小ネタ。[ZTE ジャパン] ZTEがWireless City Planningに納入したAXGP基地局が2011年11月に商用予定と言うニュースに関してのコメントで、「ICICやCCIAは自律分散じゃないか」との指摘があるとの話、どう思いますか、と言うメールをいただきました。

さて、元々のPHSの自律分散機能とは、基地局が隣の基地局の電波を自分で受信し、それを邪魔しないように自分の居場所を見つける、と言うような機能と、端末に通話チャネルが割り当てられるときに、一定時間キャリアセンスを行ってチャネルが空いていることを確認する、と言う機能の二つを指しています。

一方、件のリリースに書いてある「ICIC」と「CCIA」と言うのは、標準技術的なものであると仮定すれば、隣同士のセル（基地局）が、お互いに自分が使っているリソース情報を交換して、リソースの使い方を変える、と言う技術です。つまり、基地局同士が接続され協調するという意味では「自律分散」ではなく、汎セル・リソース制御とでもいうべきものです。

具体的に何をするかと言うと、LTEで定義されているリソースブロック（RB）の単位で自分がどこを使っているかを隣接セルに通知し、隣接セルはそれに基づいて同じ周波数＆スロットを占有するRBの電力を落として距離の近い端末に割り当てる、と言うようなことをします。こうすることで、お互いにセル端にいる端末に同じRBを高い電力で割り当てて干渉してしまうことを防ぐわけです。

CCIAについては標準の用語ではないようですが、標準でこれに該当しそうなのは、セルIDとRACHの割り当ての協調機能。セルIDは、それによってセルから常時送信しているリファレンス信号の位置が決まるため、セルIDをお互いに被らないようにすることで干渉を減らせますし、RACHは端末から基地局への最初のアクセス信号、これを送信可能なタイミングは基地局が決めるのですが、これもタイミングが被らないように協調することで端末の信号同士が混信してしまうのを防ぐことが出来ます。これを総称してCCIAとしているのだと思います。

つまり、LTEの協調機能は全然「自律」じゃないんですね。他律。あくまで他律。相手から教えてもらった情報を元に動作を変えるもの。そしてもっと重要なのは、そうやって隣同士を関連付けること自体には技術の入り込む余地がありません。「どのセルとどのセルが隣り合っているか」と言うのは、人手で決めるしかないんです。もちろん、「隣接セル情報の自動更新」と言う機能も標準で定められていますが、この場合の「隣接セル」とは「ハンドオーバ可能な隣接セル」のことであり、「セル端の干渉協調をするための隣接セル」とは全く別物になってしまうことが予想されます。と言うより、仮にハンドオーバ可能な全ての局と干渉協調関係を結ぶと、それが積み重なってあらゆるリソースが制限対象になってしまい、まともに動かなくなると思います。あくまで特別なパートナーシップを結んだ局同士での協調。

と言うことで、そういう設計が必要と言う意味でも「自律分散」とは程遠いんですね。PHSの自律分散は、実際に電波を受信してみて邪魔になっているかどうかで判断します。だから設計不要。その代わり、「受信してみる」と言う動作に非常に長い時間がかかるため、接続が遅い、移動に弱い、広帯域化しにくい、などなどのデメリットも出てくるわけです。

ちなみに、ICICなどは標準化されていますが、実際は標準化されていないのと同じ。一番重要な、「隣からこういう情報が来たらこう動く」と言うところが白紙です。つまり、そういったアルゴリズムは、キャリアやベンダが自分で決めなさい、と言うこと。となると、この機能を有効に働かせるためには、全ての基地局ソフトウェアをキャリアが開発するか、同じエリアは同じベンダの基地局で統一するかしないといけないということになります。非常に使いにくい技術なんですね。ってことで、一部の例外を除き大抵はエリアごとにベンダを統一し、こういった独自機能をうまく使う方法で進めているようです。

以上、LTEの局間協調機能に関する小ネタ。でした。

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WiFiオフロードはもはや各社喫緊の課題であり、もちろんWiFiスポットそのものの干渉をどうするかと言う問題はあるものの、それとは別に、どうWiFiを使われ易くするか、と言う問題が大きく立ちはだかっているように聞きます。

前にも似たようなテーマで書いたかもしれませんが、これはもう、どうしてもオフロードしたいという動機のある事業者側がいろんな仕掛けを作りこんでいかなければなりません。そんな中で、技術的に出来るかもしれないネタを漫然とぶちまけて今日の話はおしまいにします（無責任）。

WiFiオフロードをすることに対しての最大の難関は、「ユーザ」です。何しろ、ユーザがWiFiをOFFにしちゃう。これが最大の敵であるわけで、言ってみれば、ユーザを洗脳してコントロールしてしまえば全て解決します。しかし、ここではそういった野暮ったい解決策を封印した上で、何か出来ないかを考えて見ます。

