モバイルWiMAX標準化への取組み

モバイル

WiMAX標準化への取組み

Mobile WiMAX Standardization Activities

あ ら ま し

モバイルWiMAXは，WiMAXフォーラムが定めるMobile WiMAX System Profileに基づ く無線システムで，詳細な無線仕様はIEEE802委員会の下部組織である802.16WGが定め る802.16無線仕様を参照している。したがって，モバイルWiMAXの標準化は，802.16WG とWiMAXフォーラムの2箇所で行われていると言える。 本稿では，二つの標準化団体802.16WGとWiMAXフォーラムの目的と運営の違いについ て簡単に述べ，それぞれの場所での富士通の活動について紹介する。技術的な見地で議論が 行われる802.16WGでの標準化では，世界各地にある研究所を主体としたグローバル体制に より活動を行っている。一方，事業性が重視され開発する製品の認証試験や他社製品との接 続性に密に結びついた議論が行われるWiMAXフォーラムでの標準化では，開発部門を主体 とした活動を行っている。 Abstract

Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access (Mobile WiMAX) is a wireless system based on the Mobile WiMAX system profile, as defined by the WiMAX Forum. Detail specification is given in the 802.16 WirelessMAN standard, defined by a subgroup of the IEEE 802 committee called the 802.16 Working Group (WG). Thus, the Mobile WiMAX standard is being created by two different organizations: 802.16 WG and WiMAX Forum. In this article, we briefly discuss the differences in objectives and operation of the two standards organizations and introduce Fujitsu’s related activities. Fujitsu has formed a team from its laboratories around the world to participate in the technology-oriented standardization efforts of the 802.16 WG, and Fujitsu’s product development groups are active in the industry-focused WiMAX Forum, discussing issues such as product-certification testing and interconnectivity with other companies’ products.

中村道春（なかむら みちはる） NGWプロジェクト部無線方式開発 部 所属

現在，無線通信方式の研究開発に 従事。

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ま え が き

モバイルWiMAXは，WiMAXフォーラム(1)_が定

めるMobile WiMAX System Profile(2)_{に基づく無線} システムを言う。WiMAXフォーラムは，500を超 える企業が加盟する民間の業界団体で，モバイル WiMAXを産業としてプロモーションすることを目 的としている。モバイルWiMAXのSystem Profile は，米国の電気電子技術に関する非営利団体である IEEEの中にあるIEEE802委員会の下部組織である The IEEE802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards（以下，802.16WG）(3)

が定める802.16無線仕様(4)_{を参照している。また，} WiMAXフォーラムは，802.16無線仕様では規定さ れないネットワーク仕様も作成している。したがっ て，モバイルWiMAXの標準化は，ベースとなる無 線仕様を定める802.16WGと，WiMAXフォーラム の2箇所で行われていると言って過言ではない。富 士 通 は ， 無 線 シ ス テ ム の エ キ ス パ ー ト と し て 802.16WGで無線仕様の開発にかかわる一方で， WiMAX フ ォ ー ラ ム 設 立 メ ン バ の 一 員 と し て WiMAXフォーラムの運営にもかかわっている。 本稿では，これら二つの標準化団体の役割の違い と，これら二つの団体における富士通の標準化活動 状況について解説する。 802.16WGとWiMAXフォーラム 802.16WGとWiMAXフォーラムは，その目的を 大きく異にする。802.16WGは，中・長距離の広帯 域無線アクセスを行うための無線仕様について物理 層・MAC層の具体的な仕様を定めるのに対し， WiMAXフォーラムは，モバイルWiMAXの産業的 なプロモーションを目的とする。802.16WGでの議 論は，主に技術的な見地で行われ，技術的にメリッ トが示されるかどうかが重要な判断基準となる。一 方 ，WiMAX フ ォー ラムで の議 論は， モバ イ ル WiMAXが産業として成功するかどうかの観点が重 要視され，事業者やベンダの意図が大きく反映さ れる。 802.16WGとWiMAXフォーラムの違いは，会議 の運営や議決の進め方の違いにも現れている。以下 に簡単に両者の会議運営，議決の進め方について述 べる。802.16WGは，2箇月に1回の会合を開いてい る。会合の出席者は，出席状況に応じてメンバ，オ ブザーバなどステータスを与えられ，メンバになる と議決を行う多数決に参加できる。一般議事の議決 は過半数の賛成で進められるが，無線仕様本文の変 更や追加は75％の賛成を必要とする。これによっ て，技術的な正当性がより広く認められた提案が無 線仕様として採用されるようになっている。高い専 門性を持った個人が数多く参加することをよりどこ ろにしており，会議参加のステータスは各個人に与 えられる。したがって，多くの個人を参加させた企 業ほど議決を優位に運ぶことになる。ただし，特定 の企業が支配的であるとみなされると，WGの活動 停止などの措置がとられることがあり，一定の歯止 めがかかるようになっている。 一方，WiMAXフォーラムは，年3回のフォーラ ム全体会合のほか，各WG（WiMAXフォーラムに おけるWGについては後述）ごとに会合や電話会議 が頻繁に開かれている。802.16WGと異なり，会合 への出席や電話会議の参加が企業ごとに管理され， PrincipalメンバとしてWiMAXフォーラムに加盟し， かつ会合や電話会議に一定の出席を記録している企 業による1カンパニー 1ボート（1社 1票）によっ て議決が行われる。議決に先立って各社の事業の意 向を問うサーベイが行われることがあり，より多く の企業が興味を示した内容が議決に対して優位に働 くことになる。 802.16無線仕様とモバイルWiMAX モ バ イ ルWiMAX は ， 前 述 し た よ う に ， 802.16WGが定める802.16無線仕様に基づいた無線 システムであるが，802.16＝モバイルWiMAXでは な い 。 こ こ で は ，802.16 無 線 仕 様 と モ バ イ ル WiMAXの関係について述べる。 802.16WGが定める無線仕様は，様々な利用シナ リオに対応して最適な動作ができるように，コアと なる無線仕様以外に選択可能なパラメタやオプショ ン機能が数多く定義されている。モバイルWiMAX のSystem Profileは，これらの選択可能なパラメタ やオプション機能の中から，WiMAXフォーラムが， モバイルWiMAXとして統一したシステムが構築さ れるようにパラメタやオプションを選択して定義し たリストであると言える。つまり，802.16WGに よって定められた詳細な無線仕様の中からWiMAX

