

図３8

IOWN 構想と IOWN GF の活動項目つの文書をまとめました（図 3 ①，④）．

ちます．そこで，APN にセンシング事項を提示しています．これは技術開

前者は，確定的な転送レート，遅延での機能を付加するためのアーキテク

発ロードマップの「非 TCP/IP ベースの通信を可能とする All Photonics

チャを「Fiber Sensing with Open

Layer4/Layer3高速化リファレンス

Network（APN）をマルチベンダでAPN」という文書にまとめました（図方式」に対応するものです．DPA に構築するためのオープンアーキテク3 ②）．

より，隣接する DC に配備された複数チャを定めたものです．後者は，大容次に，ロードマップの「光データ伝の DCI インフラが IT リソースを共有

量性と高信頼性を両立させる無線ネッ送路をベースとしたディスアグリゲーすることが可能となり，前述のエッジトワークを IOWN 上に構築する方法

テッドコンピューティング」について，コンピューティングの DC 分割損が緩を示すもので，具体的にはO-RANアー「Data Centric Infrastructure

和されます．このようにして IOWN

キテクチャにおける APN や後述のディ（DCI）」というアーキテクチャを策定

は，複数の DC を APN で結合し，仮スアグリゲーテッドコンピューティンしました（図 3 ③）．DCI は，アクセ想的に 1 つの大きなデータセンタ（クグの適用個所を示しています．

ラレータ等の各 IT モジュールにネッラスタ型データセンタ）を実現します．

また，光信号を遠くへ伝搬させるとトワーク I/O を備えさせることにより，また，クラスタ型データセンタを活いう光ファイバの能力はデータ通信だ

前述のデータをアクセラレータへ送る用すれば，分散アーキテクチャのデーけでなくセンシングにも応用できま仕組みが効率的でないという課題を解

タベース / ストレージをクラスタ内です．APN のためにファイバインフラ

消します．

分散させながら，スケーラブルで高可に投資する事業者，公共機関は，一部

また，DCI 文書中の「Data Plane

用なデータベース / ストレージを実現のファイバをセンシングにも活用したAcceleration（DPA）」では，遠隔できます．このようなクラウドネイ

いと考えるでしょう．また，センシンに離れた 2 つの DCI インフラが APN

ティブデータベース / ストレージのアーグにより得られた信号を収集するのにを活用して高速低遅延にデータを転送

キ テ ク チ ャ を「IOWN Data Hub

APN の大容量通信インフラが役に立するためのプロトコルスタック，設計（IDH）」として策定しました（図 3 ⑤）．

2022.3

特集

これは技術開発ロードマップの「低遅アマネジメントの空間観察についての置することで，革新かつ価値を感じる

延データ交換・共有向けデータハブ」

RIM を提供しています．

ことのできる成果を出していこうとしに対応するものです．IDH はサイバー
フィジカル社会において多数のデータ発信者とデータ利用者とをつなぐイン
フ ラ と な り ま す． す な わ ち「TheIOWN Global Forum の組織と活動ています（図 4 ）．本特集の各稿で説明されている革新的な技術の議論と合わせて，ユースケースの議論が活動の■技術とユースケース

もう一方の柱としてしっかりと位置付

network is the database」サイバーIOWN はコミュニケーションとコン

けられているところが IOWN GF の特フィジカル社会のネットワークインフ

ピューティングという非常に広い分野

徴の 1 つです．メンバ一覧の Web サ

ラは，データ転送機能にとどまらず，において革新的なインフラをつくってイト（3）を見ていただくと分かるように，データベース機能も提供すべきです．

いこう，という野心的な取り組みでIOWN の技術開発を行う企業・組織だ

また，ロードマップの「高速低遅延す．そこで IOWN GF では，IOWN をけでなく，IOWN の技術を自社のビジな WAN 回 線 に よ る 高 速 分 散 コ ン

実現する技術を開発するだけではなネスに活用することでその拡大・飛躍ピューティング」については，有望なく，それを使ってどのような価値を出を図ろうとする多くの企業が参画してユースケースごとにリファレンス実装していくのか，というユースケースのいます．彼らはユースケースの議論のモデル（Reference Implementation

