ディペンダブルな移動無線システム
の構築に向けて
ソフトバンクテレコム（株）
弓削 哲也
2
3
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010加入契約数は
堅調に増加
2G 1.5GHz Band 2G 1.5GHz Band 3G 2GHzBand 3G 2GHzBand 加入契約数 （契約数：百万） ３Ｇ 契約数： ２，５６０万 （２０１１年４月末） 25.6 ▼ 15.2 ▼ (FY)加入者数の増加（ソフトバンク）
２０１１年１０月末 全事業者合計： １２３，７１８千契約 ソフトバンクモバイル： ２７，１４６千契約音声とデータのARPUの変化
FY07 FY08 (JPY) FY10 - ＡＲＰＵの60% はデータ - 音声からデータへの急速なシフト FY09音声からデータへ、ＰＣから携帯端末へ
携帯端末
携帯端末
PC
音声
データ
データ
2009 2010 2011 2012 2013 2014 0.09 (Ｅbytes/month)
3.6
２００９年の４０倍モバイルデータトラフィックの予測 － 全世界
出典： Ｃｉｓｃｏ社資料より当社作成7
8
製薬会社
病院
国民
医療
クラウド
医療クラウド
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・習熟度別の学習
・情報収集
・ペーパーレス化
教科書
クラウド
・最新の教科書 ・音声／画像 ・映像 ・よくある質問 ・Web情報 など電子教科書
電子教科書クラウド
＊画面はハメ込み合成です10
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通信と放送の融合（ＩＰＴＶの例）
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今後の情報通信のディペンダビリティ：
・ 伝送能力（大容量、低遅延）
・ どこでも
・ いつでも
・ なんでも
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伝送能力
Vodafone Live Yahoo!ケータイ PCサイトブラウザ、フルブラウザ 2倍 8～10倍
加入者あたりのデータトラヒックの増加
1 動画 ゲーム 動画 音楽15
無線通信量の劇的増加
0 200000000 2005 2010 2015 2020１０年で
１,０００倍
２０年で
１００万倍
62テラ 60ペタ ２００５ ２０１０ ２０２０ ※ 当社データ量予測 （年） ２０１５ バイト/日17
どこでも
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ユビキタスネットワーク
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システム間ハンドオーバーや統合認証システムにより、シームレスなＦＭＣ環境を提供。 自宅 自宅 公衆無線LAN 移動中 移動中 オフィス オフィス ＢＢインターネット 自宅から会社のサーバー にリモートアクセスシームレスなユビキタス環境の実現
異メディア間 サービス連携 システム同期 統合認証システム Ｙａｈｏｏ！ケータイ ワイヤレスアシスタント ３Ｇ携帯21
どんな物でも使えるネットワーク
・M2M（Machine to Machine)
・IoT (Internet of Things)
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M2Mの条件は意外に厳しい
（環境条件） ・数が多い ・電波環境が必ずしも良くない （要求条件） ・絶対に切れてはいけない用途 ・低遅延時間が要求される用途 （設置条件） ・低消費電力 （経済条件） ・低コスト ディペンダビリティ が重要23
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基地局数の推移（ＳＢＭの例）
マクロ、ピコ、 フェムトの合計数多数のピコおよび
フェムトセルを建設
中
Vodafone Japan 21,000 SoftBank Mobile 122,000 FY25
無線技術の進展（最大速度）
・LTE
： １００M
・WiMAX ： ４０M
・XGP
： ２０M
・４G
： １G
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データサ―ビス （非リアルタイム） マクロ局 Femto マイクロ局 Mail Webトラフィックのオフローディング
Game Streaming Movie 高機能データサービス
（リアルタイム） Traffic offloading
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レガシーネットワークからＩＰネットワークへ IP マイグレーション レガシーＮＷ Macro cell Macro cell ATM 基地局 （音声交換・ データ） 回線交換網 IPMicro cell Femto cell
IP ＮＷ Macro cell 基地局 （VoIP ・Data） パケット交換網
ＩＰネットワークへの統合
ＩＰマイグレーションにより９０％の コスト削減を目指す 高価 安価28
LTE-Advanced要求条件 ①
Rel-8 LTE LTE-Advanced
下り 300Mbps 1Gbps 上り 75Mbps 500Mbps
Rel-8 LTE LTE-Advanced
