5GのOSSってどこまで使えるの？ #OSS

本記事は通信業界アドベントカレンダー 2021 の22日目の記事として執筆したものです。
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はじめに

5Gあるいは5Gサービスと聞くとモバイルキャリアにより提供されるネットワークサービスで、大手ベンダ製品を使ってモバイルネットワークが構築されているイメージを持たれる方も多いのではないでしょうか。

最近では、5Gネットワークをオープンソースソフトウェア（以下、OSS）で実現する動きが出始めており、個人でも手軽に5G環境を構築することが可能となっています。

本記事では、5GのOSSについて紹介したいと思います。

「端末 (User Equipment)」、「無線アクセスネットワーク (Radio Access Network) 」、「コアネットワーク (Core Network)」の３要素から構成される無線通信設備を指しています。

端末＝スマホ、無線アクセスネットワーク＝基地局、コアネットワーク＝認証サーバやルータ等をイメージするとわかりやすいかと思います。

5GのOSSについて、構成要素（UE/RAN/CN）ごとにそれぞれコミュニティがあり、開発が行われています。

代表的な、OpenAirInterfaceCとUERANSIMについて記載します。それ以外にも、srsRANやSD-RANe等のOSSがあります。

OAI-RAN
- OpenAirInterface Software Alliance(OSA)が提供する3GPPプロトコルに準拠した無線アクセスネットワーク系（eNB/gNB/UE）のソフトウェア
- 3GPP仕様に則り開発されているため、リファレンスコードとしても利用される
UERANSIM
- オープンソースの5G端末（UE）や無線アクセスネットワーク（RAN）を実装
- 主にコアネットワークと接続するための上位レイヤーのプロトコル(NGAP,NASなど)が実装されている

代表的な、free5GCとOpen5GSについて記載します。それ以外にも、magmaやSD-Core等、様々なOSSがあります。

free5GC
- 3GPP Realse15に準拠したオープンソースソフトウェアの5Gコアであり、StandAlone（SA）構成に対応
- 様々なネットワークファンクションを実装（NRF/AMF/AUSF/SMF/PCF/UDM/UDR/NSSF/UPF/N3IWF）
- コミュニティの動きも活発で、「free5GC forum」も存在
Open5GS
- C言語で実装された、オープンソースソフトウェアの5Gコア及びEPC
- 3GPP Realse16に準拠し、StandAlone（SA）構成に対応
OAI-CN
- OpenAirInterface Software Alliance(OSA)が提供する3GPPプロトコルに準拠したコアネットワーク系（EPC and 5G）のソフトウェア
- 3GPP仕様に則り開発されているため、リファレンスコードとしても利用される
magma
- 新興国にコネクティビティを届けることを目的に開発が始まったOSS。EPCの機能(A-GW)だけではなく集中管理機能(Orchestrator)やMNOとの連携機能(F-GW)を有する。
- 5Gコアについては、Telecom Infra Projectと連携して最小構成版Minimum Viable Core(MVC版)を開発中。

5GのOSSも様々なコミュニティで開発が進んでいる状況で、群雄割拠の状態です。
OSS実装の完成度や、特徴について、free5GCを例に記載します。

モバイルネットワークに関連するOSSの開発者・ユーザ同士で情報交換や新たな繋がりを形成する場として、Open Mobile Network Infra Communityもありますので、活用してみてはいかがでしょうか。

過去のMeetupやHands-onについてもYouTubeにて公開しております。
イベントの様子がわかると思いますので、ぜひご覧ください。

また、情報交換の場としてOpen Mobile Network Infra CommunityのSlackワークスペースも用意しています。

これまでの活動成果は以下のgithubにまとめております。ぜひご覧ください。

5GのOSSにより、モバイルネットワークを自営でかつ簡単に構築可能になりつつあります。
この機会にお手元のPCで5G環境を構築してみてはいかがでしょうか？