スマートIoT推進フォーラム テストベッド分科会
次期ネットワークテストベッド検討WG

次期ネットワークテストベッド報告書

暫定とりまとめ資料
2020年 3月 31日

検討メンバ (敬称略)池永 全志（九州工業大学）リーダー
秋山 豊和（京都産業大学）
新 善文(アラクサラネットワークス)
飯田 勝吉（北海道大学）
岡本 聡 （慶應義塾大学）
河合 栄治（情報通信研究機構）
河口 信夫（名古屋大学）
菊地 俊介（さくらインターネット）
佐々木 力（KDDI総合研究所）
関谷 勇司（東京大学）
竹澤 寛 （NEC ネッツエスアイ）
棚橋 弘幸 (NTTコミュニケーションズ)
丸山 充 （神奈川工科大学）

次期ネットワークテストベッド報告書の狙い◆ ICTの研究開発において，大規模なテストベッド環境を用いた高度な検証は，研究開発成果の競争力向上・実用化・普及促進における必須の取組である．
◆ 本報告では，最先端ICT技術の研究開発および実証を支援するために不可
欠なネットワークテストベッドについて，次期ネットワークテストベッドの目指す
方向性，ネットワークテストベッドを用いて推進すべきこと，ネットワークテスト
ベッドの要件および備えるべき技術，期待されるネットワークテストベッド像について述べる．
◼ NICT総合テストベッドは，最先端ICT技術に関する実証支援の役割を担う
が，最新の実証ニーズを満たすため，さらなる改良・発展が必要である．
◼ NICTは2021年度より開始する次期中長期に向けてその取組みを見直し，刷新を検討しているところである．
◼ その機会をとらえ，ネットワークテストベッドについて今後のあるべき姿を
NICT と共に検討する，「次期ネットワークテストベッド検討ワーキンググ
ループ」を設立し，意見を募り，議論を通じて意見をまとめた．
◆ 本報告は，今後，利用者が結集し，技術と人材が交流して成長するとともに，実証成果がアピールされ，また，実証成果が将来社会に還元される効果をもたらすテストベッドに発展することを強く期待してまとめたものである．

2

ポイント
◆新しいネットワークテストベッドがなぜ必要なのか？
◆ネットワークテストベッドで推進すべきこと◆ネットワークテストベッドが備えるべき要件，
取組むべき技術◆新たなネットワークテストベッドにより期待される成果◆期待される次期ネットワークテストベッド像とは

3

Cyber Nativeな世界を目指す研究開発の推進••

モノ・データの動きをサイバー界で表現し，そこにヒトを表現するオブジェクトを投入・成長させ，社会システムを創る．うまくいきそうなものをリアルに投入するかたちで，社会課題を解決する
CPSバイデザイン

知見を還流@内閣府ホームページ

Society4.0
情報社会Society5.0
CPS
デジタルツインサイバーファーストCyber
Native• サイバー空間の利点を徹底• リアルを再現・検証
して利用し進化させるサイ
バー空間を構築
4

Cyber Nativeな世界の具現化
サイバー空間の利点を徹底して利用するために◆ 現実世界の制約から解放されたトライアル環境の構築◼ 即時トライアルを実現◼ サイバー空間から現実世界へリンク

