【swonet.conf_ 2025】ShowNet初！キャリア5G連携への挑戦

今年の5GではShowNet史上初となるキャリア5G連携に取り組みました。
全国の放送局や幕張メッセの中継カメラをキャリア5Gで接続し、映像中継やロボットカメラの遠隔制御を実現。さらに、MECを活用したShowNet機器のログ収集も行いました。
本発表では、これらのユースケースを支えるNW設計、安定運用に向けた電波・通信品質サーベイや1call試験に加え、AI/GitOpsによる5GC自動構築やAIローカルブレークアウト技術などの新技術検証についてご紹介します。

SPEAKER
Mobile
ShowNet NOCチームメンバー
奥田 兼三（NTTドコモ）

Transcript

1. ShowNet初！ キャリア5G連携への挑戦 Interop Tokyo 2025 ShowNet NOCチームメンバ 奥田 兼三 1
2. 5Gとは？ ➢第5世代の移動通信システム ✓前世代(4G)と比べて広帯域、低遅延、高機能 ➢移動通信システム ✓端末が移動してもトンネルを張り直して繋いでくれる ✓端末をネットワークから呼び出してくれる ✓簡単に言えば、スマートフォンとISPを繋ぐネットワーク Mobile 2 基地局 ((( ))) 移動端末 コアネットワーク ISP トンネル Internet 移動通信システム
3. 5Gのコアネットワーク (5GC) ➢いくつかの論理装置(Network Function:NF)で構成される ✓NF群が相互にやり取りを行い移動通信を提供する Mobile 3 gNB NF 役割 NRF NFディスカバリ UDM+UDR 加入者情報管理 AUSF 認証 PCF ポリシー制御 CHF 課金 AMF 移動管理 I-SMF セッション管理 A-SMF セッション管理 I-UPF パケット転送中継 PSA-UPF パケット転送終端 gNB 基地局 ((( ))) ※代表的なNFを記載 端末 UDM UDR AUSF PCF AMF A-SMF CHF PSA-UPF ISP I-SMF I-UPF トンネル トンネル NRF
4. キャリア5Gとローカル5G ➢構築・運用者の違いにより2つの5Gがある ✓通信事業者が提供するキャリア5G ✓企業や地方自治体が自ら構築・運用するローカル5G Mobile 4 キャリア5G ローカル5G 運用主体 移動体通信事業者 (MNO) 自組織 エリア 全国 建物や敷地内 電波占有 契約者で共有 占有 通信帯域 〜6 Gbps (下り) 50-100 Mbps程度 （上り） 1 Gbps程度（下り） 100-200 Mbps程度 （上り）
5. ShowNetにおけるローカル5Gの取り組み ➢これまでのShowNetにてローカル5Gの技術的成熟を確認 ✓多様なローカル5Gシステム、各種ユースケース、実用局での サービス提供などを実施 Mobile 5 2022 • シールドテント内で7系統の ローカル5Gを動態展示 • 端末/RAN/コアの相互接続 2023 • ローカル5G実験試験局での サービス運用・提供 • 映像中継、監視カメラなど 高信頼/広帯域/低遅延な ユースケースの実証 2024 • ローカル5G実用局での 安定したL5Gサービスの提供 • ShowNetウォーキングツアー での音声・映像伝送 • ローカル5Gドロップ
6. 2025年の5Gテーマ ➢ShowNetにキャリア5Gを直結！ ✓幕張メッセへのエッジUPFブレイクアウト • ShowNetに設置したUPFとキャリア商用基地局・商用コアを相互接続 • プライベートUPF構成を実現 ✓5G閉域サービスによるセキュア高信頼なラストワンマイル提供 • 全国各地の放送局とShowNet Media-Xをプライベート5Gで接続 • MEC直結の閉域5G回線によるログ転送 ✓キャリア5Gによるイベント会場映像伝送検証 • ShowNet Stageの映像などを幕張メッセのキャリア5Gで伝送 Mobile 6
7. 7 トポロジ図上の場所 遠隔の放送局から5Gで ShowNetに接続 ShowNetからクラウドへ 5Gで直結 幕張メッセ現地の5G Mobile
8. キャリア5G概要 ➢3種類の5Gネットワークを提供 Mobile 8 幕張メッセ現地の5G 遠隔の放送局を繋ぐ5G MECと繋ぐ5G 概要 幕張メッセにUPFを設置してShowNetに直結する回線 NTTコム FICに接続するモバイルVPNサービス （基地局共用型プライベート5G） NTTコム SDPFに接続する閉域MECサービス 方式 SA+NSA NSA+優先制御 (5Gワイド) NSA 用途 幕張メッセ現地の映像伝送 遠隔放送局の映像伝送 クラウドへのログ転送 概要図 docomo MEC log-server ShowNet ログ転送 5GC/EPCからSDPFに直結 5GC/EPC 基地局 5G端末 映像伝送 5GC/EPCからFIC経由でShowNet Media Xへ 5GC/EPC 基地局 5G端末 放送局 ShowNet Media X FIC 映像伝送 N-13ラックに設置したUPFから直接ShowNetへ UPF 基地局 5G端末 ShowNet Media X キャリア網
9. 9 幕張メッセ現地の5G Mobile
