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音声通話 から 5G へ ~ インターネット環境の変遷と今後の展開 ~ 北摂 SITA 11 月勉強会 (2020 年 11 月 14 日 ) AO_takatsuki 11/12 更新

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(1)

音声通話」から「5G」へ

~インターネット環境の変遷と今後の展開~

北摂SITA 11月勉強会(2020年11月14日)

AO_takatsuki

(2)

1.インターネット環境の変遷(過去から現在まで)

1.1 現在のインターネット環境

1.1.1 固定電話・光回線(有線・無線)

1.1.2 携帯電話

1.2 過去から現在までの変遷

1.2.1 固定電話・光回線(有線・無線)

1.2.2 携帯電話

1.3 利用環境の推移(利用者数・接続料金・回線スピード等)

2. インターネット環境の今後と利用技術

2.1 5Gへの移行

2.2 LPWAの活用

(3)

1.1 現在のインターネット環境

「光回線」・「無線」・「携帯電話」の接続環境の違い

回線事業者・MVO・プロバイダーの関係

(4)

光回線 携帯基地局 (3G・LTE/4G) 通信基地局 (BWA)

インターネット

モバイル通信 ホームルーター 無線ルーター 接続機器 スマホ PC

各HP

各HP

各HP

回線事業者(光) 携帯電話事業者 回線事業者(無線) スマホ モバイル接続 or 無線接続 モバイルルーター

インターネット接続環境(全体図)

PC

室内・光回線

携帯

無線

携帯

屋外

プロバイダ:パソコンに固有の識別番号(IPアドレス)を 割り当てインターネットに接続する業者 (プロバイダー) プロバイダー 基地局数 866,000基 2018年8月データ 内訳 574,500基( LTE/4G、BWA )、291,500基(3G) (プロバイダー)

(5)

回線事業者とプロバイダーとの関連

(6)

(1)回線事業者(光回線 ならびに 無線)

※物理的な通信回線や設備を敷設・管理するのが主な業務

回線事業者

回線タイプ

サービス名

特記事項

NTT西日本 NTT東日本 光回線 フレッツ光 人口カバー率およそ96% 東西合わせると光回線市場のシェアは約68% KDDI 光回線 au光 KDDI独自回線とダークファイバー使用(※1)

ソニーネットワークコミュニケーションズ 光回線 NURO光 ダークファイバーで最大速度2Gbps

オプテージ 光回線 eo光 関西エリア限定の光インターネット 中部テレコミュニケーション 光回線 コミュファ光 東海地方限定の光インターネット Qtnet 光回線 (ビビック)BBIQ光 九州エリア限定の光インターネット

UQコミュニケーションズ 無線回線 WiMAX 全国BWA(※2)免許取得。屋外基地局 20,000局 Wireless City Planning 無線回線 AXGPサービス 全国BWA免許取得。ソフトバンクがMVNO(※3)で利用

※3: MVNO: 他社の通信設備を借りて通信サービスを提供する通信事業者

※1: 2001年にNTT東日本・西日本に対するダークファイバーの開放義務付け制度が施行。

一般企業へのダークファイバーの芯線貸しサービスを開始。 *ダークファイバーとは、使用していない予備の光回線。

※2: BWA:広帯域無線アクセス(Broadband Wireless Access)の略。全国BWA・地域BWAの区分有。 地域BWAは、ケーブルTV等が占める。

(7)

(2)光回線とプロバイダー(接続サービス事業者)※主な事業者

光回線 提携プロバイダー(代表例) 使用回線 月額料金(戸建て) 備考 ドコモ光 (提携先24社) GMOとくとくBB ドコモ光 5,200円/月 ドコモ光とはフレッツ光回線またはケーブルテレビの設備を使って ドコモが提供するプロバイダ一体型の光インターネットサービス 各プロバイター毎にキャッシュバックや特典あり。 GMOとくとくBB、DIT、@nifty、ドコ モnet、ぷらら、ic-net、タイガース ネット、andline、BIGLOBE、エディオ ンネット、SIS、SYNAPSE、excite、hi-ho、Rakutenブロードバンド、TikiTiki 、@ネスク、01光コアラ ocn、@TCOM、TNC、WAKWAK、 AsahiNet、ちゃんぷるネット DTI ドコモ光 5,200円/月 @nifty ドコモ光 5,200円/月 OCN ドコモ光 5,400円/月 @TCOM ドコモ光 5,400円/月

auひかり (提携先8社) GMOとくとくBB auひかり 4,000円/月 au光は、KDDIが独自に保有する回線を使用してサービスを提供 GMOとくとくBB、So-net、BIGLOBE 、@nifty、@TCOM、DTI、Asahiネット、 au one net So-net auひかり 3,480円/月 各プロバイター毎にキャッシュバックや特典あり。 BIGLOBE auひかり 5,600円/月 プロバイター料金・電話込み フレッツ光 (提携先 多々) GMOとくとくBB フレッツ光 760円/月 料金体系は、回線料金とプロバイダ料金を別々に支払うシステム フレッツ光料金は、フレッツ 光ネクスト 4,300円/月(200M定額) フレッツ 光ネクスト ギガファミリー 5,700円/月(1G) AsahiNet フレッツ光 780円/月 DTI DTI光 4,800円/月 プロバイダー料金込み。 ソフトバンク光 yahooBB ソフトバンク光 5,200円/月 NTT東日本・NTT西日本の光ファイバー回線を使って、ソフトバンクが 提供する新しいインターネットサービス 楽天ひかり 楽天モバイル 楽天ひかり 4,800円/月 NTTのフレッツ光を使用して接続

