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NTTとドコモが6G時代の多様なサービスの効率的実現をめざし、コンピューティングとモバイルネットワークの融合に成功

2024.03.02

NTTとNTTドコモは、NTTが6G/IOWN時代のコアネットワークとして提案する「インクルーシブコア」構想をもとに3GPP標準準拠のモバイルコアを拡張することで6Gの特徴のひとつであるコンピューティング機能を具備したモバイルネットワークを構築し、共同で実証したことを発表した。

ネットワークで計算処理を支援することで端末側の負担を軽減可能に

具体的には、モバイル端末の特性や通信状態に応じ、ネットワーク内に専用コンピューティング機能を構築し、高性能なアプリケーションを低遅延で利用できることを世界で初めて実証した。これにより、端末側にも高性能な処理能力が要求される6G/IOWN時代のサービスにおいて、端末の性能に依存せずに利用することができることが期待される。

■背景・目的

従来のモバイルネットワークは、端末とクラウドでのデータ処理とは独立して、データの転送を担ってきた。この固定的な機能分担により、端末とクラウドのサービスは密接に連携した処理ができなかった。一方で、6Gではサイバーフィジカル融合などによる先進的なサービスの実現に向けて、端末とクラウドのサービスが密接に連携することが求められる。

↑図1 従来のネットワークの機能分担

↑図2 モバイルネットワークとコンピューティングの融合

NTT、NTTドコモでは、インクルーシブコアネットワークにおいてGPUなどのアクセラレータを含むコンピューティング機能の具備と端末とサーバーを仲介するISAP(In-network Service Acceleration Platform)の活用により、端末とクラウドの連携処理といった課題の解決をめざしている。

これにより、端末やクラウドで担っていた処理をネットワーク内で高速処理しながら、低遅延・大容量な6Gネットワークによって端末とクラウドのサービス情報処理の連携を加速できる。端末サービスを簡素化やクラウドサービスとの低遅延なインタラクションが期待でき、たとえば、3Dの描画で高機能なデバイスを必要とするメタバースなどにおいて、スマートグラスのように端末機能を簡素化しながら高度なサービスを低遅延に提供することが可能となる。

■新たなコンピューティングとモバイルネットワーク連携機能(ISAP)の提案

ISAPでは、コンピューティング機能を融合したモバイルネットワークアーキテクチャを構成する技術要素として以下を実現する。

・端末のモバイルネットワーク接続状態に合わせたモバイル回線への計算サービス設定
・クラウド側のサービスの利用状態の変化に合わせたモバイル回線への計算サービス設定
・モバイルネットワークやクラウド側のサービスの状態や特徴・特性に適した計算サービスに用いるコンピューティング機能の制御

■実証実験概要・結果

実証実験では、Nokia社の3GPP標準準拠のモバイルコアネットワークをパブリッククラウド上に構築し、ISAPと連携するように、ネットワークの情報を外部に開示する5G標準機能のNEF(Network Exposure Function)を拡張することで実施。上に挙げた3点の特徴について、以下を実証実験で確認した。

・端末のモバイルネットワーク接続状態に合わせたモバイル回線への計算サービス設定
モバイルコアネットワークからNEFを用いて、端末のモバイルネットワーク接続状態情報を取得し、連動して、モバイルネットワーク内のコンピューティング機能から計算サービスを統合制御可能であることを確認。また、通常のモバイルネットワークへの接続手順相当の時間で完了することを確認した。

・クラウド側のサービスの利用状態の変化に合わせたモバイル回線への計算サービス設定
メタバースを利用するケースにおいて、メタバース空間内の状態に応じて高性能なレンダリング、エンコード/デコード機能に対応したGPU付きの計算サービスを具備するように計算サービスを制御可能であることを確認。また、メタバース空間の状態変化時間内に計算サービスを回線に設定できることを確認した。

・モバイルネットワークやクラウド側のサービスの状態や特徴・特性に適した計算サービスに用いるコンピューティング機能の制御
メタバースに加えて、監視カメラ映像ストリームをAIで分析するサービスなど、サービス毎で異なる特性がある場合において、GPUやDPUなどのコンピューティング機能を、CPUを介さず動的に組み合わせて計算サービスを構成し、モバイル回線の接続および変更手順相当時間内に設定が可能であることを確認した。

↑図3 ISAPの特徴と実証実験での確認ポイント

↑図4 実証実験の様子

■実証実験における各社の役割

6Gに向けたモバイルネットワークとコンピューティングの融合に関する実証実験は以下の分担で行なった。

・NTTドコモ:モバイルコアネットワークアーキテクチャおよびグローバル標準仕様の知見を活用した実現方法および実証実験の構成検討を実施、メタバースアプリケーションを提供
・NTT:インクルーシブコア・ISAP技術、およびAI映像解析アプリケーション、ISAPのテスト環境を提供し実証実験を実施
・Nokia:クラウドベースの3GPP標準準拠のCoreSaaSを提供

■今後の展開

NTT、NTTドコモは、引き続きコンピューティングと融合した6Gネットワークのユースケースやアーキテクチャの検討と実証を継続し、ユーザーが端末の処理能力やサービスの負荷状況に左右されず、いつでもどこでも使いたいサービスを自分主体で利用できるような新たなサービス形態の検討を進める。

また、NTT、NTTドコモは、Nokiaとも連携し本格的な議論が予定されている6Gの標準化に向けて通信事業者・通信機器/端末メーカ、クラウド事業者、サービス提供事業者などとの連携を広げ、6G/IOWN時代のコンピューティングとネットワークの融合(In-Network Computing)の研究開発およびサービス提供に向けた検討を推進していく。

関連情報
https://group.ntt/jp/
https://www.docomo.ne.jp/

構成/立原尚子

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