まず、ユーザがWiFiをOFFにする最大の理由は、バッテリ消費です。WiFiは、リンク状態では基本的にかなりの頻度で無線回路を開いて非同期で飛んでくる無線パケットを監視しなければなりません。また、リンクしていない状態でも、APを見つけたらなるべく早く接続するために、やはり結構な頻度で無線回線を開いて監視をしています。

前にも書きましたが、無線回路は、受信のためだけに電源を入れるだけでもかなりの電力を消費します。WiFiをONにするとバッテリの減りが極端に早くなるのは、もはやどうしようもないことです。

これをどうにかする方法。まず、無線LANに繋がっていない場所でONにしたままでも消費電力が大きくならない方法、これについては、サーチ頻度を下げる、くらいしか解決策はありません。むしろ、無線LANが見えない場所でならサーチ頻度さえ下げればそこそこ効果のある省電力が可能です。

しかしもう一歩踏み込みます。いくらそのような策を講じても、ユーザが「WiFiがONだと電力食うよね」と感じていることは覆せず、ONにしてもらえないわけです。であれば、「WiFi APがありそうな場所では勝手にONになる」「なさそうな場所では勝手にOFFになる」みたいなことが出来れば、ユーザがONだOFFだを意識しなくてもよくなります。むしろこれが出来れば「ユーザによる強制WiFi OFFをソフト的に封じる」くらいのことさえ考えられるわけです。

そういうことはどうすれば出来るでしょうか。ある場所にWiFiがあるかどうかを知る、これには、たとえばGPSで位置を確認し、その位置と、端末がローカルに持っている「WiFiスポットデータベース」とを照合し、近づいていたら勝手にWiFiをONにする、なんていうソリューションが考えられます。これは実に簡単。

ただしこの方法でも、結局は「GPSで確認」と言う電力消費があります。GPSも、WiFiに劣らず電力を食います。それはもちろん「受信のために無線機をONにするから」です。このGPS方式は一つの解決策ではありますが、ではさらにそのGPSさえ封印してみましょう。

他に端末に残っているのは、と言うと、そう、3Gなどの携帯電話回線ですね。そして都合の言いことに、携帯電話回線の方は、待ち受けのためにどっちにしろ数秒に一回のペースで無線機をONにして呼び出し情報を確認するということを必ず行っています。さらには、基地局のカバーエリアをまたいで移動した場合はさらにたくさんの情報受信を自動で行います。

つまり、「移動したら自動で確認する」が、携帯電話システムに自ずから備わっているわけです。これを使わない手はありません。

要するにこうです。WiFiスポットのある付近の基地局から送信している、端末への常時通知情報（報知情報）に、何らかの形で「近くに対応したWiFiスポットがあるぞ」と言う情報を乗せておきます。端末は通常時はWiFiはOFFです。端末が移動して捕捉している基地局が変わった場合、端末は自動でその基地局が送信している報知情報をチェックします。そこにもし「WiFiあり」と言う情報があれば、即座にWiFiをONにするわけです。

もちろん携帯電話の基地局のカバーエリアのほうがWiFiよりもはるかに広いので、実際には見えない位置からWiFiがONになってしまうきらいはあります。しかし、少なくとも「こういう仕組みです」と説明して、ユーザに自動WiFiを受け入れてもらえる可能性は高いでしょう。あるいは、基地局から「あるぞ」信号を受けたらその段階でさらにGPS測位を行って確度を上げる、と言う二段階アプローチもあるでしょう。

さて、相当な無茶を書いていることは自覚しているんですが、しかし、実は、WCDMAにも、CDMA2000にも、実は既に標準の中に「他の無線システムが近くにあるよ」と通知する方式が定義されています。実際、デュアルシステム対応端末などが、WCDMAとLTEの間、CDMA2000とLTEの間、などなどを行き来するためにこの情報が使われています。この仕組み、それぞれシステムごとに対応状況は違うのですが、大雑把に「WCDMA、CDMA2000、GPRS、GSM、LTE、WiMAX」あたりが対応されています。

はい、その通り。WiFi、入ってないんです。当然、WiFiのための情報コンテナを改めて標準で定義しなければなりません。しかし、既に自分とは全く関係ない他のシステムが近くにあるよ、と教える仕組みが備えられているわけですから、これを単にWiFiに拡張すればいいんです。あるいは、既存のコンテナで絶対に使わないであろうものを無理やりWiFiに読み替える、なんていうことも不可能ではないでしょう（端末は特注になりますが）。

と言うことで、こういう解決策もあるよ、と言いつつ、案外端末自前測位＋自前データベースによるON/OFFが一番手っ取り早かったりするかも、なんて思ってたりするわけですが、今日は（技術的に）どうやったらWiFiが使われ易くなるかを考えてみました。でわ。

