2007

夏号

1

No.

創刊号

通信ソサイエティマガジン
刊行のことば
編集委員長

酒井 善則

通信ソサイエティマガジン
“B-plus”がついに創刊しました．学

みました．これらの論文，記事については編集委員会で企画す会は今までには論文，技術報告，書籍，会誌（現在の学会誌）等

ることはもちろんですが，会員の皆様からの積極的な投稿も期で会員の皆様に電子情報通信分野の情報をお届けしてまいりま

待する方針です．更に，編集段階からプロの編集者と緊密に相した．論文，技術報告（以下論文等）は会員の最新の研究成果を談して，雑誌のイメージにあった編集を行うとともに B-lus とい皆様に提供しているため，発表，議論の場と情報提供の場の機

う愛称も決まりました．

能を同時に果たしていることになります．書籍は学問・技術を体

以上のようなコンセプトに従い創刊号は企画されております．

系的にまとめたものです．これに対して，会誌は最新の技術動

まず先輩の経験談ということで主に大学の研究者にお願いする

向の提供，学会活動の紹介を目的としております．本学会が担“私の研究者歴”，企業の技術者にお願いする“私の技術者歴”を当している学問，技術分野は我が国産業のほとんどすべてで応掲載しております．今回は秋山東大名誉教授，立川前 NTT ドコ

用されている広い分野です．このため会誌だけで最新技術動向

モ社長に御執筆をお願いしました．論評・サーベイ論文として，の提供するのは困難になりつつあり，商業誌の方が対象分野を“光ネットワークの技術動向”を取り上げるとともに，解説として細分化して技術情報を提供しているケースも見られます．通信ソ“ Web サービス”，“電波伝搬モデル”，“ワンセグ”に関する論文のサイエティではこのような現状を考慮して，1 年以上前から新し御執筆をお願いしております．ご覧になって分かるように，従来

い雑誌，
すなわち
“和文マガジン”
発行の検討を開始しました．
“和

通信ソサイエティで扱っていた中心技術と，必ずしも通信ソサイ

文マガジン”は IEEE のソサイエティ誌をモデルとしております

エティで中心としてこなかった新しい分野をバランスよく掲載しが，委員会ではそれにとらわれることなく，精力的に新しいコンたつもりでおります．この方針は今後も続ける予定で，通信ソサ

セプトを議論しました．

イエティ会員の皆様に通信の基盤技術とともに，新しい周辺技

まず，通信分野を志す学生，通信分野に近い企業の技術者の術をきちんと紹介しようとすることを意図しております．更に国方が，少々専門が一致していなくても理解できる内容とすること

際会議として，昨年末の GLOBECOM に焦点をあて，参加者のにしました．ただこれはレベルを下げるわけではなく，筆者に論方々による共同執筆をお願い致しました．雑誌の装丁も新しい文と異なった書き方をお願いすることにより実現しています．内

雑誌に相応しいデザインを採用したつもりです．

容としては，まず商業誌でも取り上げられる直近の話題につい通信分野は大きな変革を遂げようとしております．ブロードバて，専門家の立場から客観的に掘り下げて記事とすることにしまンド，ユビキタス，放送・通信の融合等，数年間には環境の飛した．次に，新しい技術について体系的に分かりやすく解説あ躍的変化が予想されます．この時期光通信，ネットワーク，無るいはサーベイとして，執筆者の方にはページ制約を厳しく設け

線等の従来の基本技術の開発はもちろんですが，これらの標準ずに，十分な内容をお書き頂く方針を採用しました．これによ化も極めて重要です．更には Web サービスの発展，コンテンツ

り読者から見ると物足りない，筆者から見ると書き足りないことまで含めた新しい通信ビジネスの動向，関連する制度，法律等がなくなることを期待しております．また，純粋技術問題だけでの変革，など技術者にも幅広い知識，見識が要求される時代とはなく，技術の国際標準化，更には社会的視点も融合した新し

なってきました．学会としても技術情報だけではなく，広い分野

い分野についての論述も積極的に掲載する方針としました．この情報を皆様にお届けして，会員相互の議論の場を設けること

れらの原稿については，従来学会が対象としていたような技術が重要な務めと考えております．幸い学会には多くの分野で活内容にオリジナリティがある論文とは別の，論旨の構成，主張躍する会員が多数います．これらの方の御経験を相互に交換す

等にオリジナリティがある新しい論文としての位置付けを明確にることで，会員皆様の知識向上にお役に立てることを期待してしています．更には，情報通信分野で優れた業績をあげた諸先おります．新しいマガジンを読むだけでも学会員でいる意味が輩に体験談を御執筆頂く，有名な国際会議に焦点を絞って，開あると皆様に思って頂ける雑誌となることが，編集委員一同の催された会議の概要を詳細に紹介する等の新しい企画を盛り込

最大の希望です．


2007

夏号
NO.1

Contents

表紙写真：
養老天命反転地（養老公園：岐阜県養老郡）
撮影：鎌田正志通信ソサイエティマガジン刊行のことば

酒井善則

編集委員長

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

1

・・・・・・・・・・・・・・

4

私の研究者歴

黎明期における電子交換方式の研究

秋山

私の技術者歴

新しい電気通信を模索

立川敬二

国際会議報告49th IEEE Global Telecommunications Conference（Globecom2006）

稔・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

概況報告

・・・・・・・・・・・・・

11

17

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

無線 LAN 関連セッションの動向

18・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

ワイヤレスアドホック・センサネットワーク関連セッションの動向

19・・・・・・・・・・・・・・

無線関連セッションの動向：PHY を中心として

20・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

衛星ネットワーク技術及びセキュリティ技術セクションに関するトレンドと展望
光ネットワーク関連セッションの動向（1）

21

・・・・

22

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

光ネットワーク関連セッションの動向（2）23・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

マルチメディアコミュニケーション研究の動向

24

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

Peer-to-Peer ネットワーク関連セッションの動向

25

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

トラヒック制御・トランスポート制御の発表におけるクロスレイヤ研究動向

26

経路制御技術の動向

26

・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

トラヒック制御及び性能評価技術に関する動向

Access’06 Business Forum の概要
標準化解説

28

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

28

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

第 3 世代移動体通信システムの標準化

IMT2000 から３GPP の活動経緯と今後の展開

古谷之綱・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

30

解説論文

ワンセグ放送の技術と動向

─栴檀は双葉より芳し？ という視点も含めて─

39

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

羽鳥好律
Web の新潮流

─ Web 2.0とネットワーク関連技術動向─

50

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

阪田史郎
伝搬モデルの作り方

─ OFDM伝送特性評価用広帯域伝搬モデルを例として─

67

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

唐沢好男
論評・サーベイ論文

光ネットワーク技術の進展
佐藤健一

この本をお勧めします
若手の技術者と研究者へ

15

76

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■ テクノロジー・ワンスモア

エンジニアが語る技術と産業の未来

西村吉雄＋未来技術研究会 著■ デジタルな生活

IT がデザインする空間と意識

小川克彦 著■ 要求仕様の探検学

設計に先立つ品質の作り込み

D.C. ゴーズ，G.M. ワインバーグ 共著
黒田純一郎 監訳

■ 簡単に，単純に考える

羽生善治 著

最近の研究開発成果の紹介

所感・書簡

巻末言

36

■ VoIP 対応無線 LANシステム

37■ 低ノイズで省エネ・環境にやさしいインバータ方式蛍光灯

89■ 50歳過ぎからの暗号の研究にチャレンジ90■ マナーモード

─ 電磁妨害波抑制技術─

OCWとアーカイブ化

通信ソサイエティ会長

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

吉田 進

・・・・・・・・・・・

95

投稿及び企画提案募集の御案内 91

会員サービスの御案内 38

編集後記 96

電子情報通信学会学生員になろう 94

B-plus に掲載された論文等の著作権は（社）電子情報通信学会に帰属します．

東京大学名誉教授

秋山 稔
Minoru Akiyama

早いもので大学を卒業してから，はや半世紀が過ぎて分野を対象に研究を行った．そのすべてを紹介するにしまった．たまには学会の全国大会などに顔を出すことはとても紙数が足りないので，本文では黎明期におけもあるが，時代は 2 世代も変わってしまったような気る電子交換システム研究の思い出と，そこから得たいがする．ここ数年の技術の発展は目覚ましく研究の中身

くつかの経験などを紹介してみようと思う．学生さんにはだんだんついていけなくなってしまったが，若いや若い研究者の方々の御参考になれば幸いである．

方々が熱心に研究発表をされているのを見ると大変頼我が国最初の時分割多重形
全電子交換機の試作もしく感じている．本誌，通信ソサイエティマガジン編
集長から原稿執筆依頼があったとき，技術の将来動向な
どはとても書けないといったんはお断りしたが，昔話で私が大学を卒業したのは 1955 年で，まだ戦後の混乱もよいとのことで敢えてお引き受けした次第である．

は続いていたが，若者は皆日本復興を目指してそれなり

私は 1955 年に大学を卒業し，大学院に進学して通信に頑張っていた．そんな時代にヨーロッパでは電子交換工学の研究に携わらさせて頂いた．当時はまだトランの研究が始められたとの情報を得た．早速文献調査を行ジスタも実用化はされておらず，コンピュータも真空ったが，当時は文献を手に入れるのも大変な時代であっ

管や放電管を使って研究されていた．そんな時代に指た．手に入ってもコピー機はなく，論文を写真に撮り現導教官の尾佐竹教授から「いずれ電子の時代がくる，電像しなければならず手間と時間がかかった．そこで図書子の最大の特徴は高速性にある，この特徴を生かした館に入り浸って翻訳しながらノートに書き写した．今考

電話交換機を作ってみないか」とのお声がかかり，電子

えると結局それがいい勉強になったように思う．今は何交換の研究を始めたのが私の研究歴の原点である．

でも簡単にコピーでき，インターネットからも情報が1960 年に東大工学部に就職した．私の研究室では主たくさん入る．たちまちにしてファイルが一杯になる．

に交換システム，通信トラヒック理論，通信網構成の 3

ろくに読まずして 2，3 年後には廃棄する．あまり便利

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

になるのも善しあしである．新しく研究を始めるには，

スイッチ回路や制御部の試作は比較的すんなりいっ

少数でもいいから原論文を精読してじっくり考えてみたが，苦労したのはベル信号と電源であった．当時の黒る必要がある．

電話機のベルを鳴らすには 48 V を断続するような大電大学院に進学して電子交換機を作ってみようと考え

力信号が必要であり，とても電子スイッチを通せなかった．クロスバー交換機のリレーを電子に置き換えた空

た．やむなく効率は犠牲にして各加入者端子から供給せ

間分割形の電子交換機の研究は各所で開始されていた

ざるを得なかった．真空管を使用していたので大容量電が，電子の最大の特徴は高速性にある．高速性を生か源を作るのにも苦労した．また，放電管は光が入るとすには時分割多重形がよいと考えた．当時はまだトラン

誤動作するので管壁を黒く塗らなければならなかった．

ジスタは実用化されておらず，制御部に真空管を，記試作を通じて感じたことは，物事は必ずしも理屈どお

憶装置に冷陰極放電管を使うことにした．Ge ダイオー

りにはいかないということである．ネックがどこにあ

ドはやっと市販され始めていたが，大学出の初任給が 1るかは作ってみないと分からないということであった．

万円そこそこの時代に 1 個 1,000 円もした．これらの最近ではコンピュータが手軽に使えるようになったの部品を調達するのが最大の関門であった．

で，システム研究でもすぐシミュレーションから始める

PCM はまだ基礎研究の段階で，1 個の符号・復号器研究が多数見られる．シミュレーションはシステムがあだけで実験机が一杯になってしまうので，PAM のアナる程度固まってからの最後の仕上げには有効であろう．

ログ方式を採用した．大学院学生時代に 3 年がかりで，しかし新しい研究にはいろいろと見落しや落とし穴が1958 年 3 月に 30 回線容量の我が国最初の時分割多重あることが多い．コンピュータは前提条件を適当に与え形の全電子交換機の試作に成功し，AO-1 形交換機とれば頭を使わなくてもせっせとデータを出してくれる．

