グローバルスタンダード最前線

Broadband Forum（BBF）におけるアクセス系仮想化技術の標準化動向
あ さ か

こ う た

浅香 航太

うじかわひろたか/氏川 裕隆NTTアクセスサービスシステム研究所

将来アクセスシステムに求められあります．従来は専用装置により実現コープを拡張して活動しています（6）．

る多様なサービスへの柔軟かつ迅速していたアクセス機能を，汎用サー

BBFは世界各国のサービスプロバイな対応，さらに経済的なシステムをバ ・ スイッチなどのハードウェア部品ダおよびシステム ・ チップベンダなどめざし，アクセスシステムへ仮想化とソフトウェア部品を組み合わせて実の150以上の企業 ・ 団体から構成され技術適用の研究開発が進展してい現する仮想化技術の研究開発が進展しており，これまでに200以上のTech­ます．ここでは，現在活発な審議がています．アクセス機能の仮想化

ni­cal Report（TR）を策定しました．

（4）
（5）
,

進 め ら れ て い るBroadband Forum技術を確立するためには，専用装置にBBFの組織構成を図 １ に示します．

（BBF）におけるアクセス系仮想化

集約されていた各機能を，共通仕様化

サービスプロバイダ実行審議会

技術の標準化動向，およびNTT研究されたアーキテクチャおよびインタ（SPAC: Service Provider Action

所の取り組みについて紹介します．

フェースに基づいて部品化することCouncil）では，サービスプロバイダが，相互接続性および普及促進の観点がBBFの検討課題 ・ 方針を議論しまから重要となります．

す．その方針に基づく仕様策定に向け将来アクセスシステムへの期待
将来光アクセスシステムの標準化にて，技術委員会ワークエリア（WA:BBFの概要

Work Area）にて技術検討を行いまつ い て は， 伝 送 容 量10 Gbit/s級 のす． ８ つ の WA の う ち，Common
Broadband Forum（BBF）は，
ブロー

YANG（Yet Another Next Genera­，40 Gbit/s級（オドバンドサービスの普及促進，システtion），SDN（Software De­f ined

プションとして80 Gbit/sまで拡張可ム管理 ・ 制御プロトコル仕様および相Networking） and NFV（Network能 ）の 次 世 代 光 ア ク セ ス シ ス テ ム

互接続仕様策定を推進するグローバル

Function Virtualization）, およびファ（NG-PON2: Next Generation-PON2）な業界団体であり，1994年に米国でイバアクセス網（FAN: Fiber Ac­cess

ま で 標 準 化 が 完 了 し て い ま

設立されたADSL（Asymmetric Dig­Networks）の ３ つにおいて，仮想化

す ．これまでの光アクセスシステム

i­tal Subscriber Line）Forum等 を 母技術を導入した各種仕様策定が活発には，急増するトラフィックに対応する体とし，近年は光アクセス網までス行われています．

PON（Passive Optical Network）シ（1）（2）,ステムに加え（3）ための大容量化が行われてきましたが，NG-PON2は大容量化に加え，モバイルなどのFTTH（Fiber To TheHome）以外のサービスも収容することを想定しています．今後のアクセス

理事会（BoD）
・事務局
・広報・マーケティング

幹部諮問
審議会

ネ ッ ト ワ ー ク（NW） に お い て は，IoT（Internet of Things）やエッジコ
ンピューティングなどによる多様なサービスを収容することが期待されています．その実現のためには，サービスごとに異なる要件（帯域，遅延，信頼性など）に柔軟 ・ 迅速に対応可能か

サービスプロバイダ
実行審議会（SPAC）

最高執行責任者

運営委員会

市場要件検討グループ

技術委員会ワークエリア（WA）
ブロードバンドユーザサービス

ルーチング＆転送

無線有線融合SDN and NFVファイバアクセス網（FAN）

Common YANG

物理層伝送

アーキテクチャ＆マイグレーション

赤枠：仮想化技術を導入した各種仕様策定または審議が行われているWA

出典：https://www.broadband-forum.org/about-the-broadband-forum/about-the-forum/bbf-working-structureより作成