10. 幕張メッセのShowNet 5G NW構成 ➢ShowNetラックN-13に商用キャリア5GとつながるUPFを設置 ➢5G端末からの通信を直接ShowNetに収容 ✓映像中継、ロボットカメラ制御などに活用 Mobile 10 dUPF本体 商用網接続装置 docomo 基地局 5G端末 docomo網 ShowNet Media-X POI POI qfx5200-1,2.5g multi viewer switcher N-13ラック 5GC on AWS big-ip.5g ステージのロボット カメラや中継カメラ camera controller Mobile全体のCGN
11. 幕張メッセのShowNet 5G NW構成 Mobile 11 ix2310-1,2 mx204 VPN網 dupf-2 qfx5200- 1,2 N6 ドコモ網 ION-1200- C5G-EXP 基地局 ShowNetラック設置 ロボットカメラ MoIP SMF ShowNet Media-X qfx5200 ドコモ キャリア網 POI ShowNet SMF dupf-1 AWS ShowNet Backbone Internet VisionWorks Nemo Cloud BIG-IP Next Calnex SNE MTP Nemo Handy FortiExter nder F511 SH-54C
12. 12 遠隔放送局をつなぐ5G Mobile
13. 遠隔放送局をつなぐ5G NW構成 ➢遠隔拠点の5G映像伝送環境 ✓遠隔の放送局とShowNet Media-X間での映像伝送やロボットカメラ制御に活用 ➢双方向通信のため5G端末にてトンネリングを実施 ➢安定的な映像伝送のため、無線区間の優先制御(5Gワイド)を適用 Mobile 13 放送局1 放送局2 gNB qfx5200-1,2 gNB docomo網 Access Premium FMA FIC ncs57c3 ShowNet Media-X camera multi viewer switcher ion-1200 fex-511f IOWN Open APM 放送局からShowNetまでプライベートな回線 帯域が不足しがちな無 線区間は優先制御 トンネル 双方向通信のため トンネリング
14. 遠隔放送局をつなぐ5G NW構成 Mobile 14 RADIUS AWS ドコモ網 5G端末 ION-1200 基地局 NTTCOM FIC FIC接続 GW アクセスプレミアムFMA 映像 機器 CTV 5G端末 FEX-511F 基地局 映像 機器 MMT 5G端末 FEX-511F 基地局 映像 機器 TVh FIC接続 GW FIC接続 GW 5G端末 ION-1200 基地局 PC等 試験用環境 FIC接続 GW ION-1200 FG-90G FG-90G ION-1200 qfx5200- 1,2 Transit GW qfx5200- 1,2 RADIUS RADIUS RADIUS FG-90G FG-90G FIC収容 ルータ ShowNet Media-X MoIP 頭 映像配信先 映像配信元 試験用 サーバ
15. 15 MECと繋ぐ5G Mobile
16. ➢docomo MECのMECダイレクト機能によりShowNetマネジメントNWとMECを接続 ➢閉域回線によりMEC上のサーバにログ転送等を実施 ✓MEC側と端末を事前構築することで迅速な展開を実現 MECと繋ぐ5G NW構成 Mobile 16 collector / forwarder PDUs PSUs log-server pa-415-5g docomo gNB docomo網 docomo MEC mec-gw tlemetry collector splunk- searchhead splunk- indexer ShowNet マネジメントNW 端末からmec-gwまで閉域NWでL3直結 トンネル (GRE) vgw
17. MECと繋ぐ5G NW構成 Mobile 17 docomo MEC MECダイレクト L3SW UPF PA-415-5G 基地局 collector / forwarder splunk PDUs PSUs VGW ShowNet mgmt. NW 無線ベアラ MEC-GW splunk log-server L3トンネル GTPトン ネル tlemetry collector トンネル (GRE)
18. 5G端末 ➢据え置き型端末 ✓多機能 ✓100V商用電源駆動 ✓Sub6対応 ✓トンネリング対応 ➢モバイル型端末 ✓バッテリー駆動 ✓Sub6対応 ✓ミリ波対応 Mobile 18 SH-54C PA-415-5G FortiExtender 511F ION-1200-C5G-EXP
19. 5G端末 ➢映像中継用5G端末 ✓複数のSIMカードを内蔵して安定的な映像伝送を実現する 中継用5G端末 Mobile 19 LiveU LU800 TVU One
20. 5G映像伝送 ➢Stageのロボットカメラ※とMOCのコントローラを5Gで接続 ✓5G経由でロボットカメラのチルト、ズーム等を制御 ✓5G経由でカメラ映像をMOCに伝送 Mobile 20 NHKカメラコントローラ (MOC) NHKロボットカメラ (Stage) ※お天気カメラなどに使われる遠隔制御可能なカメラ 5G端末 5G MoIP
