セルラーネットワークオープン化動向@wbsug#4

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1. Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. セルラーネットワークオープン化動向 2017/10/26 ホワイトボックススイッチユーザ会 第四回勉強会 NTTソフトウェアイノベーションセンタ(SIC) ⽯石⽥田 渉
2. 1 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. ⽬目次 • セルラーネットワークのオープン化 • Telecom  Infra  Project • TIP  OpenCellular • OpenAirInterface • まとめ
3. 2 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. ⽬目次 • セルラーネットワークのオープン化 • Telecom  Infra  Project • TIP  OpenCellular • OpenAirInterface • まとめ
4. 3 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. セルラーネットワークのオープン化 • キャリア以外がセルラーネットワークを構築する動きが広がっている -‑ ここではこの動きをセルラーネットワークのオープン化と呼ぶ -‑ ユースケース:  特定ユーザ,  エリアのためだけのネットワーク • いくつかの事例を紹介 -‑ Google  Project  Loon -‑ Martin  Casado -‑ MulteFire -‑ ⽇日本通信とBaicellsの戦略的提携 -‑ 900MHz帯⾃自営システム(MCA)
5. https://jp.reuters.com/article/alphabet-‑baloon-‑project-‑idJPKBN1CS03S
6. https://twitter.com/martin_̲casado/status/889272150611251202
7. http://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/4572/Default.aspx
8. https://www.multefire.org/our-‑members/
9. http://www.j-‑com.co.jp/news/1708.html
10. http://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/5667/Default.aspx
11. 10 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. ⽬目次 • セルラーネットワークのオープン化 • Telecom  Infra  Project • TIP  OpenCellular • OpenAirInterface • まとめ
12. 11 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. Telecom  Infra  Project(TIP)  1/2 • 2016年2⽉月にFacebook(FB)が主導し発⾜足 • OCPの成果をキャリアインフラに適⽤用することを⽬目的にしている • Open  Compute  Project  (OCP) FB,  Microsoft(MS)のハード仕様をオープン化し、彼らのデータセンタ インフラをコモディティ化させる HPEはOTTビジネスから撤退 http://www.publickey1.jp/blog/17/hpeawsazuregoogle.html
13. 12 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. Telecom  Infra  Project(TIP)  2/2 • TIP  2つの主領域 1. 光伝送分野 ‒– Open  Optical  Packet  Transport(OOPT),  Voyager 2. セルラー分野 ‒– Open  Cellular • TIP  2つの側⾯面 1. キャリアにOTTの考え⽅方、ハードウェアを取り込む 2. OTTを含む⾮非キャリアがキャリアのビジネスに取り組む
14. 13 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. ⽬目次 • セルラーネットワークのオープン化 • Telecom  Infra  Project • TIP  OpenCellular • OpenAirInterface • まとめ
15. 14 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. TIP  OpenCellular(OC)  とは • 2016年7⽉月にFBがTIPのプロジェクトして発表 • 主⽬目的 :  東南アジア,  アフリカの発展途上国にモバイルコネクティビ ティを提供する • 発展途上国でキャリアのカバレッジが低い理由 -‑ ARPUが低いため,  キャリアの投資スキームに合わない -‑ 例)  アフリカの村のARPU:  $1,  スモールセルLTE基地局:  $100k • 安価な基地局を作るとともに、FBが⽀支援しながらコミュニティ(住⺠民)が 運⽤用を⾏行う -‑ バックボーンは衛星通信(6Mbps),  LTEではなく2G/3Gがメイン • OCに参加するキャリアは安価なLTE基地局を期待している -‑ FBの主⽬目的とはずれるが⻑⾧長期的な視点でFBも協⼒力している様⼦子
16. 15 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. 1st  OC  Workshop • 2017年6/19  ‒– 6/20にケニア ナイロビで開催,  参加者150名程度 空港を出てすぐの様⼦子
22. 21 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. FBによるキャリア設備投資への関与 • FBは衛星写真、機械学習を⽤用い、各地の⼈人⼝口密度や所得を推定 • またFBにアクセスする端末が2G,  3G,  LTE,  WiFiのうち何を使っている か判定可能(トラフィックの9割はモバイル) • これらの情報から、今後設備増強をして投資が回収できる地域を推定、 現地キャリアに設備増強を促している 例)  所得が⾼高いが、LTEのカバレッジがない地域にLTE基地局の増強を促す 2G,3G,4G,カバレッジ無(70%)の分布 学習,推定しているメトリックの数々
