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バックナンバー

その116「DLNAの仕組み」
[2007/03/26]
その115「ドメインとActive Directory」
[2007/03/19]
その114「ワークグループができること」
[2007/03/12]
その113「WPSの仕組み」
[2007/03/05]
その112「Gopherの生い立ちと現在」
[2007/02/26]
その111「Wikiの使われ方」
[2007/02/19]
その110「文字コードとは」
[2007/02/05]
その109「IISの生い立ち」
[2007/01/29]
その108「NASの登場と一般への普及」
[2007/01/22]
その107「HomePNAのいろいろ」
[2007/01/15]
その106「Ogg Vorbisの成り立ち」
[2006/12/25]
その105「MIDIの原理とSMFの構造」
[2006/12/18]
その104「AIFFの構造」
[2006/12/11]
その103「WAVの構造と現状」
[2006/12/04]
その102「WMAの歴史」
[2006/11/27]
その101「AACの特徴」
[2006/11/20]
その100「MP3/MPEG Audioの仕組み」
[2006/11/13]
その99「HSDPAの仕組み」
[2006/11/06]
その98「H.264・MPEG-4 AVCの特徴」
[2006/10/30]
その97「IEEE 802.16e(モバイルWiMAX)の特徴」
[2006/10/23]
その96「TIFFの特徴」
[2006/10/16]
その95「PNGの現状と今後」
[2006/10/02]
その94「GIFの構造」
[2006/09/25]
その93「10GBASEの種類(2)」
[2006/09/11]
その92「10GBASEの種類」
[2006/09/04]
その91「GbEのいろいろ」
[2006/08/28]
その90「JPEGの特徴」
[2006/08/21]
その89「DivXの広がり」
[2006/08/07]
その88「MPEGの仕組み」
[2006/07/31]
その87「WMVのこれまで」
[2006/07/24]
その86「AVIの生い立ちとそのコーデック」
[2006/07/10]
その85「QuickTimeの変遷」
[2006/07/03]
その84「Realのこれまでと今後」
[2006/06/26]
その83「ShareとWinny」
[2006/06/19]
その82「DOCSISの仕組み」
[2006/06/12]
その81「SQLインジェクションの流れ」
[2006/06/05]
その80「RSSの動作」
[2006/05/29]
その79「Skypeの仕組み」
[2006/05/22]
その78「BitTorrentの特徴と今後」
[2006/05/15]
その77「Winnyの仕組みと現状」
[2006/05/08]
その76「WinMXの特徴」
[2006/04/24]
その75「Gnutellaの歴史と構造」
[2006/04/17]
その74「Napsterの歴史」
[2006/04/10]
その73「P2Pのいろいろ」
[2006/04/03]
その72「IEEE 802.11nの動向」
[2006/03/27]
その71「ActiveX Scriptingの動作」
[2006/03/20]
その70「Ajaxの仕組み」
[2006/03/13]
その69「DHTMLの動作」
[2006/03/06]
その68「Scriptの定義」
[2006/02/27]
その67「JavaScriptの仕組み」
[2006/02/20]
その66「Javaの動作」
[2006/02/13]
その65「RFCのプロセス」
[2006/02/06]
その64「ActiveX DocumentとActiveX Controlの違いと共通点」
[2006/01/30]
その63「ActiveX Controlの機能」
[2006/01/23]
その62「ActiveXを構成するもの」
[2006/01/16]
その61「Cookieの仕組みと用途」
[2005/12/26]
その60「malwareとその分類」