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フォーラムが定めるSystem Profileに従った機能を 実装することで，モバイルWiMAXに準拠した無線 システムが構築されることになる。現在，富士通を はじめ世界各地で機器の開発が行われているモバイ ルWiMAXは，System Profile Release 1.0に基づく

も の で あ る 。WiMAX フ ォ ー ラ ム で は ， 現 在

Release 1.5のSystem Profileを作成中であり，将来 はRelease 2.0を作成する予定になっている。 また，基地局をはじめとするインフラとしての WiMAXシステムを構築するためのネットワーク仕 様については，802.16無線仕様がカバーするもの ではなく，WiMAXフォーラムがその詳細な仕様を 作成している。 802.16WGと802.16無線仕様 802.16WGは，中・長距離の広帯域無線アクセス の無線仕様を定めることを目的としている。1999 年の発足以来，2009年3月に60回目の会合を迎える。 図-1に802.16WGの組織構成を示す。802.16WGの 中では，いくつかのTG（タスクグループ）におい て，新しい無線仕様の開発や既に公開した仕様のメ ンテナンスが行われている。現在活動を行っている TGは，以下の四つである。 （1） TGm ITU-RのIMT-Advancedとして提案する無線仕様 を作成する。 （2） Relay TG 中継局機能に関する無線仕様を作成する。 Chair TGm IMT-Advanced Relay TG Relay Station Maintenance TG Maintenance License exempt TG

License exempt band

Study Group (SG) 図-1 802.16WGの組織 Fig.1-Organization of 802.16WG. 802.16-2004/ Cor1 • Maintenance 802.16e • Mobile Amendment 802.16-2001 •10–66 GHzLOS • PHY: SC (Single Carrier) 802.16-2004/ Cor2 • Maintenance 802.16a-2003 • 2–11 GHz NLOS • PHY: SCa, OFDM,

OFDMA 802.16-REVd • <11 GHz NLOS 802.16e-2005 802.16-2004

(802.16-2009?)

LOS：Line-of-sight NLOS：Non-line-of-sight P802.16REV2 • Maintenance • （H）FDD for OFDMA CL-MIMO，VoIP 図-2 802.16WGで作られた主な仕様 Fig.2-Main standards developed by 802.16WG.

