5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要

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1 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要ファーウェイ ホワイト ペーパー 2016 年 7 月

2 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要

3 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 Contents 多様なサービス要件を実現する鍵はクラウドネイティブな 5G アーキテクチャ G は通信エコシステムを豊かにする A. ネットワーク アーキテクチャ変革の原動力 B. サービス主導の 5G アーキテクチャ 1 つの物理インフラで多様な業種に対応できる E2E のネットワークを実現...03 RAN をクラウドで再構築...06 A. 通信速度と信頼性の鍵を握るマルチコネクティビティ B. MCE クラウドネイティブの新しいコア アーキテクチャ...10 A. C/U プレーンの分離でよりシンプルなコア ネットワークを実現 B. 柔軟なネットワーク コンポーネントで多様なサービス要件に対応 C. 一元的なデータベース管理 俊敏性の高いセルフサービスのオペレーション...14 結論 :...16 クラウドネイティブのアーキテクチャが 5G イノベーションの基礎となる

4 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 多様なサービス要件を実現する鍵はクラウドネイティブな 5G アーキテクチャ 持続的な努力と決意を持って 通信事業者はより優れたデジタル世界を構築するためのデジタル トランスフォーメーションを進めています 企業と個人の双方に リアルタイム オンデマンド オールオンライン DIY ソーシャル (ROADS) 体験を提供するためには 各段階において アジャイルで 自動的で インテリジェントなオペレーションを実現するエンド ツー エンド (E2E) の協調型のアーキテクチャが必要です ネットワーク 運用システム サービスの包括的なクラウド化は 待望のデジタル トランスフォーメーション実現において必要不可欠となります オール クラウド 戦略は ハードウェアのリソース プール 分散型ソフトウェア アーキテクチャ 自動展開に焦点を当てています 通信事業者はデータセンター (DC) ベースのネットワーク アーキテクチャを利用してネットワークを変革し クラウド DC 上ですべての機能とサービス アプリケーションが稼働するクラウドネイティブなアーキテクチャの構築を目指しています 5G 時代では たった 1つのネットワーク基盤によって多様なサービス要件を満たすことができます クラウドネイティブな E2Eのネットワーク アーキテクチャには以下のような特長があります 1つのネットワーク基盤上で論理的に独立したネットワーク スライスを提供することで 多様なサービス要件に対応することができます また DCベースのクラウド アーキテクチャを提供することで さまざまなアプリケーション シナリオに対応できます CloudRAN ベースの無線アクセス ネットワーク (RAN) を再構築することで 複数の通信規格による大量接続に対応し 5Gで求められる RAN 機能のオンデマンドな展開を実現できます コントロール プレーンとユーザー プレーンの分離 機能のコンポーネント化 一元的なデータベース管理により ネットワーク機能をオンデマンドに構成できるシンプルなコア ネットワーク アーキテクチャを実現できます ネットワークのアジャイルな O&Mによって 各種サービスに対するネットワーク スライス サービスの生成から 保守 終了までを自動化することで運用コストを削減できます 1

5 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 5G は通信エコシステムを豊かにする 新しく刺激的な 5G 時代において 新しい通信要件が既存のネットワークに対してテクノロジーやビジネス モデルの課題を提示します 次世代のモバイル ネットワークは 多様な要求に応えなければなりません 国際電気通信連合 (ITU) は 5Gのモバイル ネットワーク サービスとして embb(enhanced Mobile Broadband: 高度モバイル ブロードバンド ) urllc(ultra-reliable and Low-latency Communications: 超高信頼低遅延通信 ) そして mmtc(massive Machine Type Communications: 大量のマシン通信 ) の3つのカテゴリーに分類しています embbはデジタル ライフを求める人々の要求に応じることを目的として 高解像度 (HD) ビデオ 仮想現実 (VR) と拡張現実 ( AR) といった帯域に対する要件が高いサービスに重点を置いています urllc は 要求の高いデジタル産業の期待に応えることを目的として 運転支援および自動運転 遠隔管理といった 遅延の影響を受けやすいサービスに重点を置いています mmtc はさらに発展するデジタル社会の要求に応じることを目的として スマート シティやスマート農業といった 接続密度に関して高い要件が求められるサービスに重点を置いています モバイル ネットワークのサービス範囲の拡大は 通信ネットワークのエコシステムを豊かにします 自動車 ヘルスケア エネルギー 官公庁のシステムといった従来からの産業の多くがこのエコシステムの構築に取り組んでいます 5Gはデジタル化を促進するための出発点であり 個人で楽しむエンターテインメントから社会的な相互接続まで網羅します デジタル化はモバイル通信業界に計りしれない商機をもたらしますが 同時にモバイル通信技術に厳しい課題も提示します 10Gbps 3D UHD 100 /km 2 ITU-R WP5D 1 2