[2005/12/19]
その59「rootkitの動作」
[2005/12/12]
その58「CSSの役割」
[2005/12/05]
その57「HTMLの変遷」
[2005/11/28]
その56「PONとその種類」
[2005/11/21]
その55「FWAの仕組み」
[2005/11/14]
その54「DoSとDDoS」
[2005/11/07]
その53「SNMPとMIBの動作」
[2005/10/03]
その52「Jumbo Frameとフレームサイズ」
[2005/09/12]
その51「WPA2の仕組み」
[2005/09/05]
その50「WPAとWPA-PSKの違い」
[2005/08/29]
その49「WPAの仕組み」
[2005/08/22]
その48「WebDAVの動作」
[2005/08/08]
その47「OFDMAの仕組みとOFDMとの違い」
[2005/08/01]
その46「OFDMの仕組み」
[2005/07/25]
その45「WiMAXの特徴」
[2005/07/11]
その44「Wi-Fiの役割」
[2005/07/04]
その43「FTPの目的と動作」
[2005/06/27]
その42「UPnPの動作」
[2005/06/20]
その41「ネットマスクの仕組み」
[2005/06/13]
その40「ARPの機能」
[2005/06/06]
その39「DNSの原理」
[2005/05/30]
その38「デフォルトゲートウェイの役割」
[2005/05/23]
その37「MACアドレスの仕組み」
[2005/05/16]
その36「スイッチとその進化」
[2005/05/09]
その35「ルータによるメリット」
[2005/04/25]
その34「ブリッジの原理」
[2005/04/18]
その33「リピータの機能」
[2005/04/11]
その32「IPアドレスのクラス」
[2005/04/04]
その31「ブロードキャスト/マルチキャスト/ユニキャスト」
[2005/03/28]
その30「SMTP AUTHと認証の種類」
[2005/03/14]
その29「Submissionポートとスパムメール対策」
[2005/03/07]
その28「Outbound Port25 Blockingとは」
[2005/02/28]
その27「PGPの仕組み」
[2005/02/21]
その26「PKIと認証局」
[2005/02/14]
その25「公開鍵暗号方式とは」
[2005/02/07]
その24「共通鍵暗号とは」
[2005/01/31]
その23「SSHの仕組みと応用」
[2005/01/24]
その22「SSLの役割」
[2005/01/17]
その21「POP3とIMAP4の違い」
[2004/12/27]
その20「POP3の役割と機能」
[2004/12/20]
その19「SMTPの機能と問題点」
[2004/12/13]
その18「SPIとパケットフィルタリング」
[2004/12/06]
その17「LANの概念とその広がり」
[2004/11/29]
その16「SIPの役割」
[2004/11/15]
その15「プロキシの利用」
[2004/11/08]
その14「VoIPの仕組み」
[2004/11/01]
その13「イーサネットとは」
[2004/10/25]
その12「IP/TCP/UDP/ICMPとは」
[2004/10/18]
その11「DHCPの役割」
[2004/10/04]
その10「MIMOとは」
[2004/09/27]
その9「DMZとその効果」
[2004/09/13]
その8「ファイアウォールとは」
[2004/09/06]
その7「NATとNAPTの違いとIPマスカレード」
[2004/08/30]
その6「VPNとVPNパススルーの仕組み」
[2004/08/23]
その5「無線LANの問題とWEP」
[2004/08/09]
その4「IEEE 802.11a/b/gって何を意味しているの?」
[2004/08/02]
その3「ダイナミックDNSって?」
[2004/07/26]
その2「グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス」
[2004/07/12]
その1「PPPoEって何だろう?」
[2004/07/05]