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先日、ドコモが災害対策用の大ゾーン局を展開するというニュースに関して、ご質問を頂いています。

曰く「基地局→端末の電波は届いても、端末→基地局の電波が届かなくなったりしないのか」「セルエリア内に大量の端末が含まれることになるがそれだけの同時接続に耐えられる技術があるのか、もしあるならそれを普通の基地局に適用できないのか」。

まず第一の問題、電波が届くのかどうか。これは、前に技術解説でも書いたリンクバジェットの考え方が必要です。つまり、「無線回路設計」です。

無線回路設計では下りのリンクバジェットと上りのリンクバジェットを計算し、それがきっちり平衡するようにします。下りのリンクバジェットが大きすぎれば基地局のパワーを落としたりして調整するなんてことをします。その前提で、この大セルが出来るということは、きちんと上りと下りのリンクバジェットがバランスできる条件になっているといえそうです。

通常、狭いセルの下にいる端末は、規定で定められた最大パワーを使うことはほとんどありません。相当な余力があるのが普通です。なので、まずは単純に、WCDMA規格の中の電力制御だけで上り下りの不均衡の大部分を是正することが出来ます。

また、もう一つリンクバジェットで重要なのは「受信感度」です。受信感度と一言で言ってもその中にはいろんな要素があり、無線デバイスの本当の受信感度にくわえて、ダイバシティ受信などの受信技術で受信感度を積み増しすることも出来ます。

受信感度の最大の敵は、自己干渉。機器自身が出すさまざまな電磁ノイズが受信機に回り込んで受信感度を下げること。これを防ぐことは実は簡単で、そういった回り込みを避ける非常に高級な設計にすれば良いわけです。もちろんこれは大変なコストになりますが、この大ゾーン局採用の部品は災害用専用設計の特注品で単品コスト度外視で作っちゃおう、と割り切るだけでOK。要するに災害用大セルでは非常に高価なデバイスと非常に高価な設計を使うことで受信感度を極限まで高めて、上りリンクバジェットの不足を補っていることが想像できます。

と言うことで、要するに、非常に高性能の電磁気回路を使うことで、端末→基地局の電波の通りが悪くなる可能性は防げます。元々、基地局って結構たくさん使うものなので、受信感度はある程度妥協してコスト低減するものですが、コストさえかければ受信感度はいくらでも上げられるわけで、この大ゾーン局のような実質一品もの（と言っても全国100台ほどありますけど）は相当お高いものを使ってもコストインパクトはさほど大きくありません。

次に、セル内にたくさんの端末がいることによる問題。残念ながら、こればかりは解決法はありません。いくら基地局の処理能力を高めても、信号干渉比とエラー率の関係は崩せません。信号干渉比、つまりSIRは、ある端末の信号が、他の端末の信号の合計に対してどの程度の強さか、と言う値。つまり、端末の数が増えれば、単純にこの比率は落ちていきます。

SIRは、理想的な電力制御が出来ていて、10台いれば1/10、100台いれば1/100です。一方、エラー率とは、無線上のビットが劣化・干渉などの原因でどの程度潰れて読めなくなるかと言う比率。単純比例ではありませんが、SIRが増えればエラー率も増えるという単調な関係がありますし、情報理論上の限界値も明らかになっていて、それ以上の通信品質は物理的に絶対に得られません。

つまり、どんな技術を使っても、宇宙の法則を崩せないのと同じ理由で、究極的に同時に通信できる端末の数を増やすことは出来ません。もちろん通常はその前に基地局の装置処理能力の限界のほうが先に来ちゃうわけですが、東京みたいな超密集地であれだけの大セルを動かせば、物理的な限界が先に来る可能性も十分にあります。

現実には、やはり「緊急じゃない通信にはご遠慮いただく」と言う原則で運用するんじゃないかなぁ、と思います。緊急通報と優先端末以外にはかなりきつい発信制限をかけるという感じで。WCDMAなのでサイコロ方式ではなく循環方式、利用者からみれば、一定時間ごとに一定の確率で発信できるチャンスをもらえる、と言うことになります。

元々、携帯電話のシステムって、セル（基地局）一個で10kmとか30kmとかをカバーする前提で作ってあるんですよね。その前提は最新の仕様の諸所にも痕跡を残しています。現実には、デジタルデバイスが極端に値下がりしたため、安い無線デバイスを使った安い基地局で小さなセルを多数並べたほうがコスト的にも容量的にもお得という状況になったので、1セルが1～2km以下と言うのが一般的になっています。別にドコモの超大ゾーン局、無線方式的にはイレギュラーでもなんでもなく、むしろクラシカルでオーソドックスな使い方なわけで、容量以外に関しては無線技術的には難しいところはありません。