6 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 A. ネットワーク アーキテクチャ変革の原動力 既存のモバイル ネットワーク アーキテクチャは 音声および従来の MBBサービスの必要条件を満たすように設計されています しかし このような構成は 3GPPバージョンの度重なる更新 多数のネットワークエレメント 複雑なインターフェースにより 多様な 5Gサービスをサポートするための柔軟性が不足しています ネットワーク アーキテクチャ変革の原動力には 以下のような側面があります サービス 通信規格 基地局タイプが異なる複雑なネットワーク 5G ネットワークでは KPI が異なる多様なサービスを提供し 複数の通信規格 (5G LTE Wi-Fi) の共存を実現し さまざまな種類の基地局 ( マクロ マイクロ ピコ基地局 ) 間の協調能力を備えている必要があります 異なる通信規格の接続要求に対応し こうした柔軟性を備えたネットワーク アーキテクチャを構築するという設計課題を満たすためには とてつもない労力が必要です 複数の通信テクノロジー間の協調 5G では 長期間 LTE Wi-Fi と共存しながら マルチコネクティビティ技術と新しい 5G 無線インターフェースが導入されることが予想されます 十分な通信速度とシームレスなモバイル接続を実現するには 複数の通信技術をユーザー機器のトラフィックとモビリティ条件に基づいて協調させていく必要があります サービス アンカーのオンデマンドな配置 5G ネットワーク アーキテクチャは アクセス サイトと 3 層の DC に基づいて設計されます 各種サービス要件 ファイバ / 光ケーブルの可用性 ネットワーク リソースの割り当て状況に基づいて リアルタイム / 非リアルタイムの RAN リソースを基地局上またはアクセス クラウド側で配置することができます さらに これには サービス ゲートウェイの場所をアクセス クラウド上 または コア ネットワーク側に配置する必要があります ネットワーク機能の柔軟なオーケストレーション サービス要件によってネットワークに求められる機能が異なります embb では スケジューリングのために高いスループットが求められます urllc では 超低遅延と高信頼性が求められます ネットワークでは サービスの特性を考慮しながらネットワーク機能を柔軟にオーケストレートする必要があります これによって ネットワーク機能を大幅に簡素化し ネットワークの効率性を向上できます サービス展開までのリードタイムを短縮 さまざまなサービスによって モバイル ネットワークのエコシステムが拡大し ネットワーク展開が複雑さを増しています 新しいサービスを迅速に展開するには ネットワーク設計 サービス展開 O&M に関するライフサイクル管理プロセス全体の改善が必要です 3