その45「WiMAXの特徴」


WiMAXって何?

 最近、近未来の無線LAN技術としてよく名前を聞くのが「WiMAX」というものです。今回はこれについて、説明していきましょう。WiMAXとは、「Worldwide Interoperability for Microwave Access」の略で、無理に日本語訳すると「マイクロ波利用アクセスに関する世界的な相互運用」といったところでしょうか。全然日本語になっていませんが、意図しているところはおわかりいただけるかと思います。

 WiMAXは本来、マイクロ波を使っての中長距離通信を行なう際の規格に関するものでした。IEEE 802.16として2001年末に制定された規格は、10~66GHzという高い周波数を用い、最高135Mbps、最長30マイル(約50km)の範囲でデータ伝送を行なうことを想定したものでした。当時、この規格はアメリカにおけるラストワンマイルの接続に利用されることが期待されていました。

 日本や韓国などでは、メタル線によりADSLを使ったラストワンマイルの接続が実現できていますが、国土が広大なアメリカでは、ADSLが使えるのは都市部だけの話で、ちょっと外れると「隣の家まで何マイル」という場合もありますから、到底ADSLなんて使い物になりません。そこでWiMAXを使って、個々の家庭と接続することが期待されていたわけです。ただ、これは当然アメリカの話であって、逆に日本などでは無理に今さらこうしたものを導入しなくてもラストワンマイルが実現されており、そういう意味では「単なる無線の規格」として捉えられていました。

 この状況が、変わってくるのは2003年です。移動体通信に使うことを前提に、2~11GHzという“やや低い”周波数帯を利用した、やはり50kmの通信距離を持つIEEE 802.16aが承認されました(*1)。こちらでは、最大速度は70Mbps程度まで落ちています。


 IEEE 802.16aも当初はラストワンマイル向けの用途が考慮されていましたが、その後ラストワンマイルというよりは、現在のIEEE 802.11ベースのホットスポットサービスや、PHSなどに代わる新しい接続方式として注目されるようになってきました。特に最近は、通信事業者がWiMAXを使ったサービスの開始を明言することで、非常に注目が高まっています。

 例えば日本では、YOZANがWiMAXを使った定額制無線IP電話サービスを始めることを2005年2月に発表しました。実際の運用開始は2005年12月からなので、現状ではまだ先の話ですが、実現すると月額3,000円程度で電話/メール/データ通信が利用し放題になるとされています。最大転送速度は75Mbpsとされており、従来の無線LANや2G/3Gの携帯電話などとは比較にならないほど高速になるわけです。

 同様に英国のBT(British Telecom)もすでにフィールドテストを開始しており、同じ英国のTelabriaや米国のT-Mobile、AT&Tもフィールドテストを今年中に開始すると発表するなど、普及に勢いがついている状態です。

 PCベンダーもこうした流れに沿って動いています。例えばIntelでは「Rosedale」と呼ばれるWiMAX用チップのサンプル出荷を2004年9月に、量産出荷を2005年4月に開始しています。Rosedale自体は、IEEE 802.16-2004ベースの仕様なので、このままではIEEE 802.16eには利用できませんが、同社によればあくまでこれは第1世代の製品で、将来の製品はIEEE 802.16eまでをサポートし、ノートPCや携帯電話などへの搭載が可能になるとしています。

*1:その後、これはIEEE 802.16-2004に置き換えられることになりました。詳しくは後述。


WiMAXの特徴

 WiMAXはそういうわけで、規格そのものの名前ではなく、規格を推進している団体「WiMAX Forum」が利用している愛称になります。ただ、IEEE 802.16/16-2004などと呼ぶよりも呼びやすいためか、なかば規格の名称として受け取られている節もあります。

 そのWiMAXの特徴ですが、名前の中に“Interoperability”(共同利用できる、などの意味)という言葉が入っているとおり、例えばメーカーが異なる場合や、方式が異なるといった理由で相互に接続できなくなったりしないように、当初から配慮されています。この結果、例えば特定企業が特許を持ち、利用には特許料の支払いが必要な方式などは仕様から排除されており、非常に一般的な方法を使うことで普及と相互接続性を実現しようとしています。

 具体的にIEEE 802.16-2004では、表1に示すような5つのモードが定義されています。このうち、WirelessMAN-SCが1番最初にIEEE 802.16として審議されていた頃から入っていたラストワンマイル向けの規格で、それ以外がモバイル機器向けと考えれば良いでしょう。

