5G および 6G ソリューション

AI-RAN でセルラーネットワークを変革

音声、データ、ビデオ、AI、および生成 AI ワークロードを 1 つの共通インフラストラクチャ上で処理できる 5G および 6G 通信ネットワークを展開します。

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概要

AI 時代のセルラーネットワーク

現在のネットワークは、音声、データ、ビデオに加えて、スマートフォン、カメラ、ロボット、ドローン、スマートグラスなどで生成される AI トラフィックにも対応する必要があります。このようなシフトは、通信サービスプロバイダー (CSP) に変革の機会をもたらします。既存のネットワークを使用して、低レイテンシかつ保証されたサービス品質 (QoS) で AI 推論を大規模に提供できるようになります。NVIDIA AI Aerial は、同じインフラストラクチャから RAN と AI を強化できるソフトウェアデファインドアクセラレーテッドプラットフォームを提供することで、これを実現します。そのため CSP は、現在の AI をサポートしながら将来の 6G にも耐えうる設計を実現できます。

携帯電話の未来: T-Mobile と NVIDIA が AI-RAN の商用化を加速

通信業界のリーダー企業は、AI 時代のセルラーネットワークの変革を目指し、NVIDIA AI Aerial のパワーを活用して AI-RAN と呼ばれる統合ソリューションを開拓しています。

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NVIDIA とソフトバンク、AI 産業革命の世界競争への日本の参入を推進

NVIDIA AI Aerial により、ソフトバンクが世界初の 5G AI-RAN の構築を可能にし、グローバルな通信業界に新たな収益機会をもたらします。

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利点

AI と RAN に対応できる単一のアクセラレーテッドインフラストラクチャ

新しい AI アプリケーションとサービスを提供

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、新しい AI アプリケーションとサービスにアクセラレーテッドコンピューティングをもたらします。CSP は、AI ファクトリーでこれを収益化し、独自の生成 AI アプリケーションをホストしたり、NVIDIA AI Enterprise を活用したりして、新しい AI 製品を構築することができます。

リソースの利用効率を最大化

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、同一 GPU 内での需要に基づく 5G および AI ワークロードの動的割り当てをサポートします。これにより稼働率が 2～3 倍向上し、エネルギー効率とスペース利用率が改善され、サイロ化されたインフラの運用オーバーヘッドが削減されます。

無線通信のパフォーマンスを高める

NVIDIA Aerial AI Radio Frameworks は、高度なレイヤ 1 (L1) およびレイヤ 2 (L2) AI アルゴリズムを提供して、スペクトル効率を最大 20% 向上させます。これにより CSP はより多くの加入者を獲得し、QoSを改善できます。

6G 時代に備えて

NVIDIA AI Aerial プラットフォームでは、完全なソフトウェアデファインドアーキテクチャのため、CSP はソフトウェアアップグレードのみで 6G に移行できます。このプラットフォームは既に 6G の研究開発の重要な一部として使用されています。

拡張可能な単一アーキテクチャ

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、O-RAN、プライベート 5G、仮想 RAN (vRAN) など、さまざまな市場セグメント、多種多様のワークロード、無線アクセスからメトロエッジ、コア、セントラルクラウドに至るまで、幅広い展開シナリオをサポートしています。

主要なコンポーネント

NVIDIA AI Aerial Platform の構成要素

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、ハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントの包括的なスイートです。これらを支える完全なソフトウェアデファインドアーキテクチャは簡単なスケールアップ、スケールアウト、マルチテナントが可能になり、AI と RAN の同時提供が容易になります。

NVIDIA Aerial CUDA-Accelerated RAN

Aerial CUDA®-Accelerated RAN は、L1 および L2+ レイヤー向けの高度にプログラム可能な 5G RAN アクセラレーテッドライブラリを提供します。
GPU の高速化処理により、GPU 以外のソリューションよりも高速に複雑な計算を実行します。
拡張性があり、生成 AI アプリケーションと同一インフラストラクチャ上にデプロイ可能です。

CUDA-Accelerated RAN について学ぶ

NVIDIA Aerial AI Radio Frameworks

Aerial AI Radio Frameworks は、RAN 内で AI のトレーニングと推論を可能にする AI アルゴリズムのパッケージを提供します。
これらは、PyTorch や TensorFlow などの一般的なフレームワークとのシームレスな統合をもたらし、NVIDIA GPU を活用してデータの生成およびキャプチャを実行し、RAN 用の AI と機械学習モデルのトレーニングを大規模に実施します。

Radio Frameworks について学ぶ

NVIDIA Aerial Omniverse デジタルツイン

NVIDIA Aerial Omniverse™ デジタルツインは、単一の電波塔から都市全体まで、物理的に正確なワイヤレスシステムのシミュレーションを可能にします。
開発者は、サイト固有のデータとトレーニングモデルに基づいて、リアルタイムで基地局アルゴリズムをシミュレートして構築し、伝送効率を向上させることができます。

NVIDIA Aerial Omniverse デジタルツインの詳細を見る

NVIDIA Grace Blackwell

NVIDIA Grace™ Blackwell ファミリーのスーパーチップを使用した小規模、中規模、大規模な構成により、セルラーネットワークのエッジからクラウドに至る AI-RAN の導入が可能になります。
NVIDIA GB200 NVL2 プラットフォームは、あらゆるデータセンターにコンピューティングの新時代をもたらし、主流の大規模言語モデル (LLM) 推論、ベクターデータベース検索、データ処理に比類のないパフォーマンスを提供します。

