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THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS TECHNICAL REPORT OF IEICE. ネットワーク テストベッド ~ワイヤレス から~ ネットワーク / ネットワーク センター 184–8795 4–2–1 E-mail: [email protected] あらまし ネットワーク 運が まる い, ネットワークを した ネットワークテストベッド に対する まってきている. における ネッ トワーク ネットワークテストベッド GENI みをワイヤレス から する.さらに, ネットワーク におけるワイヤレステストベッド あり する. キーワード ネットワーク,Future Internet,ワイヤレステストベッド,ネットワーク GENI Global Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless Kiyohide NAKAUCHI Strategic Headquarters of NWGN R&D / New Generation Network Research Center National Institute of Information and Communications Technology 4-2-1 Nukui-Kitamachi, Koganei, Tokyo, 184–8795 Japan E-mail: [email protected] Abstract Recently architectures of ”New Generation Network” or ”Future Internet” are actively studied in the global research community, and designing and prototyping of novel network test-beds becomes active accordingly worldwide. In this paper, we survey and present the recent activities on the novel network test-beds in the United States, especially focusing on the GENI project from the perspective of wireless. In addition, the design and direction of wireless test-bed for New Generation Network are discussed. Key words New Generation Network, Future Internet, Wireless Test-bed, Network Virtualization, GENI —1—

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Page 1: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

社団法人 電子情報通信学会THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

信学技報TECHNICAL REPORT OF IEICE.

新世代ネットワーク指向研究開発テストベッドの国際動向~ワイヤレスの視点から~

中内 清秀†

† 情報通信研究機構新世代ネットワーク研究開発戦略本部 / 新世代ネットワーク研究センター

〒 184–8795 東京都小金井市貫井北町 4–2–1E-mail: †[email protected]

あらまし 新世代ネットワークの研究開発機運が世界的に高まるのに伴い,新世代ネットワークを指向した研究開発

ネットワークテストベッドの設計構築に対する機運も世界的に高まってきている.本稿では,米国における新世代ネッ

トワーク指向研究開発ネットワークテストベッド GENIの取り組みをワイヤレスの視点から紹介する.さらに,新世

代ネットワーク時代におけるワイヤレステストベッドのあり方を議論する.

キーワード 新世代ネットワーク,Future Internet,ワイヤレステストベッド,ネットワーク仮想化,GENI

Global Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks:

From the Perspective of Wireless

Kiyohide NAKAUCHI†

† Strategic Headquarters of NWGN R&D / New Generation Network Research CenterNational Institute of Information and Communications Technology

4-2-1 Nukui-Kitamachi, Koganei, Tokyo, 184–8795 JapanE-mail: †[email protected]

Abstract Recently architectures of ”New Generation Network” or ”Future Internet” are actively studied in the

global research community, and designing and prototyping of novel network test-beds becomes active accordingly

worldwide. In this paper, we survey and present the recent activities on the novel network test-beds in the United

States, especially focusing on the GENI project from the perspective of wireless. In addition, the design and direction

of wireless test-bed for New Generation Network are discussed.Key words New Generation Network, Future Internet, Wireless Test-bed, Network Virtualization, GENI

— 1 —

Page 2: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

新世代ネットワーク指向研究開発テストベッドの国際動向 ワイヤレスの視点からの国際動向 ~ワイヤレスの視点から~

情報通信研究機構新世代NW研究開発戦略本部/新世代NW研究センター新世代NW研究開発戦略本部/新世代NW研究センタ中内 清秀

電子情報通信学会 新世代ネットワーク(NwGN)時限研究会2010年1月21日,アクトシティ浜松

新世代ネットワークの研究開発動向新世代ネットワ クの研究開発動向

NewArch (DARPA)

現在

100x100 Clean Slate Project (NSF) FIND (NSF)

PlanetLab

米国GENI Planning GENI (NSF)

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010FP7FP6

Euro-NGI

FP7FP6

Euro-FGI

欧州 4WARD/TRILOGY/SENSEI

FIRE (FP7)

