多種多様なローカル5Gシステムが集合！ 5G-parapara

ShowNet2022 展示会場内説明スライド（parapara）
5G

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1. ローカル5G
2. ローカル5G ① ローカル5G とは？ • 企業や地方自治体が自者・他者の土地にて構築・利用でき る5Gネットワークのこと • 通信事業者が提供する5Gを”キャリア5G”と呼ぶ • 4.5GHz帯と28GHz帯の周波数が割り当てられている NTTドコモ 100MHz ↑↓ 4.5GHz帯 (Sub6) 28GHz帯（ミリ波） 4600 4900 [MHz] 4500 楽天モバイル 400MHz ↑↓ NTTドコモ 400MHz ↑↓ KDDI/沖縄セルラー 400MHz ↑↓ ソフトバンク 400MHz ↑↓ ローカル5G ② 28.2 29.1 [GHz] 29.5 27.8 27.4 27.0
3. ShowNetでの取り組み ここがローカル5G！ 独立した“7”つのローカル5Gシステムを構築！ 相互接続実験やローカル5Gの特徴を活かしたデモを実施！！
4. 全体概要 • 全部で7つの独立したローカル5Gシステムを構成 • 全て5GのコアとRANを利用するStand Alone (SA) で構成 • シールドテント内で電波を発射する • Sub6 4600MHz – 4900MHzを利用 • テント1：1システム • ノキア • 中心周波数4750MHzを利用 • テント2：3システム • NTTコミュニケーションズ/NEC, シスコステムズ , 日本マイクロソフト • 中心周波数4650, 4750, 4850MHzをそれぞれに割り当て
5. ローカル5Gに必要な高精度時刻同期 • Precision Time Protocol (PTP) を利用した 高精度な時刻を提供 • 5G基地局ではマイクロ秒レベルの同期が 必要 • ITU-T G.8275.1 プロファイル • Boundary Clock (BC) からの各RANへ提供 • Best Master Clock Algorithm (BMCA) により 最適なGrand Master (GM) を選択 • BCから各社に時刻提供 ts2910.5g (GM) gm200.5g (GM) m1000.5g (GM) GNSS分配器 hs624ma4xptp (BC) GNSSアンテナ （幕張メッセ屋上に設置） 同軸→光ファイバ変換 ▲ ▲
6. GNSS/PTP の時刻差監視 • GNSS側（同軸）とPTP側 (UTP) に 測定器を接続 • GNSSで直接受信した信号の時刻と、 PTP BC（スイッチ）から提供され た時刻を比較し時刻差を監視 • 許容範囲のずれに収まっているか を確認 GNSSで見えている衛星 GNSSとBC経由のPTP時刻の誤差
7. シールドテントを利用した実験環境 • シールドテント • 特殊な素材を利用した生地により、 内部の電波が外部に漏洩しないよう にするテント • 電波を外に漏らさないことで免許を 取得する前に機材の検証等が可能 • ※微弱無線局の基準を満たす必要あり • ShowNetでは2つのテントを利用 • 合計4つの基地局と端末5台を収容 基地局 端末 シールドテント 停波中 実験中
8. スペアナによるテント内外の電波測定 • テント外での電波測定 • テント内の電波が外に漏洩がし ていないかの確認 • ホットステージから常時実施 • テント内での電波測定 • それぞれの基地局・端末の電波 が干渉していないかの確認 • 設定した周波数で電波を発射し ているかの確認 Sub6 の4650, 4750MHzを中心周波数とする 2つの基地局・端末からの電波を確認
9. Juniper/Spirent: 広帯域なトラフィックを処理可能なUPF • ルータMX10003にUPF機能が追加 • ルータでの転送性能を活かした高い転送能力 • コアはSpirent Landslideにてエミュレーション • Spirent Test Centerで疑似された端末トラ フィックを転送 • 双方向でスループット 100Gbpsを達成！ mx10003 test center N6 N3 landslide 双方向100Gbps
