B5Gモバイル環境

基礎データ

B5Gモバイル環境

B5Gモバイル環境• 構成とサービスメニュー（１）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」で構成する5G環境（２）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の、汎用サーバを用いたクラウドネイティブ環境（３）モバイル基地局開発環境

B5Gモバイル環境

1１．機器構成・サービス概要（１）モバイルアプリケーション実証環境（２）モバイルネットワーク開発環境

B5Gモバイル環境

モバイルアプリケーション実証環境：構成図
横須賀
小金井
pRadioUE

pRadioUE
他
UE
UE

pRadiopRadio

RHUB

DU

外RU

DU

外RU

DU

RHUB

DU

外RU

DU

外RU

DU

5GC#2

5GC#1

CU

L3SW

EMS

SVOM
L2SW

UPF
CU

L3SW

• UPFは各拠点に (小金井は5GCサーバ内に)• 拠点間は一度モバイル網外にRU
pRadioB5Gモバイル環境

3

モバイルネットワーク開発環境：構成図
UE
UE
UE

小金井RU
RU

DU

A1CU

N2N3UE

RU

UE

RU

UE

RU

UE
UE
UE

豊中
DU

CU

N3N4RU
DU

CU

DU

O-RAN
Front hall

SMF

F1C F1UCU

N2N3gNBインタフェイス
DN

UPF

RU

N6N2飯塚

RU

N2AMF

RU

E2

E2PTP

北陸

5GNFs

RIC

GM

図簡素化のためN1(UE－AMF)を省略

NSSAAFNSSF

横須賀

N3AUSF

N13UDM

N58
N8N12N22管理AMF

N11N1

N2(R)AN

N3

N10SMF

N14UE• 一つのRUに最大8台のUEが接続• 各拠点の端末は北陸のUPFを中継して通信

N59

N7PCF

N5AF

N15N4UPF

N6DN

N9⚫ モバイルコア用サーバ（北陸） DL385 Gen10+ (FPGA付) ×4
 PowerEdge 750XA (GPU付) ×4
 PowerEdge R640 ×4⚫ 運用管理システム用サーバ（横須賀） PowerEdge R640×10⚫ 基地局周辺（東京・大阪・九州）
 CU PowerEdge R740
 DU PowerEdge R740 (FPGA付)
 RIC PowerEdge R640
 GrandMaster Qg2-Multi-Sync GW
 RU FoxConn RHON-7901小金井×2、豊中×3、飯塚×2

B5Gモバイル環境

4

モバイルネットワーク開発環境: ネットワーク運用• OSM (Open Source MANO)とONAPの利用環境を備えた• 将来の自動化とその最適なワークフローやデータモデルの確立を目的とし、OSSを活用し仮想マシンとコンテナの自動構築に関する動作検証を実施するため• OSMとONAPを用い、それぞれOpenStack上でVM構築、Kubernetes上でコンテナ構築• ONAPのプロビジョニング機能によるネットワークの自動構築機能、および、スライス制御（初期スライス構築・スライス追加・削除）機能を備えた• OSMによりOpenStack VM上へ、ONAPによりKubernetesコンテナ上に、モバイルコア（Open5GCore）を構築できるようになった
横須賀

北陸(ONAP・OSM)(被制御)

SW forData

SW forData

Trunk LAG

PE R640
PE R640
PE R640
PE R640
SW formgmt

SW formgmt

SW forData

SW forData

Trunk LAG

R750XA
R750XA
R750XASW formgmt

SW formgmt

VLAN情報667 運用管理用
658 ONAP/OSM用
651 インターネット
サービスPF用
655 N1/N2用
656 N3用
657 N4用

OpenStack

OpenStackController/
Network/Compute

ComputeK8s controller

K8s worker

K8s worker

K8s worker

ONAP NFSサーバ

K8s worker

K8s worker

K8s worker

OpenStack

OpenStackComputeComputeOSM (VM)
GUI 操作端末
その他VM

OpenStack
クラスタ

被制御
サーバ群

サーバ

スイッチ

仮想化基盤によるONAPとOSMの構築

ONAP/OSM用VLAN 658
10.210.0.0/16
Internal (VXLAN)
10.0.0.0/16
運用管理用VLAN(667)
10.254.2X.0/16

br(ext) br(int)

eno3. eno3.
#58
#67

iDRAC

eno3

br(int)eno3. eno3.
#58
#67

iDRAC

eno3

br(int)eno3. eno3.
#58
#67

iDRAC

eno3

br(int)eno3. eno3.
#58
#67

iDRAC

eno3

ONAP/OSMのためのOpenStack環境
5

B5Gモバイル環境

5参考: サーバ機器諸元
モバイルコア モバイルコア モバイルコ SP #1
#1
#2
ア#3

CUDURICエッジ

型番PowerEdge
R740

PowerEdge
R740

PowerEdge
R640

PowerEdge DL385
PowerEdge PowerEdge PowerEdge DL380 Gen10 PowerEdge
Gen10+ 8SFF 750XA (GPU R640
R640 (GPU有 8SFF
R640
R640(FPGA有)有))

