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高信頼・高可塑B5G/IoT テストベッドの運用開始について
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

児島 史秀
第13回 テストベッド分科会
2022年9月27日
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1

サマリ

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B5G/6G時代の無線通信は、通信サービス要件の向上、多様化に加えて、サイバー・フィジ
カル連携を通じた要件間の連携と調和が前提
ヒトからモノへ、これまでにない環境へ； CPS技術を活用したさらなるサービス多様化・高度化が期待されている
B5G/6G時代の多様化システム・サービスの検証にテストベッドは不可欠
先進性・中立性・透明性を有するNICTは、これに貢献できる
将来のテストベッドは柔軟性を旨とし、循環進化を実現する
動向・ニーズを迅速に汲み上げ、適切なビジネス化・サービス創出に寄与する
テストベッド環境を有機的に構築・運用するために、ネットワークレイヤに加えて、プラッ
トフォームレイヤ、ミドルウエアレイヤを含めた充足が重要「高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド」の構築を推進
柔軟性・拡張性があり、有無線インフラ、データ分析、電波模擬等も含む検証環境「B5G高信頼仮想化環境」、「B5Gモバイル環境」、「CyReal実証環境」、「DCCS」の4サービスは、10月より順次提供開始
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2

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NICTのテストベッド構築・運用方向性
ﾃｽﾄﾍﾞｯﾄﾞのあるべき姿• Society5.0実現に向けた
B5Gシステムの技術開発に柔軟に利用可能な基本機能の保有• 技術開発動向に合わせ機能拡張、外部開発技術の取込みが容易• 外部利用を容易とする運用環境の保有

方向性• サイバーフィジカルシステム実現への貢献に向け、ネットワークからアプリケーションまでの研究開発、社会実証が可能な構成とする• 技術開発動向に合わせて柔軟な機能拡張を進め、B5Gテストベッド機能の循環進化を進める• スムーズな外部利用と運用効率化を両立する【狙い】
テストベッドを活用して多種多様なプレイヤが連携し、B5G実現に向けた研究開発、社会実証が加速する
ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑﾚｲﾔ

ﾐﾄﾞﾙｳｴｱﾚｲﾔ

ﾈｯﾄﾜｰｸﾚｲﾔ開発の進め方• ネットワークレイヤ機能からミドルウエア/プラットフォームレイヤ機
能を拡張し、相互に連携利用できるよう開発• HWとSW機能を分離しソフトウェアによる柔軟な機能拡張を実現• ネットワークレイヤ等のHW機能とミドルウェアレイヤを連携させ、将来のネットワーク機能のエミュレーションを実現• 各機能モジュール間のインタフェースを整理し、柔軟な機能拡張とともに運用性向上も実現• 各機能開発の方向性を外部利用者と協調して進めるための外部連携体制の整備• 外部動向に即し、外部連携を踏まえたサイクルによって実現• サイバーとフィジカルの融合、サービスとネットワークの連携を具現化

循環進化

NICT
「従来テストベッド」
ネットワークテストベッド
JGN + StarBED

NICT「B5Gテストベッド」

フォーラム体制による従来テストベッドも踏まえた運営検討

xData、自動翻訳、AI等のマルチAPI
プラットフォーム

PFﾚｲﾔ策定

データ連携・利活用検討

MWﾚｲﾔ策定

データ分析・可視化検討

NWﾚｲﾔ策定

B5Gネットワークに関する検討

機能追加等のCPS基盤、可視化・制御サーバ群ｿﾌﾄｳｴｱ化等の有線・無線NW、エッジ・クラウド基盤

拡張

高度化

Copyright © 2022 National Institute of Information and Communications Technology. All Rights Reserved3高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド

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高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッドの構築を推進。10月頃より順次提供予定
柔軟性・拡張性があり、有無線インフラに加え、データ分析や電波模擬等も含めた検証を想定
施設の一部は、九工大、阪大にも置かれ、研究機関間の連携や、地域産業との関わりも重視
Beyond 5G研究開発促進事業の各委託課題等における利用も想4. DCCS:
多様なデータとその分析機構、さらにB5Gネットワークを組み合わせた、B5G時代のサービス創成に資するデータ連
携利活用サービス開発環境を提供

