ミュレータにおいて、外部の無線機（ソフトウエア無線機等の疑似無線機、または商用機器を含む実無線機）の動作を反映し相互作用させることで、これらの無線機間の現実の現象を模擬し、精緻かつリアルタイムに出力する。加えて大規模仮想環境検証基盤上には、仮想的に多数の無線機動作を模擬できる仮想無線機が実装され、前述の外部の無線機との間で、または仮想無線機同士で上述した相互作用を実現することが想定されている。表1に、本研究開発における電波模擬の対象である電波システムを示す。6つのシステムはそれぞれ表のようなシナリオを想定していて、前述した電波システムの多様化を包括するものとなっている。6.2エミュレーションのためのテストベッド環境構築図14に、図13の大規模仮想環境検証基盤を中心とするワイヤレスエミュレーションシステムの構成を示す。無線機間の電波的な相互作用を模擬する無線リンクエミュレータは、仮想無線機間の場合と、疑似無線機間または疑似-仮想無線機の相互接続の場合では実装が異なる。前者では伝搬パラメータ計算エンジンを参照するソフトウエア（SW）による無線リンクインタフェースで、後者ではFPGAで構成されたFPGA無線リンクエミュレータでそれぞれ電波伝搬パラメータを参照した相互作用が実装される。 図15にエミュレーション実行の概要を示す。本研究開発では、A～Dの4つの実行ステップと、各ステップにおいて詳細情報のやり取りを行うための13の機能ブロックを定義する。機能ブロック間の情報のやり取りと、各機能ブロックの詳細をそれぞれ図16、表2に示す。模擬全体の調整に関わるオーケストレータを黄色とし、テストベッド制御が灰色、無線システムの検証部をそれ以外の色で示している。大規模仮想環境検証基盤上に実装される仮想無線機図14 ワイヤレスエミュレーションシステムの構成MPDUフレームがイーサネットのペイロードにカプセル化(光ファイバor カッパー)PPDU信号がI/Q信号に変換されてXilinx Auroraインタフェースを介して光マルチモードファイバで伝送PPDU信号がRFアナログ信号となり(同軸ケーブルで)伝送制御通信（管理系サーバ群と実験リソース間のみ表⽰）EthernetLinux VMAPPIPTCPMAC仮想無線機(NETorium端末)PHYMACEthernetSwitch群電波システムのMPDUをカプセルしたEternehtフレームを運ぶMACSW無線リンクインタフェースLinux VMAPPIPTCPMAC仮想無線機(NETorium端末)SW無線リンクインタフェース変換器(USRP利⽤)SWリンク結線MxMリンク(L2/L3)各変換機マッピングK×1MACMACMACMACKM変換器(USRP利⽤)NPHYMACMACAD/DAユニット(実機デジタルインタフェイス疑似無線機FPGAPHYMACAPPIPTCP10Gポート10GBASE-SR/SFP+Aurora/QSFP28同軸/ SMA???SMAAD/DAユニット(実機デジタルインタフェイスFPGASMAFPGA無線リンクエミュレータ4Nx4NリンクAlveoU250疑似無線機PHYMACAPPIPTCPN10Gポート疑似無線機の信号と時分割多重各台数の最大値イメージ：M=10000、K=1000、N=64「仮想間」仮想MACオーケストレータリソースマッパーリソース制御位置決定モデル合成情報収集可視化情報整理エミュレータ制御全体管理シナリオ管理可視化プロファイル群伝搬パラメータ計算エンジン：電波伝搬パラメータに基づき、統計的MAC品質(PER等)算出ユーザインタフェイスエミュレーションリソース管理系の接続は省略「対疑似」仮想MAC上記の仮想、疑似無線機信号をまとめて伝送エミュレーション環境内すべての要素からの情報収集電波伝搬パラメータ電波システム 想定シナリオ 5G/B5GシステムB5G実現のための新規要素技術検証ドローン／ロボット遠隔インフラ点検、防災・減災・救護活動支援ITS無線通信とセンサを融合した自動運転等を志向した統合型ITSスマートオフィススマートオフィス高度化のための無線通信の利活用スマート工場人・センサ・機械混在環境での電波環境最適モデリング次世代スマートメータスマートシティ、スマートメータ実現のための新規要素技術検証表1 模擬対象とする電波システム112 NICTにおける総合テストベッドの概要とB5Gに向けた取組
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