まぁそうは言っても、日本のような過密都市ではビル陰などの不感地帯が多発するため大ゾーンセルは通常サービスには向きません。あくまで緊急用として、こういった超大ゾーン局ですっぽりと覆っておくというのは一周回って面白いアイデアだと思います。

ってことで、ドコモが大ゾーン災害対策セル展開についての解説でした。

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小ネタ。先日、CDMA2000は音声とパケットの同時接続が出来ない話、基本は標準仕様の問題じゃなくて端末の問題なんですよ、なんてことを書いたと思うのですが、そしたら、中の人っぽい人から別々にばらばらとコメントをいただきました。

auで同時接続できるやつありますよ、と。

E31T、法人専用のWindows Mobile端末が、同時接続に対応しているのだそうです。しかも、ク■ネコヤ○トの非常に強い要望があって強引に同時接続可能な仕様にしたそうです（なんとなく一応伏字）。

携帯電話用の無線機って、携帯電話のハードの中でも1、2位を争うレベルで高価＆デカイ代物なので、2系統積むって結構きついんですよね。何しろ、仕様上は何十kmも離れた基地局からの超微力な電波を拾い上げなきゃならないし、同じく何十kmも離れた基地局に自分の電波を届けなきゃならない。しかも、20cmくらいの距離にある他の無線機に絶対に影響を与えちゃならない。飛ばすだけなら簡単だけど、「飛ばさない」のは難しい、と言う話がここにもあります。隣り合った別の無線チャンネルに電波を飛ばさない、と言うためには、かなり大掛かりなデバイスシステムが必要になります。

さらにいえば、同じ端末の中に相互干渉する相手がいる場合はその距離はほんの数cmです。しかも大抵は同じバンド内で同時に動くわけですから、お互いに影響を与えないようにするためには、数倍規模のフィルターが必要になりかねません。

その辺がネックになって、デュアル無線機ってのは相当難しいはずなんです。私が知る限り、移動体レベルのもので同一システムデュアル無線機ってのは、ウィルコムが出したAIR-EDGEの8x端末くらいしか思いつきません。異なるシステムなら動作タイミングをずらしたりできるしバンドも離れているので難易度は下がるんですが、同一システムでデュアルってのはやっぱり難しいんですよね。

と言うことで中の人もE31Tを「変態端末」と称していましたが、まぁ一応そういうものもあるみたいですよ、と言うお話。まぁこんなお話もあるので、KDDI端末で同時利用をしたい場合は、WiMAX対応スマホにするか、LTE開始まで待つか、しか無いのかなぁ、と思います。そんな感じで。

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最近、いろいろなところで目にするのが、次の700/900MHz帯を誰が取るのか、と言うこと、それに付随して、これらの帯域を「プラチナバンド」と呼んで万能視する流れなのですが、これに関してはちょっと言いたいところがありまして、簡単にまとめて見ます。

700/900MHz帯の割当が近い今日この頃ですが、特にソフトバンクについて、「900MHzさえ手に入れば繋がらない問題などが全て解決する」と言う論調があまりに幅を利かせていて、これはもう完全に某氏の過剰宣伝に洗脳されているところが無くもないわけで、その辺の現実をある程度分析させていただきます。

と言うのも、900MHzを手に入れれば全てが解決する、と言うのはまず基本的には「嘘」です。確かに900MHz帯のほうが、2GHz帯よりも、電波の減衰が小さいのは事実です。しかし、過去に何度か書いたかもしれませんが、電波に関しては「飛ばす技術」よりも「飛ばさない技術」のほうがはるかに重要なんです。

もちろん出力を落とせば飛ばない、これ当たり前。なんですが、「設計どおりのところにはきっちり飛ばすけどそれ以外の場所には飛ばさない」と言うことなんです。これを行うためには、たとえば、地上2mくらいの低い位置にアンテナを置いて飛ばす、なんてことをやると完全にアウトです。

飛ばさないようにするには、非常に高い位置から吹き降ろすように電波を発射することが必要です。だからこそ、携帯電話の基地局は高い位置にアンテナを据えつけるわけです。また、鉛直面内の指向性をアンテナに持たせなければならない都合上、直列アレイ型のアンテナを使わなければなりません。

高い周波数であれば自然に減衰してくれるので、ほどほどの高さからほどほどの角度で吹き降ろせばよく、逆に低い周波数の「飛ぶ」恩恵を受けつつもきっちりと「飛ばさない」ためには高い位置から角度をつけて吹かなければなりません。細かい議論を考えればずれてきますが、これはもう大雑把に周波数に反比例すると思って良いです。