7 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 B. サービス主導の 5G アーキテクチャ サービス主導の 5Gネットワーク アーキテクチャは 多様なモバイル サービス要件に柔軟かつ効率的に対応することを目指すものです 下位層の物理インフラを支える SDN(Software Defined Networking) とNFV(Network Functions Virtualization) によって 5Gはアクセス 伝送 コア ネットワークを包括的にクラウド化することができます クラウド化することで 5Gの多様なサービスへのよりスムーズな対応が可能となり ネットワークの E2Eのスライシング サービス アンカーのオンデマンドな配置 ネットワーク機能のコンポーネント化といった重要なテクノロジーを実現できます embb urllc mmtc E2E RAN RAN crrc crrm AC RAT GW-U MCE CloudRAN SDN CP MM SM egtp UP GW-U GW-U GW-U GW-U SOC CloudRAN は 基地局とモバイル クラウド エンジン (MCE) から構成されます CloudRAN では 多くのコンピューティング リソースを必要とする RANリアルタイム リソースのさまざまな基地局タイプにおいて 異なる通信規格で運用される複数のサービスを協調させることができます マルチコネクティビティを導入することで RANの非リアルタイム リソースのオンデマンドなネットワーク展開を実現できます ネットワークは ダイナミック ポリシー セミスタティック ユーザー コア ネットワーク側の一元的なデータベースに保存されているスタティックなネットワーク データを使用してポリシー管理を実施します コンポーネント ベースのコントロール プレーンとプログラマブルなユーザー プレーンでは ネットワーク機能のオーケストレーションが可能となり サービス要件ごとに対応するコントロール プレーンとユーザー プレーンの機能を選択できます 伝送ネットワークは SDNコントローラと下位層の転送ノードから構成されます SDNコントローラは ネットワーク トポロジとサービス要件に基づき 個別に一連のデータ転送パスを生成します イネーブリング プレーンは ネットワーク機能を抽出 / 分析することで ネットワークの最適化やAPI 経由でのネットワーク機能のオープン化を実現できます ネットワーク アーキテクチャの上位層では E2Eの自動スライシングおよびネットワーク リソース管理が実行されます 4

8 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 1 つの物理インフラで多様な業種に対応できる E2E のネットワークを実現 E2Eのネットワーク スライシングは 多様な 5Gのサービスに対応するための基礎であり 5Gネットワーク アーキテクチャの進化への鍵となります NFVとSDN に基づき 将来のネットワーク アーキテクチャの物理インフラは 基地局と 3 層の DCから構成されます 基地局では マクロ基地局 マイクロ基地局 ピコ基地局で複数の通信規格 (5G LTE Wi-Fi など ) をサポートして RANリアルタイム機能を実現します RANリアルタイム機能では コンピューティング能力とリアルタイムのパフォーマンスに対して高い要件が求められ 個別に専用ハードウェアの導入が求められます 3 層のクラウド DCは コンピューティングおよびストレージ リソースから構成されます 最下層には 相対的に基地局に最も近い場所に位置する局側のDC 中間層にローカル DC 最上位層にリージョナル DCが配置されます これら各層の DCは 伝送ネットワーク経由で接続されます 多様なサービス要件に従って ネットワークは 1つの物理インフラ上で NFVを使用して対応するサービス タイプごとのネットワーク トポロジと一連のネットワーク機能 ( ネットワーク スライス ) を生成します 各ネットワーク スライスは 1つの物理ネットワーク インフラから生成されるため 通信事業者は将来的にネットワーク構築コストを大幅に削減できます ネットワーク スライスは論理的に構成することが可能で 各スライスを個別のスライスとして構成できるため サービス機能の大幅なカスタマイズや独立した O&M が可能です embb 5G LTE WIFI RAN-RT RAN-NRT AC MCE CP UP urllc 5G LTE RAN-RT RAN-NRT MCE RAN-NRT CP CP mmtc 5G RAN-RT LTE RAN-NRT IOT CP UP WIFI MCE RAN DC DC DC 5

