はじめに

こんにちは、ネットワーク開発部の清水(和)、奥田、宮﨑です。

株式会社NTTドコモ (以下、ドコモ) は、「Interop Tokyo 2023（会場：幕張メッセ、会期：2023年6月14日〜16日）」において構築される、世界最大級のイベントネットワーク ShowNet に対して、 AWS Region および現地のオンプレミス環境に構築した 5G コアネットワーク（以下、5GC）を提供し、NTTコミュニケーションズ株式会社 (以下、NTT Com) が提供するローカル 5G およびオーケストレータ Qmonus と接続・連携することで、マルチアクセス環境で連携したネットワークスライシングの検証に世界で初めて¹成功しました。

この記事では、上記検証のうちドコモのコントリビューション部分について紹介します。 NTT Comのコントリビューション部分については、 NTT Com の Enginner's Blog 記事をご覧ください。

ドコモのネットワークとその仮想化の歩み

携帯電話でインターネット通信を実現するためには、無線・コアネットワーク・ISPの3つのレイヤが必要です。このうち、コアネットワークを構成する装置は、3G～4G初期においては専用ハードウェア上で動作していました。その後、4G時代に一般的なVMベースの仮想化技術を導入することで汎用ハードウェアの利用を実現し、現在では80%の装置が仮想化されています。さらに、最新となる5Gのコアネットワーク装置では100%の仮想化を実現するだけでなく、コンテナ技術の導入も行われるなど、クラウドとの親和性が高まっています。

5GC on AWS

このような仮想化の流れから、ドコモでは、5G時代に求められるネットワークの柔軟な配備や信頼性の実現を目指してパブリッククラウド上の 5GC と自社の仮想化基盤上に構築した既存の 5GC とを接続したハイブリッドクラウド構成を動作させる検証に2022年から取り組んでいます(実証実験開始の報道発表)。

これまでの検証では、AWS Graviton プロセッサ利用による消費電力の7割削減を世界で初めて達成する、自社仮想化基盤と接続したハイブリッドクラウド構成での5GCの動作に日本で初めて成功する、クラウドネイティブな5GCの開発が完了する、など各種の知見・成果が得られており、報道発表も実施しています（実証実験成果の報道発表その１、その２）。

Interop Tokyo 2023 ShowNet での構成

Interop Tokyo 2023 の ShowNet では、これまでの実証実験成果である Graviton 対応のNEC社製クラウドネイティブ 5GC とハイブリッドクラウド構成を活用しています。また、 ShowNet のコントリビューションの構築を通して、AWSクラウドを活用したコアネットワークは、これまでのコアネットワークと比較し、短期間でクイックに構築・検証が可能であることを実証しました。

加えて、NTT Com 開発の Qmonus を通じて NTT Com のローカル 5G と連携し、キャリア 5G とローカル 5G のマルチアクセス環境におけるネットワークスライシング連携のデモンストレーションの構築に世界で初めて成功しました。

本デモ環境では、

オーケストレータである Qmonus からドコモのキャリア 5GC と NTT Com のローカル 5GC へ設定を投入・指示し、それぞれでネットワークスライスを動的に生成
ドコモのキャリア 5GC とローカル 5GC を ShowNet のトランスポートスライスを介して相互接続させることで、マルチアクセス環境で連携し、用途ごとにネットワークスライスを用途ごとに生成
幕張メッセ内に基地局を設置し、IoTセンサ端末やライブカメラ端末を用途ごとに各ネットワークスライスに接続

という手順でマルチアクセス環境で連携したネットワークスライシングを実現し、他出展社様への5Gアクセスを提供しています。²

おわりに

この記事では Interop Tokyo 2023（会場：幕張メッセ、会期：2023年6月14日〜16日）において構築された ShowNet のうち、ドコモがコントリビューションした、 AWS Region およびオンプレミス環境上に構築した 5GC のご紹介および NTT Com 提供のローカル 5G およびオーケストレータ Qmonus と接続しマルチアクセス環境で連携したネットワークスライシングの検証についてご紹介しました。今後は、本検証を通して得られた知見や成果を踏まえ、さらなるモバイルネットワークの発展のための研究開発を継続していきます。