台数

拠点ごと1

CPU

GPU有2、無 4
6Xeon Gold
Xeon Gold
Xeon Gold
Xeon Gold AMD EPYC
6248 2.5GHz, 6248 2.5GHz, 6212U
5220R
7272 2.9GHz
2.2GHz,20C/40T × 2 20C/40T × 2 2.4GHz,
1P12C × 2
24C/48T × 1 24C/48T × 2
拠点ごと1

拠点ごと14Xeon
Platinum
8358P
2.6GHz,32C/64T×2Xeon Gold Xeon Gold
Xeon GoldXeon Gold
5220R
6240R
6240R 2.4GHz 6240R 2.4G,2.2GHz,2.4GHz,
24C/48T × 2 24C/48T ×
24C/48T × 24C/48T × 222384GB
384GB
384GB
192GB
384GB
RAID 8GB
RAID 8GB
RAID 2GBRAID 8GB
RAID 8GB
キャッシュ キャッシュ キャッシュキャッシュ キャッシュ
800GB SSD 1.6TB SSD 1.2TB SAS DS 800GB SSD 1.6TB SSD
SAS ×4
SAS × 5
HDD×4
SAS ×4
SAS ×5(RAID5+HS) (RAID5+HS) (RAID5+HS) (RAID5+HS) (RAID5＋HS)

ネットワーク

10GbE×3

拡張カード
OS/HV

10GbE×6

10GbE×4

PAC N3000

GPU無100GbE × 2
10G×2
有100GbE×2Tesla T416GBVMware
ESXi管理4384GB
384GB
メモリ
RAID 8GB
ストレー RAID 8GBキャッシュ キャッシュ
ジ800GB SSD 800GB SSD
SAS ×4SAS(RAID5+HS) ×4(RAID5+HS)

100GbE×4

Alveo U250×2 AmpereA100×26

SP #2410384GB
384GB
RAID 8GB
RAID 2GBキャッシュ キャッシュ
1.6TB SSD 1.92TB SAS
SAS × 5
SSD ×4(RAID5+HS) (RAID5+HS)

100GbE×2 100GbE×2

Tesla T4
16GB

384GB
RAID 8GBキャッシュ）3.84TB SSD
SAS × 8
(RAID1+0)

10GbE×2100GbE×2なし

なし

VMware ESXiVMware ESXi vCenter
ServerB5Gモバイル環境

6ユーザへの貸与機器について• 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)
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7２．性能試験結果（各拠点詳細資料）

B5Gモバイル環境

NICT小金井

B5Gモバイル環境

NICT本部(東京都小金井市) 機器設置状況「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」
1号館
B
A

2号館

5号館
実験想定エリア

4号館

B
10A
3号館

RHUB

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

B5Gモバイル環境

10

性能試験

電波伝搬性能（モバイルアプリケーション実証環境）• 実験想定エリアの路上において、概ねSIR 5dB以上、
RSRP -110dBm以上、RSSIは-80dBm以上を得られた
SIR [dB]

SIR

x > 20RSSIRSSI [dBm]≧ x > -60

20 ≧ x > 15-60≧ x > -70

15 ≧ x > 10-70≧ x > -80

10 ≧ x >5-80≧ x > -84.6

5≧x>

0-84.6 ≧ x > -91

0 ≧ x > -5-91≧x-5 ≧ xPCIPCI
01
02
03

RSRP

RSRP [dBm]x > -80-80 ≧ x > -90-90 ≧ x > -100
-100 ≧ x > -110
-110 ≧ x > -120
-120 ≧ x > -125
-125 ≧ x

PCI: Physical Cell Identity
SIR: Signal-to-Interference Ratio
RSRP: Reference Signal Received PowerRSSI: Received Signal Strength Indicator

B5Gモバイル環境

11

性能試験

通信性能（モバイルアプリケーション実証環境）• アプリ実証環境の通信性能(小金井屋外)• UDPを30分間上下双方向同時に流しスループット計測• 下り方向で400Mbps、下り方向で150Mbps程度の良好な性能
150 Mbps
400 Mbps

スループット測定下り

スループット測定上り• 観測地点4箇所でのスループットと変調方式、RSRP等 (UL/DL同時データ転送)
最大下り 700Mbps、上り100Mbps 超
平均下り 400Mbpsでの実証が可能• その他• 屋外に2箇所アンテナを設置。見通しの直線で、平均速度で下り200Mbps、上り50Mbps以上の性能を得る• 2つのアンテナ間のハンドオーバをできるエリアがある
B5Gモバイル環境

12

性能試験

通信性能（モバイルネットワーク開発環境）• スライス分割比率 19:1 (PRB 259:14)• iperf UDPによる疑似データにより計測• スライス分割比率 9:1 (PRB 246:27)• VLCによる4K映像配信デモ＠NICTオー
プンハウス