9 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 上の図に示すように embb urllc mmtc は 1つの物理インフラ上で個別に実現できます embbスライスでは ローカル DCのモバイル クラウド エンジンにおいてキャッシュを配置するために 帯域幅に関する高い要件が求められますが ユーザー近傍で高速サービスを提供し バックボーン ネットワークの帯域幅要件を軽減できます urllc スライスには 自動運転 運転支援 リモート管理などのアプリケーション シナリオにおいて厳しい遅延要件が求められます RANのリアルタイム / 非リアルタイム処理機能装置は ユーザーに近い基地局側に配置する必要があります V2X(Vehicle-to-X) サーバとサービス ゲートウェイは局側 DCのモバイル クラウド エンジンに展開し コントロール プレーン機能のみをローカル DCおよびリージョナル DCに展開する必要があります 多くの mmtcシナリオでは mmtc スライシングで少量の相互通信と低頻度のシグナリング処理が発生します このように モバイル クラウド エンジンはローカル DCに配置し その他の追加機能およびアプリケーション サーバはリージョナル DCに配置することで 局側のリソースを解放して 運用コストを低減できます RAN をクラウドで再構築 2020 年のRANへ向けた進化の過程において CloudRAN アーキテクチャを RAN 側で採用することで RANリアルタイム機能 非リアルタイム リソースのオンデマンドな配置 コンポーネント ベースの機能 フレキシブルな協調 RANスライスを実現できます MCEによって CloudRAN は各サービス要件と伝送リソース構成に基づいて RANリアルタイム機能および非リアルタイム機能の柔軟なオーケストレーションにより RANのクラウド化を実現します 6

10 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 RANリアルタイム機能には アクセス ネットワークのスケジューリング リンク適応 電力制御 干渉調整 再送信 変調 符号化が含まれます これらの機能では 高いリアルタイム パフォーマンスとコンピューティング負荷処理能力が求められます 基地局の配置においては アクセラレータの高い処理スペックとパフォーマンスを備えた専用のハードウェアが必要であり 同時にサービス近傍に配置する必要があります RAN 非リアルタイム機能には セル間ハンドオーバ セル選択 再選択 ユーザー プレーン暗号化 複数接続の集約が含まれます これらの機能では 最小限のリアルタイム パフォーマンス 数十ミリ秒の遅延要件が求められ 集中型の展開に適しています ユニバーサル プロセッサは 膨大なサービス要件によって MCEまたは基地局に配置することができます MCEは 領域内時間 周波数バンド 空間に基づく複数の処理能力を協調すると同時に 複雑な管理を実現できます こうした管理システムの更新により CloudRAN は4G 4.5G 5G Wi-Fiをサポートして マクロ マイクロ ピコの各基地局タイプの協調 / スケジューリングを実現できます ネットワーク機能を無線 バックボーン またはコアの集約ノードで展開することで ネットワーク効率の最大化とさらなる能力向上が可能になります GW AC RAN IP IP IP IP RAN BB 5G LTE RAN RAN WiFi AP RRU RRU AAU 7

11 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 A. 通信速度と信頼性の鍵を握るマルチコネクティビティ マルチコネクティビティは 将来のネットワーク アーキテクチャ展開を支える基本的な構成として高い評価を得ています CloudRAN は統一のネットワーク アーキテクチャ上でシームレスに展開することができます これは 無線ネットワーク展開における大きな飛躍といえます 現在の断片化したネットワークでは 速度を改善し 遅延を短縮することで ユーザー体験を向上させることができますが 1つの周波数バンドや標準的な接続では 信頼性の高い高速データ通信は実現できません ヘテロジニアスなネットワークにおいて マルチコネクティビティは 高周波数帯の広帯域 低周波数帯のネットワーク カバレッジや信頼性の高いモビリティ さらにはアクセス可能なWi-Fiリソースといった LTE および 5G 能力に基づく最適なユーザー体験を提供できます 広帯域やシームレスな接続が必要な場面では ユーザーは複数の通信規格に同時に接続する必要があります たとえば 広帯域化に は 5G LTE Wi-Fi の複数規格の通信を束ねる必要があります ユーザーが 5Gの高周波数帯スモール セルに接続後にシームレスな接続を維持するために LTE ネットワーク接続が必要となります 複数の通信技術が利用されているシナリオでは CloudRAN はデータ通信のアンカーとなることで 代替的な通信を大幅に低減できます データ通信のアンカーとして基地局を統合する従来のアーキテクチャでは LTE 5G Wi-Fi のデータは特定の通信規格の非リアルタイム処理モジュールに集約されてから 各アクセス ポイントに転送されます CloudRAN アーキテクチャでは 異なる通信規格のアクセス ポイントにおける非リアルタイム処理機能モジュールはMCEに統合され データ通信のアンカーとなります データ フローは MCE 経由で各アクセス ポイントに送られるため 代替的な通信が避けられ 通信への投資を 15% 削減し 遅延を10 ミリ秒短縮できます 8

