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高信頼・高可塑B5G/IoTテストベッド
循環進化のシナリオ
国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)
オープンイノベーション推進本部 ソーシャルイノベーションユニット
総合テストベッド研究開発推進センター
研究開発推進センター長 児島 史秀
スマートIoT推進フォーラム 技術戦略検討部会 第17回テストベッド分科会
2023年10月17日
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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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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

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
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

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「1. B5G高信頼仮想化環境」の概要

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1-1. 次世代仮想化サービス環境
次世代高信頼NFV装置（10拠点）、ソフトウェアルータ（10拠点）、仮想測定器（機能は仮想化し、10拠点）、帯域制御装置（3拠点）を国内拠点に分散配置
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、柔軟なリソース配分と高速で高信頼な検証環境を実現
更なるユーザ収容が可能となる構成に変更（23年度内で順次実施）
データ提供サービス(ユーザへの提供は2025年度内（予定）)取得データの例：
ネットワーク装置やホストサーバから取得するデータ
VM内に設置したエージェントプログラムから取得するデータ：
1-2. 光ホワイトボックス環境
光ホワイトボックス伝送装置を２拠点に３台配置
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検証環境を提供

次世代仮想化サービス
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B5G高信頼仮想化環境 物理構成図

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「1. B5G高信頼仮想化環境」の活用事例

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CenterQoE評価検証(可視化・監視)、ネットワークコントローラ検証のための環境として、次世代仮想化サービス環境、光ホワイトボックス環境が利用されている

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5「2. B5Gモバイル環境」の概要

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Center2-1. モバイルアプリケーション実証環境
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
2-2．モバイルネットワーク開発環境
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
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

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6「 2. B5Gモバイル環境」の活用事例

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電界強度可視化アプリケーションの評価、コア機能のデジタルツイン対応検証、異周波数帯無線エリアハンドオーバ検証等で、B5Gモバイル環境の3環境が利用されている

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7「3. CyReal実証環境」の概要

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3. CyReal実証環境： 2023年4月よりサービス開始
ICT環境を取り巻くさまざまな事象を取り込み、シミュレーション、エミュレーション、実環境を有機的に組み合わせ、検証から実運用までをシームレスに実現

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

Agent

エミュレーションPC
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• …
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「3. CyReal実証環境」の活用事例

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シミュレータ、エミュレータ、実デバイスを有機的に組み合わせ、水害発生時の避難検証環境を構築
地形と浸水などのモデル計算による浸水事象と、それに伴う人流をシミュレーションで実装
災害地における無線機挙動についてはエミュレーション技術によって実装
プロジェクタを通して3Dマップとして現状の浸水状態、避難状況を可視化、さらにこの可視化プログラムをUIとして新たに発覚した浸水場所などをユーザが入力することで人流シミュレーションにリアルタイムに障害を反映

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9「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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10「4. DCCS」のサービス拡張

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多言語音声翻訳プラットフォームの公開
音声認識、多言語翻訳、音声合成の各機能と、これらを連携させることでリアルタイムに入力された音声を逐次に翻訳＆音声出力（ライブ音声翻訳）
対象言語
ひまわり衛星データ等の気象・地理情報データの提供を開始
日、英、中(簡)、中(繁)、韓、タイ、フランス、インドネシア、ベトナム、スペイン、ミャンマー、フィリピン、ブラジルポルトガル
ひまわり衛星数値データ
ひまわり衛星ラスター画像データ
DCCSの利用例として、環境品質短期予測を用いたサンプルアプリを公開中
https://dccs-trial.nicttb-b5g.jp/dccs_sample_aqi/

ひまわり8号・９号の雲タイル画像
DCCSサンプルアプリケーションの動作画面
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11「4. DCCS」の活用事例

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時空間マルチモーダルデータの統合分析モデルの評価環境として利用されている

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12Webサイトによる情報公開をアップデート

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サービス概要、システム仕様等をウェブサイトで公開中
高信頼仮想化環境、B5Gモバイル環境、DCCS等、新たな機能のユーザ事例を拡充
ユーザ事例
よくある質問をFAQに整理して公開

https://testbed.nict.go.jp/

よくある質問をFAQとして公開
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循環進化に向けた展開検討： 九工大-NICTマッチングファンド事業

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B5G/6G時代の高度化・多様化要件に対する動的・柔軟な無線エリア構築技術として、オンデマンドリソース割当てによるL5G基地局の循環進化技術を検討
基地局のCU/DU部、Core部をソフトウエア技術により機能拡張

応用事例のイメージ「帯域大」スライシング「帯域小」スライシング

スルー
プット

動画像
品質

B5Gモバイル環境のカスタマイズの概要
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基本動作デモンストレーション
14循環進化に向けた展開検討： ワイヤレスエミュレーションとの連携

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B5G時代の無線システムの設計・事前評価の効率化のため、電波を発射することなく、仮想空間において無線機等同士による電波的相互作用を適切に検証できるワイヤレスエミュレーションの研究開発を実施
将来のテストベッド環境への成果反映も検討

ワイヤレスエミュレーション技術の概要

スマートオフィスにおける無線システムのエミュレーション結果表示例
本研究開発は、総務省の「仮想空間における電波模擬システム技術の高度化に向けた研究開発（JPJ000254）」によって実施した成果を含む。

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15循環進化に向けた展開検討： オーケストレータ構造との連携

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フィジカルリソース、サイバーリソースをコントロールするオーケストレータ構造との連携を検討
異種システム間にも対応した周波数資源の動的な割当による性能向上
デジタルツイン間の連携・調整による新たな価値創出
NTN

コントローラ

通信衛星

気球
状況に応じて基地局動作最適化

オーケストレータ(TN/NTN統合制御管理)
多種NWを跨いだ
サービス制御を実現

HAPS
データ転送
状況分析、エリア内制御

エンド・ツー・エンドのデータ転送
無線サービスエリア

コントローラ

都市DT
都市機能の全体最適化

都市メタバース
都市計画シミュレーション
ダイナミックマップ

モバイルコア

データネットワーク

サイバー・フィジカルオーケストレーション

オーケストレータ
モビリティDT

安全・快適な移動支援

ナビゲーション
移動リスク予測
運転データ

環境DT
異常気象や大気汚染の早期警戒

警報・排出制御

エネルギーDT
電力供給の最適化

送電制御

環境品質予測電力需要予測環境観測データ

電力データ

サイバーオーケストレーション
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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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