03_13_ソリューション.indd

ソ

リューションサービスを極める Wi-Fi関連事業の展開における 最近の取り組み NTTブ ロ ー ド バ ン ド プ ラ ッ ト フォーム（NTTBP）が提供している Wi-Fi関連の事業ドメインを図 ₁ に示 します．NTTBPでは，駅や空港をは じめ生活の導線上のさまざまな場所に AP（Access Point）を設置し，通信キャ リア向けの設備卸事業，コンテンツ配 信やインターネット認証を組み合わせ たWi-Fiクラウド事業を中心とする Wi-Fi関連サービスを提供していま す．これらの事業の展開に向けた最近 の取り組みについて説明します． ■共用型 AP による高品質で安定した Wi-Fi 環境の実現 Wi-Fiは 3 GやLTEといった携帯電 話事業で使用されているライセンスバ ンドと異なり，電波を送出するための 無線局免許が不要である2.4 GHz帯や 5 GHz帯のアンライセンスバンドを使 用する通信であり，PCやスマートフォ ンだけでなく，ゲーム機やTV等，さ まざまな機器で利用されています．ま た，2.4 GHz帯はBluetoothでの通信や 電子レンジ，産業機械等においても使 用されており，アンライセンスバンド であるがために，干渉による通信品質 の劣化を回避することが重要な課題と なります． ここで，具体例として東京のある駅 の近辺で2.4 GHz帯の電波強度分布を 測定した結果を図 ₂ に示します．2.4 GHz帯において，すべての周波数域に わたり一定の強度以上の電波の存在が 多く確認できることから，実際にこの 場所には多くのAPやモバイルルータ 等の無線機器が存在していることが想 図 1  NTTBPの事業ドメイン 設備卸事業（基盤事業） NTTBP コアネットワークPOI NTTBP コアネットワーク Wi-Fi クラウド事業 Wi-Fi クラウド ■通信キャリア向けの設備卸事業を展開 ■駅・空港の優良立地を中心にAPを設置 ■複数キャリアへ設備を貸し出し ■今年度末16万APまで設置 ■設備卸事業で設置したAPと，コンテンツ配信や  インターネット認証等のクラウドサービスを  融合した新サービスを展開 ■非通信キャリアのユーザが急増 セブン＆アイ・ ホールディングス 任天堂 福岡市 成田国際空港 など インターネット 認証 コンテンツ配信 外部連携GW クーポン 事例 セブンイレブン様 動画配信 店舗情報 無料Wi-Fi スタンプラリー NTTドコモ ソフトバンク ケイ・オプティコム UQWi-Fi NTT東日本 NTT西日本 今年度末

16万

AP 駅・空港・コンビニ等生活導線をフルカバー 東海道新幹線車内無線LANも提供

ソリュー ション

サ ー ビ ス を 極 め る

Wi-Fi クラウドサービス 認証技術 スマートフォン普及が急速に進み，多様なアプリケーションの利用に伴 いモバイルネットワーク上のデータも爆発的に増加しています．NTTブ ロードバンドプラットフォーム（NTTBP）では，移動体トラフィックの 効率的なオフロードの実現や新たな付加価値の提供を実現するために，無 線 LAN（Wi-Fi: Wireless Fidelity）を活用した事業を展開しています． ここでは，Wi-Fi によるアクセスを軸に NTTBP が提供しているサービス， および関連する技術について紹介します．