また、アンテナの素子サイズ、こちらはほぼ厳密に周波数に反比例します。それを直列アレイで並べなければならないため、アンテナ全体のサイズも周波数に反比例します。

要するに、900MHzの基地局に関しては、2GHz基地局に比べると「鉄塔の高さはほぼ2倍」「アンテナのサイズもほぼ2倍」と言うことが言えるわけです（もちろん厳密には違います）。

でこれはもう勘所の話になるので厳密な話ではなく恐縮ですが、「寸法が倍」ってことは、面積は4倍、体積は8倍です。従来の4倍の面積の土地を必要とし、8倍の重量の躯体となる、と言うことです。従来の2GHz基地局とは何から何まで違います。当然併設なんて出来る話ではありません。

つまり、ロケーションも設備もこれから新たに手当てしなければなりません。ドコモが1990年代にPDCでコツコツとエリアを広げてきた、あの努力を再現しなければならないんです。ドコモはその努力の結果、800MHzに対応したロケーションと設備を持ち、そこにFOMA 800MHzを併設することで「プラスエリア」の広大なエリアを一挙に構築できました。残念ながらソフトバンクにはそれをする基礎がありません。「ドコモがプラスエリアを広げたようにエリアを広げる」ことは絶対にありえないというわけです。もちろん、入手したウィルコムのロケーションも使えません。1.9G用の設計であるウィルコムロケーションは、2GHz帯には転用できても、900MHz帯には絶対に転用できません（聞いたところ、ウィルコムロケーションにおいているのは結局1.5G局ではなく2G局だそうです）。

最近、割当が決まってもいないのに900MHz用のロケーションの手配をしている、なんていうニュースが出ていましたが、それはもっともな話で、はっきりいって再利用できるロケーションと設備が無いためゼロからやり直し、割当をもらってから始めても何年もかかってようやく追いつけるかどうかと言うくらいに、低い周波数帯の整備は大変だからなんです。これだけの勇み足でも、おそらく当面は全く整備が追いつかないと思います。ともかく900MHz帯は、資本的コストも時間的コストも非常に高額になる帯域だということが意図的に無視されている気がするんですよね。

また、端末の問題もあります。よく「iPhoneが900MHzに対応しているからそのまま使える」と言う議論がありますが、日本の900MHzは、近くにドコモ850MHzがあるため、与干渉の基準をクリアしなければなりません。現行の標準で作ったものは（たまたまクリアできるものもありますが）基本的にこの基準がクリアできることを試験できていません。たまたまクリアできても試験を通していないものは「クリアできない」扱いで電波法違反。つまり、端末も全て準備しなおしです。

いや、一生懸命ソフトバンクを貶すばかりの議論になってしまっていますが、ちょっと最近の「900さえ取れればなんとかなる」的な論調があまりに浅薄でイラついていて、こんな感じになっちゃってるところもあって、ちょっとごめんなさいしておきます。

ちなみに、もしドコモやKDDIが900を取れたら、現行の800MHz用の設備をほぼ再利用可能なので、あっという間に全国にエリアが広がります。700も基本は同じ。

「プラチナバンド」と言って利点ばかりがもてはやされることが多いのですが、それらの利点があっても余りあるほど「高コスト」なのが、このプラチナバンド。「プラチナ」が単に「優れている」だけでなく「お値段が高い」と言う意味も含んでそう呼ぶのであれば、まさに的を射た表現ではあるんですけどね。

と言うことでプラチナバンドに関してこういう意見もありますよのお話でした。

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さて、モバイル事業の行く末の問題として必ず出てくるキーワード、M2Mですが、今回はなんとなくぼんやりとM2Mがらみのお話を筋も無く並べてみます。

以前、ARPU向上と人間リソースの話を書きましたが、まず人間の数に限りがあるので頭数で稼げない以上、ARPUを上げていくしかない、と言う結論に達した前提では、その人間そのものが1日に24時間しかリソースを持っていないというところが、収益向上の壁となることを書きました。

そのことはサービスプロバイダも重々承知している話。で、結構前から出てきているキーワードが「M2M」となりますが、一応書き下しておくと、これは「Machine to Machine」の略、つまり、（人間ではない）機械と機械の間での通信サービスのことです。

M2Mの正確な定義となると逆に難しいのですが、「機械が自律的に発したトリガーを契機に通信をするタイプの送受信者のみからなる通信」と言う感じになるでしょうか。たとえば、インターネットをノートPCで使う場合、確かにノートPCも「機械」でインターネット（のサーバ）も「機械」ですが、そのノートPCが人間による通信を企図した操作を契機として通信を行っているので、これはM2Mにはなりません。

と言っても、じゃぁその契機をプログラミングしたのは人間じゃないか、なんてことになるので、この定義にはあまり踏み込みません（笑）。ただ、M2Mが持つ通信の特徴としていくつかが挙げられています。たとえば、「大量の機械が一斉に通信開始すること」「一回当たりのデータ量が少ないこと」「セッションが短く頻度が高いこと」などなどです。こういった特徴を持つことが、M2Mかどうかを考える一つの指標とすることも出来ます。