欧州

UNS Program I/II

4WARD/TRILOGY/SENSEI

AKARI (NICT)

日本UNS Program I/II

中国,韓国等のアジア諸国

JGN2 JGN2plus

2010/01/21 2IEICE NwGN, K.Nakauchi

中国,韓国等のアジア諸国でも取り組み開始

本発表の背景と目的本発表の背景と目的

新世代ネットワーク(NWGN)やFuture Internetの研究開発機運が世 新世代ネットワ ク(NWGN)やFuture Internetの研究開発機運が世界的に高まるのに伴い、NWGNを指向した研究開発テストベッドの設計・構築に対する機運も世界的に向上

ワイヤレステストベッドに関しては,欧米に対して決定的な後れ

目的1: 米国,欧州のNWGN指向テストベッドの動向を広く共有し,国内でもNWGN 特にexperimentally drivenな研究開発の重要性を共内でもNWGN,特にexperimentally drivenな研究開発の重要性を共有する

目的2: NWGN指向テストベッド(特にワイヤレス部分)のあり方を議論する

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 3

アウトラインアウトライン

GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド

NWGN時代のワイヤレステストベッドのあり方

NICTオ プンワイヤレステストベッド計画 NICTオープンワイヤレステストベッド計画

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 4

GENI のビジョンGENI のビジョン

Deeply programmableVirtualized

Sensor Network

Deeply programmable

Programmable & federated, with end-to-end virtualized “slices”Sensor Network

Federated International Infrastructure Heterogeneous,

and evolving over time via spiral development

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 5Mobile Wireless Network Edge Site

光からワイヤレスまで,ヘテロなテストベッドを共通のControl Frameworkで管理・制御共通のControl Frameworkで管理 制御

My experiment runs acrossthe evolving GENI

Wireless#1

CorporateGENI suites

gfederation.

Backbone #1

Access Other-NationP j

ComputeCluster My GENI

SliBackbone #2

Access#1 Projects

Other NationComputeCluster

#1 SliceThis approach looks remarkably familiar . .

NSF t f GENIWireless

#2

Other-NationProjects

Cluster#2

remarkably fam l ar . .

Goals: avoid technology “lock in,” add new technologies as they mature, and potentially grow quickly by incorporating existing infrastructure into the overall “GENI ecosystem”

NSF parts of GENI #2

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 6

grow quickly by incorporating existing infrastructure into the overall GENI ecosystemsrc: http://www.geni.net/

Page 3: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

GENI 概要(1/2)GENI 概要(1/2)

“新世代ネットワーク指向”研究開発テストベッド

現在のインターネットでは,新しいネットワーク技術(例えばNon-IPや新しいInter-AS Routing)の大規模実証実験ができない

目的 多様な新世代NW技術のための オ プンな実証実験環境の構築 目的:多様な新世代NW技術のための,オープンな実証実験環境の構築

Internet2, NRL等の既存TBに載せるsubstrate, middleware, platform ただし,新世代NW ≠ GENIただし,新世代

推進体制

NSFファンド,BBN(GPO)コーディネート

研究コミュニティ(大学・企業の研究者),大規模NW運用コミュニティ,ベンダが一同に会する いわばAll-USプロジェクトが 同に会する,いわばAll USプロジェクト

4ヶ月毎の全体会合(GEC)で情報共有,意識合わせ,連携

72010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi

GENI 概要(2/2)GENI 概要(2/2)

GENI Pl i GENI (NSF)

2005 2006 2007 2008 2009 2010

GENI Planning GENI (NSF)

20112005 2006 2007 2008 2009 2010

基本設計開始 GPO設立 1次公募 2次公募 プロトタイプの

2011大規模展開?