eo光 eo光 eo光 5,000円/月(1G) eo光はインターネット回線とプロバイダを同じ会社が運営・提供

<光コラボ>

NTT東日本、西日本は光回線をより広く普及させる目的で、2015年2月より他社への卸しを開始。

光回線の卸し提供を受けた事業者は光コラボ事業者と呼ばれ、光回線と独自のサービスをあわせてユーザーに 販売。

光コラボ(光コラボレーション):NTT東日本とNTT西日本が、プロバイダーや携帯キャリアなどの事業者に対して光回線の卸販売を行うサービスモデル 料金には、キャッシュバック・特典等は反映していない

(8)

ユーザーは、接続する光回線を選ぶことができる。

(9)

プロバイダーのサービスメニュー(サンプル)

(10)

光回線の利用パターン(NTTの場合)

ダークファイバー ライトファイバー 光コラボレーション フレッツ光網

NTT光設備

他の事業者

ライトファイバー フレッツ光網 プロバイダー NURO光 他 NTTの回線を他の事業者が間 に入って「別のブランド」で 提供すること ※回線に異常が出た時はNTTではなく、コラボレーション事業者へ連絡 ドコモ光・ソフトバンク光・楽天ひかり

(11)

移動体通信事業者と格安SIMとの関連

(12)

移動体通信事業者(MNO)と格安SIM事業者(MVNO)の関係図

格安SIMとは、大手キャリア(ドコモ・au・ソフトバンク)の通信設備の一部を借り受けて提供される通信サービス

「MNO(移動体通信事業者)」 自社の回線設備を持ち、運用している事業者

※Mobile Network Operator

「MVNE(仮想移動体サービス提供者)」仮想移動体通信事業者(MVNO)の事業の構築を支援する事業を営む者

※Mobile Virtual Network Enabler

「MVNO(仮想移動体通信事業者)」 通信設備を借り受けてサービスを提供する事業者 ※Mobile Virtual Network Operator

(13)

(1)移動体通信事業者

※含むPHS事業者

事業者

区分

特記事項

Docomo(NTTドコモ) MNO 携帯シェア44.7%(2018年) au(KDDI / 沖縄セルラー電話) MNO 携帯シェア31.5%(2018年) SoftBank(ソフトバンク) MNO 携帯シェア23.8%(2018年) 楽天モバイル(楽天モバイル) MNO 2019年3月より新規参入 Y!mobile(ソフトバンク / ウィルコム沖縄) PHS 2021年1月31日を以ってサービス終了

MNO:移動体通信事業者(Mobile Network Operator)の略。 自社の回線設備を持ち、運用している事業者

PHS:簡易型携帯電話(personal handy-phone system)の略。

一般電話回線からPHS用のアンテナを引いて使用するため音質が良く料金も安い。近距離が得意。

(14)

(2-1)格安SIM業者(MVNO)

名称 MVNO MNO MVNE サービス開始 系統 備考

OCN モバイル ONE NTTコミュニケーションズ NTTドコモ NTTコミュニケーションズ 2013年8月29日 ISP系 NTTドコモの兄弟会社

LINE モバイル LINE モバイル NTTドコモ NTTコミュニケーションズ 2016年10月1日 キャリア系 LINEとソフトバンクの合弁企業 NfMo ニフティ NTTドコモ NTTコミュニケーションズ 2014年11月26日 ISP系

IIJmio(タイプD) インターネットイニシアティブ NTTドコモ IIJ 2012年2月27日 ISP系

DMM モバイル 楽天モバイル NTTドコモ IIJ 2014年12月17日 独立系 2019年8月27日新規受付終了 イオンモバイル イオンリテール NTTドコモ IIJ 2016年2月26日 流通系 DTI SIM ドリーム・トレイン・インター ネット NTTドコモ フリービット 2015年9月17日 ISP系 TONE ドリーム・トレイン・インター ネット NTTドコモ フリービット 2013年11月 ISP系 楽天モバイル 楽天モバイル NTTドコモ 楽天コミュニケーションズ 2014年10月29日 中継電話系 2020年4月7日新規受付終了 Nuro モバイル ソニーネットワークコミュニケー ションズ NTTドコモ So-net 2016年10月1日 ISP系 ビッグローブ SIM ビッグローブ NTTドコモ ビッグローブ 2014年7月1日 ISP系 mineo(Dプラン) オプテージ NTTドコモ オプテージ 2015年9月1日 電力系 関西電力グループ

U-mobile U-NEXT NTTドコモ フリービット、IIJ、日本通信 2013年9月2日 ISP系 2020年2月6日新規受付終了 ASAHIネット LTE ASAHIネット NTTドコモ NTTコミュニケーションズ 2013年3月4日 ISP系

INTERFONEmobile IPC World, Inc. NTTドコモ NTTコミュニケーションズ 2017年4月20日 衛星放送系

※MNOが

NTTdocomo

(15)

名称 MVNO MNO MVNE サービス開始 系統 備考 IIJmio(タイプA) インターネットイニシ アティブ au by KDDI IIJ - - mineo(Aプラン) オプテージ au by KDDI オプテージ - - UQ モバイル UQコミュニケーション ズ au by KDDI UQコミュニケーションズ - - 2015年からスマートフォンサービスを提供 (KDDIのMVNOとして)