命名した（A は秋山，O は指導教官の尾佐竹先生の頭文

しかしその前提条件に見落しがあれば紙屑と化すこと

字）．使用部品数は真空管 70 個，冷陰極放電管 80 個，にも注意が必要である．

Ge ダイオード 230 個，抵抗 1,100 個，コンデンサ 450 個であった．図 1 に試作機の写真を示す（
［1］
［2］
，
参照）．

並列 PCM スイッチング方式の提案

内外から多数の見学者が訪れ，東大総長の御案内でフランスの学士院長がお見えになり，フランス語もよく通じると励まして頂いたことを今でも覚えている．

PAM 交換機は回路が簡単であるのが特徴であるが，通話特性上に問題があった．PAM はアナログ方式であるので雑音，漏話，ひずみの限界から多重度を 100 チャ
ネル程度以上にするのはかなり困難であった．それよりも問題はレベル変動であった．伝送の場合は送受信間で微調整もできるが，交換の場合には絶えず相手が変わる．システム全体を高度に安定化しておく必要がある．
このような問題から，PAM 交換機は一部実用化が行われたが，端子容量 500 回線規模の少容量交換機に限られていた．
その後，まだ個別部品ではあったがトランジスタの実用化が始まり，伝送分野では PCM 通信の研究が盛んになってきた．PCM はディジタルであるので上記の問題は解決できるであろう．伝送系が PCM になったときに，もし交換系も PCM で多重化されれば伝送と交換のインタフェースが簡略化されて経済的なディジタル統図1

我が国最初の時分割多重形全電子交換機 AO-1 の試作（1958 年）

私の研究者歴合網が実現できると考え，PCM 交換の研究を開始することにした．

PCM 交換はその後ディジタル交換と呼ばれるようにイッチ回路網では総ゲート数は 1/8，制御端子数は 1/64なったが，時分割多重形交換機のスイッチ回路網のトラで済むことになる．制御端子に供給する可変位相の搬送

ヒック処理効率を高めるには時分割多重度をできる限パルス発生回路はスイッチ回路で最もコストを要する

り高める必要がある．多重度を高めるには，電子素子部分であるのでその効果は大きい（文献［4］，［5］参照）．

自体を高速化する方法や書込み読出しの回路的工夫な並列 PCM スイッチング方式はその後世界中のディども考えられたが，最も簡単で効果的な方法として並ジタル交換機に採用された．私はこの方式の特許を大列 PCM スイッチング方式を考案した（文献 [3] 参照）．

学院学生時代に申請した．当時は特許審査に時間を要

電話 PCM を符号化する場合 1 サンプル点は 8 ビット

し，特許が確定したのは 1964 年 6 月であった（特許第で構成される．これは図 2（a）のように時間的に直列に316716 号）．特許を申請したときは「ひょっとしたら大伝送してもよいし，図（b）のように伝送路を並列線で構

金持ちになれるかもしれない」と思ったが，世の中はそ成して並列に伝送してもよい．前者を直列 PCM，後者

んな甘いものではなかった．特許権は 15 年で切れる．

を並列 PCM という．

実際にディジタル交換機が実用になったのは特許権が伝送系では伝送路の節約のため普通直列 PCM が使わ

切れてから更に数年以上経ってからのことであった．特れているが，交換系の伝送路は局内配線（ハイウェイと許権を維持するには毎年多額の維持料を特許庁に納付いう）であるので並列 PCM が採用できる．並列では多しなければならない．個人で維持するのは大変である．

重度は 8 倍になるが，ハイウェイの線の本数やゲート

結局この特許で儲けたのは特許庁だけであった．とこ

数も 8 倍になるので一見あまり差はないように見えるろでディジタル交換機の実用化には研究開始から 20 数が，交換スイッチ回路網に組み上げると大きな差が出

年の長い時間を必要としたが，その理由については次てくる．ディジタル交換スイッチ回路網は時間スイッ

節で説明することにする．

チ（メモリスイッチともいう）と空間スイッチ（ゲートス
イッチともいう）からなるが，並列にすると時間スイッ

PCM 交換（ディジタル交換）の研究

チ容量が 8 倍になるのでトラヒック理論の大群化効果
でトラヒック処理効率が向上すること，同一局規模で私は 1960 年に大学院を修了し，東大工学部に就職し比較すると時間スイッチユニットの数が大幅に減少し制御も容易になること，空間スイッチの所要ゲート数
が減り，更にゲート制御のための搬送パルス供給回路

直列
ハイウェイ

制御端子

の数が大幅に減少することなどである．
例えば図 3 は同程度の規模の空間スイッチを直列

PCM と並列 PCM で組んだ場合を比較したものである．
並列 PCM の場合にはクロスポイントの 8 組のゲートは8 本の並列ハイウェイの対角線にのみ配列すればよく，
しかもその開閉制御は 8 個のゲートに同一の制御パル（ a ）直列 PCMスを加えるだけでよい．したがって同程度の規模のス
1タイムスロット

並列
ハイウェイ
制御端子

1タイムスロット
T

T

（（a）
a ）直列
PCM
直列PCM

（
b ）並列
PCM
（b）
並列PCM

図2



直列 PCM と並列 PCM（ b ）並列 PCM
図3

同程度の規模の空間スイッチにおける直列 PCM と並列
PCM の比較

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

た．我々の研究室では PCM 交換方式の研究を続けるこ

ディジタル化により伝送と交換を一体化するディジタとにした．このころになると，まだ個別部品ではあっル統合網が実現された．各種通信メディアの総合化がたがようやくトランジスタが使えるようになってきた．

可能になった．交換機が小型化されて局舎不足の問題

そのころのトランジスタは雑音発生器との異名をもち，も解決され，通信網の拡大発展にも貢献した．

やや不安定な代物であったが 1 個 5,000 円くらいした．

ディジタル交換機の研究に携わってきた者の感想は，その資金調達には苦労したが，並列 PCM 交換機の試作

周囲条件はいつどう変わるか分からない．しかしものを行うことにした．

の本質さえつかんでおけばいつかは報われる．LSI の出

交換機は加入者端子からのトラヒックを集める集線ス

現が時代を一変させた．システム屋もシステム屋が苦

イッチ回路と，多くの集線スイッチ回路の出力をとりま

手なデバイス技術の動向には十分に注意を払う必要がとめて行先別に振り分ける分配スイッチ回路から構成さあること等々である．

れる．個別部品で各加入者端子に PCM 符号・復号器を配データフロー制御交換方式の提案

置するのは大変であったので，集線スイッチ回路には 32
チャネルの PAM 多重スイッチを採用した．分配スイッチ
回路には 256 チャネルの並列 PCM スイッチング方式を

当時，商用化されたディジタル交換機の制御系には用いて，通話路系が主体であったが一応試作に成功した．

フォンノイマン形の計算機が使われていた．安全・信1963 年ごろである．この試作機を用いて通話特性やトラ

頼性に対する配慮を除けば通常の計算機とほぼ同様のヒック処理特性の検討などを行った
（文献
［6］
参照）
．

構成である．当時はまだハードウェアコストが高い時

理論的にはディジタル交換は通話特性やトラヒック代であったので機能は極度に集中化され，そのしわ寄

処理特性上優れた方式であることが明らかにされたが，せが制御プログラムの複雑化を招いた．ソフトウェア

最大のネックは経済性の問題であった．当時使われて設計には多くの人手を要し，新規の交換設計の 80％がいた主要交換機は機械式スイッチと電磁リレー制御に

ソフト設計に費やされた．通信サービスが多様化する

よるクロスバー交換機であり，機能的にも経済的にも極につれてこれがますます問題視されるようになり，ソめて優れた交換機であった．何でこれを電子化する必要

フトウェアボトルネックと呼ばれた．

があるのか，接点と電子回路のどっちが安いかという交換制御用のコンピュータは信頼性維持のためにニ議論が盛り上がった．当時，アメリカのベル研究所と重化はされているが，実質的には 1 台のコンピュータ

日本の電々公社（NTT の前身）電気通信研究所は交換分で呼処理，実行管理，障害処理などのあらゆる作業を野では東西の両横綱であった．その電電公社がことも実行しなければならない．しかもその作業内容は様々あろうにディジタル交換機は経済的に見て将来性の見であり，障害検出，システム再構成，ダイヤル数字検込みはないとの理由で，公式の研究発表会の席上でディ

出などの緊急性の高いものや，加入者線走査，課金処理，ジタル交換機研究開発の中止を宣言した．我々の受けたタイマ設定，復旧処理など時間的に余裕があるものもショックは大きかった．以後，研究は大学レベルで細々多い．これら様々の作業を 1 台のコンピュータでいつと続けざるを得なかった．

どれくらいの周期で実行するかのスケジューリングがしかし時代はある日突然一変する．それは LSI の出

交換ソフトをいっそう複雑化させていた．

現であった．ノート 1 冊分だった PCM 符号・復号器が呼処理プログラムは空き状態，数字受信中，呼出し中，小指の爪の先ぐらいに小型化された．世界各国は一斉

通話中などの安定状態をもとにして，状態変化が検出にディジタル交換機の開発を進めた．我が国は研究開されると状態遷移を実行するプログラムである．それ

発中止宣言のあおりを受けたせいか，残念ながら諸外ぞれの遷移を行う処理プログラムをタスクといい，各国から 2，3 年の遅れをとってしまった．

種のサービスに対応するにはタスクの数は約 2,000 個

我が国で最初に商用化されたものは D60 形ディジタにもなる．タスクをいちいち個別に作るのは大変であル交換機であり，1982 年のことである．研究開始からるので，基本動作を更に細分化して 100 数十種類のタ実用化まで 20 年以上の月日を必要とした．交換機のスクマクロを共通に準備し，個々のタスクはそれに必

私の研究者歴要ないくつかのタスクマクロを取り出しながら，つな送される．このような動作でタスク処理に必要な複数ぎ合わせることにより実行する
（文献
［4］，
［5］
参照）．

の PE 間を何度か往復することにより一連のタスクが実

少し前置きが長くなってしまったがいよいよ本題に入行される．

る．ソフトウェアボトルネックを解消するにはどうした

ノイマン形のプロセッサでは実行管理プログラムにらよいか．より高級な言語の採用，ソフトウェアの階層

よるスケジューリングなどの複雑な処理が必要である

構成，分散制御によるソフトウェア規模の適正化などいのに対して，データフロー制御では「その演算に必要なろいろな案が検討された．振り返ってみると昔のクロスデータがそろったとき，かつそのときに限り自動的に実バー交換機の制御系はレジスタ，マーカ，トランスレー

行される」ので，動作は全く自律的である．しかも制御タなどに機能が分散化されており，条件がそろえば各装の流れとプログラムの流れは一致しており分かりやす

置間で呼処理データを持ち回りながら自律的に制御を実い．複数の命令セルが並行して発火することもできる

行していた．動作が簡明で分かりやすかった．一方当時，

ので並列実行性も高い．PE は完全受動的で独立性も高分散制御マルチプロセッサ形のデータフローコンピュータの研究も行われていた．この考えを交換制御に応用できないかと考えた．その結果として，クロスバー交換の簡明なアーキテクチャとプログラム制御の柔軟性を併せスイッチ回路網
IO系持つ方式としてデータフロー制御交換方式を提案した．
図 4 にデータフロー交換制御の原理を示す．当時，マイクロコンピュータが市販されるようになったので分散制御エレメント PE にこれを使用することにした．プロ

PE

PE

…

PE

PE

セッサエレメント PE 群は交換制御機能をタスクマクロなどの基本演算要素に機能分割したマルチマイクロプロ
セッサ系であり，相互に独立かつ並列に動作する．一つ接続回路の PE に 10 数個のタスクマクロを収容すれば全体で 10数個の PE で交換機能が実現できる．これらの基本演算機能は原則的には関数的であり，過去の履歴は含まない．
データフロープログラム（DF program）はメモリセル（MC）と呼ばれる記憶装置に蓄えられており，タスクマ

