Android 特集・連載

【連載:スルッとわかる! 高速通信規格「LTE」-最終回-】

「SoftBank 4G LTE」と「SoftBank 4G」の2つの高速通信規格を持つ、ソフトバンクのLTE戦略とは?
《LTEインタビュー:ソフトバンク編》

文●石野純也

2012年12月03日 15時00分

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 iPhone 5の発売と同時にLTEサービスの「SoftBank 4G LTE」を開始したソフトバンク。一方で、同社は傘下にWireless City Planningという企業を持ち、AndroidではAXGP方式「SoftBank 4G」を展開中だ。前者はドコモやKDDIと同じ通信方式で、下りの速度は10MHz幅のエリアで最大75Mbps5MHz幅のエリアで最大37.5Mbps。3Gとして活用していた2GHz帯を転換して、エリアも急速に拡大している。対するAXGPは、PHSの基地局を活用しながら都市部を中心に密なエリアを構築中だ。下りの最大速度は110Mbpsで、周波数は2.5GHz帯を利用している。

 では、ソフトバンクは2つの通信方式をどのように使い分けているのか。同社でネットワーク企画を統括する関和智弘氏と、Wireless City PlanningでAXGPを担当する北原秀文氏に方針を聞いた。

※Wireless City Planning株式会社は、ソフトバンク傘下の電気通信事業者。ソフトバンクモバイルは、Wireless City Planningから、AXGP方式を利用したサービスを借り受ける形(MVNO)で「SoftBank 4G」を展開している。


2つの通信方式を並行して進める
ソフトバンクのLTE戦略とは?


――Androidで使われているAXGPは、中国やインドなどでも採用が検討されている「TDD-LTE」と完全互換と言われています。「LTE」という点では、ソフトバンクがiPhone 5で使うLTEと何が違うのでしょう。まずは、技術的な違いの基本を教えてください。

 アンドロイド端末向けの「SoftBank 4G」は、
 
上りと下りの速度を自由に設定できるのが強みです

Wireless City Planning株式会社
技術統括部
技術企画部
部長

北原 秀文 

 

 

北原氏:基本的な仕組みはほぼ同じですが、データをどのように運ぶのかという考え方が異なります。(iPhone 5や他社が使う)FDD方式のLTEは、周波数を上りと下りに分け、それぞれでデータのやり取りをしています。一方、AXGPの採用するTDD方式は、同一周波数の中で時間を分け、上りと下りのデータを運んでいます

 インターネットでは、ダウン方向の速度を重視することがほとんどですが、TDDは上りと下りの比率を自由に割り当てることができます。ですから、多い方のダウン方向の通信に時間を使えば、データ通信で有利になるのです。

FDD-LTE(SoftBank 4G LTE)と,
  AXGP(SoftBank 4G)の通信方式の違い

《LTEインタビュー:ソフトバンク編》

「FDD-LTE」は、「上り」と「下り」で使う周波数帯を別にして運用する「周波数分割多重」という方式を採用している。対して、ソフトバンクが採用している「AXGP」(TDD-LTE互換)は、同じ周波数帯で「上り」と「下り」の通信を時間で分割する方式である「時分割多重」を採用している。「上り」と「下り」でデータを運ぶ時間の長さを変えることで、速度の調節が可能となる。

――今、AXGP(SoftBank 4G)は下りが76Mbpsですが、上りが15Mbpsに抑えられているのは、ダウンロードの速度を重視した割り当てにしたからということですね。

北原氏:AXGP(SoftBank 4G)では、20MHz幅3:1で割り振って、約7割を下りに使っています。そこにMIMOで4×4のアンテナを入れれば4倍に、8×8のアンテナを入れれば8倍に速度が上がるというのが基本的な仕組みです。

「MIMO」技術で通信が高速化する仕組み

《LTEインタビュー:ソフトバンク編》

MIMO(マイモ)とは、複数のアンテナを組み合わせて、データ送受信の帯域を広げる無線通信技術。複数のアンテナで同時に分割されたデータを送信し、受信時にそれらを合成することで通信の高速化を図る仕組みとなっている。

――ソーシャルネットワークなどの普及で上りの速度も、徐々に重視されるようになってきました。時間で分割して速度を割り当てるということですが、これは、あとから速度の割合を変更できるのでしょうか。

北原氏:一度ユーザーが使い始めてしまうと簡単には変更できませんが、プランを作ってきちんとやっていけば、移行することは可能です。

――ルーターでは下り最大110Mbpsの速度が出ています。スマートフォンが76Mbpsなのはなぜでしょう。

北原氏:端末に入っているチップセットが「カテゴリー4」に対応しているかどうかで、速度が変わります。AXGP(SoftBank 4G)にはカテゴリーが5まであり、上に行けば行くほど速度が上がります。現状のスマートフォンにはカテゴリー4を採用したチップが搭載されていないので、最大で76Mbpsになります