12 5Gネットワーク アーキテクチャ 展望の概要 5G B. MCE MCEはCloudRANのための集中制御と管理のための論理要素であり RAN 非リアルタイム機能 WiFi AC 分散型ゲートウェイ サービス関連アプリケーション分散型要素 アプリ キャッシュが統合され ています RAN 非リアルタイム機能には マルチコネクティビティと新たなテクノロジーの展開を容易にす る一般的なコントロール プレーン crrc と ヘテロジニアスなネットワークにおいてリソースの効率的 な調整を可能にする集中リソース管理モジュール crrm が含まれます クラウド ベースのSON cson を導入することで ネットワーク容量 カバレッジ 通信リソースを向上させ 広大なエリアをカバーし ス ライス管理の実現を成功させることができます MCEは クラウドOSとCOTSベースのクラウド インフラ上に展開 される一般的なCOTSプラットフォームと 専用プラットフォームとで 実行されます MCEは キャリアグレードのディザスタリカバリ能力 クラウドネイティブのアーキテクチャに基づくオンデマンドな展開 柔 軟なスケールイン/アウト機能 独立した機能アップグレードが可能に なります 9 02_5G_Network_Architecture_J.indd /04/04 11:09:53

13 5Gネットワーク アーキテクチャ 展望の概要 クラウドネイティブの 新しいコア アーキテクチャ A. C/Uプレーンの分離でよりシンプルな コア ネットワークを実現 既存のネットワーク ゲートウェイでは ユーザー プレーンとコントロール プレーン機能の一部が統合 されています 5G 時代においては 遅延に対して高い要件が求められる多くのサービスで ゲートウェイ をローカル DCまたは局側 DCの下に配置する必要があります そのためには ゲートウェイのノード数を現 在より20 倍から30 倍に増設する必要があります 通信事業者が既存のゲートウェイ アーキテクチャを採 用した場合 ゲートウェイのサービス構成が複雑化することによって 設備投資や運用コストが大幅に増加 します これに加えて コントロール プレーンがロケーションとRAT 情報を収集した場合 サイト 分散 型ゲートウェイ ネットワークのコントロール プレーン間で大量のシグナリングが発生します 多数のゲー トウェイを分散配置することで 中央コントロール プレーンのNEに対するインターフェース接続負荷とハ ンドオーバによるシグナリング負荷が高くなります メッシュ ツリー MME PCRF AAA DHCP GW-C GW-C GW-C GW-C GW-U GW-U GW-U GW-U SOC-CP SOCUP SOCUP SOCUP SOCUP 10 02_5G_Network_Architecture_J.indd /04/04 11:09:53

