高効率Wi-Fi

無線リソース制御技術

特 別企画

特別企画：東京2020オリンピック・パラリンピックとNTT R&D

無線品質可視化技術

カテゴリ3 東京2020を『支えた』NTT R&Dの技術

高効率Wi-Fi

なかひらとしろうさ中平 俊朗†1

なべしままさよし

鍋島 正義

†1

もりやま

東京2020オリンピック・パラリンピックの競技会場と関係会場において，NTTでは，国内外の観客・関係者に快適な無線通信環境を提供するために高効率Wi-Fiの技術開発と導入に取り組みました．本技術を活用することで，ネットワークを活用した新たなスポーツ観戦のスタイルや，MICEなどで開催されるイベントにおいて，フレキシブルなネットワークを利用したさまざまなサービスの実現が期待されています．

たかつね

守山 貴庸

†1

よしざわ

け ん と

吉澤 健人

†2

さき

もとはる/佐々木 元晴†1
お が わともあき

ひ ら がけんおおぐし

い く た ろ う/小川 智明†1/平賀健†2※/大串 幾太郎†2

NTTアクセスサービスシステム研究所†1NTTブロードバンドプラットフォーム†2

競技場の構造や形状に合わせた最適なア

トに快適につながり，誰もが SNS 等にクセスポイント（AP）の配置を行い，より感動を共有できるスタジアムを実現

スマートフォンや SNS 等が浸透して70席に 1 カ所の AP を設置し，コンコーしました．

人々のライフスタイルが変化するに伴い，ス，売店やチケット売り場周辺などの人スポーツや音楽ライブの観戦など，イベが溜まるエリアもカバーして，トータルントへの参加方法も変化しつつありま

で約1300台の AP を配置した世界最高水

安定的，かつ，高品質な Wi-Fi 環境をす．例えば，注目を浴びるシーンでは，準の高密度 Wi-Fi を実現しました．さら

実現する，高効率 Wi-Fi 技術を構成する

会場の観客が自身のカメラやスマートに，高密度を実現するには，電波干渉を技術を以下に紹介します．

フォンで一斉に写真や動画を撮影し，即回避した最適なチャネル設定や構築の最■無線リソース制御技術

座に SNS へ投稿することや，クラウド終段階で実施するチューニングが重要と無線リソース制御技術は，AP どうし環境にアップロードすることが一般的になります．そこで NTT 研究所の高効率の電波干渉状況などに応じて，各 AP のなってきました．東京2020大会でも，競Wi-Fi を 活 用 し， 安 定 し た 高 品 質 な

運用周波数チャネル，帯域幅，送信出力

技会場で満員の観客がネットワークを一Wi-Fi 環境とすることで，インターネッなどの Wi-Fi パラメータの最適な組合せはじめに技術紹介斉に利用することが想定されました．
メイン会場となる新しい国立競技場
は，日本の新しいスポーツの聖地として（a） AP無線制御：APの運用周波数帯（920 MHz/2.4 GHz/5 GHz)，無線パラメータの動的制御（b） 端末接続制御：端末の無線接続先を複数AP・周波数間でAP側から動的制御（切替え・接続維持）

世界に誇れるスタジアムとなるために，さまざまなシステムが適切に連携し観客にストレスのない通信環境が必要でした．そのため，NTT グループ各社からIP ネットワーク構築や Wi-Fi ＊構築の経験豊富で高い技術力を持つスペシャリス
トが集結し，世界最高水準の ICT 環境を制御エンジン

無線LAN
コントローラ（a） AP無線制御

無線LAN APIEEE 802.11ax

IEEE 802.11ah

整備しました．特に Wi-Fi については，これまでの大規模なスタジアムでの数々の構築・運用の経験やノウハウを活かし，＊「Wi-Fi」は，Wi-Fi Alliance の登録商標です．
※現 ，NTT 未来ねっと研究所

IEEE 802.11ac（b） 端末接続制御

図1

無線リソース制御技術

2021.12

9

特別企画：東京2020オリンピック・パラリンピックとNTT R&Dを導き出す技術です（図 ₁ ）．遺伝的ア用者（端末）に近い場所に設置されたモ

近情報をオペーレータに提供する等を可ルゴリズムを用いた繰り返し最適化処理

ニタリングデバイスにおいて，周辺で飛能としています（図 ₂ ）．

により，各 AP 間で電波干渉を回避した

び交っている制御等信号を傍聴および解最適なチャネルの組合せの導出を行いま析することにより，周りの無線状況の混す．この処理を動的に行うことで，環境雑度合い等を推定し表示する技術で新しい国立競技場は完成直後の2019年

変化に追従して各 AP のパラメータを制す ．この技術により，送受信端末の位12月にオープニングイベントが開催され御することを可能としています．

置推定，急激なトラフィック増加等が発ました．会場は約 6 万人の満員の観客が■無線品質可視化技術

生した際のアラート発出，さらに，回線入り，有名アスリートのリレーや人気アーが不安定時に原因究明に必要なユーザ付ティストのライブが行われました．それ（2）

無線品質可視化技術は，AP または利会場での実証は 同 時 に， 撮 影 さ れ た 画 像 や 動 画 がSNS やメールに投稿され，世界に拡散置くだけで簡易にWi-Fi環境情報と品質情報を把握できるBoxを使用【技術の特徴】

される瞬間でもありました．約 6 万人も複数のBoxで無線信号をキャプチャの観客が，日常の延長線にあるように同時に気軽にSNSに投稿ができたことは，国立競技場の通信インフラが安定的で高い品質であることを示しています．

必要な情報を抽出し品質情報に変換
抽出

集約・変換

オープニングイベントでは，実際に高密度に観客が入っている場合の無線環境の変化や，トラフィックの推移を把握す

【使い方】
FLOOR
MAPる絶好の機会でした．無線品質可視化技

ネットワーク1F

ネットワークにつなぐとリアルタイムの遠隔監視も可能

ON!