1. B5G高信頼仮想化環境：JGN
上に実装され、国内の複数JGN拠点にわたる実証が可能
2. B5Gモバイル環境：JGNに接続するモバイル拠点を東京、大阪、九州に設置。一部コア設備は北陸拠点に設置
3. CyReal実証環境：StarBED上に実装され、JGNを介した遠隔利用にも対応
4. DCCS：StarBED上に実装され、JGNを介した遠隔利用にも対応

3. CyReal実証環境:
物理事象の取込みにより、シミュレーション要素導入、実システム接続を可能としたエミュレーション
環境を提供

プラット
フォーム
レイヤ

ミドルウェアレイヤ

ネットワークレイヤ

2. B5Gモバイル環境：
複数モバイル拠点において、DU/CU/5GCのソフトウェア拡張の実証環境を提供

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1. B5G高信頼仮想化環境:
無線網も考慮したリソース配分機
能や耐障害機能等の評価・検証環
境を提供

4

「1. B5G高信頼仮想化環境」の概要
1-1. 次世代仮想化サービス環境 ：2022年10月頃～
ソフトウェア化されたネットワーク機能と仮想化技
術により、リソースを柔軟に配分可能とする高速で高信頼なテストベッドサービスを提供
1-2. 光ホワイトボックス環境 ：2022年10月頃～
光伝送装置のディスアグリゲーション、ハードウェ
ア・ソフトウェア分離及びオープン化による、光伝送技術の高度化を推進するテストベッドを提供

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Center・B5G高信頼仮想化環境(10月)は、2つのパートと合計6つの機能部で構成される
1-1 次世代仮想化サービス
１．次世代高信頼NFV
10 拠点
２．ソフトウェアルータ
10 拠点
３．仮想測定器理機
１ 拠点（測定器は仮想マシン）
４．帯域制御装置
３ 拠点
1-2 光ホワイトボックス環境
1．光ホワイトボックススイッチ ２ 拠点（3セット）
2．広帯域光伝送路

札幌

堂島1-3. 次世代ISP/クラウド実証環境 ：2024年4月頃～
ISPやクラウドサービス事業を実施するために必要な仮想化技術を提供

吹田仙台広島福岡

岡山

NICT大手町ソフトウェアルータ
/測定器
帯域制御装置

北陸・石川
大阪

東京

次世代高信頼NFV

名古屋
高知

けいはんな

小金井1

光WB伝送装置

小金井2

沖縄

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5「1-1.次世代仮想化サービス環境」の想定活用事例
課題

原因解決策（テストベッド）

堅牢で高信頼なシステムが求められている• 高信頼を実現する技術の確立
・災害に強い高信頼システムの実現• アプリとネットワークの機能毎 ・開発者向けの環境提供にハードウェアが必要
・商用サービスへの応用

プライベートクラウドで高速なネットワークを利用したい

・仮想環境での性能・リソース確保

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Center効果
・社会基盤の高信頼化
・新たなサービス創出
・国力増強

・高速なプライベートクラウドの実現 ・研究開発の促進
・超高精細映像伝送プラットフォーム ・新たなサービス創出■ユースケース① 災害に強い高信頼システムの実現
イメージ 自治体HP
自然災害など拠点単位で被災した場合にもシステムが別の拠点に移動してサービスを継続できるDR-災害情報（Disaster Recovery）を実現
8Kカメラ-医療機関情報◎想定利用者•
DR投資が限られる自治体、小規模なシステム運営者①別拠点で•
kamuee.netダウンロードサイト
サービス継続•防災関係の研究者■ユースケース② 高速なプライベートクラウドの実現
高速ネットワーク通信が必要なユーザにプライベートクラウドサービスを提供。従来のクラウドでは次世代提供できなかった高速ネットワーク通信を実現。研究用途としてトラヒック可視化機能も提供可能⑪知見を活用し高信頼NFV◎想定利用者
新たなサービスを創出•
Webクローリング研究者、トラヒック可視化を求める研究者■ユースケース④ 超高精細映像伝送プラットフォーム
広帯域・低遅延データ転送と網上のコンピューティングリソースを連携させた高精細映像配信プラットフォームの研究開発に活用。
上位ルータ
上位ルータ
◎想定利用者
ソフトウェア•大学、リモートプロダクション開発企業、映像配信企業
スイッチ
スイッチ
ルータ
■ユースケース⑤開発者向けの環境提供 ⑪商用サービスへの応用
次世代
各ユースケースで得られた知見を活用し、Smart Worldの実現に向けた商用サービスの実証を行い、高信頼NFV⑤開発者向けの商用サービスへ応用を目指す
環境提供
シミュレーション
映像サーバシステム◎想定利用者•
サービス事業者 (スマートファクトリー、モビリティ等)④超高精細映像伝送を②高速NWを活用した•
車車間通信研究者
仮想環境で実現
シミュレーション
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6「2. B5Gモバイル環境」の概要
2-1. モバイルアプリケーション実証環境 ：2022年10月頃～
基地局設備、アンテナ等で構成されるモバイルネットワーク環境を提供。5Gネットワークを活用するアプリケーション技術の研究開発を実施可能。課題抽出を経てB5Gネットワー
クの要件等を明確化

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HW

2-1.