観点での議論も併せた両輪での活動を中で，自社が直面しているビジネス課

Model：RIM）を策定することとしま行う必要がある，と考えました．

題や将来的なリスクを示して，それらした（図 3 ⑥）
．これは，ユースケー

Technology と Use Case の 2 つが IOWN GF の活動によって解決されスごとの特性に配慮しながらフルスの Working Group を設置し，それらるのか，魅力的なユースケースとしてタックでエンジニアリングすることがを統括してそれらの間の相互議論を加解決に向けて皆で議論すべき内容なの肝要だからです．今回の版では，エリ速させる Steering Committee を設か，メンバに問いかけます．それに対Recruitment
Task Force

BoardMarketing Steering
Committee

Vision Steering
Committee

Technology Steering
Committee

Use CaseWorking Group

Technology WorkingGroupAIC Use Case TaskForce

Open APN Architecture
Task ForceCPS Use Case Task
Force

Open APN Wavelength
Availability Task Force

LiaisonWorking Group

Open APN Fiber Sensing
Task Force
RIM Task ForceIOWN for Mobile
Networks Task Force
Data-Centric
Infrastructure Task ForceIOWN Data Hub Task
Force

図 4 IOWN GF 組織構成

2022.39

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して，Use Case Working Group

度も会っていない状況でメンバどうしニケーションを繰り返しとることがでに集まったメンバが議論をして重要性の信頼関係を創れるのか，成果物作成きるようになりました．

を認識し，要件に落とし込むとともに，に向けての建設的な議論ができるの一方で，「短期間で次回の会議の準解決すべき課題・実現すべきユースか，など，悩みを抱えながら試行錯誤備をし，最大でも 2 時間程度の会議にケースとして Technology Workingを重ねてきました．米州，欧州，アジおいてメンバ間で議論をして合意をすGroup にバトンタッチをしていく，アからさまざまなメンバが集っているる」という進め方は，従来の国際団体

このような活動の流れが始まっていフォーラムですので，メンバもさまざでの「寄書をベースに議論を進めて成ます．

まなタイムゾーンに居住しています．

果物を創る」という進め方に沿うこと■オンラインネイティブな活動

通常の国際会合のように 6 時間にもわが難しい，ということを意味します．

ところで，IOWN GF 設立準備時にたるオンライン会合を開催しては，ど各メンバが練りに練った寄書を提出

は，メンバ全員によるメンバ会合やこかの地域が深夜，早朝の時間帯とし，それぞれの寄書に対して多くの時Working Group の議論を行う WG 会なってしまいます．そこで IOWN GF間をとって議論をして合意をする，と合なども検討されていました．会員どでは，可能な限り，これらの地域のメいう進め方を隔週，または毎週の頻度うしが年数回は同じ場所に集まり，対ンバが深夜 0 時から早朝 6 時の時間帯で実施することは困難です．そこで，面で議論をすることで，信頼関係を醸にかからないようにオンライン会合のオンライン上にて共同で文書を作成す成してフォーラムの活動を加速させて時間を選ぶようにしました．会議の長る環境であるオンラインワークスペーいこう，という取り組みです．しかし，さは最大でも 2 時間程度しか取れませスを設置し，そのうえでの共同作業もまさに IOWN GF が設立され，活動をんが，参加への障壁を下げるというこ併用することで成果物創出作業を効率推進していこうというときに新型コロとを優先した結果の判断でした．ま的に進めるようにしました．

ナウイルスの感染・被害が急速に全世た，このような短時間のオンライン会

このような工夫によって，すべての界に広がり，海外渡航はもとより各国議とすることで，会議開催の頻度を上会議がオンラインで開催される環境下の国内の移動もままならない状況となげることができました．テーマごとのであるにもかかわらず，わずか 2 年とりました．IOWN GF は，オンラインタスクフォースがそれぞれ隔週，場合いう短い期間において，ホワイトペーでの活動を余儀なくされました．

によっては毎週開催されています．短

パーやユースケース文書，技術文書な

他の国際団体も同様にオンラインへ

時間の会議で進捗を共有して次回までど複数の成果を頻繁に創出，公表するの移行をしていますが，IOWN GF はのアクションアイテムを合意し，短期こ と が で き ま し た（ 図 5 ）． ま た，その設立当初からオンライン化，逆に間でアクションアイテムに対するメンWG 会合やタスクフォース会合だけでいえば一度も対面での会合をできていバそれぞれの活動の結果をフィードなく，メンバが集まるメンバ会合につない，という状況に置かれました．一

