2021 Fiscal Year Research-status Report
大規模プログラマブルLocal 5Gネットワークのための基盤ソフトウェアの研究
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20K11754
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
廣津 登志夫 法政大学, 情報科学部, 教授 (10378268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 晃 法政大学, 情報科学部, 教授 (90396870)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | P4 / SDN / 5G / Telemetry |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Society5.0時代の基盤ネットワークとなることが予想される大規模プログラマブルLocal 5Gネットワーク向けの制御技術および運用技術に関して、『柔軟性を実現するために必要な開発コストの抑制』と『複雑な環境や制御に対する安定的な挙動の実現』を軸とした基礎技術の研究に取り組む。2021年度は、柔軟な制御の基礎となる通信状況の観測手法を改良すると共に、制御情報処理基盤の運用技術の研究をすすめた。
Local 5Gを組織内の通信インフラストラクチャとして活用する際に、その通信品質を管理するためにはRAN(Radio Area Network)からコアネットワークに渡るスライス全体において、任意の地点間の通信状況を把握することが必要になると考えられる。そこでRANのエッジからコアネットワークまでをプログラマブルスイッチで構成することを想定し、柔軟なIn-band Network Telemetry(INT)技術の開発を進めている。ここでは、ネットワーク中の任意のスイッチで通過するパケットに対して、そのスイッチ以降の任意のスイッチでのTelemetry情報の収集を指示することができるプロトコルを定義し、それをP4スイッチで処理する仕組みを実装した。また、MolochとElastic Searchによる、収集データ観測基盤を構築した。
さらに、これらの監視・制御機構をプライベートクラウド上でコンテナ化して稼働させることを想定して、実行管理基盤であるKubernetesの構成管理ツールの開発も行った。運用管理基盤では、特定のソフトウェアや特定のドライバ等の使用は好ましくない場合も多く、OSの標準的な機能のみで様々な運用管理を実現することが重要になる。ここでは、Linuxの標準的な機能のみでKubernetesの通信環境の構成情報の取得を可能にした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度は、前年度に引き続き、中盤までは実機ノードによる規模の大きな環境を使うことが難しかったことに加え、COVID-19 対応のための学内業務の増加で、初年度の遅れを完全に取り戻すには至らず、若干の遅れがあると判断した。年度終盤で徐々に実機環境の対応も進んでおり、それに加えて並行して行っている他の研究プロジェクトで、制御対象つまりは本研究のアプリケーションとなる、Local 5Gを指向したキャリアネットワークの応用技術の研究も進んできているので、その知見も取り入れながら最終年度に遅れている部分を回復したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19による学内利用の制限も解消しつつあることから、先送りになっている実機ベースの開発・実験を進める。また、企業より貸与を受けたPrivate LTEの機材を活用して、Local 5Gの制御系となるキャリア系ネットワークについての知見が蓄積されたので、それを用いた制御技術の研究を展開する。
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| Causes of Carryover |
2021年度は学会が基本的にオンライン実施であったため未使用となった。また、半導体不足による製品・納期の制約が大きく、部分的な機材購入に留まった。これらは、最終年度に実機ベースの研究を進める際の機材導入や、国内外の研究発表において使用する。
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