SW

2-2.

App.

App.

2-2．モバイルネットワーク開発環境 ：2022年10月頃～
汎用サーバーを用いたクラウドネイティブな基地局設備とアンテナ等によるモバイルネットワーク環境を提供。基地局機
能のソフトウエア変更が可能で、C-Planeによるスライシング等の評価が可能
2-3．モバイル基地局開発環境 ：2022年10月頃～
複数基地局(28GHz帯、Sub-6GHz帯)及びこれらに接続可能なマルチバンド端末局を用いるモバイルシステムの実証環境を提供。端末は事前設定により、共通エリアにおいて基地局選択可能

CN
DU/CU

CN

Sub-6Gエリア

Sub-6Gエリア

2-3.
App.
CN
DU/CU

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DU/CU

CN

Sub-6Gエリア

DU/CU

28GHzエリア
7

「2-1.モバイルアプリケーション実証環境」の想定活用事例

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Center課題

原因

解決策（テストベッド）

効果

B5Gモバイル環境と、有線基幹部との適切な整合が必要• モバイル環境間通信の必要性• 遠隔サーバ等へのアクセスの必要性• モバイル環境の提供• JGNの提供• 光ネットワークとのインタフェース提供• 社会的基盤の確立• 新たなサービス創出

他の無線ネットワークとヘテロジニアスに連携したい• B5Gエリアにおける他の無線サービスの適用が必要• モバイル環境の提供• UE側インタフェースの開示• 地域課題等解決• 新たなサービス創出

分散コンピューティング等の処理機能の最適化を行いたい• 計算リソースの見地より、適切な負荷分散制御等が必要• モバイル環境の提供• JGN、サーバの提供• 研究開発の促進• 新たなサービス創出■ユースケース① 空間多重光ネットワークとの連携
モバイル環境間アクセス、またはモバイル環境から遠隔サーバ等へのアクセスをサポートするための広域・高速網との連携◎想定利用者• 自治体、システム運営者• 広域網提供業者■ユースケース② 自営無線ネットワークとの連携
低遅延特性、省電力動作等に特化した自営無線ネットワークとゲートウェイを通じて連携し、B5Gエリアにおける多様化・複雑化したサービスに対応◎想定利用者• スマート工場等の製造現場、農業• 自治体■ユースケース③ 分散コンピューティング環境との連携
基地局側のリソースを最適配置したコンピューティング環境の構築と評価◎想定利用者• 大学• コンテンツ配信事業者
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8「2-2.モバイルネットワーク開発環境」の想定活用事例
課題

原因解決策（テストベッド）

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Center効果

B5Gモバイル環境におけるサービス内容のカスタマイズ化・最適化を行いたい• 地理的にサービス要件が異なる • モバイル環境の提供• サービス要件が時間的に変動す • DU/CUスライシング機能の提供
る• モバイルコア環境の提供• 地域課題等解決• 新たなサービス創出

同一エリアにおいて、異なるサービスをサポートしたい• 要求サービスの多様化• モバイル環境の提供• ユーザ間、機器間でサービス要 • DU/CUスライシング機能の提供
件が異なる• リソース有効利用• 新たなサービス創出■ユースケース① 動的QoS制御技術との連携
DU/CUスライシング技術により、状況に応じて、低遅延、多数接続等の多様なQoSを確立する技術について検証・評価◎想定利用者• ITS• コンテンツ配信業者• 自治体• システム運営者■ユースケース② 多地点アクセス動作との連携
モバイルコアの適用による広帯域・低遅延リアルタイム配信処
理プラットフォームの実証と検証◎想定利用者• コンテンツ配信業者• 自治体• 広域網提供業者
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9「2-3.モバイル基地局開発環境」の想定活用事例
課題

