Embed Size (px)
Citation preview
Network2020のアーキテクチャおよびコア技術
2015年7月23日
日本電気株式会社
テレコムキャリアビジネスユニット
田上 勝巳
3 © NEC Corporation 2015
Network 2020のアーキテクチャ
価値実現API
仮想化
ネットワーク機能 付加価値サービス機能 異業種のアセット
社会ソリューション
交通制御
エンターテイメント
物流管理
コア トランス ポート アクセス
IMS セキュリティ
状態予測
… …
ビッグデータ
分析・推論 デジタル化
制御・誘導
データセンタ ネットワーク
マネジメント＆オーケストレーション
OSS
/BSS
TM
S
エッジ クラウド
セントラル クラウド
アプリケーション サーバ
仮想化技術・ビッグデータ分析連携により、ネットワーク資源を柔軟に活用
機械制御
…
設備監視 映像分析
映像配信
4 © NEC Corporation 2015
サービス特性に合わせた柔軟なネットワーク構成
コネクテドカー(交通制御) 電車内監視カメラ
一次処理
セントラルクラウド
M2M-GW
コア機能
データ解析・予測
コア機能
(ﾓﾋﾞﾘﾃｨあり)
センサ(環境,インフラ)
ﾘｱﾙﾀｲﾑ処理
動画データの蓄積と解析 M2Mアプリ
サービスにより異なるデバイスのアクセス特性に合わせて、ネットワークの機能やリソースを柔軟に配備することで、多様なサービス要件を効率良く実現
M2Mアプリ
GW機能 GW機能 GW機能 エッジ
クラウド
エッジ
クラウド
大量端末, 低レート, 低モビリティ 固定移動経路, 高レート 超低遅延データ送受信
圧縮や差分転送によりデータ量削減
端末の移動に合わせてリソース割当
ﾓﾋﾞﾘﾃｨ機能削減 端末の近くで超低遅延の処理を実行
コア機能
(ﾓﾋﾞﾘﾃｨあり)
5 © NEC Corporation 2015
ネットワークの動的制御
オーケストレータ
TOMS (OSS/BSS)
リアルタイムフィードバック
フィードバック
サービス要求
動的制御
プロビジョニング
リアルタイム データ収集
E2Eサービスオーケストレータ
仮想化されたネットワーク機能(VNF)
TMS
既存のネットワーク機能(PNF)
ビジュアライザ
メディア オプティマイザ プローブ
予測 •輻輳 •障害
予防措置 •NW再構築 •ｽｹｰﾙｱｳﾄ
付加価値 サービス
・トラフィック情報
・サービス利用状況
・サードパーティの情報
(e.g. 天気予報)
リアルタイムに収集したトラフィックデータの分析結果から、ネットワークの輻輳や障害の発生を予測し、予防措置を取ることで、ユーザのQoEを改善
インターネット
ＭＡＮＯ
M2M
ビッグデータ 分析
6 © NEC Corporation 2015
セルの仮想化
端末、チャネル毎のQoSに応じた送受信範囲 （セル形状）
物理的なサイト(RU)
分離
高出力 RU
Broadcastが必要なチャネル
低出力 RU 低出力 RU (超多素子アンテナ)
フロントホール (光・無線）
DU
Massive MIMO技術により、QoE要求に応じた柔軟な セル構成、無線リソース制御を実現
分散アンテナNW （DAN）
• サイト間協調によるモビリティ制御、干渉制御
• トラフィック負荷に応じたサイトのON/OFF
3Dビームフォーミング
• ユーザ分布に応じたセル形状の柔軟な変更
Massive MIMO
• サイト間/サイト内協調による干渉制御
• システム容量拡大
DU: デジタル処理部 RU: 無線処理部
7 © NEC Corporation 2015
セルの仮想化のユースケース例
①ビーム制御でユーザの分布に応じてセルを形成
BF: 3D Beam-forming
ビームフォーミングやCoMPなどのサイト間協調技術により、セルが高密度に配置された環境でもシステム容量を効率良く拡大し、ユーザのQoEを向上
②サイト間協調による干渉低減 システム容量を改善
CA CoMP
BF DAN
BF
③ビーム制御とサイト間協調でユーザの移動に追従、 ハンドオーバ回数を抑制 ユーザのQoEを向上
①場所の制約 基地局や中継回線（MFH/MBH）の設置や保守作 業が困難
②サイト間干渉の増大 システム容量の拡大が制限
③ユーザの移動に伴うハンドオーバ（HO）回数の増大 ユーザのQoEが劣化
セルの高密度配置の課題 セルの仮想化による改善
CA: Carrier Aggregation
CoMP: Coordinated multipoint
transmission and reception
MFH: Mobile Fronthaul MBH: Mobile Backhaul
HO HO HO
DAN: Distributed Antenna Network
8 © NEC Corporation 2015
セルの仮想化：ビーム制御によるセルの柔軟な形成
超多素子アンテナによるビーム制御を用いて、ユーザ分布に応じた カバレッジ調整を実現し、ユーザスループットの下位5%値を改善
１．ビームパタンの候補毎に、伝搬特性とセルの負荷の変化を予測し、各ユーザのスループットを推定
２．ユーザのスループットの最小値を最大にするビーム
パタンを選択 オフロードされたユーザ群
シミュレーション結果
<下位5%値>
+68%
ビームの制御方式
9 © NEC Corporation 2015
モバイル・エッジ・コンピューティング(MEC)
クラウドのE2E処理の一部をユースケースの特性に応じて 柔軟に基地局等のエッジクラウドに柔軟に配備しQoEを向上
インターネット
ハイパーバイザ/ アクセラレータ
仮想マシン
L2/L3
仮想マシン
GW
仮想マシン
サービスサーバ
エッジ・クラウド セントラル・クラウド
汎用サーバ
低遅延の処理、膨大なデータ分析の一次処理など
低遅延/局所データ 長遅延/広域データ
10 © NEC Corporation 2015
MECの適用領域
MECの適用領域は、地域性が高いデータを扱い、低遅延の応答 または膨大なデータ収集を必要とするサービスが有望
応答速度
速
遅
10ms
sec
min
hour
100ms
広域 ローカル データのローカリティ
工場制御 交通制御
多視点
映像配信
自動運転
映像監視
ARナビ
インフラ
診断
気象予測
遠隔医療
通話・TV会議
エッジ処理
クラウド処理 構内 区・町・地域 市（県） 国 世界
エッジorクラウド (データ量依存)
SNS
スマートグリッド (電力需給制御)
丸の大きさ： 収集データ量に相当