14 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 ゲートウェイの C/Uプレーンの分離によって 複雑な制御ロジック機能を分離してコントロール プレーンに集約することで 分散型ゲートウェイの展開コスト インターフェース負荷 代替信号経路数などを減らすことができます これに加えて コントロール プレーンとユーザー プレーンの分離によって フォワーディング プレーンとコントロール プレーンのスケーリングが可能となることで ネットワーク アーキテクチャの柔軟性のさらなる向上 制御ロジック機能の集中化 そして多様な産業アプリケーションに対するネットワーク スライスの容易な実現が可能になります この分離手法では コントロール プレーンとフォワーディング プレーンを分離して コントロール プレーンの進化に伴うフォワーディング プレーンの頻繁なアップグレードを回避します コントロール プレーンとユーザー プレーンを分離するには 2つのタスクを完了しなければなりません 1つ目のタスクは 複雑な制御ロジック機能を分割するために軽量な機能を実装することです 2つ目は プログラマブルかつスケーラブルなフォワーディング プレーンを実現するために フォワーディング プレーンのためのオブジェクト指向インターフェースを完備した汎用テンプレート モデルを定義することで コア機能モデルを構築することです コントロール プレーンとユーザー プレーンの分離後 関連するリンク接続を提供しているインターフェースは高度 GTP プロトコル経由で動作します 加入者アクセス タイプとサブスクリプション データに基づいて コントロール プレーンはサービス オブジェクトとアトミック アクションのオーケストレーションを開始して リクエストを高度 GTPインターフェース経由でフォワーディング プレーンに送信します 次にフォワーディング プレーンは サービス ベースのイベント受領確認通知でコントロール プレーンに応答します B. 柔軟なネットワーク コンポーネントで多様なサービス要件に対応 CP CP MM SM LCS CP 11

15 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 5G 時代において モバイル ネットワークは多様なサービスを提供します embb urllc mmtc では ネットワーク管理機能に求められる要件が異なります 既存のモバイル ネットワークではサービス タイプごとに制御機能をカスタマイズすることはできず 多様なサービスに対し 1つの論理制御機能しか提供できません 密結合の制御機能と複雑なインターフェースによって サービス展開と O&Mはますます難しくなります 柔軟でカスタマイズ可能な制御機能コンポーネントは 次世代モバイル ネットワークの中核を成す基本的な要素となります サービス指向の 5Gネットワーク アーキテクチャでは 論理制御機能を独立した機能コンポーネントとして抽出することで サービス要件に応じて柔軟に統合することもできます ネットワーク機能の各コンポーネントは コンポーネント間で論理的に分離しているため 中立のインターフェースをサポートし 同一のネットワーク インターフェース メッセージを実行してサービスを他のネットワーク機能利用者に提供することができます 結合した複数のインターフェースを 1つのインターフェースに集約することができます ネットワーク機能の管理フレームワークでは ネットワーク登録 識別 管理が可能です 各機能を独立させることで ネットワーク機能の追加やアップグレード実施時にも 既存のネットワーク サービスに影響を与えることはありません 密結合のネットワーク制御機能と比べると コントロール プレーン要素のアーキテクチャでは 柔軟なオーケストレーションとプラグ & プレイ展開によって 新しいサービスの開発や展開が大幅に簡素化され 5GのE2Eのネットワーク スライスのための強固な基盤を形成します 12

16 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 C. 一元的なデータベース管理 機能の仮想化後のネットワーク信頼性要件を満たすために ネットワーク データのステータス情報 ( データセンター間で共有されるユーザー データとポリシー データなど ) に対する迅速な障害復旧が求められます N+1 バックアップに基づく従来のディザスタリカバリメカニズムは 個別の信号通信によってステータス情報の同期を実行するため システムの効率性が低く 異なるベンダーの製品間で複雑な相互通信が発生します データと制御ロジックを分離することで ネットワーク ステータス情報を一元的なデータベースに集約することができます すべてのネットワーク機能は標準インターフェース経由でメタデータ モデルにアクセスすることができ ダイナミックなユーザー データをローカルに格納することができます 分散したデータベース間の同期によって ネットワーク ステータス情報は データセンター間でリアルタイムなバックアップを実行することができます サービス管理フレームワークを利用したデータベースの一元化によって コンポーネント ベースのコントロール プレーンによって導入されるネットワーク情報取得機能の手続きを簡素化することで データ同期のために必要な信号オーバヘッドを減らすことができます DB IP DB DB CP CP DB DC CP 13