原因解決策（テストベッド）

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Center効果

B5Gモバイル環境のエリア拡張に資する技術検討が必要• ドローン等、3次元エリアを構 • モバイル環境の提供
築するシステム・サービスへの • ハンドオーバアプリの提供
拡張が必要• 地域課題等解決• サービスエリア拡張• 新たなサービス創出

今後敷設・普及が予想される無線システムとの連携が必要• テラヘルツ等の新たな無線リ• モバイル環境の提供
ソース、システムの普及が予想 • マルチモード端末の提供される• リソース有効利用• 新たなサービス創出■ユースケース① エリア拡張のための基地局配置
3次元的な基地局配置ならびにエリア設定について検証・評価◎想定利用者• ITS• ドローンシステム• 自治体• システム運営者■ユースケース② ヘテロジニアスな基地局間連携
ヘテロジニアスな基地局配置における、モバイル端末のマルチモードアクセスに関する実証と検証◎想定利用者• コンテンツ配信業者• 自治体

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10「3. CyReal実証環境」の概要

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3. CyReal実証環境 ：2023年4月頃～
利用者はStarBEDのPCへ必要なプログラムを導入・実行可能。OSインストールやVMのセットアップ、ネットワーク環境に関する情報を入力することで、自動的に環境を構築。StarBEDのPCは一般的なものであるため、Linuxなどをインストールして、プログラムの動作制御やOS、アプリケーション設定変更が可能
CyRealの制御基盤を通して、シミュレータやエミュレータ、実デバイスなどの要素との情報交換が可能。それぞれの要素はSSHを活用したAgentによるコマンドによる制御や専用API(利用する要素により異なる)での通信が必要。制御のための通信インタフェイスは機構である程度規定しているが利用者で定義することも可能
シミュレーション シミュレータ
プログラム

シミュレータ
プログラム
PC

Agent

エミュレーション

エミュレータプログラム

エミュレータ
プログラム

Agent

実デバイス

実デバイス

初期設定
・OSインストレーション
・ソフトウェア設定

エミュレータ-実デバイス間の通信• アプリケーショントラフィック• センシング情報

CyReal制御基盤
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PC

実デバイス

制御
プログラ
ム

設定記述
ソフトウェア
コマンド制御等

利用者

持ち込み機材の接続（物理IFが合う場合）

制御情報• コマンド実行• 時間同期• シミュレーションによるパラメータ• …
11

「4. DCCS」の概要

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4. DCCS：2022年10月頃～
多様なデータとそれを活用する機能をWebAPIとして提供。ユーザはそれらのデータや機能を活用しアプリケーションやサービスの開発が可能。ユーザが保有するデータもDCCS上にアップロードでき、各種処理が可能
APIはコーディングしやすいPythonベース、API仕様・使い方のドキュメントやサンプルプログラム等を揃えた開発者ポータルを提供しアプリ開発を支援

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Webサイトによる情報公開
利用イメージが伝わるよう、サービス概要、システム仕様等をウェブサイトで公開中
わかりやすさを最優先に、ページ構成及びナビゲーションを工夫し、デザインも一部リニューアルhttps://testbed.nict.go.jp/▲NICT総合テストベッドのトップページをリニューアル
ページ構成を工夫し新機能を紹介▶
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利用申請

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新機能に対応した利用申請書（研究計画書）はウェブサイトからダウンロード可能
https://testbed.nict.go.jp/procedure.html
利用相談・利用申込はテストベッド事務局まで。新機能の利用相談・利用申込も受付けています
利用スケジュールの調整、有資格者（無線従事者資格を有する者）の確保・配置及びライセンス契約等に関して事前相談が必要となる場合がありますので、あらかじめ利用内容、時期等についてご相談ください▲B5G高信頼仮想化環境の利用申請書（研究計画書）
リソースシート（見本）Copyright © 2022 National Institute of Information and Communications Technology. All Rights Reserved▲B5Gモバイル環境の利用申請書（研究計画書）
リソースシート（見本）14動作試験と基礎データ取得について

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B5Gモバイル環境をはじめ、各サービスに関して、動作試験と基礎データの取得を実施している
9月の時点で、最低限の確認・データ取得は実施済だが、今年度末にかけて補足作業を行う
8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

