ドコモが解説、基地局オープン化の震源地「O-RAN ALLIANCE」の今

　オープン化という新たな波が押し寄せるモバイルネットワーク。その震源地となっているのが業界団体「O-RAN ALLIANCE」（オーラン アライアンス）だ。O-RAN ALLIANCEの設立企業の1社であるNTTドコモが、同団体のビジョンや活動状況、仕様の詳細を解説する。

　ソーシャルネットワークサービス（SNS）やオンラインゲームなどに代表されるアプリケーションの利用拡大に伴い、モバイルネットワークへの要望は多岐に広がっています。あらゆるモノがネットワークにつながるIoT（Internet of Things）や、幅広い産業との連携による新たなビジネスの創出、地方創生、人手不足など社会的課題の解決に貢献するネットワークへの期待も高まっています。

　こうしたニーズに応えるためには、モバイルネットワークの性能向上に加え、より拡張性が高く、より迅速かつ柔軟に展開可能なネットワークが求められます。新たなユースケースに対して、携帯電話事業者が導入済みのベンダー以外が開発したソリューションを柔軟に取り込むことができれば、顧客に迅速なサービスの提供が可能になります。

　そのためにはあらゆる装置がオープンに接続できるような環境（エコシステム）が必要です。NTTドコモは4G時代から無線アクセスネットワーク（RAN：Radio Access Network）内の装置間のインターフェースを共通化することで、異なるベンダー間で相互接続を実現しています。

　しかし世界の多くの携帯電話事業者のRAN内の装置は、ベンダー独自のインターフェースで規定されており、4G時代は異なるベンダー間の接続が実現できませんでした。5G（第5世代移動通信システム）時代において、グローバルに共通のオープンインターフェースの登場が期待される中、NTTドコモは2018年2月、世界の携帯電話事業者と連携し、RANのオープン化やインテリジェント化を目的とした業界団体「O-RAN ALLIANCE」を設立しました。

「オープン」と「インテリジェント」をビジョンに掲げる

　O-RAN ALLIANCEは、RANをよりオープンでスマートに進化させることを目指しています。具体的には、

• 相互接続が可能なオープンなインターフェースの推進、無線ネットワーク装置の仮想化、ビッグデータの活用
• 汎用（はんよう）サーバーの利用の推進と専用ハードウエア部分の最小化
• API（Application Programming Interface）の規定、オープンソースの利用の推進

　という3点です。ネットワークをよりインテリジェントなものにするため、リアルタイム情報収集と機械学習やAI技術の活用も目指しています。

　O-RAN ALLIANCEは、「オープン」「インテリジェント」という2つの主要なビジョンを掲げています。

　まず「オープン」についてO-RAN ALLIANCEでは、コスト効率が高く、柔軟に機能拡張が可能なRANを実現するにはオープン化が必須と考えています。オープンなインターフェースを規定することで、構成要素単位での機能拡張による独自サービスの短時間での構築や、特定の要求条件を満たすカスタマイズが可能となるからです。また複数ベンダーの装置を用いたネットワークが実現でき、より活気のあるエコシステムの構築が期待されます。

　続く「インテリジェント」について、O-RAN ALLIANCEでは、5G時代のネットワークは多種多様なアプリケーションへの対応が求められ、複雑化が進むと想定しています。その際、オペレーションやネットワークの最適化は、従来のように人手で対応することが困難になると考えられます。このため、学習機能を利用したより自律的かつ自動化されたオペレーションの実現が必要不可欠になります。進化を遂げている深層学習に代表されるAIを活用することで、RANのインテリジェント化やネットワーク全体の最適化ができるようになります。

O-RAN論理アーキテクチャーを定義し、WGやFGにおいて仕様検討

　O-RAN ALLIANCEはこれらのビジョンの実現に向け、O-RAN論理アーキテクチャーを定義しました。その構成要素や検討トピックごとに設けているWG（Working Group）やFG（Focus Group）において具体的な検討を進めています。

　まず図1に示すO-RAN論理アーキテクチャーを詳しく見ていきます。O-RAN ALLIANCEでは、RANの通信処理機能をRU（Radio Unit）とDU（Distributed Unit）、CU（Central Unit）という3つのコンポーネントに分離可能な構成を採用しています。RUは、無線周波数（RF）と無線の物理層の下位機能を担います。DUは無線の物理層の上位およびMAC（Media Access Control）とRLC（Radio Link Control）と呼ぶ機能を、CUは無線のPDCP（Packet Data Convergence Protocol）とSDAP（Service Data Adaptation Protocol）やRRC（Radio Resource Control）という機能を終端します。

　DUとCUは汎用ハードウエアで構成される仮想化基盤上で動作する仮想化アプリケーション（vDUやvCU）としての提供も想定します。さらに、無線のリソース管理の最適化やオペレーションの自動化を実現するプラットフォームである「RIC（RAN Intelligent Controller）」と、RANの保守とオーケストレーションを行うフレームワークとして「SMO（Service Management and Orchestration）」も定義しています。

　次にO-RAN ALLIANCEのWG/FG一覧を示します。ここではその活動概要について紹介します。詳細については第2回と第3回で一部取り上げます。