B5Gモバイル環境

13

性能試験

通信性能（モバイルネットワーク開発環境）• オープンハウスにおけるデモの様子

B5Gモバイル環境

14

性能試験

通信性能（モバイルネットワーク開発環境）

2022.8.22
350Mbps

7 min

40Mbps40Mbps3 min

2.5 min
B5Gモバイル環境

15

大阪大学
吹田キャンパス豊中キャンパス

B5Gモバイル環境

NICT脳情報センター/大阪大学(吹田) 機器設置状況

pradioRHUB

pradio

実験実証エリアpradio大阪大学 吹田キャンパスマップより抜粋

GPSエッジシステム

モバイルアプリケーション実証環境
B5Gモバイル環境17大阪大学(吹田) エリア測定データ

PCI

RSRP
RSRP [dBm]x>-80-80 ≧ x >-90-90 ≧ x > -100
-100 ≧ x > -110

PCI

-110 ≧ x > -120

01

-120 ≧ x > -125

02-125 ≧ x

03

SIR

RSSI

SIR [dB]x > 2020 ≧ x > 15
15 ≧ x > 1010 ≧ x >55≧x>

00 ≧ x > -5-5 ≧ x

RSSI [dBm]≧ x > -60
-60

≧ x > -70

-70

≧ x > -80-80≧ x > -84.6-84.6 ≧ x > -91-91≧x

モバイルアプリケーション実証環境
B5Gモバイル環境

18

性能試験

通信性能（モバイルアプリケーション実証環境）

500Mbps

300Mbps

700Mbps

B5Gモバイル環境19大阪大学(豊中) 機器設置状況：既設照明設備

AB
B

A

B

AGPS

A：モバイルアプリケーション実証環境
B：モバイルネットワーク開発環境

B

B5Gモバイル環境

20

大阪大学(豊中) エリア測定データ
PCI

RSRP
RSRP [dBm]x>-80-80 ≧ x >-90

-90 ≧ x > -100
-100 ≧ x > -110

PCI

-110 ≧ x > -120

01

-120 ≧ x > -125

02-125 ≧ x

03

SIR

RSSI

SIR [dB]x > 2020 ≧ x > 15
15 ≧ x > 10
10 ≧ x >55≧x>00 ≧ x > -5-5 ≧ x

RSSI [dBm]≧ x > -60
-60

≧ x > -70-70≧ x > -80-80≧ x > -84.6-84.6 ≧ x > -91-91≧x

モバイルアプリケーション実証環境

B5Gモバイル環境

21

性能試験

通信性能（モバイルネットワーク開発環境）

300Mbps

B5Gモバイル環境

22九州工業大学
飯塚キャンパス
戸畑キャンパス

B5Gモバイル環境

九州工業大学(飯塚) 機器設置状況
GPSB
B

AA

A

エッジシステムB

pradioRHUB

pradio
実験実証エリア

A：モバイルアプリケーション実証環境
B：モバイルネットワーク開発環境

B5Gモバイル環境24九州工業大学(飯塚) エリア測定データ

PCI

RSRP
RSRP [dBm]x>-80-80 ≧ x >-90

-90 ≧ x > -100
-100 ≧ x > -110

PCI

-110 ≧ x > -120

01

-120 ≧ x > -125

02-125 ≧ x

03

SIR

RSSI

SIR [dB]x > 20
20 ≧ x > 15
15 ≧ x > 10
10 ≧ x >55≧x>00 ≧ x > -5-5 ≧ x

RSSI [dBm]≧ x > -60-60≧ x > -70

-70

≧ x > -80-80≧ x > -84.6-84.6 ≧ x > -91-91≧x

モバイルアプリケーション実証環境
B5Gモバイル環境

25

性能試験

通信性能（モバイルアプリケーション実証環境）
900Mbps

900Mbps

B5Gモバイル環境

26

九州工業大学(戸畑) 機器設置状況

A

pradio

ご要望エリアGPS
pradioAA
RHUB

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

B5Gモバイル環境27

九州工業大学(戸畑) エリア測定データ

PCI

RSRP
RSRP [dBm]x>-80-80 ≧ x >-90

-90 ≧ x > -100
-100 ≧ x > -110

PCI-110 ≧ x > -120

01

-120 ≧ x > -125

02-125 ≧ x03

SIRRSSI

SIR [dB]x > 2020 ≧ x > 15
15 ≧ x > 10
10 ≧ x >55≧x>00 ≧ x > -5
-5 ≧ xRSSI [dBm]≧ x > -60
-60

≧ x > -70

-70

≧ x > -80

-80

≧ x > -84.6-84.6 ≧ x > -91-91≧x

モバイルアプリケーション実証環境
B5Gモバイル環境

28

性能試験

通信性能（モバイルアプリケーション実証環境）

600Mbps

900Mbps

900Mbps

900Mbps

900Mbps

B5Gモバイル環境

29

NICT北陸

B5Gモバイル環境

NICT北陸 機器設置状況

ソフトウェアベースモバイルコア
B5Gモバイル環境

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