北

ほうじょう

條 博

ひ ろ し

史

NTTブロードバンドプラットフォーム

NTT グループの Wi-Fi プラットフォームを支える

NTTBP の取り組み

定できます． このような環境下では，多くの機器 が帯域を奪い合うことになり，無線区 間でのパケット損失等個々のエンドエ ンドの通信に支障をきたします．また， APでは通信に必要なSSID（Service Set Identifier）を定期的（１00 ms間隔) に送出するビーコンを通じて端末に通 知しますが，多くのAPが存在するこ とにより，個々のAPが送出するビー コンにより帯域が圧迫されるという問 題も生じてしまいます． そこで，NTTBPでは干渉の回避策 として，比較的干渉が少ない 5 GHz帯 の周波数の使用を推進するとともに複 数の事業者で共用しサービスを提供可 能な共用型APを展開しています（図 ₃ ）．共用型APでは １ つの物理的な無 線回線や物理インタフェースに対して VLANを用いて複数の論理構成に分割 することで， １ つのAPで複数の異な るSSIDを提供しています．これによ り，無線パケットの不必要な衝突を回 避し，効率的なチャネル設計を実現す ることで無線区間の通信品質を向上さ せつつ，複数の事業者によるサービス を提供することが可能となります．ま た， １ つのAPを複数事業者で共有で きるため，事業者としてもAP構築の 初期コストや運用コストの負担を低減 できるというメリットがあります． ■クラウドサービスを融合した Wi-Fi クラウド事業による付加価値提供 共用型APは，前述のような品質や 図 2  電波が干渉している地点での電波強度分布 周波数 2410 2420 2430 2440 2450 2460 2470 2480 （MHz） ‒50 ‒60 ‒70 ‒80 ‒90 電波強度 ■■■■ 分布：少  多 アクセスネットワーク 図 3  共用型APの概要

Radius Radius Radius 事業者A 事業者B 事業者C IPアドレス：A A事業者STA C事業者STA B事業者STA IPアドレス：B IPアドレス：C アクセスポイント 各事業者にL２サービスを提供 マルチ仮想アクセスポイント

SSID: A SSID: B SSID: C マルチRadius 事業者ごとに異なる認証処理 マルチIP 1 つの物理インタフェースを 論理的に複数に分離 マルチBSSID 1 本の無線回線を論理的に複 数回線に分離 マルチVLAN 1 本の物理インタフェースを 論理的に複数インタフェース に分離

BSSID: Basic SSID STA: Station

ソ

リューションサービスを極める コストの観点だけでなく， １ つのAP にて，事業者ごとに異なるサービスを 提供できるというメリットもありま す．特に最近は，キャリアが提供する トラフィックのオフロードを目的とす るWi-Fiサービスに加え，コンテンツ 配信やインターネット認証等のクラウ ドサービスを融合したWi-Fiクラウド 事業にも力を入れています．Wi-Fiク ラウド事業では，コンビニエンススト ア，自治体，地下鉄，スタジアムといっ た多様なエリアオーナーに対して特定 スポットでの付加価値向上を提供して います（図 ４ ）．認証やIPアドレスの 払出しを通信キャリアに委ねるAPの 設備卸事業とは異なり， Wi-Fiクラウ ド事業ではNTTBPが提供する閉域IP 網内に認証やコンテンツ配信のサーバ を配備し，一定時間のフリーインター ネットアクセスに加え，エリアごとに 異なるスポット的なサービスを提供で きる仕組みを確立しており，多様なエ リアオーナーによるWi-Fiサービスを 実現しています． ここでWi-Fiクラウド事業の実例を 紹介します．西武ドームでは，無料 Wi-Fiサービスに加え，野球観戦に来 たお客さまを対象にクラウドにて選手 名鑑やリアルタイム対戦データなど多 様なコンテンツが楽しめるサービス 図 4  ビジネスモデルの変遷

＋

NTTBP ネットワーク Wi-Fi クラウド 駅・空港 カフェ コンビニ 駅・空港 カフェ 自治体 コンビニ インターネット 認証 コンテンツ配信 外部連携GW NTTBP ネットワーク POI NTTドコモ セブン スポット MANTA

Lions Wi-Fi _{Fukuoka City} Wi-Fi プレイヤー これまで 国内通信キャリア 高速ワイヤレスネット接続 オフロード 現在，これから 多様なエリアオーナー 特定スポットでの付加価値提供 主な目的 ソフトバンク ケイ・オプティコム UQWi-Fi NTT東日本 NTT西日本 今年度末