――スマートフォン用のチップはまだないということでしょうか。

北原氏:世界標準の中では、カテゴリー4の登場はもう少し先になります。現時点でカテゴリー4に対応しようとすると、そのほか(※)のベンダーからチップを調達する必要があります。

※現状、ソフトバンクが販売しているAXGP(SoftBank 4G)対応アンドロイド端末は、すべて米国クアルコム社の「カテゴリー3」対応のLTEチップを採用しているため、「カテゴリー4」に対応させるためには、クアルコム社以外のLTEチップを採用しなければできないという意味。

端末のカテゴリー対応表

  1 2 3 4 5
下り最大通信速度 10Mbps 50Mbps 100Mbps 150Mbps 300Mbps
上り最大通信速度 5Mbps 25Mbps 50Mbps 50Mbps 75Mbps
最大周波数帯域 20MHz 20MHz 20MHz 20MHz 20MHz
対応変調方式(下り) 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM
対応変調方式(上り) 16QAM 16QAM 16QAM 16QAM 16QAM
サポートするMIMO(下り) オプション 2×2 2×2 4×4 4×4

2013年春以降に発売になる端末は、カテゴリー4に対応したモデルが増えてくる予定となっている。

――その辺りの事情はFDDのLTEと同じで、米国クアルコム社のカテゴリー4対応のチップが出てくるのを待つということですね。ところで、AXGP(SoftBank 4G)はFDDのLTEと同様、3GとのハンドオーバーCSフォールバックもサポートしています。Wireless City Planningはソフトバンクモバイルの傘下とはいえ、元々は違う会社だった2つのネットワークを、ひとつにまとめて運用するのは大変だったのではないでしょうか。

北原氏:3gppに準拠した通信方式なので、ハンドオーバーCSフォールバックといった技術は標準でサポートしていいます。

 LTEのスピード競争に勝っていくことは
 今後、非常に重要になると見ています

ソフトバンクモバイル株式会社
モバイルネットワーク本部
副本部長
兼 ネットワーク企画統括部
統括部長

関和 智弘 

 

 

関和氏:Wireless City Planningから、ソフトバンクモバイルが借り受けているのは無線部分とそれを制御する部分で、EPC(Evolved Packet Core=LTEや3Gなどを収容するコアネットワーク装置)というコアの一部も、Wireless City Planningのものです。一方で回線交換の音声部分はソフトバンクモバイルが持っていて、それをモバイルパケットアクセスと組み合わせています。なぜ2社のネットワーク間で運用の連携ができるのかと言われれば、両方とも世界標準だからです。両方をつなげば、ひとつネットワークとして、ハンドオーバーやCSフォールバックも問題なくできます


――PHSでは、基地局を適当に設置しても自律的にエリアが作られるという仕組みもありました。

北原氏:PHSは20年近く運用してきた、こなれた技術です。同じことをAXGPでするには、もう少し成熟が必要です。ただ、セル設計フリーの思想は最終的なビジョンとして持っています。初期段階として、SON(Self Organizing Network=ネットワークのパラメーター設定やチューニングを自動で行う技術)のような技術を入れつつあるところです。

――では、現時点でのエリアは、どのようなポリシーで設計されているのでしょうか。

北原氏:2.5GHz帯という非常に高い周波数帯を使っているので、2GHz帯や900MHz帯のように、全国をカバーするのは難しいですね。周波数が高いので、中にはなかなか電波が入りづらい場所もあります。なので、まずは速い回線スピードに対するニーズが高く、キャパシティが必要な東名阪などの都市部に基地局を打っていくというのが、エリアの基本的な考え方になります。

ソフトバンク(イー・アクセス/Wireless City Planning)周波数割り当て

《LTEインタビュー:ソフトバンク編》

ソフトバンクが使用する周波数帯域は、上記のようにイー・アクセスが持つ1.7GHz帯と、Wireless City Planning(WCP)が持つ2.5GHz帯を加えて、現状5バンドとなっている。1.7GHz帯のサービス開始は、2013年春頃を予定している。

――VoLTE(※)のような音声も想定しているのでしょうか。

北原氏:技術的にはできます。ただ、2.5GHz帯はBWA(Broadband Wireless Access)というデータ通信専用の帯域で、音声を導入しようとすると色々なところに手を入れる必要があります。一筋縄ではいかないと考えています。