サイバーファースト ＋ トライアルファースト【 あらゆる場面への適用 】
デジタルツインe-Sports

xR : AR/MR

複数視点共有安全パーソナルモビリティ

テレワーク・遠隔教育

自由視点映像運用検証

防災対策

人と技術の育成
5

ユースケース（１／２）
デジタルツイン
•••

仮想世界でさまざまな事象を検証し最善解を得る
仮想世界内のクロスバーティカル検証
仮想化，多地点間低遅延処理・伝達，AI

テレワーク・遠隔教育••

低遅延，高速通信，柔軟な処理，俊敏な拡張
個々の性格や進捗にあわせた演習

AR／MR
•
•
•

周囲の環境に相応しい情報を瞬時に付与
個々の嗜好にあわせた情報を付与
低遅延，高速通信，柔軟処理

eスポーツ，複数視点共有・自由視点映像••

状況や命令にあわせ相応しい情報を瞬時に合成
低遅延加工処理，高速情報伝達，瞬時同期

6ユースケース（２／２）
防災対策（システム）•

被災時の局所処理，リソース移動

安全パーソナルモビリティ•••

低遅延での進行予測，衝突回避，整列，誘導
プライバシ処理
需要予測、自動回送

衝突回避

人材と技術の育成•••

コミュニティの底上げ
人材交流・育成・循環技術利用・進化・他展開企業による実証実験の誘発

テストベッドでのみできる活きる運用検証• 過去できたインターネットでの運用検証は今や無理• 同時並行する先端サービスユーザ群を対象に検証

7

ネットワークテストベッドで推進すべきこと

Co-Design

コミュニティの底上げ

最先端ネット
研究開発

オープン化
標準化

• 共通基盤を用いた連携体制の構築⇒新エコシステム確立⇒国プロ実践
• 新技術・OSSの取込• チャンピオン
ファクトの獲得• 産業界による技術実証• オープンな環境をユーザへ提供• 標準化参照モデルの構築8

コミュニティ型研究開発
ネットワークテストベッドで推進すべきこと

推進課題

内容

効果

テストベッドを共通基盤とするコミュニティ型研究開発，製品検証の促進• 組織間連携による設計・開発・
実験の推進• 新技術や製品を国内エコシス
テムで評価する体制構築• プロジェクト・コミュニティ形成の支援，人材育成• １組織で解決できないギャップ埋め• 開発速度の向上• エコシステム形成• コミュニティの底上げ• 人材交流・育成・循環• リクルーティング

オープンな設備の
提供

•
•
•
•

拠点の最新機器利用
機器を持込み産学結集場所
最新機器・機能・成果のハンズオン・ショーケース

• エコシステム形成• コミュニティ形成• 機器・機能・成果の魅せる化• 成果共有の容易化

連携体制の構築•

同業連携、通信事業・製造事
業・OTTの連携
国プロの実践
ショールーム化• シナジー促進• OSSの取込・改善・共有• エコシステムの確立• 新規参画者誘導••
相互接続実証•••機能接続性検証
クラウドブロック構築
柔軟なネットワークアクセス
環境の提供• システム完成度向上• 人材交流・育成・循環• 成果の魅せる化

新技術・OSS取込•

国プロ成果の継承• エコシステム形成
9

最先端研究開発
ネットワークテストベッドで推進すべきこと

研究開発例

内容 (要素技術)

効果

デジタルツインアプリ基盤• モバイルエッジコンピューティング• 任意仮想網・QoS動的構築• 試行錯誤実践によるサービス信頼性向上

超高精細映像処理技術• インライン型映像処理・スイッチング，遅延補正• 多様な映像に対応した圧縮信号変換• サービス機能連鎖• 生活の豊かさ・利便性・安全性向上

クラウドブロック• ネットワーク・ルータマイグレーション• さまざまな計測ツール• 検証環境自動構成技術• 災害時のBCP・安全性向上• 機能利用簡易性向上

計測センター・
防衛センター• 再現できる• 動的スライシング・テレメトリ，AI技術• 技術信頼性向上• セキュリティ耐性向上

複数視点共有・
自由視点映像• 音声・画像処理技術（認識、合成、変換）• 低遅延処理、同期• 生活の豊かさ・利便性・安全性向上

安全パーソナ
ルモビリティ

• 多物体の進行予測• 自転車等向けの瞬時警告・通知• 生活の安全性向上

超知性ネットワーキング• 機械学習• 自律制御• 応用領域の拡大

光通信• マルチコアファイバ通信・ネットワーク• 伝送革新量子通信• 量子鍵配送• 究極セキュリティ
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オープンな環境をユーザに提供
ネットワークテストベッドで推進すべきこと