図1

BBFの組織構成

つ経済的なシステムを構築する必要がNTT技術ジャーナル 2018.551

グローバルスタンダード最前線

表
文書番号

BBFにおける仮想化技術を導入したアクセスシステムに関する文書
文書名概要担当WA

TR-355

YANG Modules for FTTdp Management

FTTdp管理用YANGモジュール仕様

WT-383

Common YANG modules

共通YANGモジュール仕様（BBFにおけるYANG関連文書のアンブレラ文書）

WT-374

YANG Models for Management of G.hn Systems in
FTTdp Architecture

FTTdpにおけるホームNW管理向けYANGモデル仕様

WT-358Support for SDN in Access Network Nodes

アクセスNWノードへのSDN技術実装に向けた要件

WT-368YANG Models for ANs in SDN

SDNアクセスNWノード向けYANGモデル仕様

TR-384Cloud Central Office Reference Architectural
Framework

Cloud CO参照アーキテクチャ（Cloud CO関連文書のアンブレラ文書）

WT-411

Definition of interfaces between Cloud CO Functional
Modules

Cloud CO機能モジュール間のインタフェース仕様

WT-412

Test Cases for Cloud CO Applications

Cloud COアプリケーションのテストケース

WT-413Migration to SDN-Enabled Management and Control

Cloud COにおけるSDN技術による管理 ・ 制御に向けたマイグレーション

WT-385

YANG model for management of ITU-T PON

ITU-T PON管理向けNETCONF/YANGモデル仕様

WT-394

YANG model for management of ONU

ONU管理向けYANGモデル仕様

WT-395

NETCONF Management of PON ONUs Architecture
Specification

ONUのNETCONFによる管理向けアーキテクチャ仕様

WT-402Functional model for PON abstraction interface

時間制約の厳しいPON機能の部品化に向けたAPI機能要件

WT-403

PON abstraction interface specifications

時間制約の厳しいPON機能の部品化に向けたAPI性能要件

WT-414

PON NETCONF and YANG Data Model Interoperability
Test Plan

PON向けNETCONF/YANGモデルの相互接続試験計画

CommonYANG

SDN andNFVFAN

出典：https://www.broadband-forum.org/standards-and-software/downloads/technical-work-in-progressより作成れます．2016年 ７ 月，FTTdp（Fiber To

BBFにおける仮想化技術の標準化

NETCONF/YANGモデル（モジュール）の仕様化

BBFにおける仮想化技術を導入しNETCONFとは，SDNのように制355）が，BBFとして初めて行われまたアクセスシステムに関する文書を表御機能をNW機器から分離して，個々した．現在では，PONシステム，ONUに示します．TRはBBFホームページのNW機器の設定 ・ 管理作業を集中制（Optical Network Unit），アクセスにて一般公開されていますが ，WT

御型コントローラにて行う場合に有用

NWノードおよびホームNWなどをさ（Working Text）はTR化に向けた作

な，遠隔制御に対応したNW機器の管まざまなNW ・ システムを対象とした業文書の扱いのため非公開となってい理 プ ロ ト コ ル で す．NETCONFは，YANGモデル（モジュール）仕様化

ます．BBFでは各種アクセスシステ

NW機器の各種設定値や構造を抽象化の審議が進められています．

ム向けのNETCONF（Network Con­

する共通的なデータモデル言語としてfiguration Protocol）/YANGモデル ・定義されるYANGモデル（モジューモジュール仕様化，およびCloud COル）と組み合わせて用いることにより，（Central Office）の各種仕様策定に向さまざまなベンダによるNW機器 −けた審議がさかんに行われています．

コントローラ間の相互接続性が確保さ

（7）

52

NTT技術ジャーナル 2018.5＊1を対象としThe distribution point）

たYANGモジュールの仕様化（TR-＊1

FTTdp：局舎からお客さま宅近くのディストリビューションポイントまで光ファイバで接続し，お客さま宅への引き込みはメタルケーブルにより行うブロードバンド提供
方式．

図 ２ に示します．局舎および局舎−おセキュリティ各管理機能（FCAPS:

客さま宅間（Cloud CO Macro-Node）

Fault, Configuration, Accounting,は，上位NWとのインタフェースであPerformance and Security）の制御おCloud COは，2016年 ７ 月のBBF会