※VoLTE(Voice over LTE)は、LTE上での音声通話を実現する技術。「VoLTE」が導入されると、LTEデータ通信中に着信があっても3G回線にフォールバックする必要がなく、そのままLTE回線で受話できるようになる。

――ソフトバンクとしてみると、AXGP(SoftBank 4G)のほかにFDD方式のLTE(SoftBank 4G LTE)も始めました。

関和氏:AXGP(SoftBank 4G)に関しては先ほど北原が申し上げたように、都市部中心の戦略です。特にここ1~2年に関しては高容量を目指した展開をして、データ通信専用のデバイスがある程度の数になっても十分なスループットを出せるようにしていきます。一方で、FDDのLTE(SoftBank 4G LTE)に関しては、今現在の3Gのカバーエリアと極力同じにいていくことに視点を置いています。現段階では3Gほど広くはありませんが、同等なところを狙って広めのネットワークを目指しています。

 ただ、2GHz帯のFDD(SoftBank 4G LTE)に関しても、都市部に密に打てば、高容量のネットワークになります。AXGP(SoftBank 4G)とどう違うのかという点では、スマートフォンに特化した形のネットワークにしたいと考えています。VoLTEを見すえて進化させられるよう、重点的に展開のポイントを決めています。

 また、今現在に関して言えば、FDDのLTE(SoftBank 4G LTE)を使える端末はiPhone 5しかありません。iPhone 5への最適化を行い、iPhone 5のユーザーに満足度の高いネットワークにしようというのも、ポイントのひとつです。

――2GHz帯の15MHz幅で運用している3Gの帯域を、LTEのために移行させるのは、周波数のやりくりが大変ではないでしょうか。特に東京の山手線駅や山手線内は大変だとうかがっています。

関和氏:山手線の中の数駅は、やはり厳しいですね。ここでは、プラチナバンド(900MHz帯)を充実させる(その分空いた2GHz帯をLTEに移行する)ことに視点があります。まだ容量的に混み合っているところはありますが、予定局が立ち上がればトラフィックは十分さばけるようになります。

――2GHz帯は、iPhone専用なのでしょうか。

関和氏:今Androidで採用していないためそういう姿になっていますが、iPhone専用で行くと決めたわけではありません。

――プラチナバンド(900MHz帯)でのLTEは展開されないのでしょうか。

関和氏:総務省に対して申請した内容では、今後、プラチナバンド(900MHz帯)は、15MHz幅まで割り当てられることになっています。ただ、現時点では 15MHz幅のうち10MHz幅がMCA(タクシー無線などの業務用無線)などで使用されているため(免許の失効は2018年)、すぐには我々が使えない状態です。ただ、使えるようになった際には10MHz幅についてはLTEにすると約束していて、割り当ての条件でもあるので、全国で展開していきます。

――プラチナバンド(900MHz帯)の10MHz幅は、前倒しで移行しようと苦労されていると聞きますが。

関和氏2018年がMCAの免許失効期限ですが、我々の努力でどれだけ短くできるかがポイントだと考えています。現在、10MHz幅を使われている方々(タクシー会社など)にお願いしているところですが、レンタルビデオ店や図書館で使われている管理用のICタグに使われているRFID(Radio Frequency IDentification)などの無線も、900MHz帯を使用しているものが多いので、前倒し移行を一気に進めるのは、なかなか大変ですね。

――3Gに使っている5MHz分を、先にLTEにしてしまうことはないのでしょうか。

関和氏:電波の補完で、今までケータイが使えなかったところでも使えるようになると大々的に宣伝している以上、プラチナバンドを使った3Gは外せないというのが今の見方です。環境の悪いところでも使える非常に有効な電波になっていますからね。

周波数帯による電波の到達距離イメージ

高速通信規格LTEの基礎知識

電波は周波数が低いほど、遠くまで到達し、屋内にも浸透しやすいという特性がある。

――今後、ソフトバンクモバイルと経営統合を果たすイー・アクセスの1.7GHz帯も利用できるようになります。統合は大変だと思いますが……。

関和氏:何らかの形で、シームレスなFDDのLTEにしていきたいですね。事業者が違うので、制度も気にしなければならないと思っています。ただ、今は技術的な検討を重ねている段階で、こうすれば大丈夫とお話しできる段階ではありません。もちろん、イー・アクセス社がイー・モバイル ブランドとして事業を継続できることにも、重点を置きながら検討しています。


さらなるLTEの高速化と
エリア拡大についての計画は?