基本設計開始- PlanetLabをモデル

設立- BBNがプロジェクト管理

次公募- 29PJ採択- 合計$12M(最大2年間)

次公募- 33PJ採択- 合計$11.5M(最大3年間)

プ トタイプのキャンパス展開- 18Univ採択- 合計$10.5M

Spiral 1Oct,‘08 - Sept, ‘09

Spiral 2Oct,‘09 - Sept, ‘10

2011年テストベッド構築開始予定(当初予定より約2年遅れ)

目標である予算$300M獲得の道筋まだ見えていない

, p , , p ,

目標である予算$300M獲得の道筋まだ見えていない

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 8

GENI Prototype ExamplesGENI Prototype Examples

DRAGON core nodesMid-Atlantic Crossroads WAIL, U. Wisconsin-Madison DieselNet, U. Mass Amherst

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 9

ViSE, U. Mass Amherst SPPs, Wash U. ORBIT, Rutgers WINLAB

Spiral 1’s Clusters (Control Frameworks)Spiral 1 s Clusters (Control Frameworks)Control Framework 関連PJと主な内容

TIED (Trial Integration Environment in DETER)A

TIED Control Framework

TIED (Trial Integration Environment in DETER)

・USC主導:フレームワーク連携方式 DETERにおけるセキュリティ・相互信頼・Federatorによる、セキュアなFederationの拡張

PlanetLab, EnterpriseGeni, Gush, ProvisioningServ, Mid‐Atlantic

BPlanetLab Control Framework

PlanetLab, EnterpriseGeni, Gush, ProvisioningServ, Mid Atlantic Crossrodads, GpENI, Internet Scale Overlay Hosting

・Princeton大学主導:仮想ネットワーク環境PlanetLab高度化・Rspec(GENI Resource Description)エンハンスF d i やリソ ス予約のポリシ 検討・Federationやリソース予約のポリシー検討

CProtoGENI Control 

ProtoGENI, Dtunnels, CMULab, InstrumentationTools,MeasurementSystem, ProgrammableEdegeNode

・Utah大学主導:大規模エミュレーション環境Emulabと計測統合CFramework ・Utah大学主導:大規模エミュレーション環境Emulabと計測統合

・ノードリソースの仮想化を行い、仮想NWにてNWをエミュレーション・Programmable Edge Nodeの検討

ORCA/BEN, DOME, ViSE, KanseiSensorNet

DORCA Control Framework

・Duke大学主導:ワイヤレス・センサーNWの資源管理フレームワーク・ORCA(Open Resource Control Architecture) Clearinghouseでは、GENI ticket broker serviceを検討

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 10

EORBIT Control Framework

ORBIT, WiMAX

・Rutgers大学主導:ワイヤレスグリッドテストベッド制御フレームワークOMF・ヘテロな無線NWにおける,無線資源のEnd‐to‐Endスライシングの検討

Reference Model for A ClusterReference Model for A Cluster

Control Framework:Aggregates間の統一

クラスタ間の相互接続制御フレームワーク クラスタ間の相互接続

クラスタ自体がヘテロな

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 11

src: http://www.geni.net/クラスタ自体がヘテロなテストベッドの集合体

Cluster B: PlanetLab Control FrameworkCluster B: PlanetLab Control Framework PlanetLab

Clearinghouse CM Clearinghouse, CM 800+ nodes VINI (virtual topologies)