る NW I/O（Input/Output），NFVIよびフロー制御を行います．さらに，合で提案 ・ 承認されたプロジェクト（Network Function Virtualization

NFVI内のSWファブリック網の制御で，SDN/NFVおよびクラウド技術をInfrastructure），OLT（Optical Lineも 行 い ま す．図 ２ で は 便 宜 上Cloud

導入した次世代局舎（通信事業者がTerminal）ハードウェア等のAccess

Co Macro-Nodeの上位に記載してい保有する通信設備収容局）の仕様化

Node，CPE（Customer Premisesますが，TR-384においてSDN M&C

Cloud COの仕様化を進めています．Cloud COは，ONFEquipment）およびOLTハードウェの配置場所の規定はありません．局舎（Open Networking Foundation）で提ア等の仕様のベンダ依存性を抽象化すの 上 位 側 は，NFVIの 管 理 を 行 う

唱されたCORD（Central Office Re-る HAL（Hardware Ab­s traction

MANO（Management and Or­ches­tra­architected as a Datacenter） と 同Layer）から構成されます．NFVIは，tion）と，局舎間のオーケストレーショ

様にNW機能を汎用ハードウェア，ソCORDと同様に，ホワイトボックス

ン を 行 うCloud Co Do­main Or­ches­

フトウェアおよびコントローラで構成

SW（Swtich）によるSWファブリッ

tra­torにより構成されます．

することに加え，クラウド化されたク 網（Leaf/Spine SW），および汎Cloud COプロジェクトは，TR-384

オーケストレータによる局舎間の管用 サ ー バ にVNF（Virtual Networkを ア ン ブ レ ラ 文 書 と し て， 機 能 モ

理 ・ 制御を行うことをめざしていま

Func­tion） が 実 装 さ れ たCompute

ジュール間のインタフェース仕様，アす．このようなアーキテクチャを導入

Nodeで構成されます．NFVIにおいてプリケーションのテストケース，既存することにより，通信事業者にとっては，NW機能の一部をVNFとして汎用局舎からのマイグレーションの各文書

は CAPEX（CAPital EXpenditure）/サーバ上で実現することにより，通信が仕様化される予定です．さらに，各OPEX（OPerating EXpense） の 削

設 備 の 簡 素 化 を 図 り ま す．SDN

ソフトウェアおよびハードウェア実装減だけでなく，柔軟かつ迅速な新規Management & Con­trol（M&C） は，の参照文書も作成される予定であり，サービス導入が期待されます．

Access Node 内 の PNF（PhysicalBBFで現在もっとも注目されている

TR-384の 情 報 を 基 に 作 成 し た，Network Function）とNFVI内のVNF

大型プロジェクトです．

Cloud COの参照アーキテクチャをに対して，障害 ・ 設定 ・ 課金 ・ 性能 ・＊２

NTT研究所では，2016年 ２ 月に提Cloud CO Domain Orchestrator
MANO

NFVI
Leaf SW

NNI

NW
I/O

Spine SW

Spine SW

Leaf SW

Leaf SW

Compute
Node

Compute
Node

VNF１
VNF２

VNF３
VNF４
VNF ntem Architecture）のコンセプトに基づき（8），将来の光アクセスネットワー

HAL

Leaf SW

クに求められる，多様なニーズに迅速
AccessNodePNF１
PNF２に対応可能かつ経済的なシステムの実
CPE

UNIPNF n

NNI: Network to Network Interface

図2

唱したFASA（Flexible Access Sys­

SDN Management& Control (M&C)

Cloud CO Macro-Node

BBFにおけるNTT研究所の取り組み

UNI: User to Network Interface

Cloud COの参照アーキテクチャ

現に向けて取り組んでいます．FASA
＊2

CORD：
「局舎をデータセンタとして再設計する」というコンセプトに基づき，局舎機能を部品化し，ソフトウェア，汎用ハードウェアおよびSDNコントローラで再構築するアーキテクチャ．

NTT技術ジャーナル 2018.5

53

グローバルスタンダード最前線

では，ソフトウェア部品化されたアクセス機能ブロックを汎用ハードウェア差別化部（ソフトウェア部品）上に組み合わせることで，多様なサーAccess
Node
PNF１