DF
ProgramDF
Program

クロを組み合わせてタスクの構成を指定する．それぞDF
Program

メモリセル MCれのデータフロープログラムはタスクに対応して組み合わされたいくつかの命令セルからなる．各命令セル…

図4

データフロー交換制御の原理は PE のタスクマクロに対応している．図 5 は命令セルの一例で，オペレーションコード（OP）は演算機能の種

OP, CTL類とそれを実行する PE のアドレスが，また制御コード

データ 1（CTL）には入力情報の到着状況などが記入される．デー
タ部はその演算に必要なデータが，またアドレス部には

データ 2

演算結果の格納先となる MC 内の次の命令セルのデー

データ 3

タ部のアドレスが記入されている．

アドレス 1

今ある命令セルに必要なデータがすべて到着すると，この命令セルは実行可能になり（これを発火という），命

アドレス 2

令セルが発火すると接続回路を経由して OP コードが指定する次の PE にトークンと呼ばれるパケットとして発

図5

命令セルのフォーマット

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007く，システム構成の統一標準化も容易になる（文献［5］，ラム制御によってほぼ完成されており，いまさら作り直［7］，［8］参照）．

すこともできず新規採用には至らなかった．研究にはタ

ノイマン形のプロセッサを用いた従来の制御系では，

イミングが重要である．ややタイミングを失したのは残交換ソフトは 1）仕様の作成，2）状態図の設計，3）状態念であった．その後，我々と平行して日立製作所では白遷移図やタスクの詳細設計，4）スケジューリングによ須宏俊博士を中心に同様の原理のシステムが開発され，る直列処理プログラム化，5）
機械語への変換，6）デバッ

私設交換機 PBX としてかなりの数のデータフロー制御

グなどの工程を必要とした．特に機械語にして分かり交換機が実用に供せられた．

にくい状態でデバッグしなければならなかった．この辺にソフトウェアネックの原因があったように思われその他の研究た．これに対してデータフロー制御では 1）
，2）
，3）の

3 段階だけですみ，原理的には交換の知識だけで交換ソ以上のほかにも我々の研究室ではいくつかの電子交フトが作成でき，ソフトウェア設計工数は大幅に削減

換システムの研究を行った．与えられた紙数がほぼつされて数分の一ですむことになる．

きてしまったので，ここでは主な項目とそのときに得

この方式を実際に試作してデータフロー制御電子交

た感想などを示すにとどめる．

換機 DATAFLEX-1 と名づけ，1984 年にイタリアのフィレンツェで開催された電子交換国際会議で発表して一

PCM分岐挿入交換方式の提案

応の評価を得た．図 6 は試作機制御部の写真である．

交換機の分散制御方式研究の一環として，PCM 分岐

上部に PE，MC，接続回路などが搭載されている．下

挿入交換方式の提案を行った．これは環状に張られた伝部はスイッチ回路や外部装置とのインタフェース部で送路の途中数箇所にデータの分岐挿入スイッチを分散配ある．この試作実験を通じてデータフロー制御の動作や置したものである．まだイーサネットが発表される数年特性を確認することができた．しかしながら，公衆通信前のことで，今にして思えば環状・バス状 LAN のはし網に使用される局用交換機はこのとき既に蓄積プログりであった．1968 年に試作機を作成してデータハイウェ
イと名づけた．その後 IC が実用化され，大企業が一斉に乗り出してきた．IC 技術をもたない大学レベルではとても太刀打ちできなかった．そのとき得た教訓は，企業と大学の役割は異なる，企業が出てきたら大学の役
割は終わったものと解すべきであるということであった（文献［9］参照）．

ブロック伝送交換方式の提案
ディジタル交換網では音声，テキスト，データ，画像などの各種メディアの統合化が可能になる．各種メディアの情報を一括してデータブロックに詰め込めばマル
チメディア交換機が実現できると考え 1970 年にブロック伝送交換方式を提案した．今考えると非同期転送モー
ド ATM の原型に近いものであった．理論的な検討はある程度進めたが，当時はまだ個別部品の時代でゲートよりもメモリが高い時代であった．大量にメモリを必要とするこの方式はとても物にはなるまいと途中で研
図6

データフロー制御電子交換機 DATAFLEX-1 試作機の制御部（1984 年）

私の研究者歴究を諦めた．デバイス技術の将来動向に無知だった我が身に恥じ入っている次第である（文献［10］参照）．

光交換方式の研究
電子交換の次は光交換ではなかろうかと考えた．新しいシステムの開発にはシステム屋とデバイス屋の協調と基礎研究に徹すべきであろう．余計なお世話だといわれそうであるが，先の短い年寄りの感想としてお聞
き捨て下さい．

が不可欠と考え，1987 年に両者の交流を目的として本学会内に光スイッチング時限研究専門委員会を立ち上げ

用語解説た．我々の研究室でも小規模ながら液晶スイッチを用い

PAM（Puse Amplitude Modulation）
音声を 8 kHz でサンプリングした後，標本値の振幅をそのまま伝送する方式．その後，ディジタル技術の進展に従い，
振 幅 を 量 子 化・ 符 号 化 し て 伝 送 す る PCM（Puse CodeModulation）が主流となった．

たパイプライン構造の光交換機 PPS を試作した．
（株）
フジクラからの御援助を頂き，1996 年に米国特許を取得した（US Patent No.5,521,733)．波長多重光交換方式などシステム構成の理論的な検討も行った．研究会では活発な議論が行われ，部分的にはインターネットにも光スイッチング技術が導入されるようになってきたようであるが，本格的な光交換の実現は私の目の黒いうちはまだ無理ではなかろうかと諦めている
（文献
［11］
参照）
．

むすび

先日，
「情報通信新時代の展望」と題するあるシンポジ
ウムに参加した．そのときパネリストとして御登場になった著名な通信事業の経営者 S 氏のお話が耳に残って離れなかった．私流に解釈すると「現在の情報通信シ
ステムの研究開発はグリコのオマケのようである」とのことであった．昔グリコというキャラメルの会社があり，飴の中身よりはオマケのオモチャの開発に力を入れた．子供たちはオマケに群がり，企業は業績をあげた．
それになぞらえて現在の研究開発は，通信事業の本質から目をそらして目先のアプリケーションばかりにうつ
つを抜かし過ぎているのではないかということである．
そういえば国立大学が法人化され，教員には短期の業績が求められるようになってきた．時間を要する基
礎的研究よりは目先の応用研究に走りがちになる．産学協同も盛んにいわれるようになった．しかし考えてみると，産と学の役割は違うのではないか．企業の目
的は儲けることでありオモチャの開発も重要であろう．
大学の目的は真理の追求である．企業の下請けになるというならいざ知らず，本来目的が異なる両者の協同には何か違和感を覚える．
目先の応用研究はその時の先端技術であり，研究者としても気分は悪くない．しかし時代はすぐ変わる．4，5
年もすればあとに残るのは虚しさだけである．少なくと文

献［1］ 尾佐竹徇，秋山 稔， AO-1 形全電子交換機並びに時分割方式の考察， 信学誌，vol. 42, no. 4, pp. 401 ─ 407, April
1959．
［2］ 遠藤 諭，計算機屋かく戦えり，アスキー出版局，1996．
［3］ 尾佐竹徇，秋山 稔， 並列 PCM スイッチング方式， 信学
誌，vol. 43, no. 6, pp. 719 ─ 724, June 1960．
［4］ 秋山 稔，近代通信交換工学，電気書院，1973．
［5］ 秋山 稔，五嶋一彦，島崎誠彦，ディジタル電話交換，産業図書，1986．
［6］ 尾 佐 竹 徇， 秋 山 稔， 高 羽 禎 雄， 白 戸 憲 光， 桐 沢 潔，
実験用並列 PCM 電子交換機， 信学誌，vol. 46, no. 10,
pp.1402 ─ 1410, Oct. 1963．
［7］ M. Akiyama, M. Yamashita, and T. Misu, DATAFLEX-1;

An experimental data-flow computer controlled
electronic switching system, ISS’84, Florence, 23B-2,
May 1984．
［8］ 山 下 幹 夫， 秋 山 稔， デ ー タ フ ロ ー 制 御 電 子 交 換 機
DATAFLEX-1，信学論（B），vol. J67-B, no. 6, pp.654 ─ 661,
June 1984．
［9］ 秋山 稔，中山俊彦， PCM 分岐挿入交換方式とその再配置接続， 信学誌，vol. 52-A, no. 11, pp.450 ─ 457, Nov.
1969．
［10］ 山口武彦，秋山 稔，多元情報のブロック伝送・交換方式，
信学技報，SE70-46, Feb. 1971, SE71-5, May 1971．
［11］ M. Akiyama, K. Tada, and J. Mizusawa, Photonic
switching systems, IEICE Trans., vol. E74, no. 1, pp. 84
─ 92, Jan. 1991．

秋山 稔（名誉員）▶ 1955 東大・工・電気卒．1960 同大大学院数物系研究科
了，工博．1960 より東大・工・講師，助教授，教授を経て，1993 より芝浦工大教授，図書館長，学術情報センター長，評議員会議長などを歴任．本会では理事，幹事，評議員，通信グループ運営委員長，交換・情報ネットワーク・通信網の安全信頼性・光スイッチング各研究専門委員長などを務めた．瑞宝中綬章（2006），紫綬褒章（1998），東京都科学技術功労者表彰（1993），郵政大臣表彰（1983, 1991），IEEE

Fellow（1986），本学会功績賞（1999），業績賞・小林記念特別賞（1985, 1988），論文賞（1972, 1978），岡部賞（1967），
稲田賞（1957），映像メディア学会感謝状（2001）．中国安徽省通信学会一等論文賞（1988），大川出版賞（1994），電気通信荒川賞（1981），KDD 社長感謝状（1983），光産業技術振興協会功労者表彰（1990），日本 ITU 協会賞（1999），ITC
Lifetime Achievement Award（2005），先端技術産業調査会功績表彰（2005）などを受賞．

も大学の研究はばかの一つ覚えといわれようとも，もっ10

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

宇宙航空研究開発機構

立川敬二
Keiji Tachikawa

世界初のマイクロ波 PCM 方式の開発

装置の機能試験やシステム実験を行うとともに，開発の陣容も整い，新たに加わった鈴木庸弘，高嶋公男，田中良一などの各氏と方式設計のための伝送理論，品質劣1962 年に電電公社（現 NTT）に入社して新人研修を経て，1964 年に技術局無線技術部門に配属され，技術開化要因等の解析と実験などを精力的に行いました［4］～［9］．

発にかかわることになりました．ちょうど，PCM（パ

その後，電気通信研究所の無線研究室で本格的な研

ルス符号変調）方式がクローズアップされてきたころ

究開発が，太田正光，宮内一洋，近藤昭治，中村嘉男，

で，無線通信分野でも世界に先駆けて導入しようという

更田博昭などの各氏により進められ，1969 年 3 月にはことで，先輩の方々が大変努力されていました．国際電世界で初めて 2 GHz 帯を用いた電話 240 チャネルのマ

気通信連合（ITU）傘下の世界無線主管庁会議（WRC）か

イクロ波 PCM 方式が実用化されました［10］
，
［11］
．以

ら勧告を得て，国際無線通信諮問委員会（CCIR）に研究

後，11/15 GHz 帯，20 GHz 帯における無線 PCM 方式

課題の設定を働きかけるとともに，実用化を推進できが開発されましたが，更に INS（後述）の導入に向けマイたのは，電電公社では，松本高士，岩崎昇三，桑原守二，

クロ波方式の中核である 4, 5, 6 GHz 帯にも導入されま

室谷正芳などの各氏，日本電気では森田正典，伊東祐弥，した．伝送容量も初期の 15 Mbit/s（電話換算 240 チャ

横山清次郎などの各氏のお陰です
［1］～
［3］
．

ネル）から 256 値直交振幅変調（256QAM）方式による1964 年，先輩諸氏の指導のもと，川船武則，村田忠明両氏と 3 名のチームでディジタル無線方式の利害得400 Mbit/s（電話換算 5760 チャネル）と 24 倍になりました．

失などの基礎検討，ディジタル交換を含めたネットワー

新方式開発の提起から，研究開発そして実用化まで一クの検討，部品の検討，方式設計方法の検討などを始め貫して従事できたことは，技術者冥利に尽きることでました．試作機ができると日本電気玉川工場に日参してした．この過程でいろいろなことを学びました．第一に，私の技術者歴11送信分波器
受信分波器