Enterprise GENI (OpenFlow)GENI VLAN i

GENI Clearinghouse

●■S i

GENI Admin and Operations

■ Operator■ Admin

GENI VLANs on enterprise nets SPP Overlay Nodes

PL-based Programmable router GUSH Tools

RegistriesRegistries

Services

Help Desk

■ Admin & Account Tools

■ Ops & Mgmt ToolsGMOC

Herron, Indiana Univ

GUSH Tools Experiment design tools

Provisioning Service Slice & experiment

t t lResearch Org A

Programmable Switch/Router

Programmable Switch

Regional Optical Network

Compute Cluster

PlanetLabPeterson, Princeton

Provisioning ToolsHartman, Univ

ArizonaRegional Optical Network management tools

Mid-Atlantic Crossroads Regional network with VLAN

control plane

Org A

● Slice Admin

● PI

Switch/Router Switch Network

● ■ Aggr/Comp Mgr

● ExperimentSupport

Tools SPP Overlay Nodes

Turner, Wash Univ

Enterprise GENIMcKeown, Stanford

Mid-Atlantic CrossroadsO’Neil, Univ

Maryland

Network

GpENISterbenz, Univ Kansas, et al

GpENI Regional network with sliceable

optics & routers GMOC

● Researcher

PoP PoP

● ExperimentSupport

Tools

GUSH ToolsAlbrecht Williams

PoP PoP

Experiment Plane

Measurement Plane GMOC Global Research NOC

(Indiana)

● Control Plane

■ Ops and Mgmt Plane

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 12src: http://www.geni.net/

Page 4: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

Cluster C: ProtoGENI Control FrameworkCluster C: ProtoGENI Control Framework ProtoGENI

Clearinghouse CM Clearinghouse, CM Emulab resources (370+ nodes)

CMULabH Wi l AP Home Wireless APs

Emulab cluster Wireless emulation testbed

Instrumentation Toolsst u e tat o oo s UK Edulab (compute/store)

Measurement System GIMS prototype

Vi t l T l Virtual Tunnels Dynamic tunnel tools BGP distribution tools

GMOC GMOC

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 13

src: http://www.geni.net/

Cluster D: ORCA Control FrameworkCluster D: ORCA Control Framework ORCA/BEN

O C ORCA resource leasing software (SHARP)

Metro-Scale Optical Testbed (BEN)(BEN)

Sensor/Actuator Network CASA (radar, video, weather

sensors)sensors) Kansei Sensor Network

Wireless sensor network arraysarrays

3 federated sites each w/~100 sensor nodes

Vehicular Mobile Network Vehicular Mobile Network Programmable nodes with

radios on city bussesGMOC GMOC

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 14

src: http://www.geni.net/

センサーNWの仮想化とFederationセンサ NWの仮想化とFederation

Access control

Federated resource management

2009/8/6 K.Nakauchi 15

src: http://www.geni.net/

Cluster E: ORBIT Control FrameworkCluster E: ORBIT Control Framework ORBIT

GENI Clearinghouse

Heterogeneous testbed control, management, & measurement software

GENI Clearinghouse

●■Services

GENI Admin and Operations

■ Operator■ Admin

■ Admin & Account Tools

■ Ops & Mgmt Tools

WINLAB wireless testbed resources (400+ sensor nodes)

RegistriesRegistries

Help Desk

■ Ops & Mgmt ToolsGMOC

Herron, Indiana Univ

NICTA (Australia) wireless outdoor traffic testbed

WiMAXGENI Wireless NtwkResearch Org A

GENI Wireless Metro Network

ORBITGruteser,

Rutgers Univ

WiMAX Open, programmable

WiMAX base stationGMOC

● Slice Admin

● PI

● ■ Aggregate Manager

● ExperimentSupport Tools

WiMAXRaychaudhuri, Rutgers Univ

GMOC● Researcher

Support Tools

ORBITGruteser,

Rutgers Univ

Experiment Plane

Measurement PlaneMeasurement Plane

● Control Plane

■ Ops and Mgmt Plane

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 16

src: http://www.geni.net/

GENI WiMAXGENI WiMAX

2009/8/6 K.Nakauchi 17

src: http://www.geni.net/

Spiral 1 に対する私見Spiral 1 に対する私見

各クラスタにおいてControl Framework の詳細設計を最優先課題とし, Spiral各クラスタにおいてControl Framework の詳細設計を最優先課題とし, Spiral をまわしながら相互接続,高度化をはかる戦略

Spiral 1の29PJは,ネットワークアーキテクチャというよりも,テストベッド制御・管理 運用に関する技術が多い(例えば スライス管理 割当て トラフィック測定)理・運用に関する技術が多い(例えば,スライス管理・割当て,トラフィック測定)