推進課題

内容

効果

複数の事業者や研究 • プログラマブルリソース，共• オープンソース活用活性化による効率化
機関が使うサンドボッ 通基盤の提供• オープン指向
クス整備• オープンソースによる開発• 同一リソース利用による課題共有
物の利活用

標準化・OSS化• 参照モデル・ソフトウェアの作成• OSSまたはコミュニティ内限定参照として共有• 複数者による標準策定技術の検証• 開発技術の蓄積と再利用• 作業過程における自身の検証手段• 作業過程における標準化参加者支持増と，参加者以外の裾野拡大

オープンなインフラ，
システムプラットフォーム• リソース，API，ソフトウェア• 研究開発促進
利用自由化• 参入障壁の低下• 論理隔離，標準化，ソフト化，• 事業での容易な再利用
自動化

パッケージ化• 開発物を他ユーザが使える • 開発物の利用者拡大とそのフィードバック
ようにするによる開発者受益増

新しい技術の研究開 • AI/ML等の新技術のインフ
発促進
ラへの転用
• 新たな技術を他のユーザが享受できる• インフラ用カスタマイズハー • 新たな技術をすぐに試せ、DevOpsできる
ドウェア開発国内エコシステムによる評価体制構築• テストサイトでの設計・開• 将来にわたる人的リソース循環・ビジネス発・実証行程の構築と実践
体制の強化
11

効果を具現化するテストベッド要件

推
進
課
題

ユ
ー研
ス究
ケ開
ー発
ス

推
進
内
容

イ
ン
フ
ラ
要
素
技
術

期
待
さ
れ
る
さ
ま
ざ
ま
な
効
果

エッジクラウド
ソフト化
プログラマブル
ユースケース実践
ユーザ・アプリ指向

伝送革新
情報完全性

クラウドネイティブ
モバイル通信光通信(ファイバ)観測・特定環境簡易作成セキュリティ

TB基礎機能OSS
テストサイトアクセラレータ

TB共通基盤12

ネットワークテストベッドが備える要件・取組むべき技術(ポスト)クラウドネイティブ化• クラウド親和性，オープンソフトウエア基盤，ソフト化／プログラマブル化

モバイル通信• B5G/6G，モバイルコア，RAN，ローカル5G

光通信（光テストベッド）• 超高速光通信，マルチコアファイバ，量子通信，光格子時計

テストベッド基礎機能• モニタリング/デバッグ/再現性等のテストベッド基礎機能

テストベッド共通基盤• オープン化，PPPのための共通実証基盤化(テストサイト)，標準化活動
13クラウド親和性◼ 【ネットワーク機能のクラウドネイティブ化】
クラウドネイティブ管理技術を活用し，ネットワークインフラレイヤを抽象化することで，ネットワーク機能をより効率的に利用する◼ 【クラウド・エッジ連携】
クラウド，エッジの特長を活かし，クラウドではリソース性能を自由に選択し様々な仮想ノードを組合せ，エッジではアクセス網の機能を取込む◼ 【パブリッククラウド親和性】
実験実施者（研究者・企業）の負担を低減．事業展開を目指す企業・自治体に余分な費用負担と手間を発生させず，低コストに成果を移行
オープンソフトウェア基盤◼ 【展開容易性】ベンダロックインからの解放．
オープンソース製品を複数のクラウド環境にオーバレイして活用◼ 【利用容易性】クラウドネイティブなNFVの進展やクラウド・エッジ連携による
大容量・低遅延処理の実験の場
14ソフト化／プログラマブル化◼ 【新構成技術】エッジコンピューティングやBeyond 5Gコア／RAN，ICN等の技
術試作・検証など，ネットワークそのものの新規機能の研究を支援⚫ 機能アドオンできるホワイトボックススイッチ⚫ P4に代表される機能実装フレームワーク⚫ 高速I/Oを持つサーバ群⚫ H/Wアクセラレーション◼ 【高速仮想化】 10Gbps/100Gbpsで完全仮想化し，ソフトウェアルータやマイグ
レーションの高速検証に活用◼ 【線路仮想化】高速回線やマルチコア光ファイバを分割しシリアル接続する遅
延線活用