ビスへの柔軟な対応および迅速な提供を実現します．このようなFASAを実用途に応じて入替アルゴリズムA

アルゴリズムB

PNF２

現するためには，ソフトウェア部品とAPI

PNF n

汎用ハードウェアとの間に，さまざま共通処理部なプレイヤー（装置ベンダ，通信事業者など）が共通的に使用可能なAPI

図3（Application Program­ming Interface）

時間制約の厳しいPON機能部品化の基本方針を策定することが不可欠であるため，
NTT研 究 所 に よ るFASAホ ワ イ ト

DBAのようなワイヤレート動作が必開発がますます活発に行われます．

ペーパーで各種APIを公開していま要な機能においても，適用するサービ

NTTでは，BBFにてアクセス系仮想（9）スに応じて，異なるアルゴリズムが実化技術の審議に積極的に参画し，国際

NTT研 究 所 で は，CORDお よ び

装されたソフトウェア部品の入れ替え標準化活動に貢献していくとともに，Cloud COのように仮想化技術によるを，柔軟かつ迅速に行うことが可能とONFでのOSS開発にも貢献していき

将来アクセスシステムの柔軟な管理 ・なります．本技術のユースケースの １ます．

制御機能に加えて，時間制約の厳しいつとして，5G以降のモバイルネット（Time-critical）機能までも部品化し，ワークにおいて，複数のスモールセ柔軟に変更可能とすることを考えていル を TDM（Time Division Mu­l ti­

ます．2016年10月，BBF会合ファイplexing）-PON技術により効率的に収バ ア ク セ ス 網WAの 審 議 に お い て，容する際にNTT研 究 所 か ら 新 規 プ ロ ジ ェ ク ト

DBA機能を低遅延対応DBA機能に入“PON abstraction interface for time-

れ替えることにより，光アクセスシス

critical application（時間制約の厳し

テムの柔軟かつ迅速なモバイルシステ

いアプリケーションのPON抽象化イ

ムへの適用が期待されます．

す ．

（10）

，FTTHサービス向けンタフェース）” が提案され，複数の通信事業者および装置 ・ チップベンダ

今後の展開の 支 持 を 受 け て 承 認 さ れ ま し た．
Cloud CO（TR-384） で はPNFと し

将来アクセスシステムの最新トピッて定義されている時間制約の厳しい機クスとして，BBFにおけるアクセス能〔 D B A（ D y n a m i c B a n d w i d t h

仮想化技術の標準化動向について紹介Allocation），プロテクションなど〕を，しました．今後も活発な審議を経て，共通処理部と差別化部に部品化すると多くの仕様が数年以内にTR文書化さともに，両者間のAPI仕様化に取り組れ一般公開される予定です．また，んでいます（WT-402およびWT-403）

ONFではアクセス系仮想化に必要な（図 ３ ）．
このような部品化技術により，オープンソースソフトウェア（OSS）

54

NTT技術ジャーナル 2018.5■参考文献（1） h t t p : / / s t a n d a r d s . i e e e . o r g / f i n d s t d s /standard/802.3av-2009.html（2） https://www.itu.int/rec/T-REC-G.9807.1/en/（3） https://www.itu.int/rec/T-REC-G.989.1/en/（4） https://wiki.opencord.org/display/CORD/
Residential+CORD/（5） 吉 野 ・ 氏 川 ・ 原 田 ・ 安 永 ・ 持 田 ・ 浅 香 ・ 可児 ・ 鈴木：“柔軟かつ迅速なサービス提供を実現する新アクセスシステアーキテクチャ（FASA）の取り組み，” NTT技術ジャーナル，Vol.28，No.8，pp.15-18，2016．
（6） 前田 ・ 吉田：“Broadband Forumにおけるホーム ネ ッ ト ワ ー ク 標 準 化 動 向，
” NTT技 術
ジャーナル，Vol.21，No.6，pp.68-71，2009．
（7） https://www.broadband-forum.org/standardsand-software/technical-specifications/
technical-reports/（8） http://www.ntt.co.jp/news2016/1602/160208a.
html（9） http://www.ansl.ntt.co.jp/img/fasa/FASA_WhitePaper_J_v1.pdf（10） http://www.ntt.co.jp/news2018/1802/180214a.
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