23. 22 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OCハードウェア • OC-‑SDR  (FB,  Fairwaves) -‑ 2G,3Gをターゲットとする汎⽤用基地局装置 -‑ 2012年からインドネシアのパプア等でデプロイされている -‑ ソフト :  Osomocom(OSS),  CCM(OSS) • OC-‑LTE  (FB,  Cavium,  NuRAN) -‑ LTE向け基地局装置 -‑ 2017年Q4にキャリアとトライアルを実施予定 -‑ ソフト :  Caviumプロプラ,  OpenAirInterface(OSS) • OC-‑2G  (NuRAN) -‑ 2Gに特化した基地局装置 -‑ ソフト :  NuRANプロプラ
24. 23 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. ⽬目次 • セルラーネットワークのオープン化 • Telecom  Infra  Project • TIP  OpenCellular • OpenAirInterface • まとめ
25. 24 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OpenAirInterface(OAI) • Eurecom(フランスの⼤大学院⼤大学)が主導するLTE/EPCのOSSプロジェクト • メインターゲット :  SDRによる3GPP準拠のeNB開発 -‑ 研究機関が先進技術の研究開発を進めるためのプラットフォームとし ての活⽤用を想定 -‑ キャリア研究所では事業部が商⽤用利⽤用している設備を教えてもらえない,   使わせてもらえないことが多々ある • Cisco,  Nokia,  Fujitsuなどが参加し、活発に開発が進められている • 開発がアクティブな領域 :  NFGI,  5G,  LTE-‑M,  NB-‑IoT,  MulteFire • M-‑CORDなど、他にもオープンを謳うLTE/EPCスタックはあるが、ベン ダと⼀一切NDA等を結ぶこともなくLTE/EPCネットワークが構築できる OSSとしてはおそらく唯⼀一
26. 25 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OAIメンバー
27. 26 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OAIの構成 • UE/eNBとEPCで別リポジトリ(ライセンスも別) • UE/eNB :  https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g -‑ コミュニティの主な関⼼心はこちら • EPC  :  https://github.com/OPENAIRINTERFACE/openair-‑cn -‑ OC-‑LTEでの利⽤用をきっかけにFB主導で開発が進んでいる
28. 27 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. LTE/EPCの構成 https://www.slideshare.net/HussienMahmoud2/lte-‑epc-‑technology-‑essentials/9
29. ラボ環境の紹介 SDRボード LTE  USBドングル 無線暗箱
31. 30 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OAI  EPCのコンテナ化 (1/2) • プライベートLTEネットワークを作る際、EPCがクラウド上のk8sにデ プロイされることを想定 • OAI  EPCの各コンポーネント(MME,  SPGW,  HSS,  mysql)をそれぞれ Dockerコンテナ化しようとしたがSCTPのポートマッピングでつまずく • eNB ‒– MME間のS1-‑MMEインターフェイスはプロトコルにS1APを使う -‑ S1APのトランスポートプロトコル :  SCTP -‑ Docker/k8sはSCTPのポートマッピングをサポートしていない… • 困っている⼈人はちらほらいる様⼦子
34. 33 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. OAI  EPCのコンテナ化 (2/2) • そもそもgolangの標準ライブラリにSCTPのサポートがない -‑ docker,  k8sはgolangで書かれている -‑ 単純にenumにSCTPを追加すればいいわけではない • golangのSCTPライブラリを開発し,  Dockerにパッチを投げてみたが、6 ⽉月から⽬目⽴立った進捗なし…開発者側に興味がない… -‑ https://github.com/ishidawataru/sctp -‑ https://github.com/moby/moby/pull/33922
39. 38 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. いま考えていること • Docker/k8sにSCTPサポートを追加するのではなく、OAI  EPCのS1AP をTCPに載せるように変更するオプションを実装する • ついでにGTP-‑C(シグナリングプロトコルなのにトランスポートプロト コルがUDP)はgRPCやRESTベースに,  GTP-‑U(eNB,  S-‑GW,  P-‑GW間で 利⽤用されるトンネリングプロトコル)はVXLAN,  GRE,  MPLSなどより⼀一 般的なプロトコルに変更できるようにしたい -‑ NICオフロード,  汎⽤用ASIC(ホワイトボックススイッチ)も活⽤用でき、 コモディティ化を進められそう
40. 39 Copyright©2017    NTT  Corp.  All  Rights  Reserved. まとめ • キャリア以外によるユーザ主導のセルラーネットワークを構築する動き が広がっている -‑ MulteFire等,  免許不要帯でのLTE規格も登場 • TIP  OpenCellularではOCPの成果を活⽤用した安価なセルラー基地局装置 の開発が進んでいる • OpenAirInterfaceなどセルラーネットワークに関連するOSSも活発に開 発が進んでいる • 興味があるかた、ぜひ⼀一緒にやりましょう！