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モバイル通信• B5G/6G，モバイルコア，RAN，ローカル5G◼ 【エンドツーエンド】アクセス網までを考慮した実証環境⚫ 固定・可搬の無線実験環境（基地局群）⚫ アクセス・コア連携◼ 【実用化研究】ベンダ・オペレータによる商用開発の促進⚫ Cloud-native(RAN～Core)，Beyond 5G/6G◼ 【エッジ】クラウドを延伸するエッジ領域の適用先として，無線アクセス近傍を想定⚫ 各種RAN, Local 5G，LPWA⚫ 5Gのローカルブレイクアウトを含めたシステム構成◼ 【フィールド検証】街やキャンパスレベルのフィールド試験の実現

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光テストベッド◼ 【付加価値】 over IP 接続でない価値◼ 【超高速光通信】 専用線なしで最新の光伝送技術をネットワークに組込む◼ 【マルチコア光ファイバ】⚫ IP網に世界で初めてマルチコア光ファイバを組込む⚫ 世界をリードする挑戦研究をフィールドで⚫ 遅延線としてを実験環境を擬似広域化（信号をコア数周回）◼ 【量子通信】⚫ 世界をリードする東京QKDへインフラ提供
光格子時計◼ 【日本発祥技術】 複数組織の光格子時計を光ファイバで接続する野心的研究⚫ 周波数差を計測し，重力ポテンシャル差等測地的な情報をリアルタイムに取得⚫ 将来のネットワークにベースクロックを供給するのための研究◼ 【高精度時刻配信】⚫ NICTの高精度時刻が取り出せる仕組み⚫ 映像業界からの期待
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◼ モニタリング／デバッグ⚫ 【デバッグ支援】高精度モニタリング機構の整備（デバッグ時間と労力を短縮）⚫ 【同期】 NICTの高精度時刻を取り出せる仕組み◼ 再現性⚫ 毎回同じ品質の仮想ネットワークを再現構築⚫ 記述言語やGUIによる構成定義⚫ トポロジと帯域・リンク特性（媒体，パケットロス率，回線断，遅延，負荷）を定義⚫ 論文で参照網とされる JPN48, NSF, GEANTなどを再現⚫ 繋がらない状態を実現◼ ユーザスライス（プロジェクト単位）実験支援機能⚫ バックグランドトラヒックの発生 (ランダム・実測に基づくもの)⚫ 壊れるネットワーク機能・シナリオ
 広域災害・障害への取組 マルウェア・ボットプログラムの感染活動
 DDoSしてくれる機能(右図)⚫ 遅延線 (400Gbps回線を1Gbps×400回折り返し)18

オープン化◼ ベンダロックインから解放されたオープンソース（製品を含む）を複数のクラウド環境にオーバレイして活用する◼ プロジェクト単位（科研等予算・期間制約）を超えた長期システム維持を可能とする◼ 新しい技術体験の場を提供⚫ P4，ホワイトボックススイッチ⚫ 国プロで開発されたネットワーク装置，ソフトウェア資産⚫ プログラマブル機器とネットワーク記述言語によるプログラマブルネット
ワーク総合テストベッド◼ 皆が攻撃してくるネットワーク

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PPPのための共通実験基盤化（テストサイト）◼ 個々の開発物を合成できる環境と人が集まれる場所◼ 複数のキャリア・研究機関が利用できるサンドボックス拠点◼ 技術の検証場とし，異業種連携によるシナジー促進とコミュニティ底上げ⚫ 広域網にも接続⚫ 持込み＋テストサイト内の機器利用