 もう少し細かく説明すると、IEEE 802.16の制定後、IEEE 802.16a-2003/IEEE 802.16c-2002/IEEE 802.16.2-2001という3つの規格が追加で定められ、さらにIEEE 802.16dという標準も制定作業が始まりました。ただ、このIEEE 802.16a/IEEE 802.16cは、IEEE 802.16-2004にIEEE 802.16.2-2001はIEEE 802.16.2-2004にそれぞれ吸収される形で廃止されているほか、IEEE 802.16dは審議途中で廃案となり、その特徴がIEEE 802.16-2004に活かされる形になっています。この結果が5つのモードという形になったと考えれば良いでしょう。


表1:IEEE 802.16-2004で定義されているモード

 さらにこのIEEE 802.16-2004を拡張して、ローミングを実現しようとしているのがIEEE 802.16eです。これが実現すれば、ホットスポットような「移動先で静止してアクセス」のみならず、携帯電話のような「本当に移動しながら通信」ということが可能になります。このIEEE 802.16eは今年9月にも標準化が完了する見込みです。

 一方、IEEE 802.16fとして現在審議中の規格は、IEEE 802.16-2004をベースにメッシュ・ネットワークの考え方を取り入れることで、基地局のカバー範囲を大幅に広げられることが期待されています。


現実のWiMAX

 ここまで読むと、「今すぐにでもWiMAXを」とか思われるかもしれませんが、実現にはまだまだ時間がかかりそうです。まず135Mbpsや50kmという数値は、高いところ(東京タワーの頂上などといったところですね)に基地局を置き、直接見通せる環境で大出力で送信を行なった場合の数字で、例えば街中のちょっとしたビルの屋上などに基地局を置いて、出力も電波干渉などがないように控えめにすると、伝達速度は30Mbps前後、到達距離も数kmまで落ちてしまうそうです。

 とは言っても、現在の無線LANと比べると大幅に高速であり、しかも長距離までカバーできるため、非常に魅力的であると感じている事業者は多いようです。到達距離が長い、というのは逆にいえば基地局の数を減らしても同じだけの面積をカバーできるということですので、広い範囲で無線LAN接続サービスを行なう場合の初期投資を低く抑えられることになり、これは非常に大きなメリットといえます。特に、9月にIEEE 802.16eが正式に制定された場合にはハンドオーバーもこれに沿って実現できることになりますから、規格上は携帯電話やPHS、ホットスポットなどの代替を行なうことに不足はありません。


 にも関わらず、「まだ時間がかかる」理由ですが、これは利用する周波数帯が関係してきます。WiMAX Forumは、利用する周波数帯として5.8GHz、3.5GHzおよび2.5GHzの3帯域を推奨しています(参考URL)。ところが日本では、この3つの周波数帯はすでに他の用途に利用されているため、WiMAXでの利用が困難です。だからといって、他の周波数を割り当ててしまった場合、今度は国内用のWiMAX機器が他の国の機器と通信できないということになるため、これは最初に述べたInteroperabilityの精神に反することになってしまいます。

 例えばYOZANの場合、2005年6月からサービスの実験を開始していますが、ここでは5.725GHz帯を利用してのテストとなり、一方、本サービスでは4.95GHz帯を利用することを考えています(参考URL)。ただ、いずれの周波数もWiMAXの推奨している周波数と異なるということで、この4.95GHz帯を推奨周波数帯に加えるようにWiMAX Forumに提案中という報道も一部であるようです。ただ、こうしたニーズは今のところ日本だけの話なので、これが上手くいくかどうかは現在不明確なままだったりします。この周波数帯の問題がWiMAXの(国内での)普及を妨げる最大の要因と言ってよいでしょう。ただ、世界全体でみた場合、WiMAXが無線LANに占める割合は急速に伸びるだろうという観測もあり、今後の展開が注目されています。





2005/07/11 10:56

槻ノ木 隆
 国内某メーカーのネットワーク関係「エンジニア」から「元エンジニア」に限りなく近いところに流れてきてしまった。ここ2年ほどは、企画とか教育、営業に近いことばかりやっており、まもなく肩書きは「退役エンジニア」になると思われる。(イラスト:Mikebow)
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