（3） Maintenance TG すでに公開した無線仕様のメンテナンスを行う。 （4） License exempt TG 免許不要バンドで使用するために必要な対応仕様 を作成する。 また，TGが新たな無線仕様の開発を始める前に SG（スタディグループ）を組織してフィージビリ ティスタディを行うこともあるが現在活動している SGはない。 ここで，802.16WGが作成してきた主な無線仕様 をまとめると図-2のようになる。802.16WGが発足 後 最 初 に 作 成 し た 無 線 仕 様 が802.16-2001 で ， Single Carrier変調により，10～66 GHzの見通し 回線に使用するものであった。その後，2003年に で き た802.16a で は ， Single Carrier の ほ か に OFDMおよびOFDMA方式の物理層を追加し，2～ 11 GHzの見通し外回線で使用できるように拡張し た。続いて802.16-REVdとして2 GHz以下の周波 数へ対応するなどの若干の修正を行うとともに，そ れまでに作成された無線仕様の統合作業を行い，そ れで完成したものが802.16-2004である。そして， 802.16-2004をベースにして移動通信で使用するた めの拡張を行ったものが802.16eである。802.16e は ， ほ ぼ 同 時 期 に 並 行 し て 作 成 さ れ た 802.16-2004/Cor1（802.16-2004の不具合修正1）と合わせ て一つにしたものが802.16e-2005として公開され ている。

802.16e-2005の公開後，Mobile WiMAX System Profile Release 1.0に基づく機器の開発および試験 が世界中で行われ，その過程で仕様の明確化や修正 の必要が数多く出てきた。Maintenance TGでは， そのための仕様のメンテナンスを行っている。当初 は802.16-2004/Cor2（802.16-2004の不具合修正2）

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としてメンテナンスが行われていたが，現在では P802.16REV2プロジェクトとしてその作業が継続 さ れ て い る 。P802.16REV2 は，Mobile WiMAX System Profile Release 1.0システムの不具合解決 だけでなく，System Profile Release 1.5での盛込 みをねらった事実上の機能拡張も仕様修正という名 目で扱われている。P802.16REV2は，2009年前半 に終了する予定で進んでおり，プロジェクトの終了 後に公開される仕様はおそらく802.16-2009と呼ば れることになると思われる。 802.16jと802.16m

802.16WGではMobile WiMAX Release 1.0およ び1.5のベースとなる802.16REV2無線仕様のほか， 中継局機能を定める802.16jや，IMT-Advancedに 適合する無線仕様を目指す802.16mの無線仕様の開 発も行われている。ここではこれらについて述べる。 802.16jは，802.16eに無線中継の機能を追加する 仕様で，中継局（RS）と中継局の対応ができる基 地局（MR-BS）を定義する。移動局については 802.16eの移動局がそのまま使用されることを前提 としている。富士通はRelay TGの前身のRelay-SG の段階からこの標準化に積極的に関与し，仕様の作 成に大いに貢献してきた。Draft7が2008年11月現 在の最新のドラフトであり，2009年前半までに標 準化活動を終える見込みである。 802.16mはIMT-Advancedの一つとしてITU-R標

準 を 目 指 す 仕 様 で ，Mobile WiMAX System

Profile Release 2.0はこれがベースになる予定であ る。802.16m の仕様は，要求仕様（SRD），評価 手法（EVM）の作成を終え，現在は動作の概要を 記述するシステム記述（SDD）の作成および基本 的な無線フレーム構造を取り決める作業が始まって いる。技術を標準にする上で非常に重要な作業段階 にあると言え，毎回の会合には300人を超える大人 数が802.16mの議論に参加し，多いときには四つの 並行セッションで議事が行われている。 Board SPWG Service Provider WG TWG Technical WG CWG Certification WG NWG Network WG AWG Application WG MWG Marketing WG GRWG Global Roaming WG RWG Regulatory WG ETWG Evolutionary Tech. WG 図-3 WiMAXフォーラムの組織 Fig.3-Organization of WiMAX Forum.

富士通では，802.16jおよび802.16mの標準化に お い て ， 米 国 研 究 所 （ 東 海 岸 お よ び 西 海 岸 ）， FMCI（Fujitsu Microelectronics Canada Inc.，カ