さて、このM2Mがなぜ脚光ワードになっているか、と言うと、もうお分かりのとおり、「人間の頭数にもリソースにも限りがある」と言う前提から、これ以上さらに成長を続けるのであれば、限りのある市場から別の市場に事業を拡大していかなければならないから、となります。で、その対象が「機械」。人間一人が生きていくには一人当たり何十台と言う機械に頼っていかなければならないわけで、と言うことは、潜在的に今の何十倍の市場が見込める、と言うのが、M2Mに脚光を当てている人たちの皮算用。

そんなわけで、いろんな分野のM2Mを活性化しようとしています。たとえば身近なところでは自販機。電子マネー対応とか身分確認対応で携帯電話システムが使われたのは有名な話。また、カーナビが自動で地図を更新したり、バス停にバス近接情報が出たり、気象観測ポストが自動でデータをサーバに送信する、と言うのもM2Mです。とにかく身の回り、M2Mのネタは腐るほど転がっています。

しかし一方、それが本当にコスト低減やサービス向上に繋がるのかとはまた別、従来どおり人間が一つ一つ対応するほうが速くて安い、なんてことも多々あります。たとえば電気の検針、あれを全部モバイル端末にしてしまえば省力効果は抜群ですが、一方、従来どおり人手でやっても家が密集している都会なら1件5分ほどで回れてしまいます。しかも必要なのは1ヶ月に1回。その1ヶ月につき5分（時給1000円換算なら80円程度？）を節約するために、基本料通信量端末代その他管理費のかかるモバイル端末にするのか、というと、これはちょっとありえないですよね。

と言うことで、M2Mは宝の山ではあるんですが、実は適用可能なものはそんなに多くない、むしろそこをしっかり見極めてサービス化しないととんでもない大ゴケが待っていると言えます。で、適用可能な案件の条件を集めてみると、やっぱり「大量で」「データ量が少なくて」「セッションが短く」「頻度が高い」と言う条件のものが、M2Mに向いている、と言うことになってくるんですね。

で、注目を集めつつあるのが、スマートグリッド。このコンセプトは話す人によってころころと変わるので私もここで「これが正しい定義だ」と断定は出来ないんですが、究極の目標は電力の最適な生産、消費、備蓄を自動で行うシステム、と考えます。

生産する機器（発電所、工場、家庭の発電機など）の情報と、消費する機器（工場の機械や各家庭の電気機器）の情報、備蓄する機器（揚水発電所や工場・通信局・家庭などの蓄電池）の情報を集め、消費に合わせて生産の増減と備蓄の取り崩しを調整し、燃料を使う生産を最小化したり出力調整の難しい生産機器への負荷を一定化したり、と言うことを行うのが目的と考えます。

こうなると、各家庭のすべての電力消費機器にこういった通信デバイスが必要になってきます。現実的にはブレーカあたりに統計予測機能のついた端末をつけるくらいがまず手始めになるでしょうが、こういった目的だと、10分に1回ごとに数バイトの情報を送る、と言うような非常に細かい通信が人の手を煩わせずに行われなければなりません。こういった目的にはM2Mな通信システムが不可欠で、今、携帯電話業界は主にスマートグリッドをターゲットとしたM2M通信システムの開発を行っているようです。

さて最後に、世界的動向。こういったM2Mへの興味のシフトは世界的動きです。どこの国でも人口に対する携帯電話の普及率はかなり高いところまで達しており、それ以上をのぞむにはM2Mしかないと考えているようです。標準規格開発でもM2Mは最重要課題で、たとえば、短時間での接続・切断を繰り返すことに対応するためにメッセージオーバヘッドを大幅に削った接続シーケンスを検討したり、一斉アクセスに対応するために無線機能としてアクセス時間を乱数化する機能を考えたり、と言うことが行われているようで、3GPPや3GPP2やWiMAXなど通信規格の垣根を越えた新しいM2Mのための標準化団体、「M2MPP」の設立まで考えられている、と言うのが世界的な状況です。

ということで、M2Mに関係しそうな話をつれづれなるままに書き付けてみました。でわ。

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さて先日のインフラ力分析を受けて、「インフラ最強のドコモとはいうけど、実際に使っていると印象が違うがどういうことだろうか」と言うメールをいただきました。

具体的には、レスポンス。RTT。要するに、インターネット接続をして使っているときの、そのレスポンスの速さで言うと、ドコモはいまいちだというお話です。

実は私もそれは認識しています。ちょっと古いデータですが、全社のpingデータを取った2年ほど前の記録によると、ドコモが120ms台、auがもう少し遅くて180近く、ソフトバンクがさらにやや遅くて200ms台、イーモバイルは90ms前後くらい、ウィルコムが6、70ms程度、と言う結果が出ています。詳しくはレスポンスを比べてみるをご覧下さい。