21. 5G映像伝送 ➢映像中継用5G端末を用いて幕張メッセ内の様子を映像中継 ✓「幕張メッセ現地の5G」「遠隔の放送局を繋ぐ5G」を併用 ✓ホール4からホール8まで映像中継可能なことを確認 Mobile 21 5G MoIP Media Operation Center LiveU LU800 TVU One
22. 安定的な5G提供に向けた試験 ➢電波品質・通信品質のサーベイ ✓本番に向けて端末が増加し混み合っていく ✓通信品質が悪化した際の原因分析に活用 ➢商用網接続前の1call試験 ✓hotstage期間中にSMFをAWS上に新設 ✓信号が期待値通りかを5G Testerで試験 ➢性能・機能試験 ✓5G Testerを用いて性能・機能の試験を実施 Mobile 22
23. 電波状況サーベイ ➢安定的な5G提供に向けて電波状況の監視 Mobile 23 OneAdvisor 800 Wirelessによるホール4〜8のn79サーベイ結果
24. 通信品質サーベイ ➢遠隔制御可能な測定機を用いて定期的な測定を実施 通信品質を時系列で可視化 Mobile 24 VisionWorksによるスループット可視化 測定機 MTP 内部に格納されたスマートフォンを遠隔制御 遠隔から各種測定呼や試験呼を印加可能
25. 通信品質サーベイ ➢幕張メッセ内の通信品質をヒートマップ化 ✓AR技術によりGPS信号がない屋内でも位置トラッキングが可能な 測定機を用いて測定 Mobile 25 RSRPヒートマップ NEMO Handy 専用ファームが適用された スマートフォン型の測定端末 スループット ヒートマップ NEMO Cloudによる可視化
26. 商用網接続前の1call試験 ➢ShowNetに構築した5GCを、デジタルツイン環境にて 1call試験し事前に正常性を信号レベルで検証 ✓ShowNet 5Gとして構築されるUPF/SMFを対象に、 周辺モバイルコアノードを模擬し、信号の正常性を確認 Mobile 26 dupf landslide (UE/gNB/eNB) landslide (N6) landslide (SMF) landslide (SGW-U) smf loadcore (AMF) loadcore (UDM/PCF) loadcore (UPF) loadcore (UE/gNB) loadcore (N6) loadcore (SGW-C)
27. dUPF性能試験結果 ➢ShowNetの環境を用いて性能試験を実施 ➢100万セッション、100Gbps超えを確認 Mobile 27 項目 結果 最大接続PDUセッション数 1,000,000 PDUセッション制御速度 3,500 PDUセッション確立/秒 ユーザデータ転送性能 (1Mセッション同時接続時) Downlink (パケットサイズ: 1,200 bytes) 112 Gbps (11.7 Mpps) Uplink (パケットサイズ: 150 bytes) 15.4 Gbps (17.5 Mpps)
28. 通信品質劣化模擬試験 ➢Network Emulatorを用いて品質劣化を模擬し、 品質差分やアラーム等を可視化 Mobile 28 映像伝送用 DNN/APN 品質劣化模擬 DNN/APN dupf-1,2 gNB sne qfx5200-1,2 ShowNet SNEで通信品質 を模擬
29. 迅速な5G提供に向けた構築/運用自動化 ➢ShowNet HotStageの1週間での構築のため、 GitOps/AIOpsを用いて自動化 ➢2系統のうち1系統をAIOpsによる自動構築・自動設定 Mobile 29 Git Amazon Bedrock (LLM=Claude 3.7 Sonnet) 運用者 構築情報投入 設定変更指示 変更投入 Argo CD Deploy Config Helm Cloud Formation 5GC on AWS smf MCP for git MCP host MCP for 5GC 現用中のコンフィグ吸い上げ webui
30. ➢CGNやUPFに内蔵されたAI向けロードバランサが、ユーザや言語など を読み取ってバックエンドAIへの振り分けを行うAIローカルブレー クアウト技術の検証に挑戦 ➢今回の検証では下記の動作を検証 ✓プロンプトインジェクションへの防御 ✓LLMのモデルルーティング 新技術チャレンジ AIローカルブレークアウト Mobile 30 スマートフォン PC BIG-IP Next UPF gNB/eNB Local LLM Cloud LLM Cloud LLM
31. Pre-HotStageの取り組み ➢放送局・Media over IP分科会と合同でPre-HotStageを実施 ✓放送局拠点とPre-HotStage会場を5Gで接続し、 遠隔拠点側のキャリア5G映像伝送環境を事前に構築・検証 ➢dUPFと商用キャリア網接続に向けてYRPにて事前検証 Mobile 31 dUPF〜docomo 5G-Core/5G-RAN in YRP Media over 5G Pre-HotStage in 渋谷マークシティ
32. 5G 協力企業一覧（50音順） ご協力ありがとうございました Mobile 32