Spiral 1では実証実験,プロトタイプ構築の実績・研究成果があるPJの採択が多く,スタートダッシュとリスク軽減をはかっている

新世代NWアーキテクチャの検討は NSF FINDなど他の研究プロジェクトに任せ,GENIは汎用的かつオープンな研究開発環境構築が議論の中心.しかし,まだFINDとの連携は見られないFINDとの連携は見られない

リアルユーザがまだ見えない.ユーザを獲得できるかが課題

「GENIの機能=新世代NWの機能」とは限らない

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 18

Page 5: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

Spiral 2: Meso-scale PrototypingSpiral 2: Meso scale PrototypingThis proposal

GENI prototyping

“Real

GENI prototyping

RealGENI”

velopment

ation

Concept and / orexisting equipment

“Fast track”prototype systemson commercial hardware

“Meso-scale” GENIprototype infrastructure builtwith commercial hardware

Spiral Develop

and experimentation

Rapid progress in GENI prototyping has created a remarkable opportunity to

Spiral 1 Spiral 2 90% availability

p p g p yp g pp yaccelerate the creation of an end-to-end GENI infrastructure suite for “meso-scale” experiments, leveraging GENI-enabled commercial hardware, across more than a dozen campuses and two national research backbones

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 19

psrc: http://www.geni.net/

アウトラインアウトライン

GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド

NWGN時代のワイヤレステストベッドのあり方

NICTオ プンワイヤレステストベッド計画 NICTオープンワイヤレステストベッド計画

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 20

新世代NW時代に求められるテストベッド像新世代NW時代に求められるテストベッド像

様々なNWアーキテクチャの試験導入,実証実験

初期段階から,方式検討,プロトタイピング,実証実験のスパイラル型の研究開発

ワイヤレスTBの要件

プログラマビリティ: 各レイヤの機能を Native, Custom 両方で提供

ワイヤレスTBの要件

・ ワイヤレスPHY,MAC,モビリティ,クロスレイヤ等のプログラマ

先端技術のプラグイン,実証実験をサポート

先端技術の蓄積による持続進化性

仮想化 他の ザ サ ビス 実験と共存し

ビリティ

・ ワイヤレスコア網/基地局/端 仮想化: 他のユーザ・サービス・実験と共存しつつ,

互いへの影響を排除(リソース分離)

異なる無線通信方式の収容

ワイヤレスコア網/基地局/端末のノード資源仮想化・ 無線資源仮想化

異なる無線通信方 収容

Facilityリソースの共有

オープンテストベッド: オープンイノベーションの創出

・ 下位層やアプリの多様な研究者・ユーザへの開放・ 有無線統合による相互接続

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 21

先端技術とリアルユーザトラフィックの取り込み有無線統合による相互接続

(1) プログラマビリティ(1) プログラマビリティ

多様な開発環境の提供 システム

• 有線・無線併用システムアーキテクチャ• 例:家庭の光BBアクセス+フェムト携帯セル+多様 開発環境 提供

VM技術を活用して,ユーザ毎に異なる研究開発環境を構築

Open APIによるアプリ開発支援 アプリケーション

システムホーム無線• 例:屋外光+メッシュ無線BS

• 適応アプリケーション技術• 例:品質変動に応じて4K/8K高精細映像から圧縮低レ ト映像までをスム ズに表示 Open APIによるアプリ開発支援

トランスポート層その他

から圧縮低レート映像までをスムーズに表示できるトランスコーダやTVクライアント

• 適応トランスポート技術• 例:無線対応TCP

HostOS

Apps VM VM

GuestOSGuestOS

Apps Apps

Open APIOpen APIIMSIMS MobilityMobility

MiddlewareMiddleware

SensorSensor

ネットワーク層

その他

• 異種網対応ネットワーク技術• 例:異種網対応モビリティサポート技術• 例:異種網対応ハイブリッドルーティング技術

Hardware

ソフトウェア無線技術(L1-L2)