実のところ、インフラの強さとユーザエクスペリエンスはそのまま比例はしません。インフラの強さ弱さよりも、無線方式、ネットワークアーキテクチャ、そして何より事業者ポリシーによるところが大きいからです。たとえば、あるノードのポリシーについて、「輻輳を起こし易くなっても良いからレスポンスを最優先する」と言う設定もできるし、「輻輳を出来るだけ防ぎそのためにレスポンスを犠牲にする」と言う設定も出来ます。輻輳だけでなく、バルクのスループットだったり収容セッション数だったり、レスポンスのトレードオフになる要素は山ほどあります。

上のリンク記事の中にも軽く書いてありますが、たとえばドコモとauのレスポンスの差は、ほぼ100%、方式による差であると特定できます。一方、同じ方式のドコモとイーモバイルの差、これについては、ネットワークアーキテクチャとポリシーの差です。

ドコモは、イーモバイルに比べると圧倒的に多数の加入者を抱え、パケット接続トランザクション数で言えば100倍では足りないでしょう（iモードによるこまめな接続・切断が繰り返されるため）。くわえて、IP接続契約者数から推定すれば音声ユーザは1000倍の規模に近いはずです。

携帯電話サービスでは、パケットよりも音声を優先するのが基本です。少なくともWCDMAでは音声もパケットも全く同じ無線帯域を共有するので、音声が多ければその分パケットを我慢しなければなりません。我慢するにも単に割当を小さくする方法もありますし、あるいは、できるだけ無線ペイロードぎりぎりの大きさにまでデータを貯めてから送信することでパケット占有率を下げるとう方法もあります。つまりパケットを最適化する過程で「待つ」と言う動作をあえて入れているためにレスポンスが落ちるということはありうるんですね。

こういった原因でのレスポンスの低下はもちろん一例に過ぎませんが、ネットワークにどの程度余裕を持たせるか、パケット通信のためにどの程度処理能力や有線/無線リソースを無駄づかいしても良いのか、そういった事業者ポリシーにより、レスポンスを調整しているという面があるわけです。

そういった中で、たとえばUQやイーモバイルなどの（実質）データ専業事業者では、データに特化することで数々の頚木を逃れ、思い切ったレスポンス向上の設定をすることが出来る、と言うことができます。

と言うことで、質問者の方も、WiMAXやイーモバはかなりレスポンスが短いけどドコモはどうしようもなく遅い、と書かれていましたが、莫大な音声加入者数を持つ以上、データ専業事業者に対してデータの性能で上回るのはさすがに難しい、と言えます。

もちろん、こういった理由も無く、本当に単なるインフラの弱さのためにレスポンスやセルスループットを落としてしまうようなことも起こりうるわけです。ただ、もし「インフラの弱さ」がレスポンスの低下を起こしているのなら、その場合は時間によってそれが大きく変動します。レスポンスでいうなら、極端に言えばレスポンス時間が有限の値から∞（レスポンスが返ってこない=パケットロス）の間でふらつくような状況（要するにランダムなパケロス）というのは確実にインフラの弱さです。逆に、レスポンスが多少遅くても時間帯に寄らず一定しているのなら、そのインフラはきわめて強いと言えます。インフラの強さを測るには、絶対値よりもその揺らぎの大きさを見るべき、と言うことです（もちろん、サービス利用者としては要件として絶対値を見るのが当然ですが）。

取り留めなくなりましたが、要するに、技術もポリシーも違う中ではさまざまな性能の絶対値自体はさほどインフラの強さを反映せず、むしろその与えられた絶対値がどれだけ安定しているかと言う方がインフラの強さを反映するのです、と言うことが言いたかったわけで。100Mbps出ます！と謳うサービスの実効速度が日によって10Mだったり90Mだったりするよりは、1Mbps出ます！と言うサービスが毎日変わらず1Mbpsで安定しているほうが「インフラの力がある」と言える、と私は考えます（自身のNWの実力を正確に把握できているという意味でも）。

もちろんベストエフォートのパケット通信で、サービスレベルの補償をしている例はまず無いと思いますが、最大瞬間風速よりもいかに必要な時間・必要な場所で必要な性能を安定して得られるかを重視する、と言う選び方もあります。最大瞬間風速をたたき出すのは比較的簡単ですが、安定した性能を出すことは非常に難しい、そこがインフラの底力として見えてくるわけです。そういった強さがありそれが評価されたからこそ、ミッションクリティカルな用途、たとえばIC決済自販機やタバコ自販機のTaspo対応などで、ドコモが選ばれる、と言うような結果となって見えてくるわけです。