利用例： 雪祭り，iPOPショーケース

◼ シーズとビジネスの結びつけや迅速なトライアルが可能な環境を提供し，基本技術

で世界をリードするだけでなく，ビジネス面での諸外国との見劣りからの脱出に寄与⚫ 製品一歩手前のミドルボックスを詳細検証する試験環境(施設，設備，機能)⚫ 既存製品との比較や国内製品の課題を導出できる場◼ 新技術へ挑戦する場⚫ 高速I/Oを持つサーバ群，P4等プログラマブルデバイス，H/Wアクセラレーション⚫ テスター，モバイル基地局，光伝送機器など，個々には試しで手をだせないもの⚫ 国プロで開発されたネットワーク装置・ソフトウェア資産⚫ 自前機器を持ち込めるコロケーションエリア
◼ 橋渡しのエンジニアとキャリアプール⚫ 利用者ニーズに応えるためのエンジニアを用意し，参入障壁を緩和⚫ このようなエンジニア・研修生を受入れ，皆で育て巣だつキャリアプール

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ネットワーク機能プッシュ例

海外のプロジェクト (1)https://fabric-testbed.net/

大容量データ処理のためのテストベッド◆ より高速でよりセキュアなイン
ターネットのためのアーキテク
チャをテストするプラットホーム◆ 予算：$20M（2019年〜4年）◆ NSFが支援◆ 狙い◼ インターネットとサイエンスのための新しいアプリケーション（P4やOpenFlow技術の利用）◼ プロダクションネットワーク接続に耐える
サイバーセキュリティ向上◼ HPCと無線通信（5G，エッジ）とIoTの統合◼ 機械学習や人工知能の基盤制御管理への統合◼ 次世代コンピュータサイエンス研究者の教育21

海外のプロジェクト(2)ユースケース張出し例

5G-enabled Growth
in Vertical Industries

https://5g-ppp.eu/5growth/◆ 5G PPP 第3フェーズ◆ 2019年6月より2年半◆ 約14百万ユーロ◆ AI主導で自動化された複数のサービスを必要な性能で同時提供するエンドツー
エンド5Gを用いてバーティカル産業を開
花する◆ バーティカルサービス構築に必要なスライシング，仮想化，複数ドメイン管理◆ 4サイト，9実地試験を通じた5G技術・実用化検証 (TRL6-7)◆ 労働者遠隔品質管理，ゼロ欠陥製造，ディジタルツイン，テレメトリ，モニタ，安全通信，省エネなど••

5GPPP 第2P(フェーズ) 5G-TRANSFOMER,
5G-MONARCH活用
5G-PPP第3P 5G End-to-End プラット
フォーム5GEVEと5G VINNIの応用拡張

22最先端の国際会議から◆ ACM SIGCOMM 2018
◆ Jennifer Rexford(Princeton Univ)◆ ネットワークの「中」を「すばやく」かえるネット
ワーキング◆ ONF Connect 2019 Keynote◆ Nick McKeown (Stanford University)◆ ソフトを正しく動かすSDNからハードレベルの問題対処までサイクルするSDNへ

2012年
問題特定

2019年 コードフィックス

たくさんの人が参入できるように

ソフトウェア制御

パケット処理制御
問題解決までサイクルする一体運用要件・機能基盤を組合せ成果創出レベルの飛躍へ
TB基礎機能TB共通基盤

クラウドネイティブ化

モバイル通信光通信

24

クラウドネイティブ×共通基盤◆ 張出し分散データセンター◼ クラウド拠点をユーザ近傍まで張り出しエッジクラウドを形成◼ 個と群の両方の機能を提供，多様なアクセス網の提供◆ クラウドブロック (CB)◼ 装置と機能の集合を自在に組合せて利用可能な環境とその自動構成◼ CB上のアプリ評価を通じた，エコシステムの活性化とCB自体の進化◆ インフラ防御◼ 最先端技術を取り入れた計測/防御センターの実現と技術者育成◼ ノード・リンクの物理状態も含めてモニタリング可能な環境◼ 再現可能なネットワーク，壊せるネットワーク◼ トレーニングデータの提供◆ エッジコンピューティング基盤◼ 国内クラウド事業者と研究者が同じフィールドでプラットフォーム検証する環境◼ 相互接続性の試験環境◼ ステークホルダー連携によるプラットフォーム導入・検証フィールドの構築とその活用による技術力向上と技術者交流25