HardwareHardware

データリンク層

• 有無線パス・パケット統合技術•例:光パス・光パケットと無線伝送の連携•例:光NWのQoSと無線NWのQoSの連携

• 有無線ネットワーク仮想化技術例 コア網NW仮想化とワイヤレス仮想化の

リコンフィギュラブルHWを活用

PHY, MACのプログラマビリティ

物理層 • 有無線物理層技術• 例:Radio on Fiber

• 例:コア網NW仮想化とワイヤレス仮想化の連携

• ソフトウェア無線技術(S/W部)

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 22

例:Radio on Fiber• 例:ソフトウェア無線(H/W部)

(2) 仮想化(2) 仮想化

ネットワーク仮想化: ワイヤレスコア網仮想化

A technique for isolating physical computational and network resources through virtualization … and for

網仮想

無線まで含めたend-to-end slice MVNO, Open IMS

accommodating multiple independent and programmable virtual networksAkihiro Nakao, “Network Virtualization as Foundation for Enabling New Network Architectures and Applications”

VM

VM

Enabling New Network Architectures and Applications , IEICE Trans. Commun. March 2010 (to appear).

無線基地局仮想化 無線端末局仮想化

Multi SSID, 複数NIC 周波数レベルのリソース分離

無線NICの仮想化

端末向け軽量VM技術

L2L3L4

L5-7

L3L4

L5-7

L2L3L4

L5-7

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 23

L1

(3) オープンテストベッド(3) オ プンテストベッド

PlanetLab EmuLab ORBITに学ぶ PlanetLab,EmuLab,ORBITに学ぶ

オープンソース

テストベッドの開放と研究コミュニティテスト ッド 開放と研究 ミ ティによるソフトウェア開発

オ プンプラ トフ ム(PF) オープンプラットフォーム(PF)

プリミティブ機能や1次データの公開

Ex) メッシュ センサ IMS/EPC Open SensorN t k仮想化ノード Ex) メッシュ, センサ, IMS/EPC

異種ネットワーク統合

NetworkPlatformNetwork 

VirtualizationInfrastructure

仮想化 ド

仮想化ノード仮想化ノード

仮想化ノード

Open IMSPlatform

Internet

異種オープンテストベッドの相互接続(Federation)

Reconfigurable 

PrimitiveExperimentalFacility

Cognitive Wireless Grid

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 24

Wireless Grid

Page 6: Global Trends of R&D Network Test-beds for New …nwgn/file_conf03/nakauchi.pdfGlobal Trends of R&D Network Test-beds for New Generation Networks: From the Perspective of Wireless

アウトラインアウトライン

GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド GENIプロジェクト(US)に見るワイヤレステストベッド

NWGN時代のワイヤレステストベッドのあり方

NICTオ プンワイヤレステストベッド計画 NICTオープンワイヤレステストベッド計画

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 25

概要概要

ユーザに対して,各レイヤにおけるプログラマビリティを提供できるオープンプログラマ ユ ザに対して,各レイヤにおけるプログラマビリティを提供できるオ プンプログラマブルワイヤレステストベッド

新世代ネットワークRC(CoreLab,AKARI),新世代ワイヤレスRC (ソフトウェア無線) JGN2 l SPARCの研究成果を結集無線),JGN2plus SPARCの研究成果を結集

ネットワーク仮想化技術,有無線統合技術,ソフトウェア無線技術,クラウド技術,大規模NW運用技術

NICT小金井本部を中心に,プロトタイプを屋外設置(H22年度,予定)

研究コミュニティに対して開放(JGN2plus同様)