配電板
回線切替制御部AM 変調器
表示・操作板
送受信装置

打合せ部
回線監視部

電源部

図1

篠栗無線中継局の概観（電気通信施設，vol.21，no.10，1969 年 10 月，掲載写真）（ a ）送受信装置（ b ）監視生制御装置

図 3 2 GHz PCM 方式装置概観（電気通信施設，vol.21，no.10，1969 年 10 月，掲載写真）増えるほどガウス分布に近づくことを理論と実験で明らかにしたこと，②品質劣化要因をすべて符号誤り率と関係づけ，信号対雑音比（SN 比）を一定量だけ劣化させる要因と干渉による劣化要因に分類することを提案，③伝送品質規格を，標準擬似回線に対し，符号誤り率と時間率で規定する方法を提案，④伝送品質規格を与えれば，方式内の諸装置が満足すべき特性を決定できる方法を確立したこと，などです．
更 に こ の PCM 技 術 を 衛 星 通 信 に 応 用 す る た め，
図2

世界最初の PCM 2 GHz 方式（篠栗局）（電気通信，vol.56，no.559，1993 年 7 月，掲載写真）

1968 年，電電公社，郵政省電波研究所，日本電気が共同でマルチプルランダムアクセス方式の実験を，米世界標準にするのは大変で適切な戦略と国際的な調整

国航空宇宙局（NASA）の ATS（Advanced Technologyが必要であること，第二に，社内で方針決定するには外Satellite）衛星を使って，日米の三地上局で行いました．

部の見識を活用すること，第三に，研究開発を行うには，

このとき米国の North Carolina の NASA Rosman 局に過去の研究成果を徹底的に調査すること，第四に，シス

3 か月滞在し，実験に従事しましたが，帰路ケープケネ

テム設計方法の要諦は，部分最適ではなく全体最適であ

ディで組立て中のアポロ 8 号を見学でき，その大きさること，第五に，伝送品質設計では，すべての妨害要因と計画の雄大さに驚きました．また，通信衛星の打上を想定すること（論理和は常に 1 になること），第六に，げにも立ち会うことができました．因果はめぐるとい理論で複雑になりすぎる場合は，実験と突き合わせつ

いますが，2004 年から，宇宙航空研究開発機構（JAXA）

つ，安全サイドの近似方法で我慢すること，などです．

で宇宙開発を担当することになり，再び，NASA と付これらのことは，その後の会社生活で大変有益でした．

き合うようになりました．

また，学会での論文発表，学会誌への論文投稿もでき，後に「マイクロ波 PCM 方式における周波数干渉ならび米国での経験

に回線設計法に関する研究」（1981.1）により博士号を取得できました．主な研究成果は，①周波数干渉の振幅分

1975 年 か ら 2 年 間 と 1986 年 か ら 3 年 間 の 2 回，

布は，三角分布とガウス分布の中間にあり，干渉源がニューヨーク事務所（1987 年から NTT アメリカ）に勤務

12

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

しました．最初の勤務時代は，AT&T のベル研究所との特許無償使用契約に基づき研究者や技術者の交流をサ

三つのビジョン策定

ポートすることが主要な仕事でした．当時は米国の研究開発が進んでいたため，日本からの訪問調整が主体

1978 年から再び，技術局で技術開発に従事すること

で，ベル研究所や AT&T の現場を訪問する際の支援をしになりましたが，今回は主として技術戦略を担当し，北ました．特に印象に残っていることは，ベル研究所では，原副総裁や桑原氏の指揮のもと，電話サービス普及後考えられるすべてのものを対象にして研究開発を行っの新ネットワーク構築の検討を行いました．すべてのており，研究所の規模，余裕のなせることと感心しま

電気通信サービスをディジタル化し，統合したネット

した．また，採用する方式や技術の選定にあたっては，

ワーク，すなわち ISDN（ディジタル総合サービス網）

既存設備や既存サービスの状況に大変配慮していたこで提供する構想が叫ばれ始めたころで，世界の先端をとです．最適な技術であっても，既存のものとの整合切って導入を目指しました．電電公社では，これを INS性に欠けたり，整合させるためにコストがかかる場合（Information Network System）構想と呼び［12］，1984には，次善の策を採用していたことです．企業の研究

年には三鷹で INS モデルシステムとして実証実験を行所である所以でしょうか．

いました．1985 年には INS 通信網基本計画を策定し，もう一つの仕事は，IEEE などの学会に参加して情報1988 年に「INS ネット 64」のサービスを開始しました．

を収集して，日本へレポートを書くことでした．研究者

電話のみならず，コンピュータ通信や映像通信が一つの海外出張がままならない時代でしたから代理発表ものネットワークで提供できることになったわけです（日やりました．当時はコンピュータの研究が盛んであった

本における ISDN 契約数は，その後のインターネットのころで，情報学会へよく出た記憶があります．学会では普及により，2002 年の約 1000 万契約をピークに減少

研究者同士が研究成果を競うのは当然ですが，研究室長

している）
．

レベルの人が多数参加しているのにびっくりしました．

1990 年には，山口開生社長の指導のもと，「VI&P 構

優れた研究者を見つけ，採用するためです．日本でも想」の策定に従事しました．
「VI&P 構想」では，21 世紀研究室長が採用を決められるようにするべきでしょう．

の電気通信サービスのキーワードとして，Visual（映後半の米国勤務時代は，日米とも電気通信への競争

像通信），Intelligent（ 知 能 通 信 ），Personal（ 移 動 通導入が進み出したころで，情勢が一変しました．日本

信）を取り上げ，それぞれのサービス実現のイメージの技術レベルが高まったことも一因ですが，一般的なを描くとともに，光ファイバネットワークの構築を提

技術交流はなくなり，専ら基礎研究分野の意見交換会

案しました［13］．この構想は，米国のゴア上院議員が盛んになりました．AT&T 分割によって，研究所も長（後の副大統領）を刺激し，NII（National Information

距離通信用のベル研究所と地域電話会社のためのベルコアに分割されました．研究以外のことで七つに分割された地域電話会社が一同に会することは独占禁止法
上無理ということにもなりました．

NTT も民営化され，ニューヨーク事務所も現地法人化し，研究交流も幅を広げ，更に国際調達に力を入れるとともに，技術移転やビジネス開発にも力を入れるようになりました．
（現在では，ソリューションビジネ
スが主体になっています．なお，ベル研究所もその後，

AT&T とルーセント社に分割され，更に AT&T は 2005
年に SBC 社（現 AT&T に改称）に買収され，2007 年にはルーセント社は，仏のアルカテル社に買収されることになっています．
）

私の技術者歴図4

第 3 世代移動通信方式（IMT-2000）
用の携帯端末（NTT ドコモ提供）

13

図 5 第 3 世代移動通信方式（IMT-2000）
用基地局装置（NTT ドコモ提供）

Infrastructure）構想を生み出すことになり，日本に逆輸入され，NTT の「マルチメディア基本構想」（1994 年）につながったともいわれています．

1998 年には，NTT ドコモで，移動通信の新ビジョン「MAGIC 構想」を策定しました．将来の移動通信サー
ビスとして，マルチメディア化（M），いつでも，どこでも，だれとでも通信可能（A），グローバルで使用可能（G），企業用通信（I），そして個人の好みに応じたサービス（C），を提案しました［14］．2001 年に世界標準の第三世代移動通信方式（IMT-2000）が導入され，マルチメディア化が急速に進んでいます．端末機に i モードによるインターネットアクセス，音楽配信，デジカメ，映像通信，位置情報確認，電子決済，テレビ受信などの機能が付き，今では「ケータイ」と呼ばれるようになっています．
長期ビジョンの策定では，通信事業では 15 年先までの，①社会情勢を展望すること，②社会ニーズを予測すること，③実現の見通しを得るために，技術予測を的確に行うこと，④事業としての実現性を担保することなどが大変重要です．これら三つのビジョン作りに従事できたことで，電気通信を技術面，利用面，制度面など，すべてのことを網羅して大局的にとらえる機会が得ら
れ，「我が技術者人生に悔なし」の心境です．
文

献［2］ S. Ito and S. Yokoyama, “High speed digital transmission
on microwave communication system,”ICMCI M20-2,

Tokyo, 1964.

［3］ T. Matsumoto et al., “ PCM microwave system using
integral detection,” ICMCI M20-3, Tokyo, 1964.
［4］ 岩崎昇三，川船武則，立川敬二，伊東祐弥，横山清次郎，“マ
イクロ波 PCM 用変復調装置の試作，”信学誌，vol. 49, no.
11, pp. 2125 ─ 2131, Nov. 1966.
［5］ 桑原守ニ，川船武則，立川敬二，“PCM-FDM-PM 方式のチャ
ネル間隔決定についての一考察，”信学誌，vol. 48, no. 8,
pp. 1407 ─ 1414, Aug. 1965.
［6］ 立川敬二，川船武則，桑原守ニ，“PCM-PM-FDM 方式のチャ
ネル間干渉の確率的取り扱いについて，”信学誌，vol. 49,
no. 9, pp. 1689 ─ 1696, Sept. 1966.
［7］ 川船武則，立川敬二，高嶋公男，“FM 波の無線 PCM への干渉について，”
昭 41 信学全大，1062, 1966.
［8］ 立川敬二，鈴木庸弘，“PCM-PM-FDM 多中継回線のチャネル間干渉，” 昭 41 信学全大，1060, 1966.
［9］ 立川敬二，“マイクロ波 PCM 方式の回線設計法，”信学誌，vol. 51-B, no.11, pp. 537 ─ 544, Nov. 1968.
［10］ 更田博昭，“2GHz 帯 PCM 中継装置の試作と現場試験結果，” 信学技報，Nov. 1967.
［11］ 三好 徹，“2GHz 帯 PCM 方式の商用試験結果について，”施設，vol. 21, no. 10, pp. 96 ─ 102, 1969.
［12］ 北 原 安 定， 電 気 通 信 革 命， 日 経 新 書， 日 本 経 済 新 聞 社

1981.

［13］ NTT 技術動向研究会（編），2005 年の情報通信技術，NTT
出版，1990.
［14］ NTT ドコモビジョン編集グループ編，2010 年 NTT ドコモの未来ビジョン（MAGIC），NTT 出版，1999.

立川 敬二（名誉員）▶ 1939 年岐阜県生まれ．1962 電電公社（現 NTT）入社．

NTT アメリカ社長，NTT 副社長を経て，1998 から NTT ドコモ社長．2004 から宇宙航空研究開発機構理事長．IEEE 終
身 会 員．IEEE ComSoc. New Millennium Award（2000）．
本会功績賞（2004）受賞．著書「パーソナル通信のすべて」「ドコモを育てた社長の本音」など．

［1］ M. Morita et al., “ Microwave communication systemusing PCM-PM,” ICMCI M20-1, Tokyo, 1964.

