ソフトバンクの SoftBank 4G サービスと端末

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この記事は、下記のサイトに投稿したものをこちらに移転しました。

元記事のURL:http://wimax-page.seesaa.net/article/255452938.html
作成日   :2012年3月4日
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ソフトバンクモバイルが、2月20日に発表した情報です。

「下り速度が最大で110Mbpsの高速データ通信サービス「SoftBank 4G」
を2月24日から開始します。」

実際には、「SoftBank 4G」サービスは2011年11月1日に開始しましたが、
利用できる端末は今まで無かったので、24日の端末の発売に合わせて
使えるようになりました。

同社の情報によると、このデータ通信サービスは「業界最速」です。
(無線では)

「SoftBank 4G」は「AXGP」という2.5GHz帯の移動無線システムを
使います。「AXGP」は「XGP」を改良したものです。

新しい端末は、AXGPが使えない基地局では、3G回線で使えます。

対応エリアは、2011年度末の時点で札幌市、関東の中心地区、名古屋、
大阪、神戸、福岡、北九州などですが、2012年度末には全国政令指定
都市のほぼ全てに広がる予定です。

新しい端末「SoftBank 101SI」の仕様です。

  形状     Wi-Fiルータータイプ
  WAN※接続  3G方式、AXGP方式(2.5GHz、日本国内のみ)
  LAN※接続  IEEE802.11b/g/n (WiFi※)、USB2.0
  電源     バッテリー:DC3.7V(最大9時間)
  通信速度   AXGP回線 : 下り最大76Mbps、上り最大10Mbps
         3G回線  : 下り最大42Mbps、上り最大5.7Mbps
               (ベストエフォート方式)
  WiFi機器   最大10台を同時接続

  ※LAN  Local Area Network(家庭や事務所などのネットワーク)
  ※WAN  Wide Area Network(普通はインターネットと同義)
  ※WiFi  米国の団体WiFiアライアンスが認定する無線LANのブランドです。

  WiFiは、ほぼ「無線LAN」と言い換えても問題ありませんが、
  詳しくは、次の記事をどうぞ。

  WiFiとは
  http://wimax-page.123-info.net/archives/60

  無線LAN
  http://wimax-page.123-info.net/archives/228

AXGPとは

まず、XGPというPHSを高速化した通信規格があります。
「AXGP」は、XGPをさらに改良したものです。

  AXGP Advanced XGP
  XGP  eXtended Global Platform
  PHS  Personal Handyphone System

AXGPの帯域幅は従来の10MHzから20MHzに広がり、「上り」
(ユーザー端末から基地局への伝送)方向の多元接続の方式に
「SC-FDMA」方式を追加しています。

  多元接続  複数の無線局(ユーザー端末)が同じ電波帯域を共有し
        情報通信を行うこと。
        つまり、複数の携帯端末ユーザーが一つの基地局に
        同時につないで通信すること。

XGP

  XGP eXtended Global Platform

XGPは、PHSの標準規格です。

XGPは最高100Mbpsの通信速度と、最高毎時300kmの移動中にも
通信できることを目指し作られたものです。

日本ではウィルコムが「WILLCOM CORE XGP」の名称で2009年4月から
サービスを開始しました。

XGPは2007年9月に、PHS関連の業界団体であるPHS MoU Group(当時)
により標準化が行われています。

ITU-R(国際電気通信連合・無線通信部門)によりITU-R M.1801規格の一部として、
日本では電波産業会(ARIB)によりSTD-T95として承認されました。

これは、業者さんから見たときのメリットですが、PHSの特徴である
マイクロセル方式を使い、人口過密地域では電波の利用効率が高い特徴が
あります。

  マイクロセル方式は、一つの基地局が受け持つ範囲が狭い
    これに対して
  マクロセル方式は、一つの基地局が受け持つ範囲が広い

通信方式は、MIMOやOFDMなど、モバイルWiMAX等も採用する方式を
取り入れ、他の機器で使うLSIなどを共用できるので、機器のコストを
削減できる特徴があります。

  MIMO  Multiple Input Multiple Output
       複数の通信路(チャンネル)を設けて伝送速度を上げる仕組み

  OFDM  Orthogonal Frequency Division Multiplexing
       直交周波数分割多重方式
       データを多数の搬送波(サブキャリア)に乗せる変調方式
       悪い状況の伝送路に強いのが特徴
       (この利点から無線LANやADSLその他でも多く使います。)
       (しかし、当然ながら利点ばかりではありません。)
  
  モバイルWiMAX(IEEE 802.16m)
       WiMAX規格(IEEE 802.16-2004)を高速移動体通信用に
       改良したものと考えることができます。

  LSI   Large Scale Integrated Circuit
       集積度の高い半導体素子
       以前は、素子数により「VLSI」や「ULSI」などの使い分け
       がありましたが、最近ではあまり使いません。
       

「変調」とは何かについては、次の記事を参照ください。
「デジタル変調の方式」の項に概要を説明しています。

  モデムとは
  http://wimax-page.123-info.net/archives/330

モバイルWiMAXではありませんが、WIMAXの概要については
次の記事をどうぞ。

  WIMAXとは
  http://wimax-page.123-info.net/archives/7

SC-FDMA

「SC-FDMA」は「多元接続」を実現する方式の一つです。

  SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access

SC-FDMAの利点をごく簡単に説明すると、従来の方式に比べて送信電力を
抑えることができ、この部分の低消費電力と小型化に貢献します。

ただ、利点ばかりではなく、非常に複雑な処理を行うので処理回路の負担は
増加します。

携帯端末について

携帯端末は、説明するまでもなく電波を使います。端末は基地局との間で
通信しますが、一つの基地局は受け持つ範囲があります。だいたい電波の届く
範囲ですが、一つの基地局と通信するユーザー数は、人口密度の高い地域ほど
増えます。

携帯端末では同時に通話する人数はとても多く、たとえば、テレビの
チャンネルと同じように単純に周波数を分割する方式では、チャンネル数
を使い切ってしまい、すぐに不足します。

周波数を分割して使う仕組みは「周波数多重」と呼びます。携帯端末では
この方式は周波数の利用率が悪く、効率よく運用できません。

多くの人が携帯端末を同時接続する使い方(多元接続)を実現するには
かなりの工夫が必要です。しかも、音声通信だけならまだ低速ですみますが、
データ通信の高速化は常に求められ、少なくとも現在までは、これでもう
十分ということが無いのは、ご承知のとおりです。

第一世代、第二世代、第三世代と進むにつれ、着実に技術は進み
携帯端末はかなり高度化しています。