10. 操縦席 車載カメラのリアルタイム映像 車載カメラ 制御回路等は ラジコンカー内側に収納 5G端末 5G アップリンク （動画伝送） 5G ダウンリンク （ラジコン制御通信） NTTコミュニケーションズ/NEC：ローカル5Gを利用した 遠隔操作デモンストレーション テント内 デモ時間 • 6/15 • 11:00 - 12:30 - 16:30 - • 6/16 • 11:00 - 12:30 - 16:30 - • 6/17 • 11:00 - 12:30 - 15:30 -
11. NEC：準同期＋低遅延コーデックによる4K動画伝送 ローカル5G 準同期(アップリンク) シールドボックス リアルタイム映像 ローカル5G経由映像 4Kカメラ N3 N6 FG900CS NECマグナスコミュニケーションズ製 ローカル5G/キャリア5G対応 ゲートウェイ ローカル5G用UPF ユーザーデータ処理装置 UNIVERGE RV1200 ローカル5G Sub6一体型基地局 4K デコーダ 4K エンコーダ オムニアンテナ ※準同期TDDフォーマット：DDDSUUDSUU D: DL Slot, U: UL Slot, S: Special Slot 4K 4K RF ディスプレイみぎのカメラの前で動いて頂き、 ローカル5Gのリアルタイム性を 体験してみてください！ ShowNet
12. 日本マイクロソフト : パブリッククラウドと連携した5Gコア • Azure Stack Edgeノード３台を ShowNetに設置 • Azureのポータルから5Gコアインスタ ンスとsim情報を一括して制御可能 • ASOCSの基地局と京セラローカル5G端 末（原田産業）と相互接続 Azure Portalの画面にコア/simの情報を表示 SIM情報 コア Azure Stack Edge ノード 基地局 端末
13. シスコシステムズ：クラウドコントローラと 汎用サーバCU/DUによるローカル5G実現 • クラウド上の5GC/管理コン ソールとオンプレのサーバが 連携 • 合計4Uのサーバと基地局により ローカル5G環境を構築 • ローカル5G向けに設定を簡素化 • 管理コンソールのライブデモ画 面をディスプレイで展示中 Cisco 5GC クラウド上の5GC管理コンソール (simの管理や通信状況を監視） UCS（サーバ）上に CU/DU, UPFを構築 Airspan RU
14. NTTコミュニケーションズ/Spirent：E2Eネット ワークスライシング • 3つのスライスを5GCおよびUPF上に構築 • N6区間からバックボーンにSRv6 Flex-Algoに乗り換え • スライス単位で経路を柔軟に制御 AMF SMF Slice #2 VLAN 2735(N3) Slice #1 Slice #2 VLAN 2733(N3) Slice #3 VLAN 2782(N3) Slice #3 Slice #1 VLAN 2737(N6) VLAN 2736(N6) VLAN 2783(N6) UE eBGP VLAN 2734 (N4) gNB Algo #1 Algo #3 Algo #2 N2 N4 vRouter N6 vRouter vUPF N3 vRouter Altran Spirent Landslide Kaloom ESXi上でAltran + Landslideを動作 ホワイトボックススイッチWedge でKaloom (UPF) を動作
15. ノキア: 大容量広帯域なローカル5Gシステム • サーバ2台 (CMU) にコアの機能が 集約されたオールインワン構成 • ローカル5Gに対応したCPEによ り高速な通信を実現 • CPEに接続した端末から常時約 1Gbpsのスループットを達成！ • ディスプレイでデモ中 BBU CMU 基地局 CPE
16. RANとコアの相互接続 • NEC / シスコシステムズ • NECの基地局RV1200とシスコス テムズのコア機能（AMF, UPF） の相互接続 • 日本マイクロソフト • Affirmed （コア機能）とASOCS の相互接続 RV1200 gNB NEC AMF, UPF シスコステムズ N2 N3 N2 N3 Azure Stack Edge ノード Affirmedコア機能 ASOCS RU/CU/DU
17. ローカル5G 協力企業一覧 特別協力 東京計器アビエーション