富士通、5G仮想化基地局の高度化技術を開発--低コストで超低遅延、多数同時接続が可能に

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2023-04-26 10:46

 富士通は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託を受け、第5世代移動通信(5G)の機能をさらに強化した「ポスト5G」に対応可能な仮想化基地局の高度化技術を開発した。

柔軟なシステム構成を実現する仮想化基地局のイメージ 柔軟なシステム構成を実現する仮想化基地局のイメージ
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 新たに開発した技術を同社の仮想化基地局に適用することで、従来型のハードウェア基地局と比較して、スループット性能が30%、同時接続端末数が3倍に向上した。ネットワーク全体における基地局設置数の削減にもつながり、初期投資から運用までの費用も、ハードウェア基地局と比べて30%以上の削減となることを確認した。

 さらに汎用サーバーのCPUやメモリーなどのハードウェア資源を基地局処理に動的に割り当て可能にしたことで、プライベート5G向けの小規模システムから、通信事業者が提供するパブリック5G向けの大規模ネットワークまでシステムを柔軟に構成できる仮想化基地局が構築できた。

 開発した技術は、5Gの仮想化基地局の計算資源をソフトウェア上で柔軟に配置、制御することで実現した。仮想化基地局の柔軟な対応により、同時接続端末数を向上させることができる。これによって、将来のポスト5Gへのシームレスな通信インフラの移行が可能となるという。

 技術開発の過程で5G基地局の仮想化基盤上にある計算資源をスケジューリングするパーティショニング処理技術を開発し、複数の基地局機能のリアルタイム処理を可能にした。また、基地局が処理するユーザー数やトラフィック量に応じて、動作に必要なCPUやメモリーのリソースを動的に獲得する「ハードウェアリソース動的配置」技術を開発した。これにより、最大データ転送量(スループット)や遅延時間(レイテンシー)などのサービス要求条件や運用中の接続端末数、サービス種別を考慮したハードウェア資源の割り当てを制御可能となった。

開発した技術のイメージ 開発した技術のイメージ
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 ポスト5Gでは、超高速、超低遅延、多数同時接続といった複数の基地局機能を同一の仮想化基地局内で処理することが求められ、ハードウェア資源を各機能に柔軟に割り当てる必要がある。

 しかし、従来の仮想化基地局は各処理タスクやメモリー負荷、CPU使用率がOSに依存していたため、複数の基地局機能をリアルタイムに処理できなかった。また、あらかじめ必要となるハードウェア資源を考慮してシステムを構築する従来のハードウェア基地局では、同時に処理が必要な特性の異なるサービスごとに本来必要のない余剰の資源を確保していた。

 富士通は今後、開発した技術を適用した仮想化基地局を国内外の通信事業者が提供するパブリック5G、自治体・企業などが運用するプライベート5G向けに2023年度下期から世界展開していく。

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