3月

2-1:ﾓﾊﾞｲﾙｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ• 基本無線特性

22, 29週• 基幹網特性• Gateway性能
2-2: ﾓﾊﾞｲﾙﾈｯﾄﾜｰｸ• 基本無線特性

22, 29週• スライスパラメータ特性

22, 29週• コア設置場所特性
2-3: ﾓﾊﾞｲﾙ基地局• 基本無線特性～9/20週• 3D空間特性• ハンドオーバ特性

TB分科会、シンポジウム等▲
次世代NWTF(9/20)▲TB分科会(9/27)

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ｼﾝﾎﾟｼﾞｳﾑ
(12/5月)15

モバイルアプリケーション実証環境における動作試験結果

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大阪大学吹田キャンパスの屋外エリアにおいて、動作試験ならびに基礎データ取得を実施
アプリケーションの評価として、iperfのパラメータに対する伝送特性データを取得

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16モバイルネットワーク開発環境における動作試験結果

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Center九州工業大学飯塚キャンパスの屋外エリアにおいて、動作試験ならびに基礎データ取得を実施
DU/CUスライシングパラメータ(リソース比が9:1)に対する伝送特性データを取得

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17モバイル基地局開発環境における動作試験結果

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Center横須賀YRP地区の屋内エリアにおいて、動作試験ならびに基礎データ取得を実施
Sub6GHz帯、ミリ波帯それぞれの伝送特性データを取得
無線エリア

Sub6 GHｚ-屋内
Sub6 GHｚ-屋外
ミリ波帯-屋内①Sub6自営網 屋外局②Sub6自営網 屋内局（移動局）③Sub6公衆網模擬 屋内局（移動局）④ミリ波帯自営網 屋外局⑤ミリ波帯自営網 屋内局（移動局）⑥端末局（モバイルルータ型）
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スループットUL

167 Mb/s

DL716 Mb/s

UL

103 Mb/s

DL

256 Mb/s

UL

52.6 Mb/s

DL

199 Mb/s

ミリ波帯屋内DLスループット特性
18

「B5Gモバイル環境」に関するユースケースの例
RB利用イメージ：
UE①に優先的に割当て

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災害状況の高精細カメラ映像を受信

f
UE①
UE②
UE③ ｔ

平時用のカメラ映像、FWAサービス等を受信RB利用イメージ：
動的割当制御なし

災害対策本部等

f
UE①

UE①

UE②
UE③ｔ

災害対策本部等

平時/災害時をトリガとして切替

UE②、③

UE①：
高精細カメラ等の、平時だけでなく、災害時の効果的運用が想定される機器

UE②、③：
FWA端末等、平時運用を主に想定した機器

B5Gモバイル環境エリア:
狭域5G(28GHz)、および広域5G(Sub6GHz)を想定。両者で同等の帯域幅を用いても、カバレッジ等が異なる可能性あり

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災害時におけるＵＬ動的リソース割当ての動作例

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九工大-NICTマッチングファンド提案概要

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Center九州工業大学内に、L5G準拠の基地局を2台設置(いずれもCU/DU部とCore部によって構成)
1台はハードウエア中心に実装
もう1台は、ソフトウエア技術を適用した変更拡張が可能な実装
ソフトウエア技術適用の基地局における変更拡張による特性改善について、机上計算および、現地実証試験で評価
CU/DU部： スライス技術の適用による多様なトラヒックへの対応性の確立
Core部： 遠隔実装も含めた上での、構成の最適化による機能向上

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結論

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B5G/6G時代の無線通信は、通信サービス要件の向上、多様化に加えて、サイバー・フィジカル連携を通じた要件間の連携と調和が前提
ヒトからモノへ、これまでにない環境へ； CPS技術を活用したさらなるサービス多様化・高度化が期待されている
B5G/6G時代の多様化システム・サービスの検証にテストベッドは不可欠
先進性・中立性・透明性を有するNICTは、これに貢献できる
将来のテストベッドは柔軟性を旨とし、循環進化を実現する動向・ニーズを迅速に汲み上げ、適切なビジネス化・サービス創出に寄与する
テストベッド環境を有機的に構築・運用するために、ネットワークレイヤに加えて、プラットフォームレイヤ、ミドルウエアレイヤを含めた充足が重要「高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド」の構築を推進
柔軟性・拡張性があり、有無線インフラ、データ分析、電波模擬等も含む検証環境「B5G高信頼仮想化環境」、「B5Gモバイル環境」、「CyReal実証環境」、「DCCS」の4サービスは、10月より順次提供開始

測定対象だけでなく、技術、知見、人脈がつながるテストベッドを目指す
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