J:COM MOBILE ジュピターテレコム au by KDDI UQコミュニケーションズ 2015年10月29日 CATV系 KDDIの子会社 Fiimo Aプラン STNet au by KDDI オプテージ 2016年2月15日 電力系

QTmobile aタイプ

Qtnet [2017年3月1日 "BBIQスマホSIM a" か ら改称]

au by KDDI オプテージ 2015年8月3日 電力系 Tikimo SIM タイプA エヌディエス au by KDDI インターネットイニシアティブ 2015年6月26日 ISP系

b-mobile S 日本通信 SoftBank 日本通信 2017年3月 独立系

U-mobile S U-NEXT SoftBank 日本通信 2017年3月 ISP系 ソフトバンク回線 U-mobile SUPER U-NEXT SoftBank - 2016年6月 ISP系 ワイモバイル回線 Hitスマホ 飛騨高山ケーブルネッ

トワーク SoftBank - 2016年8月 CATV系

mineo(Sプラン) オプテージ SoftBank オプテージ 2018年9月4日 電力系

(2-2)格安SIM業者(MVNO)

※MNOが

au

,SoftBank

<補足説明> MVNE:MVNOとMNOの間に立ち、MNOからまとめて回線を借り受けて、MVNOに卸している会社。 MVNO事業のノウハウ提供やコンサルティングも行う。

(16)

1.2.1 固定電話・光回線(有線・無線)

「電話回線」→「光回線」への変遷をたどる。

(17)

パソコン通信

FAXモデム

FAXモデム

電話回線

接続アプリ

PC-VAN, Nifty-Serve等

専用ソフトを使ってパソコンとホストコンピュータを電話回線で接続(ダイアルアップ)し

ユーザー同士が意見交換や情報収集などを行うサービス。

※Nifty-Serve、BIGLOBEの前身PC-VAN、アスキーネットなど

サービス提供会社のサーバー内にあるコンテンツやサービスのみの接続。

利用料金は基本的に従量制で、接続時間による料金体系。電話代は別途負担。

1995年8月より、時間帯限定の定額制電話サービスである「テレホーダイ」が開始。

1995年以降のインターネット環境の充実に伴い、パソコン通信各社はサービスを終了。

(1) 音声通話(1980後半~1990後半)

アナログ通信 MAX 33.6kbps

(18)

(2) ISDN(1990後半~2000後半)

TA(DSU内蔵)

DSU

電話回線

PC

パソコン通信 PC-VAN, Nifty-Serve等

ISDNは電話線を使用したデジタル回線のインターネット通信技術

電話回線1本分で2回線利用可能

利用料金は基本的に従量制で、接続時間による料金体系。電話代は別途負担。

1988年4月「INSネット64」サービス開始。一般普及は、1995年頃より。

1992年、インターネットイニシアティブ(IIJ)がプロバイダ事業をスタート。

1995年8月より、時間帯限定の定額制電話サービスである「テレホーダイ」が開始。

1996年4月からYahoo! JAPAN, 1998年にGoogle検索が稼動。

※利用者の減少により、NTTは2024年1月にISDNを廃止予定。

デジタル通信

音声通話

パソコン通信/インターネット

プロバイダー (IIJ, Nifty-Serve等) 電話交換機 64kbps デジタル通信

(19)

(3) ADSL(2000年~2020年)

ADSLモデム DSLAM

電話回線

PC

ADSLはメタリックケーブルを利用した高速デジタルアクセス技術

既設のツイストペアケーブル通信線路でアナログ固定電話による通話と同時に信号を伝送。

※常時接続が可能。

利用料金が安い

使用料金: 通信料は月額定額料金。伝送スピード毎の料金体系(1.5M・8M・24M等)

アナログ固定電話(音声通話)は従量制。

1999年

商用ADSLインターネットサービス開始。

2001年1月

16,194回線だったのが、2001年12月には1,524,348回線。

2003年12月末 1000万回線を突破。

※高速な移動系通信サービス(携帯電話等)の普及と、光ファイバー(FTTH)の普及により

NTTは、ADSLサービス(フレッツ・ADSL)の提供を2023年1月31日に終了予定。

デジタル通信(ADSL)

音声通話

インターネット接続

プロバイダー (IIJ, Nifty-Serve等) 電話交換機 10Mbps程度(MAX50Mbps)

(20)

(4) FTTH(

fiber to the home

)(2001年~現在)

ONU

OLT

光ファイバー

PC FTTHは、光ファイバーケーブルを利用したインターネット接続。 使用料金: 通信料は月額定額料金。通信スピードによる料金体系。 2001年6月 NTTが最大10Mbpsの光アクセス提供。 ケイ・オプティコムも、最大10MbpsのFTTHサービスを提供。 2002年4月 NTTが「Bフレッツ(100Mbps)」を提供開始。(2020年サービス終了) 2008年3月 NTTが「フレッツ 光ネクスト(200Mbps)」を提供。 2012年10月 NTTが「フレッツ光ネクストスーパー(1Gbps)」を提供。 2020年4月 NTTが「フレッツ 光クロス(10Gbps)」を提供開始。

インターネット接続

プロバイダー 各webサーバー等

ルーター

10M 100M

200M 1G

10G

※光回線のスピードは、「ベストエフォート型」のため接続環境によりスピードが落ちる。

ひかり電話

(21)

1.2.2 携帯電話

(22)

