Rakuten Mobile und NEDO testen 5G SA-Geräte mithilfe von Virtualisierung

Jul 01, 2023

Rakuten Mobile, Inc.und JapansOrganisation für die Entwicklung neuer Energie- und Industrietechnologien (NEDO) hat den Abschluss eines Forschungs- und Entwicklungsprojekts bekannt gegeben. Ziel ist der kommerzielle Einsatz von vollständig virtualisierten 5G-Standalone-(SA)-Mobilfunkzugangsnetzgeräten unter Verwendung von Allzweck-Hardware und Cloud-Technologie im Rahmen des „Forschungs- und Entwicklungsprojekts für verbesserte Infrastrukturen für Post-5G-Informations- und Kommunikationssysteme“ von NEDO .“

Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts nutzte Rakuten Mobile Virtualisierungstechnologie, um 5G SA und Radio Access Network (RAN) Slicing einzusetzen sowie die Leistung zu verbessern und die Netzwerkfunktionalität zu erweitern. Die Ergebnisse des Forschungs- und Entwicklungsprojekts bestätigten außerdem, dass CAPEX (Investitionsausgaben) und OPEX (Betriebsausgaben) im Vergleich zu herkömmlichen Mobilfunknetzen, die dedizierte Hardware und Software erfordern, um 30 % oder mehr gesenkt werden könnten. Diese Bemühungen werden dazu beitragen, den Einsatz eigenständiger 5G-Mobilfunknetze mit Allzweckhardware zu beschleunigen.

Rakuten Mobile plant, diese Technologie in Zukunft für kommerzielle eigenständige 5G-Mobilfunknetze einzuführen, und über seine Tochtergesellschaft Rakuten Symphony will das Unternehmen den weltweiten Einsatz fortschrittlicher, vollständig virtualisierter eigenständiger 5G-Mobilfunknetzplattformen, die in Japan entwickelt wurden, weiter beschleunigen .

Mit der Entwicklung von 5G und einer Post-5G-Gesellschaft wird erwartet, dass die Nachfrage nach Diensten, die Funktionen wie Ultrahochgeschwindigkeits-Mobilfunknetze, extrem niedrige Latenzzeiten und gleichzeitige Mehrfachverbindungen nutzen, stetig steigen wird. Um den Anforderungen eines hochwertigen Mobilfunknetzes gerecht zu werden, ist es notwendig, zuverlässige und kosteneffiziente Mobilfunknetzgeräte zu entwickeln, die auf Anstiege und Schwankungen des Netzwerkverkehrs reagieren können.

NEDO zielt darauf ab, die Herstellung von Post-5G-Informations- und Kommunikationssystemen in Japan aufzubauen und zu erweitern, indem Technologien entwickelt werden, die einen Kernbestandteil der Post-5G-Netzwerke bilden werden. Um zu dieser Mission beizutragen, startete Rakuten Mobile im Juli 2020 ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit dem Thema „Forschung und Entwicklung für virtualisierte 5G-Funkzugangsgeräte“.

Im Rahmen der Forschung arbeitete Rakuten Mobile an der Entwicklung vollständig virtualisierter 5G-Funkzugangsgeräte unter Verwendung von Allzweckhardware und Cloud-Technologie für eigenständige 5G-Mobilfunknetze. Darüber hinaus testete das Unternehmen die Implementierung von RAN-Netzwerk-Slicing und Leistungsverbesserungen, um ultrahohe Geschwindigkeit, extrem niedrige Latenz und gleichzeitige Mehrfachverbindungen zu erreichen, die für den kommerziellen Einsatz in Mobilfunknetzen mit großer Kapazität geeignet sind.

Als Ergebnis konnte Rakuten Mobile bestätigen, dass durch die Bewältigung der durch Cloud-Plattformen und Softwareverarbeitung verursachten Overheads (Erhöhung der Verarbeitungslast) mehr als das Dreifache der Anzahl verbundener Geräte im Vergleich zu Long Term Evolution (LTE)-Netzwerken unterstützt werden konnte.

Dieses Ergebnis bestätigte, dass CAPEX und OPEX im Vergleich zu herkömmlichen Mobilfunknetzen durch den Einsatz dedizierter Hardware und Software um 30 % oder mehr reduziert werden können, was die Schaffung flexibler eigenständiger 5G-Netze ermöglicht.

Um die Funktionalität zu testen und die Vorteile des RAN-Netzwerk-Slicing zu überprüfen, hat Rakuten Mobile ein System entwickelt, das ein NEC-Intrusion-Detection-System (FieldAnalyst for Scene Understanding), das mit Videoanalysetechnologie ausgestattet ist, mit der RAN-Netzwerk-Slicing-Funktionalität verbindet, die auf dem 5G-Standalone-Netzwerk läuft, das entwickelt wurde dieses Forschungsprojekt (Abb. 2). Die Ergebnisse zeigten, dass die RAN-Netzwerk-Slicing-Funktion die drahtlose 5G-Bandbreite zum Zeitpunkt der Einbruchserkennung in Echtzeit erweiterte, wodurch eine Videoüberwachung mit höherer Bildqualität und geringerer Latenz als zu normalen Zeiten durchgeführt werden konnte, wodurch die Wirksamkeit des RAN-Netzwerks überprüft wurde Slicing-Funktion (Abb. 3).

Für die Erweiterung der Basisstation Distributed Unit und Radio Unit-Unterstützung wurden die Cloud-Ressourcen erfolgreich reduziert, indem die Anzahl der Zellen pro virtualisierter Central Unit (vCU) auf bis zu 256 Zellen erhöht wurde, wodurch mehr als das Dreifache der Anzahl verbundener Geräte im Vergleich zu LTE-Netzwerken ermöglicht wurde (Abb . 4). Darüber hinaus verifizierte Rakuten Mobile beim Testen des Transmission Control Protocol (TCP)-Stabilisators durch die Anordnung des TCP-Stabilisators an der optimalen Position in einer virtualisierten Umgebung die Stabilisierung des End-to-End-TCP-Kommunikationsverkehrs durch mehrere Terminals und die Verbesserung des Gesamtdurchsatzes ( Abb. 5).

Die Einführung dieser Forschungsergebnisse in kommerzielle eigenständige 5G-Mobilfunknetze wird die Entwicklungs- und Betriebskosten senken und flexible Reaktionen auf erweiterte Anforderungen an die Netzqualität bei verschiedenen Diensten ermöglichen, die 5G-Netze nutzen. Es wird erwartet, dass dies nicht nur zu aktuellen Anwendungen wie Sprachanrufen und Surfen im Internet beiträgt, sondern auch zu mehr Komfort im täglichen Leben und im Geschäftsleben.

Rakuten Mobile wird die Entwicklung von 5G-Netzwerken unter Verwendung vollständig virtualisierter Allzweck-Hardware weiterhin vorantreiben.

NEDO wird weiterhin Technologien entwickeln, die den Kern von Post-5G-kompatiblen Informations- und Kommunikationssystemen bilden, einschließlich eigenständiger 5G-Geräte, mit dem Ziel, die Produktionsbasis von Post-5G-Informations- und Kommunikationssystemen in Japan aufzubauen und zu erweitern.

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