クラウドネイティブ×共通基盤
クラウドブロック研究開発

張出し分散データセンター
クラウド

エッジ・クラウドを面的に使う有線(5G BackHaul/キャリ
ア回線，ダークファイバ)

Loca5G/WiFi/LPWA
エッジクラウドを実現する部分は共通にし、/LAN
ローカルネットワーク部分を差し替え可能にする
LPWA(LoRa)

WiFI AP

有線接続

Local5G

クラウド
用機器

クラウド
用機器

クラウド
用機器

クラウド
用機器

インフラ防御の研究開発

R

R

エッジ

ボックス
パレット
コンピューティング＆ネットワーク管理箱

エッジコンピューティング基盤

26

張り出し分散データセンター◼ クラウド拠点をユーザ近傍まで張り出しエッジクラウドを形成◼ 個と群の両方の機能を提供，多様なアクセス網の提供

クラウド

エッジ・クラウドを面的に使う

有線(5G BackHaul/キャリア回線，
ダークファイバ)

Loca5G/WiFi/LPWA/LAN
エッジクラウドを実現する部分は共通にし、ローカルネットワーク部分を差し替え可能にする
LPWA(LoRa)

WiFI AP

有線接続

Local5G

クラウド用
機器

クラウド用
機器

クラウド用
機器

クラウド用
機器

R

R

エッジ

ボックス
パレット
コンピューティング＆
ネットワーク管理箱

27

クラウドブロック◼ 装置と機能の集合を自在に組合せて利用可能な環境とその自動構成◼ CB上のアプリ評価を通じた，エコシステムの活性化とCB自体の進化◼ 防災対策へ

防災対策へ向けたクラウドブロック構想
ブロックとして組み合わされた「個々の技術・機能」が被災時には別の複数個所で復旧することを「実フィールド」で検証する
クラウドブロックのコンポーネント：・ソフトウェアルータ
・ソフトウェアミドルボックス
・NFV・仮想化技術・コンテナ
・SD-X・オーケストレータ
・Network Slicing
・サービスチェイニング
・ストレージ分散・データ重複技術
等

クラウドブロック28

インフラ防御◼ 最先端技術を取り入れた計測/防御センターの実現と技術者育成◼ ノード・リンクの物理状態も含めてモニタリング可能な環境◼ 再現可能なネットワーク，壊せるネットワーク◼ トレーニングデータの提供

29エッジコンピューティング基盤の実現◼ 産官学，国内クラウド事業者と研究者が同じフィールドでプラットフォーム検証する環境◼ 相互接続性の試験環境◼ ステークホルダー連携によるプラットフォーム導入・検証フィールドの構築とその活用による技術力向上と技術者交流30

モバイル通信×共通基盤◆ B5G/6Gインフラにおけるハードウェアオフロード／クラウドネイティブ◼ ⼀部の処理をアクセラレータ(GPU/FPGA)やP4等にオフロード◼ 上記ハードウェアやコンテナ(クラウドネイティブ)上で動作するB5G/6Gコアの実装◼ AIを用いた無線制御（Beyond 5G/6G）◆ 大規模MECエミュレータ基盤◼ ローカル・MEC拠点・クラウドの連携を模擬◼ ネットワークプログラマビリティ技術活用検証◼ デジタルツインのためのアプリケーション基盤⚫ 無線・有線連携⚫ Public クラウド，クラウド張り出しによるMECサーバ拠点，MECサーバ拠点間連携⚫ 仮想網による任意トポロジ提供，任意QoS提供，距離エミュレーションの活用◆ モバイルPoB (Proof of Business) としての活用◼ 新しいモバイルユースケースの実証◼ スライス技術の実証◼ OTT技術のキャリアへの取込◼ 5Gデジタルトランスフォーメーションプラットフォーム
31モバイル通信×共通基盤
B5G／6G ハードウェアオフロード／
クラウドネイティブ