16万

AP 駅・空港・コンビニ等生活導線をフルカバー 「今だけ・ここだけ・あなただけ」エリアオーナーが自社顧客に対しての情報を配信 図 5  Wi-Fiクラウドで提供されているコンテンツ例 楽しい，便利，共有をキーワードとした多様なコンテンツを提供 【 スマートフォンでのイメージ 】 ①無料インターネット 1 回90分，1 日 3 回 インターネットへ接続できます ⑤広告欄 複数スポンサーのバナーが 切り替わります ⑥カレンダー ライオンズの試合日程を ご紹介します ⑦グルメ 西武ドーム内のグルメ情報を ご紹介します ⑧ベースボールクイズ 「Lビジョン」に表示される クイズに挑戦できます ⑨ライオンズ公式サイト ライオンズ公式サイトがご覧 いただけます ②選手名鑑 ライオンズの選手をご紹介 します ③動画 「Lions@YouTube」がご覧 いただけます ④リアルタイム対戦データ 球場で行われている試合情報を お手元にお届けします

用する事例が増えてきています． また，西武ドームのような野球場は 狭い範囲に多くの利用者が密集すると いうエリアであるため，エリア設備に も工夫を施しています．図 ₆ に示すよ うに， １ つひとつのAPがつくるエリ アを小セル化し，その設置密度を上げ ることで数万人規模のユーザ利用を想 定した通信容量とカバレッジを確保し ています． 次に共用APやWi-Fiクラウドの利 点を活かし，認証を共通化したJapan Connected-Free Wi-Fi（表）につい て紹介します．このサービスは主に外 国人観光客向けに無料Wi-Fiの利便性 向上を目的に，スマートフォン向けの アプリケーションとして20１3年の１１ 月から提供を開始しました．このアプ リケーションを利用すると，初回起動 時にメールアドレス等を登録するだけ でさまざまなエリアで提供されている 異なる無料Wi-Fiサービスを統一的に 利用できます．これはクラウドサービ スで提供している認証基盤を活用し， かつアプリケーションのほうで認証処 理を自動化することで，異なるエリア においてそれぞれサービス登録するこ となくサービスを受けられるようにし ています． 「つながりやすさ」の向上に向けて NTTBPでは，Wi-Fiの高速化への 対応のほかにも，利用者に対してつな がりやすい無線環境の提供に向けて， 最新技術の活用についても検討を進め ています． その １ つがSIM認証＊ １_やPasspoint＊ 2 の活用による，Wi-Fi接続の自動化で す．これまでWi-Fiを利用するために は，提供元のWebページを通じてログ イン処理等，利用者が決められたID やパスワード等を入力することで接 続を確立していました．SIM認証を適 用することでWi-Fi利用時にその都度 ID等を入力することなく認証を行う こともできますし，Passpointを活用 することで利用者の意向や提供元の ポリシーに基づいた最適なネット ワークの自動検出や選択が可能とな ります．これらを併用することで利用 者は無線レイヤの通信を意識するこ となくWi-Fiに自動接続することが可 能になります． また，NTTBPではエンドエンドの 通信をシームレスに行うための技術の 活用についても検討を進めています． Wi-Fi自 動 接 続 に よ る 課 題 と し て， Wi-Fiエリアへの侵入 ･ 離脱時の自動 接続による低品質エリア（図 ₇ ）への 対処や利用者端末でのWi-Fiと 3 G/ LTE切替に伴うセッション断への対 応等が挙げられます． Wi-Fiエリア侵入 ･ 離脱時の課題に 関しては，APのカバー範囲の境界近 辺に顕著であり，想定しているスルー プットを得られないという状況になり ます．特にエリアの端点に存在する利 用者を認識し，Wi-Fiへの接続を制限 するといった無線ネットワーク側でこ ＊1 SIM認証：接続端末の認証方式の１つであ り，端末内のSIMカードの情報を用いて認 証を行います． ＊2 Passpoint：Wi-FI Allianceが推進する認定 プログラムの1つであり，ネットワークの自 動検出 ･ 選択機能やプロバイダ間のローミ ングなどをサポートしています． 図 6  高密度エリアを考慮したAP配備 高密度な エリア設計 【下半分カバー】 指向性パッチアンテナを  設置 【中段部カバー】 指向性パッチアンテナを  使用 表　Japan Connected-Free Wi-Fiサービスの特徴 Japan Connected-Free Wi-Fi 参考：従来のブラウザ利用（個々のエリア） ユーザ登録 アプリ初回起動時のユーザ登録（ 1 度_{だけ）のみで全サービス利用可能} 各サービスごとにユーザ登録が必要 登録制限 登録期限は無制限（₉0日間接続がな_{い場合，再度登録が必要）} 各サービスごとに設定された登録期限後_{に，再度ユーザ登録が必要} 利用制限 各サービスごとの利用時間および回数制限が適用 エリア検索 全エリアの住所や地図をアプリから_{一元的に確認} 各事業者（エリアオーナー）のホームペー_{ジ等で個別に確認}