14

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

この本をお勧めします
若手の技術者と研究者へ

テクノロジー・ワンスモア

エンジニアが語る技術と産業の未来
西村吉雄＋未来技術研究会著
丸善ライブラリー 1997 年発行
296 ページ 754 円
ISBN：978-4-621-05221-1

長を支えた「技術に対する楽観主義」を継承することはできず，公害や環境問題と真正面から向かい合い，なおかつ技術の革新を主体的に担って来た人たちである．その結果として，本書がカバーするある．著者によれば，1979 年に，マイコ

様々な分野（鉄鋼，自動車，電力，通信，ン炊 飯器，ウォークマン，自動車電話，

情報機器，化学，建設など）において，日本語ワープロ，表計算ソフトが登場し，団塊の技術者たちの出した結論は「技術人々はいわゆる「デジタルな生活」を始めがもたらした課題は技術が解決する」
，

たそうだ．

つまり，テクノロジーワンスモアである．

著者は，インターネット上の仮想コミュ

1970 年代からは既に四半世紀を超え

ニティに所属するもう一人の自分，すなわ

たが，地球温暖化問題など，科学技術

ち「ネット上の化身」について分析的に論の 20 世紀がもたらした負の側面の課題じている．この「個倍化（＝個人が同時にはますますグローバル化している．我々

複数の立場になれること）」の概念は，少は，今一度，1970 年代からの技術史を子化で日本の将来的人的資源が危惧され振り返りつつ，「それでもなお，課題の解る中で，今後，重要視されるのではない

決は技術革新にある」と言い続けなけれだろうか．ネット空間を語る一方で，著者ばならないであろう．一つの時代を創っは，リアル空間にある人間生活の本質に

団塊の世代は戦後日本の様々な潮流・た世代の歴史は，必ずや次の世代の担いついても取り上げ，ネット空間とリアル空変革の主役であったが，技術革新におい手に有益な情報・示唆を与えるであろう．

間の融合の重要性を説いている．確かに，ても例外ではない．本書は西村吉雄（元本書を若手の技術者・研究者に勧める所

これら二つの空間の差異は，リアル空間

日経エレクトロニクス編集長）が 14 人の以である．

における現実感の欠如を引き起こし，結（K.Y.）

エンジニアにインタビューするという形を果として凶悪犯罪の増加につながっていとっている．エンジニアは全て 1940 年代

ると見ることもでき，両者の融合は現代

前半に生まれ，1970 年代前半に社会に社会の課題の一つかもしれない．本書で出られた方々，つまり団塊の世代である．

は，ネットとリアルの融合による「デジタル

1970 年代前半は，戦後の高度成長と工業化の流れが大きく転換した時期である．その転換点は 1973 年の第 1 次石油ショックに代表されるが，これに先立ち「このまま工業化を進めると人類に未来

デジタルな生活な個人」については「個人の意志の強さやIT がデザインする空間と意識

他人への優しさや愛情によってネット世界

小川克彦著のダークサイドの問題は解決し得る」といNTT 出版 2006 年発行
350 ページ 2,625 円
ISBN：978-4757141018

う比較的楽観的な見解も書かれている．
しかし，これは，技術革新の意義を尊重しつつ，個人の意識革新をいかにして実はない」と指摘したローマクラブのレポート
パソコンとインターネットが社会に浸透現するかという問題提起とも解釈できる．

し，人間の生活空間，及び，そこで生き

本書は，ここ 25 年のデジタル生活の従って，1970 年代前半に社会に出たる人の意識や行動は大きく変化している．

レビューと今後のケータイ生活の展望を

団塊の世代の技術者は，戦後の高度成

この変化の主たる要因の一つは「情報」で読むだけでも十分価値があるが，IT 時（日本版「成長の限界」ダイヤモンド社）が発表されたのは 1972 年だった．

この本をお勧めします15

代を語る評論，書物が多数発刊される中，る．だからこそ，先人や同時代の人々に

本書の素晴らしさは「時代時代の各種情学びながら次の世代に課題と成果を伝え

報技術がいかにして人間の内面に効果的ることで，多くの難問がもつ質や量の壁に作用し，生活を変化させたか」を「個人

を乗り越えてきている．読書，授業，講としての人」に着目して述べている点にあ演会，研究会，研究チームの打合せはこる．個人に着目して綴られる本書の文言のために用いられており，電子情報通信

は，読者にとって個人としての納得感や学会を含む学会の存在意義もそこにあ実感を与えてくれ，大いに共感できる．

る．この本は，ちょっとした小物から巨ぜひ，若手研究者に共感をもって読んで大なシステムまで，開発のゴールを適切いただきたい一冊である．

に定め，仲間とともに問題解決するため（M.I.）の智慧やヒントが書かれている．そのほ
とんどの事項は，サーベイや研究計画の立案や実施にもあてはまる．

要求仕様の探検学

本書は将棋棋士の羽生善治がスポーツライターの二宮清純，ラグビー元日本代

もっと専門領域を深くつっこみたい若表監督の平尾誠二，そして人工知能，ロ

手にとっては，他人とアイデアを膨らませ設計に先立つ品質の作り込み

ボット工学の金出武雄カーネギーメロン

収束させる打合せの企画や会合，
アンケー

D.C. ゴーズ，G.M. ワインバーグ共著
黒田純一郎監訳

大教授それぞれと対談する形で話が進んトの設計と収集，インタビューなどの作でいる．キーワードとして「教えられるこ

業が，気苦労の種となる場合も見られる．

共立出版 1993 年発行
332 ページ 3,045 円
ISBN：978-4320023529とが習慣化すると，自分で考えられなく

しかし，これらの作業を無駄なく効果的なる」「忘れることから，新しい発想が熟にこなすことができれば，仕事仲間や社成される」「素人のように考え玄人のように会に要点をついた貢献をする一方で多く実行せよ」「今は既に過去である」「あきら

を学ぶことができる．そして，仲間に祝めないことから直感は導かれる」など，一福されながら，専門領域をより深く学ぶ

研究者として心に響く言葉が随所に出て時間も余力もできるであろう．学業と業くる．その背景には「創造力とは」という務のよりよい関係を見いだすヒントを本書

テーマがあり，それぞれの人物の専門をから読み取ることができれば幸いである．

背景に話が進むその内容は非常に興味（S.O.）

深く読むことができた．
本書の中に「自分とは別の視点でものを見ている人の話を聞くのはおもしろい
し，そういうものが自分の中で熟成して研究会などに参加していて「惜しい」と思う若手の人々がいる．すばらしい才能に恵まれ，驚くような技を習得していな
がら，十分に生かし切れていないのはど

簡単に，単純に考える

別のものになって出てきたりする」という

羽生善治著一文がある．私もそのとおりであると思う．

PHP 文庫 2004 年発行
250 ページ 560 円
ISBN：978-4-569-66281-7

その意味でもこれから工学の研究・開発

うしたことだろう．時には，大学や研究

将棋は 9 × 9 のマスの中の限られた空所に在籍していながら，専門分野の勉強間の中で行われるゲームであるが，プロをすることが妨げられているとでも言いの世界でも常に新しい手が「創造」されてたげな例もある．もしその原因が，研究いる．限られた制約条件の中で，ある目のゴールの定め方や仕事の進め方に関す的に向かって「創造力」を働かせ新しい道

る周囲の評価なら，その若手にはこの本を切り拓くという過程は，我々工学の研の一読を勧めたい．

究・開発と相通じるところがあると感じて一人の人間にできることには限界があ

16

いる．

の世界に飛び込もうとする学生にぜひ勧
めたい一冊である．
（H.S.）

この本をお勧めします
若手の技術者と研究者へ

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

報告

国際会議
B-plus では通信ソサイエティ会員の方々に関係する国際会議について，会議の一般的な概要報告ではなく，会議に見る研究・技術開発のトレン
ド，諸外国・諸機関の動向，今後の展望などを，執筆者の個人的な見解を含めて提供します．会員の方々にとって，新しい分野・異分野へのチャ
レンジあるいは学際領域との交流などの参考にして頂ければ幸いです．
（編集委員会）49th IEEE Global Telecommunications
Conference（Globecom2006）

・参加国：アメリカ，カナダ，ドイツ，イタリア，フラン

概況報告

ス，イギリス，韓国，日本，中国，オーストラリアほか，計 54 か国（株）KDDI 研究所

中村元・セッション数：163 セッション（口頭発表：153，ポスター：10）
・論文数：1008 件（口頭発表：904，ポスター：104）

IEEE Communications Society が主催する国際会議 the

・論文採録率：40％

49th IEEE Global Telecommunications Conference

・展示：22 機関（Globecom 2006）が，2006 年 11 月 27 日から 12 月 1 日まで・チュートリアル講演：23 タイトルの 5 日間，米国，サンフランシスコにて開催された．例年，年末に開催される Globecom は，6 月ごろに開催される theIEEE International Conference on Communications（ICC）

・ワークショップ：4 タイトル・フォーラム：2 件（Access’06 Executive Business Forum,
Design & Developers Forum）と並び，IEEE Communications Society が主催する主要な

会議概況

国際会議の一つである．扱う分野は，電子通信の広範な領会議初日及び最終日にチュートリアル講演とワークショッ

域にわたり，発表論文数及び参加者数も多いため，今年もプが企画され，会議 2 日目から 3 日間でテクニカルセッショ

サンフランシスコ市内の 4 軒のホテル（Fairmont Hotel San

ンや基調講演，パネル講演，展示，フォーラムが行われた．

Francisco 及 び Intercontinental Mark Hopkins，The

チュートリアル講演とワークショップは，様々なトピックス

Stanford Court，A Renaissance Hotel）を会場として開催さで半日あるいは全日のセッションとして開催され，全セッショれた．論文発表を行うテクニカルセッションに加えて，基調

ンを合わせて 461 名の参加者があった．2 日目の昼食会では，講演やパネル討論，チュートリアル講演，ワークショップ，

IEEE Communications Society の各種授賞式が行われ，日展示が行われた．また，学術的な発表だけでなく，ビジネス本からは平田康夫氏（KDDI 研究所）が IEEE Award in的な要素を含む講演を行うフォーラムも開催された．会議期

International Communication を受賞した．

間中には，IEEE Communications Society の各種委員会も開
かれ，Society 運営の面でも重要な会議である．2000 名を超テクニカルセッションは，下記 16 のシンポジウムで構成された．

える参加者を集めた本国際会議の様子について，会議に出席- General Conference on Emerging Technologies,

された 11 名の専門家に，各技術分野の動向や会場の状況，- Network Security Systems, Control and Management of

将来展望等を御報告頂く．

High Performance Networks

統計情報- Information and Wireless Security

・参加者：2,059 名- Internet Services and Enabling Technologies

国際会議報告17

- Next Generation Networks- Quality Reliability and Performance Modeling for
Emerging Network Services

無線 LAN 関連セッションの動向- World Class Solutions
京都大学- Networking the Globe

新熊亮一- Advanced Technologies and Protocols for Optical
Networks- Communications Theory

IEEE802.11 無線 LAN（Local Area Network）の適用範囲- Multimedia Communications

は世界で広がっており，我が国でもモバイル向けのパソコンに- Satellite and Space Communications

は標準で内蔵され，最近ではゲーム機にも搭載されるなど，最- Signal Processing and Coding for Data Storage

も手軽なワイヤレスアクセスとなっている．GLOBECOM’06- Wireless Ad Hoc and Sensor Networks towards

においても，無線 LAN ホットスポットには常時 10 名以上のAnytime Anywhere Internetworking

利用者がおり，その利用機会の増加を象徴しているようだっ- Wireless Communications & Networking

た．無線 LAN 関連セッションは，このような無線 LAN の- Signal Processing for Communication

最先端の技術を扱うセッションである．上述のような状況の発表件数では，無線伝送やアドホックセンサネットワーク

中，本関連セッションにおいて，熱心な発表・討論がなされのセッションで全体の 4 割程度を占め，続いて多い順に，通たのはいうまでもないだろう．

信理論，信号処理，光ネットワーク，品質・性能評価に関す

さて，GLOBECOM’06 の無線 LAN 関連の 4 セッション

るセッションであった．各セッションの動向や注目すべき発は，すべてにおいて常に 30 〜 40 名の聴講者が見られ，大変表については，各分野の専門家の方々による以降の報告記事

盛況であった（図 1）．発表は米国，台湾，韓国，シンガポー

を参照願いたい．

ルからが多く，我が国からの発表は 1 件のみであった．以下，参加状況について，日本は，国別の参加者数で米国，カナ

本関連セッションの技術的なトピックに言及する．

ダ，韓国に次いで 4 位，国別の著者数で 5 位であった．また，

メディアアクセス制御

企業からの発表及び参加が少なくなる傾向は継続しているが，上述のように利用者数が増えると，更なる高速化とサービ

フォーラムの開催等，企業からの参加者を増やすための施策

スエリアの面的な展開が次の要求になるのは必然であろとして，主催者側の状況改善に向けた積極的な姿勢が見受けう．本セッションにおいても，まず，MAC（Media Access

られる．次回は，2007 年 11 月 26 日〜 30 日，米国，ワシン

Control，メディアアクセス制御）の高速化がメイントピック

トン DC にて第 50 回記念会合として開催される．

の一つであった．無線 LAN では CSMA/CA（Carrier Sensing
Multiple Access with Collision Avoidance，衝突回避機能付
きキャリヤ感知多重アクセス）と呼ばれるアクセス技術が用いられているが，これをベースにスループットを高速化する技術が取り組まれている．今回はオーバヘッドを削減する
バースト送信技術や受信エラーによる効率低下を防ぐ技術に関する発表があり，聴講者も交えて活発な討論がなされた．
一方，無線 LAN のアクセスポイントを面的に展開したマル

図 1 無線 LAN セッションの様子

18

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

チセルシステムも関心の集まるところである．本セッション
でも，マルチセル環境の MAC 性能の理論解析や効率的なア
クセスポイント選択手法が熱心に議論されていた．特に，無線 LAN の MAC の理論解析はトラディッショナルな研究
テーマであるが，それをマルチセルに拡張すると，問題が大ワイヤレスアドホック・センサ
ネットワーク関連セッションの動向