1968年7月 電電公社(後のNTT)が「ポケットベルサービス」として、東京23区で開始。

※150MHZ帯を利用した自動ダイヤル交換方式

1987年頃

プッシュ信号により数桁の数字表示が可能。

※「送信者の電話番号にかけ直す」ことが可能。

1994年頃

カタカナやアルファベット、絵文字などを表示できる製品が登場。

※文字送信も可能

「 0 8 4 0 ( お は よ う ) 」 「 8 1 8 1 ( バ イ バ イ ) 」 「 0 9 0 6 ( 遅 れ る ) 」 「 1 9 4 ( 行 く よ ) 」 等 々

1996年

ドコモの契約者数は649万件を突破。

その後、PHSや携帯電話の登場で利用者が減少。

※ N T T ド コ モ : 2 0 0 4 年 に 新 規 加 入 受 け 付 け を 終 了 、 2 0 0 7 年 3 月 末 サ ー ビ ス 終 了 。 ※ 東 京 テ レ メ ッ セ ー ジ : 2 0 1 9 年 9 月 3 0 日 に ポ ケ ベ ル の サ ー ビ ス 終 了 。

(0) ポケベル(無線)1968年~ [2019年サービス終了]

150Mhz帯

(23)

1979年12月に自動車電話サービス開始。

電 電 公 社 か ら の レ ン タ ル 品 で 、 保 証 金 2 0 万 円 、 月 額 基 本 料 3 万 円 、 通 話 料 が 6 秒 で 1 0 円 と 高 額 。

1985年に初のポータブル電話機『ショルダーフォン』がNTTより発売

1991年 携帯電話「

mova

」誕生(アナログ方式)

2000年9月にアナログ通信サービスが終了。

(1) 1G(音声通話)1980年代

アナログ式携帯電話、通話のみ

アナログ方式( TACS、AMPS)

2.4KBPS

(最大でも9.6KBPS )

(24)

携 帯 電 話 ・ P H S サ ー ビ ス 開 始 。

1 9 9 3 年 P D C 方 式 の 「 デ ジ タ ルmova 」 の 登 場

1 9 9 8 年 「 C D M A O N E 」 が 商 用 化 (auのみ採用) ⇒ 多 く の 端 末 を 収 容 ・ 通 話 品 質 が 高 い ・ 秘 匿 性

※ C D M A ( Code Division Multiple Access 、 符 号 分 割 多 元 接 続 )

1 9 9 9 年 1 月 2 5 日 に「 iモード」発 表 、 同 年 2 月 に サ ー ビ ス 開 始 。 iモード:世 界 初 の 携 帯 電 話 I P 接 続 サ ー ビ ス イ ン タ ー ネ ッ ト 網 へ の 接 続 が 可 能 ・ 通 信 速 度 の 向 上 に よ り 普 及 。 デ ジ タ ル P D C 方 式 は , ピ ー ク 時 4 , 0 0 0 万 件 ま で 加 入 者 が 増 加 。 ※ ソ フ ト バ ン ク は 2 0 1 0 年 3 月 、 N T T ド コ モ は 、 2 0 1 2 年 3 月 デ ジ タ ル P D C 方 式 の サ ー ビ ス を 終 了 。 auは 2 0 1 2 年 7 月 に C D M A 方 式 の サ ー ビ ス を 停 止 。

(2) 2G(低速データ通信)1990年代

デジタル方式(PDC、CDMA )

2.4~28.8KBPS

※ PDC方式は、日本独自の方式

デジタル式携帯電話、インターネット 、ショートメッセージサービス (SMS)

Email

サービス

(25)

1 0 M ~ 2 0 M B P S ク ラ ス の 高 速 化 技 術 が 実 用 化 ( 2 0 0 2 年 頃 よ り サ ー ビ ス 開 始 ) N T T ド コ モ 、 ソ フ ト バ ン ク がW - C D M Aを 採 用 。 K D D I ( au ) は 、C D M A 2 0 0 0方 式 を 採 用 ( 2 G が C D M A O N E 方 式 の た め ) 。 W - C D M AとC D M A 2 0 0 0と は 方 式 が 異 な る た め 互 換 性 な し 。 2 0 0 1 年 1 0 月 N T T ド コ モ は 、 「 F O M A 」 に よ る 電 話 サ ー ビ ス 開 始 。 ス マ ー ト フ ォ ン が 登 場 ( 2 0 0 7 年 にiPhone発 売 、 Android端 末 は 2 0 0 8 年 以 降 ) 4 G の 普 及 に 伴 い 3 G 契 約 者 の 減 少 に よ り 3 G サ ー ビ ス を 終 了 予 定 。 → au 2 0 2 2 年 3 月 末 → ソ フ ト バ ン ク 2 0 2 4 年 1 月 下 旬 → N T T ド コ モ 2 0 2 6 年 3 月 末

(3) 3G(高速データ通信)2000年代

デジタル方式(W-CDMA,CDMA2000 )

384K~14MBPS

※世界と同じ方式を採用、一つの端末で

世界中持ち歩ける時代が始まる。

(26)

LTEとは、移動体 通信の通信規格の一種 で3Gをベースに高速化を実現する 規格。

携帯電話各社が、 LTE方式を採用 。

※LTE:Long Term Evolutionの略。

3.9G・・・4Gを先取りした3G技術ということで 3.9Gと呼ばれる。(2010年よりサービス開始)