17 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 俊敏性の高いセルフサービスのオペレーション ネットワーク アーキテクチャの進化における目標と原動力の 1つは モバイル ネットワークを使用して多様なサービスを提供することです この目標を達成するための基礎となるテクノロジーが E2Eのネットワーク スライシングです 5G 時代には 1つのネットワークに複数の論理的に分離したネットワークのスライスが含まれるようになります 各スライスは 特定のネットワーク トポロジ ネットワーク機能 リソース割当モデルを備えています ネットワークのプランニングと展開を手動で行っている場合 通信事業者の O&Mシステムは大きな難題に直面する可能性があるでしょう 5Gネットワークでは セルフサービスで俊敏なオペレーション能力を提供できます ネットワーク スライシング サービスは サービス要件に応じて自動的に生成 / 維持 / 終了することができるため 運用コストを大幅に削減できます サードパーティの垂直産業は 運用基盤にモバイル ネットワーク スライシング要件をインプットすることができます 通信事業者は 現在のネットワーク状態に基づいてお客様の要件を分析できます SLA( サービスレベルに関する合意 ) が完了したら 通信事業者はネットワーク要件にさまざまなサービス条件をマッピングし 複数のネットワーク機能コンポーネントを選択して ネットワーク スライスを生成します サービス機能とデータセンターの展開に応じて 通信事業者は論理ネットワーク機能展開ノードを決定し 接続関係 すなわちソフトウェア定義のトポロジ (SDT) を定 14

18 5G 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 umtc mmtc embb SONAC QOS NFVO OSS SOC CRAN CO LDC RDC NG EMS NE NFVO DC RAN DC DC 義します ネットワーク スライシング トポロジを定義したら E2Eのプロトコル すなわちソフトウェア定義のプロトコル (SDP) を定義します サービス要件に応じて 論理トポロジ すなわちソフトウェア定義のリソース割当 (SDRA) において 論理接続に対してネットワーク リソースを割り当てます SDT SDP SDRA は サービス指向のネットワーク自動生成 (SONAC) に必要となる重要な機能群です 15

19 5G ネットワーク アーキテクチャ展望の概要 結論 : クラウドネイティブのアーキテクチャが 5G イノベーションの基礎となる 既存のネットワークでは 通信事業者が SDN とNFVを使用して ICTネットワーク ハードウェアの仮想化を徐々に進めてきましたが 従来からの運用モデルとソフトウェア アーキテクチャも保持しています 5Gネットワークでは ネットワーク機能のカスタマイズ オンデマンドのネットワーク定義 実装 自動 O&Mの実現に向けて クラウド化を通じた継続的なイノベーションが求められます 物理ネットワークは DCベースで構築して (RANおよびコア ネットワーク装置の一部を含む ) ハードウェア リソースをプール化することで リソースを最大限に活用できます これに加え E2Eのネットワーク スライスによって 多様なサービスに対して論理的に分離された仮想ネットワーク スライスを提供できるため 特定のサー ビス専用のネットワーク構築を大幅に簡素化できます CloudRAN は MCEに基づいて構築されます マルチコネクティビティは 複数の RAT 周波数バンド 基地局タイプのアクセス能力を集約して ネットワーク効率を最大化します ネットワーク機能の柔軟な展開により ネットワークをカスタマイズして多種多様なサービスに対応可能です CloudRAN によって 通信事業者は課題に対処し 先の読めない将来に対応することができます コントロール / ユーザー プレーンの分離に基づく5G コア ネットワークでは コンポーネント ベースのコントロール プレーン プログラマブルなユーザー プレーン 一元的なデータベースを用いてシグナリングを簡素化し 分散型ゲートウェイの展開が可能になります ネットワーク機能をカスタマイズすることで 通信事業者はより加入者のニーズを満たす柔軟なネットワーク スライスを提供することができます SONAC は SDT SDP SDRAを使用して 5Gのオートメーションを実現し サービス展開の自動化 リソースのスケジューリング 詳細なネットワーク データ分析に基づく障害復旧を実現します 16

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