変複雑になるため，研究課題はまだまだ残っているとの印象

九州工業大学

を受けた．

川原憲治

サービス品質制御
電波環境の時間的変動や位置の異なる端末間の通信品質の近年，「いつでも，どこでも，なんでも」ネットワーク接続

差異などの物理層の影響を考慮した研究発表も多く見られた．

して，従来のデータ転送のみならず人間の生活環境のサポー

報告者は無線通信ネットワークのポスターセッション 1 におトを可能にするユビキタスネットワークに関する研究・開発

いて，高速移動環境での無線 LAN の通信品質改善手法の研が盛んである．その中でも，無線通信デバイスとそれにより

究発表（共著）を行ったが，本発表でも多数の質問を受け，無構成される無線アドホックネットワークは重要な役割を果た

線 LAN アプリケーションの注目度の高さが見られた．一方，すと考えられており，今回， Wireless Ad-Hoc and Sensor

報告者は無線アクセスでの QoS（Quality of Service，サービ

Networks-towards Anytime Anywhere Internetworking とス品質）制御や資源割当技術に関する研究に従事してきたが，題す分野のセッションを主として聴講した．

その観点から非常に興味深かった発表がリスト [1] の講演で主要トピックスある．無線 LAN は電波環境に応じて適応的に変調符号化方

バックボーン/有線アクセスネットワークと異なり，無線式を選択するリンクアダプテーションを採用している．リン

アドホック/センサネットワークにおいて，構成ノードは一クアダプテーションを用いた無線 LAN では，ある端末の通般的に以下の性質を帯びている．

信路品質が劣化すると全体のスループットが低下する問題がある．この研究では，無線 LAN を用いた音声通話サービス

1. Mobility：データ送受信端末のみならず，データ中継端
末/ノードも移動する．

VoWLAN（Voice over WLAN）を対象に，スループットの

2. Power saving：特に多数のセンサノードからなるセンサ

低下に合わせて音声符号化フォーマットを切り換え，音声品

ネットワークでは，配置環境次第でバッテリー駆動となる．

質をソフトに制御する方式を提案している．この方式を用いしたがって，これらに focus したトピックスが存在し，ると，通信路品質の急な劣化が生じても，ユーザは音声品質

・Aggregation：転送データの集約・圧縮の劣化をほとんど感じることはない．このような上位層と下・Coverage, Topology Control：ノードの無線転送能力を

位層の連携による問題解決方法はクロスレイヤアプローチと考慮したネットワーク化呼ばれる．本研究の発表者は通信要求の受付可否だけでは，・Localization：構成ノードの位置把握

ユーザの QoS を満足するには不十分であると訴えており，報・Power Control, Energy Efficiency：ネットワークライフ

告者の研究の方向性と一致するため共感が得られた．本発表

タイム改善のための省電力化に対しては聴講者から多数の質問・コメントがあり，それはといったセッションが開催されており，個人的な参加期間のセッション終了後の休憩時間まで続いた．

制約もあり特に重点的に調査した．各セッションの参加人数

無線 LAN 関連セッションは全体を通して完成度が高く成は，講演者を含めて常時 20 名程度存在し，発表時間の超過が熟した研究発表が多かった．欲をいえば，リスト [1] のようなければ，各発表に関して 2 〜 3 の質問がされ，活発な議論

な新たな領域を開拓するような研究がもっと多くあれば，個が交わされていた．

人的にはより楽しめたように思う．

これらに加え，MAC（Medium Access Control）層に関し

一方，無線 LAN と関連して，同様に熱心な討論がなされて三つ，QoS（Quality of Service）
が二つ，Routing, Resourceていたのがコグニティブネットワークのセッションである．

Management, Security など，セッション数や種類が比較的バ

コグニティブネットワークとは，周波数帯を固定的に割り当

ランスよく構成されており，研究としては成熟してきている

てる従来の無線通信ネットワークとは異なり，その場その場

感のある分野ではあるが，これらをざっと survey すれば，こで空いている周波数帯を検知し動的に選択するネットワークの分野の現状の問題点がほぼ把握できるという印象を受けた．

である．本セッションでは，コグニティブ技術の無線 LAN へ

有線ネットワークにおいては，データ転送の高速性もさるの適用に関する研究発表があり，最先端かつホットなトピッ

ことながら，音声やテキストといったトラヒック種別に応じクだけあって，聴講者の関心も高く立ち見が出ているほどでた転送性能を保証する QoS の提供が研究・開発のテーマとあった．懇親会で知り合った研究者らもコグニティブのキーなって久しく，無線アドホック/センサネットワークの研究

ワードをよく話題に出していたため，次回の GLOBECOM

動向も，QoS 制御/保証という点にシフトしてきていること

では関連研究の発表が大幅に増えることが予想される．

が感じられた．しかし，構成ノードに関して先に挙げた二つの性質ゆえ，着目する送受信ノード間の高速転送・品質は保国際会議報告19

証されないが，最低限接続性は提供する環境として DTN

見 ら れ た． ま た， フ ィ ー ド バ ッ ク に 大 き く 関 連 す る が，（Delay Tolerant Networking） が 提 唱 さ れ，2006 年 現 在，Precoding に関する検討もいくつか見られた．OFDM の箇

IETF（Internet Engineering Task Force）draft 協議中とい所でも述べたリソース割当に関しては，MIMO でも多数のう分野の議論も散見された．
例えば，
セッション中 , Anycast

報告があった．その中で，近年よく見られる方式でもある

Routing in Delay Tolerant Networks といった発表（リスト

送信重みをランダムユニタリ行列としてマルチユーザダイ[2]）を聴講した際に，今後の無線アドホック/センサネット

バ ー シ チを活用する Opportunistic beamforming（Random

ワーク研究の目指す一方向になるのではという想いを胸に帰

beamforming）に関する報告が多く見られた．これらの技術

国の途についた．

は，少ないフィードバック情報で，できるだけマルチユーザ
ダイバーシチを活用する技術である．
MIMO に関しても，種々の問題に確率伝搬アルゴリズム

無線関連セッションの動向 :PHY を中心として
慶應義塾大学

大槻知明

を用いた手法がいくつか報告されていた．その中で筆者のグループは，符号化 MIMO 方式の繰返し検出・復号に対し，確率伝搬のタイミングを制御した高速収束アルゴリズムを提案した．この考えは，最大事後確率（MAP）復号法の近似アルゴリズムで反復型アルゴリズムである Sum-Product アル
ゴ リ ズ ム の ビ ッ ト シ リ ア ル タ イ プ で あ る Shuffled Belief
Propagation（BP）アルゴリズムと同じである．発表に対して

GLOBECOM では，無線を扱うシンポジウムが複数存在す
る．そのため，同じトピックに関するセッションが同時に開は多数の質問があり，研究トピックとしての注目度の高さが見られた．

催されることも多い．本報告では，筆者が参加した無線関連

WiMAXのセッションを中心に動向を紹介する．

今回は，近年注目されている WiMAX に関するセッション

OFDM, MIMO, MIMO-OFDMも設けられた．ランダムアクセス，ハンドオーバ，スケジュー

過去の GLOBECOM や他の無線に関する国際会議同様，今リング，QoS，セル間干渉，適応変調，ARQ など，幅広い検回も OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直討報告があった．

交周波数分割多重），MIMO（Multiple-Input Multiple-Output：

Cooperative Networks

まいも），OFDM-MIMO に関するセッションが多数設けられ

近年の GLOBECOM や無線に関する国際会議同様，今回た．OFDM に関するセッションでは，最近の会議でもよく見も Cooperative Networks に関するセッションが設けられた．

られるリソース割当に関する発表が多く見られた．また，従トピックとしては，リレー通信や分散時空間符号化・MIMO

来からの問題である PAPR（Peak-to-Average Power Ratio：などの，従来から報告されているものが多く見られた．新しピーク対平均電力比）や，伝搬路推定，簡易受信機，周波数いトピックとしては，Cooperative Base Station やブロードオフセットを取り扱った論文も散見された．また，周波数オ

キャスティングなどの検討例が報告されていた．

フセットや通信路インパルス応答，フレーム同期，データ等

以 上 に 記 し た よ う に，OFDM や MIMO，WiMAX，Co-を統合推定する報告もいくつか見られた．統合推定では，そoperative Networks など，近年注目されているトピックに関の精度を高めるために繰返し処理を行うことが多い．OFDMする報告が，今回も多かった．論文のレベルにばらつきはあに限らず，繰返し信号処理を用いたアルゴリズムとして，確るものの，他の国際会議と比較してレベルは高く，興味深い率伝搬アルゴリズムを用いた手法がいくつか発表され，注目発表も多数あった．しかし，ブレークスルーとなる技術や今されていた MIMO に関しても，今回も非常に多くの報告が後が期待されるような新しいトピックは，個人的には見つけあった．トピックとしては，チャネルや容量，検出，時空間ることができなかった．これは，無線に関する国際会議であ符号化，誤り訂正符号化などが見られた．MIMO に関して，

る VTC（Vehicular Technology Conference）
や PIMRC（Inter-

今回に限らず最近よく見られる検討課題としては，MIMO の

national Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio

ダウンリンク送信の際，各端末からのフィードバック情報を

Communication）でも感じたことである．

どうすべきか（種類，量，頻度等）といった問題がある．また，フィードバック情報の不完全さ（誤差，時間遅れ等）が MIMOの特性に与える影響について検討している報告がいくつか

20

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

衛星ネットワーク技術及びセキュリティ技術セクション
に関するトレンドと展望
東北大学

加藤

寧

土橋

昌

セキュリティ技術
セキュリティ技術セクションでは，全体で 53 編の論文が発表されており，非常にホットな分野であることが分かる．そのうち，アドホックネットワーク関連が 12 編であり，最大の論文数となっている．また，DoS（Denial of Service：サー
ビス拒否攻撃）や侵入検知に関する論文が次に多く，8 編発表
された．ほかにもバイオメトリックス関連が数件見られた．
セキュリティ技術セクションでは，様々な分野におけるセキュリティに関して個性的な論文が多く発表された印象があ

衛星ネットワーク技術

る．その中で特に注目したのは，アドホックネットワーク関衛星ネットワークセクションでのホットな話題として，QoS連の論文である．アドホックネットワークは，衛星ネットワー（Quality of Service：サービス品質）
制御，TCP 通信の品質向クと同様に，いつでもネットワークを利用できる環境を実現

上，衛星ネットワークとセンサネットワークとの融合などがするための重要な技術として注目を集めており，端末が無線挙げられる．QoS に関しては特に帯域割当に関するものが多通信を用いて自立的にネットワークを構築するので，インフ

い．衛星全体では 30 編の発表があったが，そのうち 6 編がラを必要としないという特徴がある．そのため，簡単に素早

QoS 関連であり，それが最も多い発表数だった．また，物理

くネットワークを構築できることから，災害時等における一層の変調に関する論文も 6 編発表されており，衛星ネット

時的ネットワークとして特に高い利用価値を見出されている．

ワークはいまだ基礎研究が重要であることがうかがわれた．

しかしながら，その柔軟な性質から攻撃の対象になりやす

トランスポート層に関する論文はその次に多く，5 編の発表

いことが問題となっている．そこで現在，攻撃とその予防・があった．しかし全体の傾向として，話題の中心が，衛星ネッ

検知などに関する研究が活発に行われている．今回のセキュトワークそのものに関する議論から，異種ネットワークとのリティセクションでも，アドホックネットワークや，それに融合を図る研究へとシフトしてきている印象を受けた．

類似したセンサネットワークにおけるセキュリティ技術に関以前は，地上インフラを必要としない点や，幅広いエリア

する論文が数多く発表された．特に目を引いたのは，T. Zhu

をカバーできる点が注目されていた．しかし現在では，センらのサネットワークやセルラネットワークなどのような地上の異Wireless Ad Hoc Networks である（リスト [5]）．アドホック種ネットワークとの融合が大きなテーマとなり，単純なパネットワークでは，端末が自立的にネットワークを構成する