的目的

新世代ネットワークRC,新世代ワイヤレスRC,JGN2plus SPARCのワイヤレス関連研究の実証実験のサポート連研究の実証実験のサポ ト

テストベッド機能の高度化・開放,テストベッドに対するワイヤレスアクセスの提供

日本発のオープンワイヤレステストベッドの一つとしてユーザコミュニティ開拓,研究 推進Experimentally-driven研究の推進

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 26

プログラマブルワイヤレス基地局プログラマブルワイヤレス基地局

・金井本部を中心に20-30金井本部を中心に20 30台程度の基地局を設置・他のNICT拠点や共同研究機関に順次拡大

150m

250m

A VM VM

GuestOSGuestOS

Apps Apps

Fire

Personal ServiceTAG

BS

BS

BSITS

Personal AuthenticationTAG

DB&APPServer

City Hall

DB&APPServer

Hospital

CSG

PublicCommunityServiceGateway

HomeCommunityServiceGateway

BaseStatio

ISPISP

ISP

BS

ISP

ISP

BSBS

BS

BS ISP

Sensor group

CSG

CSG

CSG

CSG

CSG

CSG

CSG

NM

Hardware

HostOS

Apps VM VMDB&APPServer

Fire Station Monitoring

ToolDB&APP

Server

Schooln

IntranetBS

Personal MobileTerminal

プログラマブルワイヤレス基地局(IEEE802 11 独自通信方式に対応)

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 27

(IEEE802.11, 独自通信方式に対応)

ワイヤレステストベッドの位置付けワイヤレステストベッドの位置付け

テストベッド管理

P2P/オーバレイネットワーク ワイヤレステストベッド (L4-L7)クラウドネットワーク 計測

User Management Resource Management Virtual NW ManagementService Management

ムサービス

有無線統合仮想化コアネットワーク

Sensor Platform Open IMS

オーバーレイ高度化 クラウド連携

ラットフォーム

仮想化ノード 仮想化ノード 管理仮想化ルータ

有無線統合/無線仮想化

光仮想化

ラサービス 仮想化ノード 仮想化ノード

WDM/光SW WDM/光SW WDM/光SW

Internet

Cognitive Wireless Grid Experimental Facility

インフラ

Monitoring見える化

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 28

ワイヤレステストベッド (L1-L3)光パス・パケット統合NW

まとめと今後の展望まとめと今後の展望

GENIプロジェクトでは ネットワーク仮想化と相互接続(Federation)技術を核 GENIプロジェクトでは,ネットワ ク仮想化と相互接続(Federation)技術を核とし,有無線問わず大規模テストベッドの開発・構築を加速している

NWGNの研究開発では,物理回線をもつテストベッドだけでなく,その上に構築され プ が 重 なされるミドルウェア/プラットフォーム型テストベッドがより重要となる

欧米では,NWGN指向のオープンワイヤレステストベッドの開発・構築が加速しており,日本は決定的に出遅れているており,日本は決定的に出遅れている

積極的に(ワイヤレス)テストベッドで実証実験したり,プロトタイプ構築するテストベッドユーザコミュニティの発掘,育成が必要である

今後オ プ イヤレ トベ ド 詳細設計を進め 予定 あ 今後オープンワイヤレステストベッドの詳細設計を進める予定である

ワイヤレステストベッドのジレンマ(汎用性と特殊性,ローカリティ)をどう克服するかるか

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 29

ReferencesReferences

GENI: http://www geni net/ GENI: http://www.geni.net/ PlanetLab: http://www.planet-lab.org/ EmuLab: http://www.emulab.net/ Kansei sensor network: http://cast.cse.ohio-state.edu/kansei/ ORBIT: http://www.orbit-lab.org/ OMF: http://omf.mytestbed.net/OMF: http://omf.mytestbed.net/ FIRE: http://cordis.europa.eu/fp7/ict/fire/ 4WARD: http://www.4ward-project.eu/

SENSEI htt // i t i / SENSEI: http://www.ict-sensei.org/ Gnu Radio: http://gnuradio.org/ 中内,中尾,下條,”研究開発ネットワークテストベッドの国際動向と展望”(特別講演),

信学技報 IA2009-36,2009年10月.

Akihiro Nakao, “Network Virtualization as Foundation for Enabling New Network Architectures and Applications”, IEICE Trans. Commun. March 2010.pp

2010/01/21 IEICE NwGN, K.Nakauchi 30