NVIDIA Grace について学ぶ

ソフトウェアデファインドネットワークとフロントホール

NVIDIA Spectrum™ スイッチは、任意のサーバーに配置されている仮想分散ユニット (vDU) にトラフィックをルーティングするように動的にプログラムできます。
Spectrum は、5G と AI を同一インフラストラクチャで実行するために必要なすべての機能をアダプティブルーティングと組み合わせています。
Precision Time Protocol、Synchronous Ethernet、pps (packets per second) などの高度な時刻プロトコルや dynamic radio unit (RU)、DU マッピングをサポートしています。

Spectrum スイッチについて学ぶ

AI-RAN Orchestrator

AI-RAN Orchestrator は、GPU 内または GPU 間でコンピューティングリソースを動的に割り当てることで、リソースの使用を最適化し、運用コストを削減します。
AI による自動化は、ネットワークの運用を効率化し、人的ミスを減らし、効率を高めます。
NVIDIA Cloud Functions (NVCF) は、AI ワークロードオーケストレーション用のサーバーレス API を有効にすることで、ネットワーク事業者が新たな収益源を生み出すのに役立ちます。

NVCF の詳細はこちら

ユースケース

NVIDIA AI Aerial がネットワークサービスをサポートする方法

多目的のアクセラレーテッド AI-RAN インフラが、現在および将来の業界のユースケースをどのようにサポートして通信事業者のビジネス成果を実現していくかをご覧ください。

vRAN の展開
AI および生成 AI アプリケーション
AI ファクトリー
コンテナ化されたネットワーク機能
6G の研究開発

あらゆる vRAN の展開に対応する単一のソフトウェアデファインドアーキテクチャ

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、GPU アクセラレーションと AI の分析を活用してネットワークパフォーマンスを最適化することで、ソフトウェアデファインド RAN の構築を可能にします。この基盤により、CSPは NVIDIA AI Aerial プラットフォームを使用して、5G vRAN、Open RAN (O-RAN)、プライベート 5G を含むあらゆる仮想 RAN のバリエーションを展開することができます。

独立系ソフトウェアベンダーは、NVIDIA AI Aerial CUDA により高速化された vRAN の実装を独自の強化機能でカスタマイズして、多様な市場セグメントや展開シナリオに合わせて新しい vRAN 製品を開発することも可能です。

AI および生成 AI アプリケーション

生成 AI を用いた顧客体験の改善と複雑なネットワーク運用の最適化からデータサイエンスによるビジネスインサイトの抽出まで、CSP は利益にプラスの影響を与える新たな方法を開拓しています。NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、生成 AI アプリケーションを同じ AI-RAN インフラストラクチャ上で実行し、CSP 内部のユースケースをサポートします。

また、NVIDIA AI Enterprise と NVIDIA NIM™ (AI モジュールとライブラリをパッケージ化したスイート) により、CSP は独自の AI および生成 AI サービスを構築し、共通の AI-RAN インフラストラクチャを介して顧客に提供することができます。

AI ファクトリー

CSP は、ソブリン AI モデルをサポートし、人工知能を作り上げるアクセラレーテッドコンピューティングインフラストラクチャを備えたデータセンターを拡張するのに最適な立場にあります。AI ファクトリーとして知られるこの新たな種類のデータセンターは、地方自治体や大企業、スタートアップ企業が、セキュリティ、パフォーマンス、および現地の言語や文化基準に合わせて調整された生成 AI アプリケーションを構築、開発、展開することを可能にします。

NVIDIA AI Aerial プラットフォームを使用すると、CSP は小規模なサイトをミニ AI ファクトリーとして利用できるようになり、特にエッジで推論処理を実行する GPU as a Service (GPUaaS) の提供を通じて収益化できるようになります。

コンテナ化されたネットワーク機能

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、vRAN DU、CU (centralized unit)、UPF (user plane function)、RIC (radio intelligent controller)、vRouter (Virtual Router)、ネットワークセキュリティなど、コンテナ化されたネットワーク機能の高速化を可能とします。このアプローチは、各ネットワーク機能ごとにサイロ化したインフラストラクチャを運用する場合に比べ、リソースの利用とエネルギー効率を最大化し、より総所有コスト (TCO) を削減できます。

また、拡張可能なアーキテクチャでは、エコシステムパートナーまたは CSP が独自のコンテナ化されたネットワーク機能を提供することで、AI Aerial プラットフォームの高速コンピューティングとソフトウェアスタックを活用することも可能にします。

6G の研究開発

NVIDIA AI Aerial プラットフォームは、RAN スタックのすべてのレイヤーで 6G の研究を可能にします。このプラットフォームには、トレーニングと推論をサポートし、現実世界と合成データからデータセットを組み立てるツールと、リンクレベルから都市規模にまで及ぶシミュレーションが含まれています。新しいアルゴリズムや AI、そして L1 および L2 の機械学習は、リアルタイムの無線テストベッドを使用することで迅速な開発、シミュレーション、現実世界での検証が可能になります。