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OpenStack Daysでカーン氏が解説:

楽天モバイルの「世界初、完全仮想化」ネットワーク、分かりやすく説明するとどうなる?

楽天モバイルは、自前インフラによる携帯電話サービス提供に向け、準備を進めている。そのネットワークは、具体的にどのような仕組みになっているのか。2019年7月22、23日に開催された「OpenStack Days/CloudNative Days 2019」で、同社のクラウド部部長、カーン・アシック氏が分かりやすく説明した。

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 楽天モバイルは、自前インフラによる携帯電話サービス提供に向け、準備を進めている。2019年10月に4Gサービス、2020年6月には5Gサービスの開始を予定する。そのインフラは、「世界初の完全仮想化」アーキテクチャに基づくという。具体的にはどのような仕組みになっているのか。2019年7月22、23日に開催された「OpenStack Days/CloudNative Days 2019」で、同社のクラウド部部長、カーン・アシック(Ashiq Khan)氏が分かりやすく説明した。

「世界初、完全仮想化」の意味


楽天モバイルのクラウド部部長、カーン・アシック氏

 携帯電話/移動体通信ネットワークを含む通信のインフラは、これまでさまざまな専用設備/機器によって構築されてきた。これを汎用ハードウェアプラットフォーム上で、ソフトウェア機能群として動かすのが通信業界における「仮想化」だ。「NFV(Network Function Virtualization:ネットワーク機能仮想化)」と呼ばれている。楽天モバイルではOpenStackをプラットフォームとし、この上で各種機能をソフトウェアとして稼働させている。

 「コアに加え、RAN(Radio Access Network:無線アクセスネットワーク)も仮想化したのは世界で初めて」(カーン氏、以下同)。これが「世界初の完全仮想化」の意味で、楽天モバイルが過去の資産を持たずに一からネットワークを作り上げているからこそできると、カーン氏は話した。無線通信端末をコアにつなげるネットワーク機能であるRAN関連の処理についても仮想化し、エッジデータセンターに移行するため、「基地局にはアンテナと配電盤、バッテリーくらいしかない」という。


従来に比べて基地局は大幅にシンプル化している

 カーン氏は、RANの仮想化がもたらす基地局のシンプルさを強調した。「ほぼアンテナ(と電源関連機器)のみ」という、楽天モバイルにおける基地局の構成は、さまざまなメリットを生み出すという。

 まず基地局を小型化でき、設備コストも下げられる。また、基地局設置が大幅に容易で迅速に行えるものとなる。1人で15分もあれば作業を完了できるという。さらに、障害の発生原因となり得る箇所を、基地局から排除できる。

OpenStack上で、各種通信処理機能を分散実行

 楽天モバイルのネットワークは、図のような構成になっている。


基地局、エッジデータセンター、地域データセンター、中央データセンターの4段で構成

 基地局と光ファイバーケーブルで接続された無線アクセス処理用のエッジデータセンターを展開する。3年をかけて日本全国で約4000カ所のNTT局舎に小規模データセンターを配備するという。また、これらのデータセンターと接続する形で、日本に10〜50カ所の地域データセンターを展開する。これらの地域データセンターでは、ファイアウォール/NAT(Network Address Translation)、CDN(Content Distribution Network)や、エッジコンピューティングのためのさまざまなアプリケーションをソフトウェアとして稼働する。そして中央データセンターでは、EPC(Evolved Packet Core)やIMS(IP Multimedia Subsystem)などのコア機能が動く。中央データセンターは東京と大阪に2カ所ずつ設置。東京―大阪間で冗長化を実現するのも、楽天モバイルが初めてという。

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