バックし合う，という高頻度のコミュいてもオンラインで定期的に開催して

The starter pack for the evolution journey
IOWN GF設立

ホワイトペーパー公開
SC/WG発足

ユースケース
中間レポート公開

Technology
Outlookレポート
公開

ユースケース
Release 1 公開

アーキテクチャ作成（ 6 文書）PoC/技術評価

2020
Jan.

2020
Apr.

2021
Feb.

2021
Apr.

2021
Oct.

2021
Dec.

2022
IOWN Evolution Journey

第 3 回メンバー会合

図５102022.3

活動実績

Continuous technology updates

特集

また，先日発表した「NTT Green80

Innovation toward 2040（4）」で示したとおり，IOWN は NTT インフラの60

消費電力の大幅削減に不可欠な取り組みです．大幅な電力削減を達成するに40は，単純にインフラを IOWN ベースなものに入れ替えればよいわけではな

20

く，IOWN を効果的に活用するようにアプリケーションを再設計し，運用を

0
1年
2220年
21IOWN GF メンバ数

20

図６月

月
10月
21年

7月
202021年

1年
2021年
204月

月
10月
202020年

7月
4年
20202020年

1月

インテリジェント化していく必要があおり，その参加者は500名を超えるよズに活動に参画できるようなサポートうになってきています．これらの成も行っています．また，メンバ数の増

果・実績はオンラインであることを積加に合わせて IOWN GF の意思決定機極的に活用したオンラインネイティブ

関である Board of Directors を構成の団体だからこその結果といえるかもする Director も増えてきています．

しれません．

2021年 4 月の年次会合では，新たに■活動の輪の拡大

Orange の Gilles Bourdon 氏と富士発起人 3 社（インテル，NTT，ソ通の水野晋吾氏が Director に選出さニー）で設立された IOWN GF ですが，れ，両氏も含めた計 9 名の Director

前述のような活発な活動や成果創出にが IOWN GF の意思決定を担っていよって，より多くの企業や団体が活動ます．の輪に加わり，2021年末時点で80社を大きく超えたメンバ数となっています

ります．前述した PoC と並行して，アプリケーションの再設計，運用のインテリジェント化を進めていきます．
■参考文献（1） https://iowngf.org/technology/（2） 岩科 ・ 荒金 ・ 南端 ・ 進藤 ・ 藤原：“IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）
構 想 実 現 に 向 け た 取 り 組 み，” NTT 技 術
ジャーナル，Vol.32，No.1，pp．34-37，2020．
https://journal.ntt.co.jp/article/1638（3） https://iowngf.org/members/（4） https://group.ntt/jp/newsrelease/2021/09/28/210928a.html

2022年の取り組み（図 6 ）．ほぼ毎月，新しいメンバが加発足から 2 年足らずで技術文書を公入してくれている状況です．2020年12開しましたが，公開されたのはあくま

月には，新たに学術・研究機関（非営でも「ラフコンセンサス」です．時間利）向けのメンバシップを設置し，をかけて文書を完成させるよりも，ラIOWN 技術の開発に向けてより多くのフコンセンサスを短期にまとめて組織に参加いただけるようにしましPoC（Proof of Concept）・技術評

た．なお，オンラインツールを活用し価を早期に開始して，アーキテクチャていたり，さまざまなタスクフォースや方式をアップデートするほうが実践が活動していたりしますので，各メン的です．この「アジャイル思考」を大バ会合の直前には，主に新規メンバを事にしながら，2022年からは発行され対象とした活動説明を行うオンボード

た 文 書 に 基 づ く PoC・ 技 術 評 価 にセッションを開催し，メンバがスムーIOWN GF メンバと取り組みます．

（左から）川島  正久/ 荒金  陽助
Let’s start an IOWN evolution
journey now! 「IOWN は2030年の技術だ！」と思われている人が多いかもしれませんが，今から早期版を試して，アジャイルに技術をアップデートしながら2030に向かって進化するものです．皆様とこの進化に取り組んでいきたいです．

◆問い合わせ先NTT 研究企画部門
IOWN 推進室
TEL 03-6838-5317
FAX 03-6838-5349
E-mail iowngf-info2022.3

ml.ntt.com

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