4G・・・・・

LTE-Advanced

はLTEのさらなる大容量、高度化を 実現した移動 通信システム

2010年12月 NT Tドコモ社が「 FOMA 」の後継となる第4世代のサービス「 XI(クロッシィ )」を開始。

2014年6月

NT Tドコモが

VoLTE

サービス を開始。

スマートフォン を介した情報 サービス業(スマホアプリ等)が 拡大。

(4) 3.9G・4G(超高速データ通信)2010年代

<3.9G> デジタル方式

LTE,モバイルWIMAX、AXGP

<4G>

デジタル方式

LTE-ADVANCED、MAX2.1,AXGP(CA)

100MBPS

4Gのネットワークは、パケット通信網のみ。

※ 通 話 を す る 場 合 は 、 3 G の 回 線 交 換 網 も し く は 、 パ ケ ッ ト 通 信 網 を 使 っ た VoLTEを 利 用 。 ※ VoLTE:Voice over Long Term Evolution」の略

(27)

2 0 1 9 年 4 月 韓 国 と ア メ リ カ で 「 5 G N R ( N E W R A D I O ) 方 式 」 に よ る 5 G サ ー ビ ス が 開 始 2 0 1 9 年 1 1 月 中 国 で 5 G サ ー ビ ス が 開 始 サ ム ス ン 、 L G 、 フ ァ ー ウ ェ イ 、 O P P O や シ ャ オ ミ が 、 5 G ス マ ー ト フ ォ ン を 欧 米 に 展 開 日 本 で の 5 G の サ ー ビ ス 開 始 状 況 N T T ド コ モ 2 0 2 0 年 3 月 2 5 日 、 5 G 通 信 サ ー ビ ス を 開 始 K D D I と 沖 縄 セ ル ラ ー 電 話 2 0 2 0 年 3 月 2 6 日 、 5 G 通 信 サ ー ビ ス 「 A U 5 G 」 を 開 始 ソ フ ト バ ン ク 2 0 2 0 年 3 月 2 7 日 、 5 G の 通 信 サ ー ビ ス 「 S O F T B A N K 5 G 」 を 開 始 楽 天 モ バ イ ル 2 0 2 0 年 9 月 か ら サ ー ビ ス 開 始 5 G の サ ー ビ ス エ リ ア は 、 し ば ら く は 限 定 的 5 G 向 け の 周 波 数 が 高 く 障 害 物 に 弱 い た め 、 広 範 囲 の エ リ ア カ バ ー に は 不 向 き 。 広 範 囲 を カ バ ー す る に は 多 数 の 基 地 局 を 設 置 す る 必 要 が あ る ( 3 . 7 G H Z 帯 , 4 . 5 G H Z 帯 、 2 8 G H Z 帯 ) 。 3 . 7 G H Z 帯 で の 基 地 局 に 関 し て は 、 衛 星 通 信 の 地 上 局 の 利 用 者 と の 調 整 が 必 要 。 ※ 電 波 干 渉 を 引 き 起 こ さ な い よ う 地 上 局 か ら 離 れ た 場 所 に 基 地 局 を 設 置 す る 必 要 あ り 。

(5) 5G 2020年代

デジタル方式(5G NR)

1G~3.2GBPS (2020年現在)

※データ通信の特徴(高速・大容量 、低遅延、多数端末接続)

(28)

1.3 利用環境の推移

(29)

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 GBPS 契約件数 (万件)

契約件数とトラヒック量

固定電話契約件数(万件) 携帯電話契約件数(万件) ブロードバンド契約件数(万件) トラヒック量(月間総量)Gbps 一人あたりトラヒック量 Kbps 固定電話件数と携帯電 話契約件数が逆転 2018年6月末にはFTTH加入数が DSL加入数を初めて上回った。 2010年モバイル端末からのイン ターネット利用者数がパソコンか らの接続者数を超えた。

(30)

¥0 ¥2,000 ¥4,000 ¥6,000 ¥8,000 ¥10,000 ¥12,000 ¥14,000 ¥16,000 ¥18,000 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 MBPS

接続スピードと接続料金の推移

接続料金・固定回線 接続料金・モバイル 接続スピード(固定回線・Mbps) 接続スピード(モバイル・Mbps) 自動車電話料金 携帯からのインター ネット接続が可能 モバイル接続料金は、 各種割引は含まず。 (戸建て・基本料金)

(31)

<利用実態>

ここ数年、携帯端末(スマホ)の契約件数・ブロードバンドの契約件数は微増(飽和状態)。

年々インターネットのトラヒック量は増加(直近はにコロナ禍でのテレワークの影響あり)。

インターネットの利用料金は、ほぼ横ばい(キャッシュバック・継続契約・セット割等での料金割引あり)。

光回線(固定回線)・モバイル回線の回線スピードの差が年々縮まりつつある。

※光回線のスピードは、

「ベストエフォート型」

のため実際の通信速度は回線の混み具合によって変化

2010年ころより、インターネット接続利用機器がPCからモバイル端末へシフトしつつある。

インターネットへの接続方法が、利用者側でいろいろと選べる時代。

5Gのサービス開始に伴い、モバイル環境が充実。(光回線スピードと同等)

光固定回線・携帯電話の利用形態別に、利用料金を取りまとめたものを次ページに掲載。

(32)