ケット配送網からの脱却を図っている．

ことから，データ転送の際のルーチングが非常に重要となる．

A Security Quality of Service Routing Protocol for

例えば，A. Sridhar らによる Satellite vs Cellular Broad-

しかし，セキュリティ技術の導入により，QoS が悪化する場

casting：A Multi-Criteria Comparison（リスト [3]）では，音合もあり，両者のバランスが重要となっている．同氏らは効声や動画を配信するためのネットワークとして，セルラネッ

率的な分散暗号鍵管理方式や共謀ユーザによる攻撃を検知す

トワークと衛星ネットワークの両者に注目し，ダウンリンク

るアルゴリズムを提案しており，セキュリティを踏まえた QoSの性能をエネルギー消費，配信遅延，最大スループットの観制御を行う点で非常に興味深い結果を発表している．これま点から比較している．今後，動画や音声の配信サービスへのでアドホックネットワークのセキュリティでは，攻撃検知や需要が更に拡大すると予想される中で，同報性に優れた衛星

防御にのみ言及した研究が多く見られたが，実用に耐える

ネットワークとセルラネットワークは，それぞれ独立に利用

ネットワークを構築するためには QoS との両立を避けて通るされるだけでなく，両者を融合したハイブリッドネットワー

ことはできない．それを反映するように，独立に研究が行わクとしての期待が大きくなっている．現在はそれぞれの優位

れてきたルーチングとセキュリティを融合したセキュアな性を探り，ハイブリッド化の効果を検証する段階にあり，同

QoS 制御が，今後のトレンドになりつつある．

氏らの発表はそのような研究結果の一つであるといえる．

以上，衛星ネットワークとセキュリティの両セクションのしかしながら一方で，衛星ネットワークは宇宙と地上を結トレンドについて述べたが，両者に共通するキーワードは，

ぶことから，物理層を含め様々な課題を抱えている．そのた「融合・両立」である．衛星ネットワークとセンサネットワー

め，それを考慮した上で，ハイブリッド化の利点を十分に引クの融合や，セキュリティと QoS の両立といったように，こき出す必要がある．この点において非常に興味深いのが，H.

れまで独立して研究が行われてきた個々の研究が統合されてZeng らによるいくものと予想される．

Two-Level Dynamic Bandwidth Allocation

for a Space-to-Ground Relay Network である（リスト [4]）．
この発表では，地上と衛星を結ぶリンクの帯域を，QoS を維
持しつつ効率的に割り当てる方式を提案している．

国際会議報告21

光ネットワーク関連セッションの動向（1）
奈良先端科学技術大学院大学

橘

拓至

らは，コスト効果的なメトロアクセスネットワークトポロ
ジーを解析によって導出し，トラヒックが均一な環境下ではGeneralized Moore Graphs トポロジーが最も有効であることを示した（リスト [9]）．また不均一なトラヒック環境下でも，Generalized Moore Graphs はコスト効果的であることを示しており，本結果が今後のネットワーク設計の基準になることが期待される．

光ネットワークに関するシンポジウム「Advanced Tech-

また W. Shaw 氏（Stanford Univ.）らは，リングネットワー

nologies & Protocols for Optical Networking」では，九つのクによって光メトロアクセスネットワークを構築する Metro-

オーラルセッションと一つのポスターセッションにおいて計Access Ring Integrated Network（MARIN）を提案し，テス60 件の研究発表が行われ，各セッションとも多数の聴講者

トベットによる実験によって MARIN の有効性を示した（リが参加して活発な質疑応答が行われた．

スト [10]）．

今年度は，光ネットワークの設計・構築に関するセッショ

光スイッチング技術

ンが複数設けられ，数多くの研究成果が発表された．更に例

上述のコアネットワーク及びメトロネットワークでは，大年同様，光スイッチング技術に関して多くの有益な研究成果

容量のインターネットトラヒックを効率良く伝送するために，が報告された．

パケットを光領域で伝送する光パケットスイッチングや，複以下では，光ネットワーク関連セッションを 1）コアネット

数のパケットから構成されたデータの塊（光バースト）を光領

ワーク設計・制御技術，2）メトロアクセスネットワーク設計・

域で伝送する光バーストスイッチングの利用が検討されてい制御技術，3）光スイッチング技術の三つに分類して，主な研る．

究発表の概略を紹介する．

両スイッチング技術では，ふくそう時に発生する光パケッ

コアネットワーク設計・制御技術

ト / 光バーストの衝突を回避するために，波長変換技術が用

光ファイバに複数波長を多重化する波長分割多重（Wave-

いられる．波長変換技術は主に，任意波長への変換が可能な

length Division Multiplexing, WDM）技術を導入した光ネッ

Full-range Wavelength Conversion（FWC）と変換可能な波長トワークでは，超高速なデータ伝送が実現される．そのため，に制限がある Limited-range Wavelength Conversion（LWC）

WDM 技術を用いた光コアネットワークの構築が全世界規模に分類され，衝突回避には任意波長への変換が可能な FWC

で進められており，アフリカ大陸全土をカバーする WDM コが有効であることが従来研究によって示されている．

アネットワークの設計法が，B. Mukherjee 氏（UC Davis）ら

しかしながら今回，F. Callegati 氏（Univ. Bologna）らにの研究グループによって発表された（リスト [6]）．提案する設

よって，LWC を用いた場合でも FWC を用いた場合よりも計法では，①約半数の首都が海岸沿いに位置して残りの首都

良い性能を示すことがあるという研究結果が発表された（リは大陸内部に位置し，②人口数・経済状況の差により各国のスト [11]）．この結果は，光スイッチングノードでバッファ

トラヒック発生量にばらつきがあり，③北部にサハラ砂漠がの役目を行うファイバ遅延線を有効利用した場合に得られる

広がる，というアフリカ大陸の特徴を考慮して，各国の主要ため，波長変換コストがファイバ遅延線の利用コストよりも都市を結ぶ二つのリングネットワーク（大陸の海沿いと内陸

大きい場合には，ファイバ遅延線を有効利用することで高性部）を複数リンクで接続してコアネットワークを構築する．本

能な光スイッチングノードを安価に構築することが期待でき

発表では，接続リンクの最適配置（どの主要都市間に何本のる．

接続リンクを配置すべきか）を導出するためのグリーディ法が紹介され，導出結果の有効性が報告された．

また，光ネットワーク上での経路制御に利用される GMPLS（Generalized Multi-Protocol Label Switching）プロトコルに更に同研究グループによって，WDM コアネットワークの関して，光信号レベルの性能品質を考慮した拡張プロトコル

設備コストを削減するためのネットワーク設計法が発表されがイタリアの研究グループ（Scuola Superiore Sant’Anna）にた（リスト [7]）．本発表では，ラインカードの使用数を減少さ

よって発表された（リスト [12]）．

せることで，コスト効果的なコアネットワークの構築を実現

このように，Globecom’06 の光ネットワーク関連セッショ

できるアルゴリズムが示された．また，光ファイバの切断やンでは，光ネットワーク構築を目指した質の高い研究発表がノードの故障に耐性のあるコアネットワークを構築するため行われた．今後も伝送トラヒック量は増加し続けることが予に，ネットワークコーディングという符号化技術を導入した

想されており，それゆえ光ネットワークの研究が引き続き重障害回復手法が，A. Kamal 氏（Iowa State Univ.）によって提要な役割を担うことは間違いない．そのため，今まで以上に案された（リスト [8]）．

活発な研究活動が必要不可欠であり，今後も国内外で質の高メトロアクセスネットワーク設計・制御技術

い研究が行われることが期待される．

WDM メトロアクセスネットワークでは，ネットワークコ
ストの削減が重要課題の一つである．
そこで C. Guan 氏
（MIT）

22

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

光ネットワーク関連セッションの動向（2）（株）KDDI 研究所

鶴澤宗文が行われた．例えばテネシー工科大からは N 台の Optical
Network Unit（ONU）を配する Gigabit Ethernet PON（GEPON）システムにおいて K 台の ONU に動的に帯域を割り当てるプロトコル/アルゴリズムが提案され，数値計算結果から K の値が N/3 若しくは N/4 程度であれば既存方式よりも高負荷状態において良いパフォーマンスが得られるとの報告が行われた（リスト [13]）．

Globecom 2006 の Advanced Technologies & Protocols for

メトロネットワーク

Optical Network（以下 ATPON）シンポジウムは 2006 年 11

メトロ/ロングホウルネットワークに関してはほとんどが

月 28 日より 3 日間開催された．セッション会場には 50 名ほ

メトロネットワーク向けの技術提案と検証報告であり，更にどの席が準備されており，常時 20 〜 30 名ほどが聴講していそのほとんどがリングネットワークに関するものであった．ア

た．会議初日の冒頭，セッションオーガナイザーの Prof. M.

クセスネットワーク同様，プロテクション技術，利用効率向Gagnaire（superior national school of the telecommunications）

上に関するアルゴリズム提案等が主体であり，Wavelength

より ATPON には 144 件の投稿があり，6 件の論文でオーガ

Division Multiplex（WDM）ベースのネットワークアーキテ

ナイズされたセッションが九つ，合計 54 件が採択（採択率

クチャに関する理論計算が多かった．その中で KDDI 研究所

37.5％）
されたことが報告された．ポスターセッションは 6 件

から Resilient Packet Ring（RPR, IEEE 802.17 標準）装置をであり，これを合わせた採択率は 42％となり．オーラルセッ

ベースとしたイーサネットネットワークの運用管理技術に関ションとポスターセッションを合わせた 60 件の内訳は，ネッ

する報告が行われた（リスト [14]）．IEEE 802.1 で標準化作

トワークモデルの提案と計算シミュレーションが 54 件，実験業中のイーサネット OAM 技術を用いたネットワークの運用的検証が 6 件，投稿元の組織は大学・研究所からが 55 件，

管理技術により，ネットワークのパフォーマンス計測やレイ企業からが 5 件であり，シンポジウムの特徴としては極めて

ヤ 2 スイッチの状態監視が可能になることなどが報告された．

学術的である．多くの有名大学から質の高いモデル提案と計

コアネットワーク

算シミュレーションが示されたが，実ネットワーク構築上の大規模ネットワークの設計技術に関して，UC Davis より制約というフィルタを通してみるとネットワーク機器の実装「Concentric Two-Ring Network for the African Continent：

において疑問符が付く提案もあり，「自己完結型のネットワー

A Proposal」と題する，アフリカ既設のファイバネットワーク

クシミュレーション」と「実ネットワークの理論的裏付け」の（Africa One）と併用する内陸部のリングネットワークに関す

接点はどこにあるのかという新たな疑問について考えさせらるネットワーク構築提案が報告された（リスト [6]）．現在はれる．逆に考えると他の光ネットワーク関連の国際会議，例Africa One（海底ケーブル）がアフリカ主要都市を結んでいる

えば The Optical Fiber Communication Conference and theが，内陸部の主要都市を結びながらアフリカ大陸を一周し，National Fiber Optic Engineers Conference（OFC/NFOEC）

既設ネットワークと 12 都市で相互接続することにより，トラや European Conference on Optical Communication（ECOC）

ヒックのアンバランスに対応するリソース配分を行いながら等ではハイレベルな実証実験が主体であることが会議の特色

冗長性の確保による信頼性向上を可能にするという提案でであり，この Globecom ATPON の理論計算主体の論文構成あった．とかく抽象的な提案が多いネットワークのモデル提はこのシンポジウムの特色であり存在意義であるということ案の中で，都市名と接続ポイントを明確化してグラフ理論にができる．

照らし合わせ，地理的，経済的な具体的制約条件を与えて計

アクセスネットワーク

算を行っていく過程は直感的にも理解しやすく提案した 4 種

アクセスネットワークに関しては Passive Optical Network

類のブリッジ条件のうちニつに関する妥当性の解説も理にか（PON）技術に関する発表が目立った．プロテクション技術，

なっており，ネットワークの理論計算における具体性の大切

帯域割当技術等，論文のスコープは様々であるが日米欧で本さを分かりやすく示した論文であった．

格化しつつある光アクセス技術の浸透を背景に新技術の提案

国際会議報告23

マルチメディアコミュニケーション
研究の動向
名古屋工業大学

菅原真司

Networks （リスト [16]）と 4 件目の On the Optimality ofThreshold Scheduling Policies for Video Transaction in
Markovian Fading Wireless Channels with Channel-aware
ARQ（リスト [17]）が挙げられる．
前者は大変シンプルなアイデアで分かりやすく発表も自信
たっぷりの様子であった．マルチチャネルの ad-hoc ネット
ワークでビデオストリームを流す場合に，単純なメトリック