と言うことで、インフラが強いはずのドコモなのにレスポンスがよろしくないのはなぜ、というところについて簡単に自説展開のひとことでした。でわ。

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さて、またまたメールで頂いた質問から。「900MHzの割当が近いといわれていますが、ドコモの850MHz帯に近く干渉を与えることになるため、iPhoneなどはそのままでは動かせないのではないかと言う意見もあるようですが、どうでしょうか」と言う感じ。

一応おさらいしておくと、新しい900MHz帯のプロファイルは、上りが900～915、下りは945～960が有力とされています。一方、ドコモの割当は、下りが875～890。新900帯の上りの下端から、わずか10MHzしか離れていない、と言うことになります。

さらに問題は、新900帯の上り、つまり「端末からの発射」と、ドコモ850帯の下り、つまり「端末での受信」が近いということです。干渉の話をするとき、いろんな干渉がありますが、やはり一番の重要なパラメータは「干渉源と被干渉者の距離」で、そういう意味では端末→端末と言う干渉が一番影響が大きくなります。

実はこの日本の新割当、今、3GPPで最もホットなトピックの一つになっています。3GPPでもまさにこの端末間干渉の問題が議論されていて、従来の900MHz帯（欧州アジアなど）をサポートした端末がドコモの850MHz帯に干渉を与える可能性はあるのか無いのか、と言う話になっています。

結論から言うと、拡散のあるWCDMAでは大丈夫そうだけど、LTEではだめそう、と言う感じになっています。つまり、今現在出まわっている900MHz帯対応の端末は、日本の新しい900MHz帯で使いたいとき、WCDMAならOKだけどLTEは使えないということです。

ちょっとマニアックな話になりますが、こういった「周波数帯の対応」については、各国でそれぞれ違う電波法に従うことになります。しかし、国ごとに端末を作り分けるなんてことは現実的ではありません。そのため、3GPPで、「各国の規定の最大公約数」をより集めて、「バンド」として定義し、3GPPの仕様に沿って作れば世界どの国でも同じバンド規定で動作できるように作ってあります。

もちろんこのために、ある端末があるバンドに対応しました、と言うことを証明するための厳しい試験があります。その試験を通過した端末だけが、そのバンドに割り当てられた「バンド番号」を持つネットワークで動作できるようになるわけです。

さて話を戻します。先ほどWCDMAならOKでLTEはダメ、と言う話、もちろん、WCDMAなら従来の900MHz帯（バンド番号=8）をそのまま使えますが、では、LTEではどうするのか。その答えは、日本のために新しいフィルタの装着を義務化し、そのフィルタ規定を盛り込んだ新しいバンド番号を作る、と言う手順を踏むことになります。と言うのは、一旦作られたバンドに対して、新しい規定を追加することは原則禁止されているからです（あるバンドに対応した端末を作った後でバンドの規定が変わってしまうと、既に出荷済みの端末で対応できなくなるため）。

ちなみに、多くの移動機メーカは、当然ながら、バンド番号=8のデバイスをそのまま再利用したいと思っています。新しいハードウェアを追加なんてことになると結構なコスト増だからです。そのため、今3GPPでは、新しいバンドを作りそこにドコモ850MHz帯への干渉を避けるための規定を盛り込み、なおかつ、干渉を減らすためにフィルタを追加する代わりに送信出力を下げてもよいとする規定を入れる方向のようです。これであれば、ハードの追加は必要なく、日本の新しいバンドを検出したら送信出力を下げるようにソフトウェアを書き直すだけで済むからです。

残念ながら、こういったことをやっても、既に出荷済みの端末は対応できません。それは、その新しいバンドの試験をパスしていないからです。いくらソフトで対応できても、試験をパスしていない限りは電波法違反です。ただ、WCDMAは現行規定でもドコモに干渉を与えずに動きそうと言う話もあるので、もし新900MHz帯でWCDMAをやります、なんてことになれば、古い900MHz帯（バンド番号=8）に対応したWCDMA端末が、新しい900MHz帯でも動くようになるかもしれません。

一応、新900MHzはLTEを条件にするんじゃないかとは言われていますが、まぁ、ソフトバンクに割当になれば確実にWCDMAで利用するでしょうから、そういう意味では、新900MHzは（多分）従来の欧州アジアの900MHzと互換性のあるものになる、といえるかもしれません。WCDMAで使う限りは、ここは実は一番使い勝手の良い割当になりそうな感じです。ちなみに、700MHz帯に関しては、どうやらテレビなどへの干渉が問題になりそうな予感です（こっちも10MHz程度しか離れていないはず）。こっちはアジア共通割当としてアジアで調整を進めているようですが、日本だけ特殊規定追加、なんてことになりそうな感じ。

と言うことで、新900帯からドコモへの干渉の話でした。

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