光回線・携帯電話の利用形態別料金比較

ケース 固定 回線 固定 電話 ホーム ルー ター 携帯 固定回線 月額 固定 電話 通信速度 (最大) 携帯通信 料金 機器 レンタル 携帯電話 月額 合計 携帯通信 上限 備考 1 ○ ○ ー ○ 5,200 500 1Gbps ー 300 3,150 9,150 1GB ドコモ光利用、携帯は1G/月契約 2 ー ー ○ ○ ー ー 220Mbps 4,050 別途必要 1,980 6,030 3GB UQwimax自動更新なし。UQモバイル3G契約 3 ー ー ○ ○ ー ー 962Mbps 4,880 490 2,480 7,850 1GB ソフトバンクair 携帯は1G/月プラン AXGP規格使用 4 ー ー ー ○ ー ー ー ー ー 7,150 7,150 30GB ドコモ ギガホプラン 利用可能データ量30GB/月 5 ー ー ー ○ ー ー ー ー ー 7,650 7,650 制限なし auデータMAX 4G LTE(継続による料金割引未加入時) ※基本料金で算出(料金割引等の制度は適用せず)。通話料金は含まず。 光回線併用の場合、携帯電話のデータ通信容量は最小を適用。 利用料金ならびに回線スピードを見ると、固定回線・モバイル併用からモバイル通信のみに変更してもインターネット接 続は可能と思われる。 ただし、PCを接続してインターネットを利用する場合は、回線スピード(100Mbps以上)と通信利用容量(10GB以 上)を考慮する必要がある。また、モバイル通信が安定性しているか確認が必要。 インターネットへの依存度が高くなるにつれて、障害時のリスク回避策(停電等)を考慮しておく必要がある。 ※固定回線・モバイルの通信回線の二重化・接続会社を別会社とする等 (割引等の料金面のメリットは受けられないが・・・) 例)「携帯はNTT、光回線はeo光」 等

(33)

2.1 5Gへの移行

5Gの活用

(34)

(1) 5Gのスコープ(適用範囲・有効範囲)

eMBB

enhanced Mobile Broadband

mMTC

massive Machine Type Communication

URLLC

Ultra-Reliable and Low Latency Communications

eMBB

mMTC

URLLC

5G

同時接続できる端末数の増加

超高信頼・超低遅延通信

4Gの通信速度50M~1Gビット/秒(bps)に対して、5Gは10~20Gbps 4K/8Kといった高画質な映像配信が可能

高速大容量

4Gでは10ミリ秒ほどの遅延があったが、5Gでは1ミリ秒ほどに遅延が短縮 自動運転システムのサポート・ロボットの遠隔操作などに応用 大量のさまざまなデバイス(機器・センサー等)が同時に接続

(35)

5 G 通 信 の 特 徴 。 「 第 5 世 代 移 動 通 信 シ ス テ ム ( 5 G ) の 今 と 将 来 展 望 - 総 務 省 」 よ り

(36)

自 動 車 ・ 産 業 機 器 ・ ホ ー ム セ キ ュ リ テ ィ ー 等 、 多 く の 領 域 で の 応 用 が 期 待 さ れ る 。

・ 医 療 分 野

移 動 中 や 遠 隔 地 の 高 度 診 療 が 可 能

医 療 格 差 が 解 消

・ 農 林 水 産 分 野

作 物 や 家 畜 な ど の 状 況 を 把 握 す る セ ン サ ー と 散 水 ・ 薬 剤 散 布 や 給 餌 を 実 施 す る

ロ ボ ッ ト や ド ロ ー ン の 制 御 が 可 能

減 少 す る 従 事 人 口 を 補 え る

・ 土 木 建 築 分 野

危 険 度 が 高 い 高 所 ・ 鉱 山 ・ 災 害 地 な ど で の 機 械 の 遠 隔 制 御 が 可 能

⇒ 危 険 度 が 高 い 現 場 で の 安 全 確 保

・ 生 活 分 野

1 ) 自 動 運 転 と 遠 隔 制 御 に よ っ て 、 細 分 化 さ れ た 公 共 交 通 が 実 現

2 ) 大 量 セ ン サ ー と 自 動 判 定 A I に よ っ て 、 防 災 ・ 防 犯 ・ 減 災 力 が 向 上

3 ) 高 画 質 ・ 高 音 質 ・ 8 K 3 6 0 ° リ ア ル タ イ ム な 高 臨 場 感 映 像 が 提 供

→ 多 種 多 様 な 映 像 ・ 情 報 を 提 供 可 能

(2) 5Gの適用分野

【 参 照 U R L 】

nttdocomo https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/technology/rd/tech/5g/

総務省

https://www.soumu.go.jp /main_content /000633132.pdf

(37)

IoT

のための新しい無線通信技術

2017年頃より実用化が進む

(38)

LPWAとは・・

なるべく消費電力を抑えて遠距離通信を

実現する通信方式で、

IoT(※)

の構成

要素の1つ。

2016年ごろから、まず海外 で普及が始まり、

2017年あたりから、日本でも取り組むベン

ダーやメーカーが増えており、商用サービスが

始まって いる状況。

Internet of Things 世 の 中 に 存 在 す る 様 々 な 物 体 ( モ ノ ) に 通 信 機 能 を 持 た せ 、 イ ン タ ー ネ ッ ト に 接 続 し た り 相 互 に 通 信 す る こ と に よ り 、 自 動 認 識 や 自 動 制 御 、 遠 隔 計 測 な ど を 行 う こ と 。 モ ノ に セ ン サ ー を つ け 、 セ ン サ ー が 取 得 し た 情 報 を 活 用 で き る よ う に す る こ と 。

