ディペンダブルな移動無線システム の構築に向けて 2011 年 12 月 3 日 ソフトバンクテレコム ( 株 ) 弓削哲也
移動体通信の動向 2
加入者数の増加 ( ソフトバンク ) ( 契約数 : 百万 ) 加入契約数 25.6 3G 契約数 : 2,560 万 (2011 年 4 月末 ) 15.2 2G 1.5GHz Band 加入契約数は堅調に増加 3G 2GHzBand 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 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 (FY) 3
音声とデータの ARPU の変化 (JPY) - ARPU の 60% はデータ - 音声からデータへの急速なシフト FY07 FY08 FY09 FY10
音声からデータへ PC から携帯端末へ 音声 データ 携帯端末 PC Smart Phone
モバイルデータトラフィックの予測 - 全世界 2009 年の 40 倍 3.6 (Ebytes/month) 0.09 2009 2010 2011 2012 2013 2014 出典 : Cisco 社資料より当社作成
クラウドの進展 7
医療クラウド 病院 医療クラウド 国民 製薬会社 8
電子教科書クラウド 教科書クラウド 電子教科書 最新の教科書 音声 / 画像 映像 よくある質問 Web 情報など 習熟度別の学習 情報収集 ペーパーレス化 * 画面はハメ込み合成です 9
視聴スタイルの変化 Tablet TV 10
視聴スタイルの変化 IPTV 通信と放送の融合 ＩＰＴＶの例 11
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 12
伝送能力 大容量 低遅延 13
加入者あたりのデータトラヒックの増加 8 10倍 動画 ゲーム 動画 音楽 2倍 1 Vodafone Live Yahoo!ケータイ PCサイトブラウザ フルブラウザ
無線通信量の劇的増加 バイト/日 200000000 60ペタ １０年で１,０００倍 ２０年で１００万倍 62テラ 0 2005 ２００５ 2010 ２０１０ 2015 ２０１５ 2020 年 ２０２０ 当社データ量予測 15
どこでも ユビキタスネットワーク 17
ユビキタスネットワーク 18 出典 NRI
いつでも使えるネットワーク 19
シームレスなユビキタス環境の実現 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 ワイヤレスアシスタント 移動中 移動中 Ｙａｈｏｏ ケータイ 異メディア間 サービス連携 システム同期 ３Ｇ携帯 公衆無線LAN オフィス オフィス 自宅 自宅 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 統合認証システム 20
どんな物でも使えるネットワーク M2M Machine to Machine) IoT (Internet of Things) 21
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 22 ディペンダビリティ が重要
ディペンダビリティ実現のために 23
基地局数の推移 ＳＢＭの例 122,000 多数のピコおよび フェムトセルを建設 中 SoftBank Mobile マクロ ピコ フェムトの合計数 Vodafone Japan 21,000 FY 24
無線技術の進展 最大速度 LTE １００M WiMAX ４０M XGP ２０M ４G １G 25
トラフィックのオフローディング データサ ビス 非リアルタイム Web Mail マクロ局 Traffic offloading 高機能データサービス リアルタイム Femto Wi-Fi マイクロ局 Game Streaming Movie 26
ＩＰネットワークへの統合 レガシーネットワークからＩＰネットワークへ レガシーＮＷ IP ＮＷ パケット交換網 回線交換網 IP マイグレーション ATM 基地局 VoIP Data 基地局 音声交換 データ Macro cell IP Macro cell Macro cell Micro cell 高価 安価 ＩＰマイグレーションにより９０ の コスト削減を目指す 27 Femto cell
LTE-Advanced要求条件 ① Rel-8 LTE ピークデータレート LTE-Advanced 下り 300Mbps 1Gbps 上り 75Mbps 500Mbps Rel-8 LTE ピーク周波数 利用効率 LTE-Advanced IMT-Advanced 下り 15 bps/hz (4 streams) 30 bps/hz (8 streams) 15 bps/hz (4 streams) 上り 3.75 bps/hz (1 streams) 15 bps/hz (4 streams) 6.75 bps/hz (2 streams) Rel-8 LTE 遅延 LTE-Advanced IMT-Advanced 接続遅延 100msec以下 50msec以下 100msec以下 5msec以下 Rel-8 LTEと同等以 下 10msec以下 伝送遅延 出典 高度無線通信研究委員会 資料 28
小セル化 29
小セル化の進展 マクロセル 数km 数十km以下 大容量の回線容量 数十W以上の出力 マイクロセル 数km以下 ピコセル 中容量の回線容量 100ｍ以上 数W以上の出力 中小容量の回線容量 フェムトセル 100ｍ以内 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 30
爆発的なトラフィック増加への対応 小セル化 マイクロセルおよびフェムトセルの導入 マクロセル マイクロセル ピコセル フェムトセル ピコセルとフェムトセルの急拡大 31
階層型セル構造 フラットなセル構成では限界 階層型セル構造へ 競合する目標の実現 移動性vs伝送容量 マクロ層 レイヤ間 ハンド オーバー 基本的に移動ユーザー用 低トラフィックサービス Browser マイクロ ピコ層 Mail ブロードバンドユーザー用 32 フェムト層 32 Game Movie Live
階層型セル構造の管理 ピコセル フェムトセル層にはＳＯＮが必要 SON (Self Organizing Network) 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 33
今後の無線技術の高度化 34
基地局間の協調 - 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 隣接基地局間CoMP 隣接基地局から同時送信 隣接基地局から同時送信 BS #2 BS #1 送信電力の最適制御 送信電力の最適制御 BS #1 BS #N 広域 CoMP 隣接基地局 CoMP CoMP: Coordinated multipoint transmission/reception 35
複数無線方式対応 ヘテロジーニアスネットワーク スペクトラム共用 ヘテロジーニアスタイプ マルチモード 端末 携帯端末 2010 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 2020 WiFi 2.4GHz W-CDMA 2.1GHz BWA 1.9GHz LTE 700/900MHz Advanced XGP 2.5GHz 2030 2040 DC-HSPA 1.5GHz 2050年 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 200 Mbps 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
災害対策 37
階層型セルによる災害対応 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 緊急時無線中継層 マクロセル層を使った 無線伝送 マクロセル層 バックホール回線 コア NW マイクロ ピコ フェムトセル層 38
まとめ 39
ディペンダビリティの確保 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 40
VLSI技術に期待される効果 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VLSI 41
将来に向けて 42
将来ネットワークのコンセプト Ｃｙｂｅｒ Ｗｏｒｌｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅａｌ Ｗｏｒｌｄ 43
今後のＩＣＴ 高速 高機能な ネットワーク型サービス ネットワーク クラウドなど モバイルへの対応 高度なデバイス ＦＭＣ ユビキタス 44
End of Presentation, Thank you. 45