――他社同様、LTEの高速化も計画されているのでしょうか。

関和氏来年度早々に110Mbpsを実現することは、競争上非常に重要になると見ています。そのキーファクターも1.7GHzです。2GHz帯では10MHz幅を提供しているエリアが限定的で、郊外が中心になってきます。そうなると、やはり1.7GHz帯に負うところが多くなってきます。先ほど説明したように、このイー・アクセスとの経営統合を実現することで、我々もスピード競争に入っていくことができます。一方で、Wireless City PlanningのAXGP(SoftBank 4G)は、ネットワーク側ではすでに110Mbpsに対応しています。Androidではその部分を訴求していくことになると思います。

――速度以外では、電池の持ちも焦点になっています。iPhoneは、LTEの基地局をチューニングすることで電池の持ちも改善しました。なぜ、あのようなことができたのでしょうか。

関和氏:3gppで規定している無線のパラメーターがいくつかあり、その中で電力制御や通信のオンオフの頻度などを変えています。その前の段階では通信が途切れづらいといったことを重視してパラメーターを調整していましたが、KDDIに対抗できるよう、電波を検索する頻度を減らすパラメーターセッティングにすることを実施し、結果としてKDDIと同等かそれ以上になっています。

――競争の結果ですね。

関和氏:我々も決してサボっていたわけではありませんが、社内にも火がついたのは事実です。それまではハンドオーバーがスムーズにしやすいなど、技術者が運用しやすい方向にという視点がありました。

――逆にハンドオーバーしづらくなる、ということはないですよね?

関和氏:元々かなり余裕をも持たせすぎていたので、そこを食いつぶしてここまでは大丈夫というところまで調整をかけています。LTEの基地局は、今設置途中です。今までは完璧にネットワークを構築し終わった場合の設定になっていましたが、それだと電波の弱い場所だとどうしても消費電力が上がってしまいます。設定を今のネットワーク局数に最適化したというのもあります。

――年度末に1万9000局設置が目標というのは、かなり早い展開ですが、なぜそこまで急速に整備できるのか改めて説明してください。

関和氏:W-CDMAと同じ場所にLTEの局を設置することができ、無線機も共用というのが大きいですね。同じ筐体の中に入れる形で展開できます。苦労しているのは、プラチナバンドと同時並行にやらなければいけないことです。人的リソースにも限界があるので、プラチナバンドとLTEの工事の調整をしなければなりません。どちらを優先するのかというより、どちらも優先するという会社なので(笑)。その調整が一番大変です。

――LTE Advancedに関して、他社も徐々に動き始めています。ソフトバンクとしては、どのような計画があるのでしょうか。

関和氏LTE Advancedキャリアアグリゲーション(※)には、積極的に準備を進めているところです。2GHz帯900MHz帯の標準化も、我々から働きかけています。

※キャリアアグリゲーションとは、複数の割当周波数を組み合わせ、より大きな帯域幅を仮想的に作り出す技術のこと。ソフトバンクでは、2GHz帯と900MHz帯の周波数帯域を束ねることによって帯域幅を仮想的に拡げ、LTEのピーク速度や平均速度の向上を目指すとしている。


――1.7GHz帯を使ったキャリアアグリゲーションの予定はまだということですね。

関和氏:ソフトバンクモバイルと、イー・アクセスは別の会社なので、まだ積極的に動いてはいません。

――ソフトバンクは1.5GHz帯も、DC-HSDPA(ULTRA SPEED)などで運用しています。ここは、どのようにしていくのでしょうか。

関和氏:今のところ、積極的にLTE化しようとは考えていません。1.5GHzがグローバルバンドではないというのが、ひとつの理由です。  また、まだまだW-CDMAのユーザーが全体の過半数を占めている状態で、そのデータ通信を支えているのが1.5GHz帯です。データカードやフィーチャーフォンが1.5GHz帯を使っていますし、AXGPAXGP(SoftBank 4G)対応のWi-FiルーターやAndroidも3G側は1.5GHz帯です。そのデータ通信を支えるためというのが、一番の理由ですね。


 最終回となる今回は、ソフトバンクのLTE戦略と今後の展望について、担当者にお話しを伺った。12月15日から開始予定のiPhone 5のテザリング対応も含め、ソフトバンクのLTE戦略は要注目だ。


ソフトバンク LTEまとめ

周波数帯域 帯域幅 下り最大速度
2.5GHz帯
AXGP(SoftBank 4G)
20MHz幅 110Mbps (AXGP)
2GHz帯
iPhone 5向け(SoftBank 4G LTE)
5MHz幅
(一部エリア 10MHz幅)
37.5Mbps
(一部エリア 75Mbps)
1.7GHz帯
iPhone 5向け(SoftBank 4G LTE)
5MHz幅
(一部エリア 10MHz幅)
37.5Mbps
(一部エリア 75Mbps)







 

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