※ L P W A Low Power Wide Area の 略 ( 省 電 力 長 距 離 通 信 )

(39)

【LPWA の体系】

https://soracom.jp /lpwa / を参照

(1)

アンライセンス系 LPWA」 通 信 を 行 う 時 に 免 許 は 不 要 ⇒ 個人や企業レベルで運用を行うことが可能

Wi-SUN 日 本 主 導 で 標 準 化 が 進 め ら れ た 次 世 代 無 線 通 信 規 格 の 1 つ

電力会社のスマートメータに採用され、大きく注目が集まっている無線通信規格。 ※Wi-SUNはWireless Smart Utility Networkの略

LoRaWAN Semtech/IBM社が中心となって仕様化した LPWA の無線規格の1つ 非常に低速ながら低消費電力で、長距離伝送できることが特徴

Sigfox フランス Sigfox社 によって仕様策定されたLPWA規格の1つ 非常に低速(~100bps)で低消費電力、高い受信感度を保持。 規格上は3~50km程度の距離の通信が可能 ※無 線 ネ ッ ト ワ ー ク と ク ラ ウ ド サ ー ビ ス ( デ ー タ の 収 集 ・ 管 理 ) を セ ッ ト し て パ ー ト ナ ー よ り 提 供 。 日 本 の パ ー ト ナ ー は 、 K C C S ( 京 セ ラ コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン シ ス テ ム 株 式 会 社 ) の み 。 参 照 先 https://www.kccs-iot.jp /service / ( メ リ ッ ト ) 低 電 力 ⇒ 単 三 電 池 2 本 で 、 数 年 か ら 1 0 年 程 度 長 距 離 ⇒ 数 キ ロ か ら 数 十 キ ロ メ ー ト ル 低 料 金 ⇒ 年 額 1 0 0 円 程 度 ( 制 約 ) 低 速 ( 1 0 0 B P S か ら 数 1 0 K B P S が 中 心 )

【LPWAのメリット・制約】

(40)

(2)

ライセンス系 LPWA」 無線局免許が必要 携帯キャリアのように総務省からの包括免許の取得が必要

LTE Cat.M1 LTEカテゴリの1つで、従来のLTE方式に変更を加え省電力・広域通信を実現(移動体通信) 既存の LTE 基地局をベースに全国エリアをカバー。広域で省電力なセルラー通信が実現可能。 NB-IoT LTE規格の中でIoTに特化して策定された規格(定点通信) 従来の周波数帯域よりもさらに狭い周波数(180kHz)を利用。 通信距離は最大20km程度、スループットは100bps以下 ( 携 帯 会 社 の 動 向 ) K D D I は 、 2 0 1 8 年 1 月 よ り 、 セ ル ラ ー L P W A 通 信 サ ー ビ ス の 提 供 を 開 始 。 提 供 サ ー ビ ス は 、 「 K D D I I O T コ ネ ク ト L P W A ( L T E - M ) [C A T . M 1方 式 ] 」 ※ ガ ス 、 水 道 な ど の ス マ ー ト メ ー タ ー 、 物 流 や ウ ェ ア ラ ブ ル な ど 、 多 種 多 様 な 分 野 で の I O T の 活 用 が 見 込 ま れ る 。 ソ フ ト バ ン ク は 、 I O T 機 器 向 け の ネ ッ ト ワ ー ク 構 築 を 2 0 1 8 年 4 月 に 完 了 、 商 用 サ ー ビ ス を 開 始 。 ※ 提 供 サ ー ビ ス は 、 L T E 規 格 で あ るN B - I O Tお よ びC A T . M 1 N T T ド コ モ は 、 2 0 1 8 年 1 0 月 1 日 よ り I O T サ ー ビ ス 向 け 通 信 方 式 「L T E - M( C AT. M 1 )」 を 、 提 供 開 始 。 2 0 1 9 年 4 月 2 5 日 よ り 低 消 費 電 力 ・ 低 価 格 で 運 用 可 能 な 通 信 方 式 「N B - I O T」 提 供 し た が 2 0 2 0 年 3 月 3 1 日 ( 火 曜 ) に 提 供 を 終 了 。 「C A T . 1」 お よ び 「L T E - M( C AT. M 1 )」 に つ い て は 、 今 後 も 引 き 続 き 提 供 。

(41)

「 電 気 」 ス マ ー ト メ ー タ ー ( 電 力 量 自 動 検 針 ) ス マ ー ト メ ー タ ー を 使 用 し て 電 力 使 用 量 の 自 動 検 針 に 利 用 中 。 電 力 会 社 は 2 0 2 4 年 ま で に 全 て の メ ー タ ー を ス マ ー ト メ ー タ ー 化 を 予 定 。 ス マ ー ト メ ー タ ー の 内 部 に は 、 下 記 ル ー ト ご と に 通 信 モ ジ ュ ー ル が 内 蔵 。 A ル ー ト ( 電 力 会 社 向 け の デ ー タ 通 信 部 ) P L C方 式 ・W I - S U Nを 使 用 B ル ー ト ( H E M S 向 け の デ ー タ 通 信 部 ) W I - S U Nを 使 用 ※H E M S( ヘ ム ス ) と は 「 H O M E E N E R G Y M A N A G E M E N T S Y S T E M 」 の 略 家 庭 で 使 う エ ネ ル ギ ー を 節 約 す る た め の 管 理 シ ス テ ム ス マ ー ト メ ー タ ー は 、 3 0 分 ご と の 使 用 量 を 計 測 可 能 。 ⇒ 「 電 力 メ ー タ ー 情 報 発 信 サ ー ビ ス 」 等 の デ ー タ 提 供 サ ー ビ ス 利 用 に よ り 、 詳 細 な 情 報 ( リ ア ル タ イ ム の ご 使 用 量 な ど ) が 確 認 で き る 。 ス マ ー ト メ ー タ ー に 使 わ れ て い る 通 信 方 式 ① 3 G / L T E な ど の 携 帯 電 話 回 線 ② 9 2 0 M H Z 帯 を 使 う 特 定 小 電 力 無 線 W I - S U N ③ 電 力 線 通 信 (P L C) の 一 種 で あ るG 3 - P L C