大規模MEC

モバイルPoB として活用

5Gデジタルトランスフォーメーションプラットフォーム

32

B5G／6G ハードウェアオフロード／クラウドネイティブ◼ OTT/DC技術を活用したインフラ構築や運用手法に関する研究開発◼ 一部の処理をアクセラレータ(GPU/FPGA)やP4等にオフロード◼ 上記ハードウェアやコンテナ上で動作するBeyond 5G/6Gコアの実装⚫ モバイル機能のマイクロサービス化⚫ OSS活用，コミュニティへのFB

モビリティ
管理
モバイル機能のソフトウェア化(機能ノード単位)

マイクロ
サービス化

</>

セッション
管理

認証
処理

コンテナ

コンテナ

コンテナ

コンテナ

コンテナ

コンテナ
TB基礎機能P4
ASIC

汎用CPU処理ハードウェアオフロード

NFV(LTE)

ハードウェアとソフトウェアを分離

Any
cloud
H/Wクラスタ(GPU/FPGA等)

クラウドネイティブ(Beyond 5G/6G)
OTT/DC技術のインフラ活用

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大規模MECエミュレータ基盤の研究開発◼ ローカル・MEC拠点・クラウドの連携を模擬◼ デジタルツインのためのアプリケーション基盤⚫ 無線・有線連携⚫ Public クラウド，クラウド張り出しによるMECサーバ拠点，MECサーバ拠点間連携⚫ 仮想網による任意トポロジ提供，任意QoS提供，距離エミュレーションの活用

34

モバイルPoBとしての活用◼ 新しいモバイルユースケースの実証⚫ MECやマイクロデータセンター利用の実証◼ スライス技術の実証⚫ E2E制御，運用管理技術の研究◼ デジタルトランスフォーメーションプラットフォーム⚫ 他業種との実証実験

インターネット
実証オープンサイト

センター局

エッジサイトネットワークスライス

モバイルコア
クラウド

超大容量
超低遅延
超多接続

MEC
マイクロデータセンター

広域光ネットワーク

テストベッド提供

サービス
プラットフォーム

他TB

海外

35

5Gデジタルトランスフォーメーションプラットフォーム
5GシステムC-Planeコ
U-Plane ア
U-Plane基地局
端末光通信×共通基盤◆ テラビットオーダ低遅延大容量処理プラットフォーム◼ 低遅延・高（例えば1000FPS)フレーム映像伝送◼ 高精度時刻配信: 映像フレーム同期やTbitクラスのパケットキャプチャに利用◼ 伝送・ネット・計算・蓄積を一体として扱えるインライン型ノードで低遅延・大容量処理を実現◆ λベースネットワークアーキテクチャ◼ 並列同期伝送ベースの新データリンクフレーム◼ 複数λを俯瞰できる多面的な高精度モニタリング◼ モニタリング・事象再現確認前提のフレームフォーマット構成◆ マルチコア光ファイバを利用したダークコア開放◼ 東名阪規模の光コアテストベッド◼ マルチコアファイバの多様な利用(1芯双方向，周回，通常サービスと実験同時共用)

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光通信×共通基盤
テラビットオーダ低遅延大容量処理プラットフォーム