設置場所ごとの品質情報
・各CH利用率（混雑度合い）・リトライ率（あふれている量）
自APだけでなく，周辺の他社APの情報も同時に集約

図2

術を用いて，面的かつ継続的に取得した無線環境のデータを解析した結果，発生トラフィックのピークに対して問題なくトラフィックを収容できた事実を，データの観点からも確認できました（図 ₃ ）．

無線品質可視化技術

また，無線品質可視化技術を用いて取得座席下したデータを基に解析を行った結果，観A

ル
定セ

想
S1

階段

A

座席下する人体遮蔽特性の影響も明らかになり

A

BLK 225

収集端末
座席前

客が密集する環境における受信電力に対吹き下ろし
コンコース座席下ました（図 ₄ ）．これまでも，競技場のAPような環境では混雑した入場者の人体にA

収集端末

座席前

座席下より電波が遮蔽・減衰することが無線通

S3-1

10席
10席

吹き下ろし

信へ影響があることが学術的にも報告さ

収集端末
BLK 224
10席
10席

S3-1
吹き下ろしれていましたが，その定量的な影響の大きさは明確ではありませんでした．これ
らの解析結果は，無線リソース制御技術CH利用率CH利用率を用いて Wi-Fi パラメータを精緻に設計するための有益なデータとなりました．
また，大規模イベントとして，日本で初めて屋外にて₅.2 GHz 帯無線帯域が活

図₃1₀

無線品質可視化技術を用いた国立競技場オープニングインベントにおける無線環境情報の収集

2021.12

用されたイベントでもありました．この帯域は，屋外での利用が認められていま

特 別企画せんでした．NTT は屋外利用を可能と高効率 Wi-Fi は，このような制限されたループットを提供する高効率 Wi-Fi の研する制度改正に取り組み，2018年に国内リソースの中でも，最適なWi-Fiパラメー究開発を行ってきました．本技術によっ制度が先行して改正され，2019年11月にタの組合せを動的に導出可能です．このて例えば，エリア単位でのネットワーク国際条約の改正が実現されたばかりで効果が認められ，国立競技場に本技術をの需要に応じてフレキシブルに通信リす．本功績によって電波功績賞 総務大適用することになりましたが，最終的にソースを配分するといった利用も可能と臣表彰も受賞しました ．

無観客開催となり，観客用の Wi-Fi は停なり，VIP ルームやプレス席などの特定東京2020大会に向けては，同じスタジ波することになり国立競技場での活用はの場所のスループットを向上させる等，アム内でも，観客用と運営用でチャネルかないませんでした．しかしながら，本フレキシブルなネットワーク提供も可能を分けて運用することが求められまし

技術は，オリンピックスポンサーのショーとなります．

た． 6 万 人 規 模 の 観 客 の 大 量 の ト ラ

ケース会場となった東京ビッグサイト青

これらの技術群をCradio®（クレイディ

フィックが発生する中でも，大会関係者

海展示棟のフリー Wi-Fi 環境に実際に用オ）と名付け，NTT が中心となって進や競技関係者に安定的な通信品質を確保いられ，快適な無線ネットワークの提供める IOWN（Innovative Optical andするためです．オープニングイベントのに貢献しました．

Wireless Network）構想実現に向け（3）

解析結果を基に，事前にトラフィック量を試算したところ，利用可能なチャネルた重要な技術として，これからも研究開今後に向けて発を進めていきます．

数が制限されると，オリンピックの規模

NTT では，新たな観戦スタイルや新のイベントでは容量不足が発生することたなイベントの創出に向けて，会場内のが確認できていました（図 5 ）．NTT のネットワークを最適化して安定的なス

無人

混雑（着座）

－60

400
350

RSSI（dB）

Number of samples

Start－65－70－75
Doors open

－80

16 : 00

18 : 00Time図４12020 : 00300

中央値が低下

250

分散が増加

200
150
10050

End－85
14 : 00

Unoccupied（14-16 o’clock）
Crowded（19-21 o’clock）■参考文献（1） https://www.rd.ntt/as/times/116/04/top.html（2） https://www.rd.ntt/as/times/111/02/top.html（3） https://www.arib.or.jp/image/osirase/osirase20200624.pdf（4） M. Sasaki, T. Nakahira, K. Wakao, and T.
Moriyama：“Human Blockage Loss
Characteristics of 5 GHz Wi-Fi Band in a
Crowded Stadium,” IEEE Antennas andWireless Propagation Letters, Vol. 20, No. 6,pp. 988-992, June 2021． doi: 10.1109/
LAWP.2021.3069004.

22 : 00

0－85－80－75－70RSSI（dB）－65－60

混雑した人体による受信電力の人体遮蔽損失の例

109.0%

オープニングイベントでの最大トラフィック値：100%（上段左から）中平 俊朗/ 佐々木 元晴/
鍋島 正義/ 小川 智明

100（下段左から）守山 貴庸/ 平賀

80

59%の 容量不足が想定

6041.3%40200
すべてのチャネルが利用可能な場合

図５

利用可能なチャネル数が制限された場合

利用チャネル限定時を想定して算出したスループット評価結果の例

健/

吉澤 健人/ 大串 幾太郎◆問い合わせ先NTTアクセスサービスシステム研究所
無線アクセスプロジェクト
次世代大容量無線グループ
TEL 046-859-8720
FAX 046-855-1497
E-mail mujig-p-ml hco.ntt.co.jp

2021.1211