ナダ），欧州研究所（英国），中国研究所（北京）と 富士通研究所（日本）から成るグローバル体制で臨 んでいる。グローバル体制を敷くことによって，技 術標準を各拠点スタッフの専門分野にわたって幅広 くカバーし，会合での並行セッションや，ある拠点 で深夜となる時間帯の電話会議や会合外の場所で他 社と個別の打合せを持つ場合など様々な局面におけ る強力な対応を可能としている。また，無線仕様作 成のステージから参画することによって，無線仕様 の構成についても深く理解することにつながり，仕 様に対して最適な機器の開発につなげることを可能 にしている。 WiMAXフォーラムの組織と富士通の取組み WiMAXフォーラムは，冒頭で述べたように500 以上の会社が参加する民間の業界団体で，2001年6月 から非公式な集まりとして活動を開始した後， 2003年4月に，富士通を含む7社と1組織( 注 )_によっ て正 式 に 発 足 し た 。WiMAXフォーラムの組織 を図-3に示す。WiMAXフォーラムは15社の代表が 参加するBoardと，その下の九つのWGによって組 織されている。富士通は，発足当初のメンバとして 現在もBoardの一員としてWiMAXフォーラムの運 営に関与しているほか，WiMAX機器の仕様とかか わりの強いSPWG，TWG，CWG，NWGの四つの WGを中心に活動を行っている。以下にWiMAX フォーラムの各WGの状況と富士通の活動状況につ いて簡単に述べる。 （1） SPWG（Service Provider WG） WiMAXシステム要件を，主に事業者の視点で議 論するWGである。WiMAXシステムを定義する System Profile はTWGが決めるが，SPWGはそれ に求められる要求仕様を定める。最近では，中継局

（注） Airspan ， Alvarion ， Aperto ， Fujitsu ， Intel ， Proxim，Wi-LAN，OFDM Forum。Wi-LANは富士通

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システムとフェムト基地局の要求仕様が定められた。 富士通は，これらの議論に参加し，それらの順調な 立上がりのための要求仕様作成に取り組んだ。また， 2008年の後半から始まっているMobile WiMAX Release 2.0のシステム要求仕様の議論にも参加し ている。 （2） TWG（Technical WG） モバイルWiMAXのSystem Profileを決めるほか， 認証試験の仕様作成も行うWGである。TWGはま た，802.16無線仕様の解釈に問題がある場合，

RPD（Recommended Practice Document）を作成

し て 推 奨 の 実 装 仕 様 を 定 め た り ， IOPR

（ Interoperability Problem Report ） と し て 802.16WGに仕様の修正を要求したりする。富士通 は，WiMAX機器を実際に開発・製造するベンダと して，開発部門が主体となってこれらの活動に関与 している。 （3） CWG（Certification WG） 認証試験を行うプロセスを管理するWGである。 認証試験自体は認証ラボ（WiMAXフォーラムの外 部で，営利団体であり得る）で行われるが，その認 証ラボが備えるべき条件を定義し，認証試験の実行 を監督する。富士通では，やはり開発部門が認証プ ロセスの作成や，試験実行に関する不具合の発見や 解決などに取り組んでいる。 （4） NWG（Network WG） ネットワークサポートの仕様について議論し作成 するWGである。富士通では，基地局開発の一環と して，顧客となる事業者と密な連携を取りながら ネットワークサポート仕様の作成・メンテナンスに 取り組んでいる。 （5） AWG（Application WG） WiMAXシステム上で動作するアプリケーション について議論するWGである。 （6） MWG（Marketing WG） WiMAX関連ビジネスのマーケットスタディや展 示 会 の オ ー ガ ナ イ ズ な ど を 行 うWG で あ る 。 WiMAXロゴの使用の管理も行っている。 （7） GRWG（Global Roaming WG） 各国のWiMAX事業者間のローミングを可能にす るための取り決めについて議論するWGである。 （8） RWG（Regulatory WG） 各国の無線規制について分析を行い，必要に応じ て各国の主管庁への働きかけも行うWGである。ま た，WiMAXをIMTシステムとして維持するための ITU-Rに対する働きかけも行っている。 （9） ETWG（Evolutionary Technical WG） OFDM ベ ー ス の WiMAX シ ス テ ム （ モ バ イ ル WiMAXとは非互換）のシステム定義や認証を扱う WGである。 む す び 本稿では，802.16無線仕様とモバイルWiMAXと の関係とそれらの作成母体である802.16WGおよび WiMAXフォーラムの各団体の役割りとそれらでの 富士通の活動状況について述べた。そこで述べたよ う に ， 富 士 通 は ， 詳 細 な 無 線 仕 様 を 定 め る 802.16WGでの活動において研究部門を主体とした グローバル体制により，また開発中の機器の仕様に 大きくかかわるWiMAXフォーラムでの活動につい ては開発部門が主体となって取り組み，仕様作成の 当事者としてモバイルWiMAXシステムをフルに理 解したベンダとしてのポジションを確立すべく日夜 努力をしている。 参 考 文 献

（1） WiMAX Forum home page． http://www.wimaxforum.org/

（2） WiMAX Forum Mobile WiMAX System Profile， WiMAX Forum．

（3） IEEE802.16 standards．

http://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html （4） IEEE802.16 Working Group home page．