下り 15 bps/Hz (4 streams) 30 bps/Hz (8 streams) 上り 3.75 bps/Hz (1 streams) 15 bps/Hz (4 streams) IMT-Advanced 15 bps/Hz (4 streams) 6.75 bps/Hz (2 streams) ピークデータレート ピーク周波数 利用効率 出典：高度無線通信研究委員会 資料
Rel-8 LTE LTE-Advanced
接続遅延 100msec以下 50msec以下
伝送遅延 5msec以下 Rel-8 LTEと同等以 下
IMT-Advanced
100msec以下 10msec以下 遅延
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フェムトセル フェムトセル 100ｍ以内 ピコセル ピコセル 100ｍ以上 マイクロセル マイクロセル 数km以下 マクロセル マクロセル 数km～数十km以下 ・ 中容量の回線容量 ・ 数W以上の出力 ・ 大容量の回線容量 ・ 数十W以上の出力 ・ 中小容量の回線容量 ・ 数W以下の出力 ・ 小容量の回線容量 ・ 数十～数百mWの出力 2010年代 ◆フェムトセルにより、増大したトラフィックを固定網へ吸収 ◆「１人１ＮＷ」を発想とした、よりパーソナルに近づいた 「超高速・大容量ＮＷ」を実現小セル化の進展
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マイクロセル／ ピコセル フェムトセル マクロセルピコセルとフェムトセルの急拡大
マイクロセルおよびフェムトセルの導入爆発的なトラフィック増加への対応 － 小セル化
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• 基本的に移動ユーザー用 • 低トラフィックサービス • ブロードバンドユーザー用 32 ・競合する目標の実現： 移動性vs伝送容量階層型セル構造
マクロ層 マイクロ／ピコ層 フェムト層 レイヤ間 ハンド オーバー Browser MailGame Movie Live
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・膨大な数のピコセルとフェムトセルの最適化
e.g., 自律的な隣接セル検知
・ピコセル層とフェムトセル層における干渉低減
e.g., 自律的な基地局送信電力制御
SON (Self Organizing Network)
ピコセル／フェムトセル層にはＳＯＮが必要
階層型セル構造の管理
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隣接基地局間CoMP - 隣接基地局間 CoMP （セルエッジでのスループット改善） - 広域 CoMP （セルの総合スループット改善） 広域 CoMP BS #1 BS #2 隣接基地局 CoMP 隣接基地局 CoMP BS #1 BS #N 送信電力の最適制御 送信電力の最適制御 隣接基地局から同時送信 隣接基地局から同時送信 広域 CoMP 広域 CoMP基地局間の協調
200 200 MbpsMbps W-CDMA 2.1GHz LTE 700/900MHz Advanced XGP 2.5GHz 高度な伝送技術の採用で２～５倍の伝送容量を実現 負荷の軽い無線システムを選択し、 複数同時使用 W-CDMA 2.1GHz LTE 700/900MHz DC-HSPA 1.5GHz Advanced XGP 2.5GHz BWA 1.9GHz WiFi 2.4GHz スペクトラム共用 ヘテロジーニアスタイプ 2010 2020 2030 2040 2050年 マルチモード 端末 ソフトウェア無線 端末 コグニティブ無線 端末 携帯情報端末 携帯端末
複数無線方式対応
－ ヘテロジーニアスネットワーク
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災害対策
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マクロセル層 マイクロ／ピコ／ フェムトセル層 緊急時無線中継層基地局への伝送回線断
⇒隣接マクロセルからの無線回線によりバックアップ
マクロセル層を使った 無線伝送 コア NW バックホール回線階層型セルによる災害対応
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まとめ
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■小セル化
・小規模基地局（Femto,Light Radio など）
・オフローディング
・SON
■複数無線方式対応
■ＩＰ化
■低消費電力化
ディペンダビリティの確保
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• 小規模基地局多数の基地局を様々な場所に設置
小さく、安価で、低消費電力な基地局を実現 – 例えば、光と無線の複合VLSI • 複数無線方式対応複数の無線方式に対応した端末
小さく、安価で、低消費電力な端末を実現 – 例えば、マルチバンド/マルチ無線インタフェース対応VLSIVLSI技術に期待される効果
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Ｒｅａｌ Ｗｏｒｌｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｃｙｂｅｒ Ｗｏｒｌｄ