Power Line Communicationの 略 で 、 電 力 線 を 通 信 ケ ー ブ ル と し て も 使 用 す る 技 術 。 機 器 に P L C モ デ ム を 接 続 し 、 コ ン セ ン ト に 差 し 込 む だ け で シ ス テ ム の 構 築 は 完 了 。 P L C モ デ ム が 電 力 線 に 流 れ て い る 情 報 信 号 だ け を 取 り 出 し 機 器 に 渡 す こ と に よ っ て 、 電 力 線 が ネ ッ ト ワ ー ク と し て 機 能 す る 。

(42)

「 ガ ス 」

ス マ ー ト ガ ス メ ー タ ー

< 将 来 的 な 遠 隔 検 針 の 仕 組 み > ( 自 動 検 針 ) 東 京 ガ ス な ど 全 国 の 都 市 ガ ス 各 社 が 、 2 0 1 8 年 度 か ら 無 線 通 信 回 線 で 使 用 量 を 把 握 す る 「 ス マ ー ト ガ ス メ ー タ ー 」 の 導 入 を 始 め る 。 2 0 1 9 年 3 月 よ り 、 東 京 ガ ス の 一 部 の 導 管 エ リ ア に お い て 、 ガ ス メ ー タ ー の 定 期 取 替 に 際 し 、 無 線 機 付 き マ イ コ ン メ ー タ ー を 順 次 設 置 し て い く 予 定 。 東 京 ガ ス は 、 ス マ ー ト ガ ス メ ー タ ー の 通 信 に 「W I - S U N」 を 採 用 。

「 水 道 」

ス マ ー ト 水 道 メ ー タ ー

< 実 証 実 験 中 > 各 団 体 に て 、 実 現 方 法 に つ い て 検 討 ・ 実 証 中 。 自 動 検 針 に よ る 業 務 効 率 化 ・ 漏 水 管 理 の 高 度 化 ・ 使 用 量 の 見 え る 化 が 可 能 。 < 参 考 > 水 道 技 術 研 究 セ ン タ ー http://www.zenken.com/kensyuu/kousyuukai/H31/653/653_nakano.pdf 東京都水道局

https://www.metro.tokyo.lg.jp /tosei /hodohappyo /press /2020/03/19/documents /18.pdf

福 島 県 郡 山 市 の 事 例 L T E - M

https://www.pc-webzine.com /entry/2020/04/lte-m.html

サンプル

(43)

LoRaWAN

LoRaWANはサブギガ帯と呼ばれる920MHz帯を使用。 ノイズに強く他の無線ネットワークが存在する環境下でも安定的に通信を行なうことが可能。 LoRaWANでは、各デバイスは基地局(LoRaゲートウェイ)を介してインターネットに接続される。 上記図の取得先 http://sensait.jp/5620/ <特徴> ①ボタン電池1個で双方向通信が可能 ②3G回線やWi-Fi等に比べて省エネ ③長距離通信が可能 ④ノイズに強い <活用事例> ①農産物の管理 栽培時の照度、温度、湿度、二酸化炭素濃度 などの計測 ②日常生活の省力化 生活ごみのゴミ箱のゴミ容量を計測 ③ゲリラ豪雨対策 マンホールにセンサー機器をつけて水を感知

(44)

S I G F OX ネ ッ ト ワ ー ク は 、 基 地 局 と ク ラ ウ ド サ ー ビ ス を S I G F OX 社 が 提 供 。 各 国 の サ ー ビ ス は S I G F OX 社 と 契 約 し た オ ペ レ ー タ が 構 築 運 用 。 日 本 国 内 で は 京 セ ラ コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン シ ス テ ム 株 式 会 社 ( K C C S ) が 電 気 通 信 事 業 者 と し て 展 開 。 参 照 先 https://www.kccs-iot.jp /service / <特徴> 対 干 渉 ・ 対 障 害 耐 干 渉 、 耐 障 害 性 を 高 め た 通 信 方 式 を 採 用 。 低価格 1 デ バ イ ス 当 た り 年 間 3 , 0 0 0 円 程 度 の コ ス ト 。 クイックスタート クラウドサービスが利用可能(SIM不要) 低消費電力 電 池 で 1 0 年 の 稼 働 が 可 能

Sigfox

上記図の取得先 https://www.kccs-iot.jp/service/quickstart/

(45)

その他LPWAに関する情報

総務省

https://www.soumu.go.jp/main_content/000543715.pdf

以上

上記図の取得先

https://dcross.impress.co.jp/docs/column/column20200207/001533-2.html

参照

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