λベースネットワークアーキテクチャ

マルチコア光ファイバを利用した
ダークコア開放38テラビットオーダ低遅延大容量処理プラットフォーム◆ ダイナミックなリソース割当を行いながら低遅延大容量配信処理を実現◼ ケーススタディ： 低遅延・高（例えば1000FPS)フレーム映像伝送を実現◼ 伝送・ＮＷ・計算・蓄積を一体として扱えるインライン型ノードで低遅延・大容量処理を実現◼ APから伝送パス・帯域制御, 仮想NW設定, コンピューティングリソースを統括制御◼ 高精度時刻配信：映像フレーム同期やTbitクラスのパケットキャプチャに利用
Orchestrator・APP ポリシープレーン

Multi-domain Controller リソース管理プレーン
GNSS
GPS-CV時
高解像度
インライン型
インライン型
インライン型
刻 リソースモニタ
ノード
ノード
インライン型 リソース割当
ノード
仮想ＮＷ・
配 リアルタイム情報
CPU
CPU
ノード
制御
パス割当
信
CPU
CPU
プ １μsec粒度
SubTbit コンピューティングプレーン
レ ＰＴＰ
プレーン間
マルチレーン伝送ー
ン 10nsec粒度
Ｔera ｂｉｔ 低遅延ＮＷプレーン
1nsec粒度

光格子時計

Sub-Peta bit Transport プレーン

TAI

光伝送装置
ルータ・
スイッチ

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λベースネットワークアーキテクチャの検証◆ All Optical な世界を実証して、課題を抽出◼ 映像送受信を題材にデータプレーンをλ伝送自動制御◼ λ基盤技術： 並列同期伝送ベースの新データリンクフレームの考察，様々な自己修復機能◼ 複数λの光レベルまで俯瞰できる多面的な高精度モニタリング◼ モニタリング・事象再現確認前提のフレームフォーマット構成

映像受信

映像送信
ＩＰ伝送
カメラ

IP変換

映像変換 ディスプレイ
コントローラ

データプレーンをλ伝送

ノード処理時は
ＩＰ伝送

障害発生

映像送信
カメラ

IP変換

λ伝送

映像受信
映像変換 ディスプレイ
40

マルチコア光ファイバを利用したダークコア開放◆ 通常トラヒックのコアと光テストベッドのコアを１本のファイバで提供◼ 光テストベッド部分のコアは多様な使い方ができると良い⚫ 1芯双方向的に使えるよう，マルチコアファイバ１本で上り/下りを収容⚫ 複数コアを利用した周回系の構築
短距離で沢山使う⚫ 複数コアを利用した並列伝送◼ 東名阪レベルの規模が望ましい

41

期待されるネットワークテストベッド像
超高性能・未加工ネットワークリソース提供• 世界最高性能の研究を支援できること• 近未来のアプリケーションを実証できること• 複数の最先端研究を同時に遂行できること• 現状のシステム・プロトコルに依存しない研究を支援できること

超柔軟性・展開性• 迅速かつ柔軟な環境提供のための運用管理機能と体制を備えること• オープンソースや共用設計資産を利用しやすいこと• 検証後に事業展開しやすいこと

国内外の連携と効率化• ステークホルダー連携や産学連携，地方＆都市連携を図れ，それらに利用環境を提供できること• 実験場所に制約がない利用環境を構築できること• 広域連携による人材開発を促進できること• 欧米を始めとする世界の研究開発と円滑に連携できること• SINETとの連携を維持し国内での裾野の展開をできること
42

期待されるネットワークテストベッド像(概念図)
超高性能及び
未加工リソース共用
光ファイバ
を探す

超柔軟性・展開性

内外連携・効率化

インターネット
実証オープンサイト

センター局

エッジサイトネットワークスライス

モバイルコア
クラウド

超大容量
超低遅延
超多接続

MEC
マイクロデータセンター

広域光ネットワーク

テストベッド提供

サービス
プラットフォーム

他TB

海外

43

Cyber Native
最先端ICT技術の研究開発および実証を支え
利用者が結集して技術と人材が交流して成長する
新しい時代を創造するネットワークテストベッドへの期待を込めて

2020年 3月 31日
次期ネットワークテストベッド検討WG

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