ソ

リューションサービスを極める の 問 題 を 回 避 す る 技 術 に 関 し て， NTT研究所とも連携し検討を進めて います． さらに複数のアクセス回線の切替に 関 す る 課 題 に 対 し て は，MPTCP （Multipath TCP）＊ 3_{や，ANDSF（Access}

Network Discovery and Selection Function）＊ 4_{，SaMOG（S2a Mobility}

Based on GTP & WLAN access to EPC）＊ 5_{等さまざまな方式の検討を進} めています．その一例として図 ８ にIP レイヤでのシームレスな通信を実現す るMPTCPの概要を示します．MPTCP はサーバと連携し，利用者端末側で複 数のIPアドレスを併用した通信を実現 する技術であり，無線レイヤの切替時 に適用することで，IPアドレスの変更 に伴うエンドエンド通信の切断回避や 複数のアクセス網を併用した品質向上 への活用が期待できます． 今後の展開 Wi-Fi関連サービスを提供し始めて から約１2年が経過しましたが，技術の 進歩は早く，通信速度も802.１１b規格 の１１ Mbit/sか ら 始 ま っ た 無 線 接 続 サービスも，最近では802.１１ac規格に 対応した最大１.3 Gbit/sの高速なサー ビスも提供され始めつつあります．さ らにWi-Fi接続時の処理を自動化する SIM認証やPasspointといった技術の 導 入 に よ り， よ り つ な が り や す い Wi-Fiサービスへと進化を遂げつつあ ります．これからはつながりやすい ネットワークを提供するだけでなく， 個々のユーザに対していかに付加価値 を提供していくかが大きな課題だと考 えています．また， 6 年後には東京で ビッグイベントが行われることから， 今後は外国人観光客の増加が予想さ れ，観光地や競技場といったさまざま な場所においてさらに便利な無線サー ビスを提供することも重要な課題で す．今後も場所や利用者の特徴に応じ たきめ細かいサービスの迅速な提供を 目指していきたいと考えています． 北條 博史 Wi-Fi を快適に利用してもらうためには， 利用者が接続するネットワークを意識する ことなく，QoE の高いネットワーク体験 を享受できることが重要です．無線アクセ ス方式をはじめ，エンドエンドで品質の高 いサービスを迅速に提供していきたいと思 います． ◆問い合わせ先 NTT ブロードバンドプラットフォーム サービス開発部 TEL 03-6810-2628 E-mail　info_srvdev ntt-bp.com 図 7  自動接続による課題 端末がエリアを横切るときのWAN回線 LTE接続 LTE接続 課題① エリア侵入時の低品質 課題②エリア離脱時の低品質 Wi-Fi スループット LTEスループット （一定と仮定） △回線切替 AP △回線切替 スループット Wi-Fi接続 LTEスループット Wi-Fi スループット ユーザの体感スループット 図 8  シームレスな通信の実現に向けた技術の活用案 端末 3G/LTE サービス網 （3G/LTE） Wi-Fi サービス網 3G/LTEとWi-Fiを併用して通信 （切替時の断時間なし） （Wi-Fi） アプリ MP-TCPMP-TCP TCP/IP TCP/IP MP-TCP サーバ サーバ AP ＊3 MPTCP：RFC6824で規定されているTCP の拡張であり，ピア間のTCPコネクション を複数パスにて実現することでスループッ トの向上やネットワーク障害への耐性を向 上させます． ＊4 ANDSF：携帯電話のアクセスネットワーク や，Wi-Fi等のアクセスネットワークの接続 ポリシーを携帯端末に提供する機能です． ＊5 SaMOG：3GPPで標準化に向けて議論され ているWi-Fiと3Gもしくは，Wi-Fiネットワー ク間をシームレスにハンドオーバするため の技術です．