Multimedia Communications（MMC）は，五つのセッショスによりチャネル品質を判断し，これに従って 2 段階にクランから構成されており，そのうち後半の三つに参加した．今ス分けされた優先度をもつ複数のストリームを各チャネルに回はそれらの中で個人的に印象に残った発表についていくつ割り当てるというもので，難解な内容ではないが，大変好感

か御紹介する．

をもった．また，後者は比較的理論よりの研究で，私の狭い

残念ながら参加できなかった 2 セッションは Symposia

専門分野からは外れてしまうため，発表を聞いている間にス

Program の初日である 28 日午前中の同時刻にパラレルに行

ライドにあふれる数式から論旨を正確に追うのは私にはかな

われており，Multimedia content Distribution Networks とり困難であった．高速なパケットベースのワイヤレスネット

Multimedia processing というなかなか興味深い二つの内容をワークにおいて，マルチメディアデータのリアルタイムでのどちらか一方しか見られないのは実際に見に行かれた方に最適伝送スケジュールについて議論しているもので，このよ

とっては大変残念なプログラム構成だったのではないかと思うな研究発表を聞くことにより Proceeding を後から見直す

われる．

ようなフォローの重要性を改めて認識させられた．

マルチメディアストリーミング

こちらのセッションは最終日である所為か参加人数は多少

私が参加した最初のセッションは Multimedia Streaming

減少して 20 〜 30 人というところである．

で，6 件の発表が予定されていたが，実際に行われた発表は以前と比較して参加者に日本人が大変少なくなったことが5 件で，結局 5 番目の speaker は最後まで現れなかった．実

残念に感じられた．代わりに広い意味での中国の方々の勢い際聞いた中で興味深かったのは 3 件目のQoS Support for

は大変大きくなっており，必ずしもすべての人が流暢な英語

Streaming Media using a Multimedia Server Cluster というで話すわけではなかったが，堂々と発表をしている姿が目にタイトルの発表（リスト [15]）で，複数のサーバ，複数のコン付いた．中国本国，香港などに加えて，所属が欧米の大学やテンツ，複数の視聴ユーザがそれぞれ独立にある場合，ユー

企業，研究機関である場合も多く，大変強いバイタリティをザの希望にできるだけ沿う形でサービスを提供するにはどの感じた．個人的には，日本人もこれに倣い，研究の質の向上

ようにネットワークリソースを割り振るのが効率的であるかと海外でのプレゼンス獲得に更に努力する必要があるとの認について議論している．理想的な解を求めようとすると計算識をもつに至った．

量が大きく，NP 困難となるところを，近似を用いて現実的な解法を求めようというものだったが，講演者の英語もクリアで聞き取りやすく発表にも慣れている様子で分かりやすかった．
このセッション中，一つ残念だったのは，英語のスキルの問題で意思の疎通がうまくいかず，質疑応答が大変困難となったケースがあったことである．国際会議ではいつもそうだが，私も含めて non-native の英語話者としては，これは頭の痛い問題であると感じた．座長だけでなく聴講者の中からも講演者と聴衆のコミュニ
ケーションを円滑にする手助けがあると議論がもう少し盛り上がるのだが，実際にはなかなか難しいことかもしれない．
会場に集まった人数は部屋の規模にしては割と盛況でほぼ満席の 30 〜 40 人ぐらいであった．

ワイヤレスマルチメディア
更に印象に残った発表としては，WirelessMultimedia セ ッ シ ョ ン の 2 件 目 のAdaptive

Video Streaming over Multi-channel Ad-hoc

24

図1

MMC セッションの様子

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

Peer-to-Peer ネットワーク
関連セッションの動向
日本電信電話株式会社

清水敬司

ワークを，規模拡大性の良い分散データベースとして，様々なネットワークサービスの制御プラットフォームとして利用
しようという研究が盛んになっている．
L2VPN over Chord: Hosting Millions of Small Zeroconf
Networks over DHT Nodes（リスト [20]）は，DHT 技術を
L2VPN サービスに応用するという提案である．DHT 技術の
1 実装方式として Chord を採用し，様々な場所から簡易に利「Peer-to-Peer サービスと技術」と題したセッションにて，用できる L2VPN サービスを提供するサーバホスティング

興味深かった発表について報告する（以後 Peer-to-Peer を

インフラストラクチャを設計している．異なるユーザを同じ

P2P と略す）．

L2VPN に接続させるために，L2VPN をホストするユーザ

P2P ネットワークの分析の公開鍵を DHT 検索のキーとする点がポイントであり，サGnutella, Kazaa など P2P ネットワークのトポロジーに関すーバホスティングインフラストラクチャ側は L2VPN ユーザる研究が盛んに行われている．Analysis of Large-Scale Hybridごとの管理を行う必要がないという点が，システム設計上のPeer-to-Peer Network Topology（リスト [18]）は，100,000

利点であると述べている．

ノードを 1 分で発見できる独自の高速 Crawler を用いて，また，Analysis of Peer-to-Peer SIP in a Distributed Mobile

Gnutella ネットワークのノード情報を集め，トポロジー分析

Middleware System（リスト [21]）は，IETF で議論されてを行っている．従来，このような草の根的に広がる P2P ネッ

いる P2P SIP をモバイル機器用通信制御ミドルウェアに適用

トワークはいわゆるべき乗則（Power Law）に従うとされてきする際の課題について議論している．チケットを DHT 検索

た．しかし，プログラム実装上の制約条件の影響により，そキーとする P2P SIP，及び，従来のクライアントサーバ型のれがべき乗則を大きく逸脱しつつあることを明らかにしていSIP を用いた場合の比較を行っており，遅延時間，耐故障性る．実装上の制約がいかにトポロジーに影響するかを定量的などの側面で，それぞれの得失を明らかにしている．モバイに示しているところが興味深い．

ル機器が接続されるワイヤレス区間は間欠的で帯域に制約がまた，Dude, Where’s My Peer? では，Gnutella, Edonkey

あるため，完全分散型の P2P ネットワークではなく，Super（リスト [19]）など数々の P2P ネットワークのクライアントソ

Peer など階層構造をもつ部分分散型のものが適していると結フトウェアを用いて P2P ノードの情報を集め，それらがど論づけている．

の ISP に属しているかを調査している．その結果によると，

多くのサービスへの適用例が提案されている中，今後はリ

P2P ノードの 9 割以上が Tier 1 と Tier 4 の ISP に集中して

スト [21] のように，DHT 技術を用いた P2P ネットワークをいることが明らかとなった．P2P を利用する一般ユーザが分散データベースの 1 実装形態としてとらえ，従来のクライ

Tier 1,4 の ISP に接続していることが理由であると本研究でアントサーバ型集中データベースとの得失を理論的に分析すは解釈しているが，更に詳細な調査を行うと新しいことが見る研究が求められていくと思われる．

えてくるかもしれない．今後の発展を期待したい．

Gunutella などの草の根的 P2P は，相変わらず利用が拡大

PC の性能・コスト比が上がり，大規模ネットワークの観している現在もソフトウェア開発が進められており，学術的測を比較的簡単に行えるようになったため，観測に基づいたにはいわば針の穴から象を見るような分析的研究が行われる

トポロジーモデル構築に関する数多くの報告がなされている．

一方で，DHT などの要素技術のシステムやサービスへの適

しかし，対象が時間とともに変化しているというリスト [18]用が提案されている．P2P 研究に関連する国際会議は数多くの報告は，モデル研究の困難さを示唆するものでもある．方

存在しており，Globecom 2006 のセッションはその一部に過法論そのものに関する議論も必要となると思われる．

ぎないが，その傾向を見ることができた．多くの論文の中か

P2P ネットワークの制御網としての応用

らバランスを十分に考慮し厳選されたことがうかがえる．

Distributed Hash Table（DHT）技術を用いた P2P ネット

国際会議報告25

トラヒック制御・トランスポート制御の発表におけるクロスレイヤ
研究動向
日本電気株式会社

村瀬

勉

無 線 系
無線系では，物理レイヤとデータリンクレイヤのクロスレイヤ制御について，盛んに検討が行われていると感じた．一方，上位レイヤまで含めたクロスレイヤ技術に関しては，既存手法の解析方法の検討などが主体であった．より斬新なク
ロスレイヤ制御が今後発表されることを期待する．今回は総じてデータリンクレイヤよりも上位のクロスレイヤを意識した発表はまだごく少数であると思われた．発表の中には，クトラヒック制御・トランスポート制御においては，単一レ

ロスレイヤ制御を前提にすると，結論が全く変わってしまう

イヤの制御を考えるだけではなく，上位・下位レイヤとも連と思われる研究もあり，今後，クロスレイヤへの興味の高ま動した（クロスレイヤ）制御が有効である．無線通信では，物りと，研究発表件数がまだまだ増加すると期待している．

理媒体の揺れ（SN 比変動など）に対して，上位層がうまく対最後に，無線系における QoS 関連の研究発表を聞いて感じ応することで，通信チャネルを効率良く使用する技術としてたことは，有線系 QoS の研究と比較したときの無線系の遅れ

不可欠になりつつある．また有線系でも昨今の QoS へのニーである．例えば，Admission Control の研究発表では，有線ズの高まりや，使用されるプロトコルが固定化してきている

系では，1980 年代に既に行われていたバーストトラヒックのなどの理由で，クロスレイヤ制御に注目が集まっている．以Admission Control と極めて類似の発表があった．有線で検下では，有線と無線，それぞれのクロスレイヤ制御の動向に討された手法を無線にもってきたときに，無線のどのようなついて述べる．

特徴をどう反映しているのかを明確にすべきであった．このクロスレイヤ研究

ような発表も含めて，一つの局所的な見地からの検討にとど無線では，物理レイヤとデータリンクレイヤ（MAC レイヤ）

まらずに，総合的な観点からの検討を行うことが無線分野のとの協調によるクロスレイヤ制御で，チャネルの有効利用が研究での大きな課題であろうと思われる．

議論されていたが，議論は，QoS 制御へ広がりを見せている．
QoS を論じる上で不可欠なのがクロスレイヤ制御であるとのコンセンサスが徐々に形成されつつある．有線とは異なる特性をもつ無線リンクをもつため，従来のレイヤに閉じた独自の制御のみならず，レイヤ間連携の制御を採用することが効率を著しく向上させるためである．一方，有線では，クロス
レイヤの制御そのものよりも，TCP のスループットやアプリ

経路制御技術の動向
日本電信電話株式会社

上山憲昭

ケーションの QoS を考慮した，単一レイヤでの制御が既に盛んである．いずれにしても，下位レイヤの制御は，上位レイ

現在のインターネットでは，リンクの負荷状況とは無関係

ヤの QoS を考慮して行われるというのが最近の傾向である．

に経路が選択されている．しかし近年，負荷の分散を図る経

今回の発表でも，データリンクレイヤと IP レイヤあるいは

路設定が広く検討されている．本会議においても，これら技

TCP レイヤとのクロスレイヤ制御の発表がなされていた．

術に関連する発表が見られた．本報告ではそのうち 2 件の発

有 線 系
有線系の TCP 制御に関する発表を一つ紹介する．Archi-

表について内容を紹介する．

インターネットの経路設定

tecture, Implementation, and Evaluation of cmpTCP（リスISP（Internet Service Provider）が提供するネットワークはト [22]）は，マルチパス TCP 関連の発表である．TCP スト

AS（Autonomous Systems：自律システム）やドメインと呼リームを複数の経路，すなわちマルチパス転送する目的は，

ばれ，これら複数の AS が相互接続されたものがインター

Bandwidth, Reliability, Security，
更には Network Management

ネットを構成している．パケットを送信端末から受信端末まのためである．パケットの紛失により，レート制御を行う TCP

で送り届けるためにはパケットが経由する経路を定める必要の性能を向上させるために，IP パケットの FEC（Forwardがあるが，AS 内と AS 間では各々独立して，異なる経路設

Error Correction）などでパケット紛失を軽減する方法が知ら定法が用いられている．

れている．本研究では，マルチパス TCP 制御，特にパケット

AS 内では運営主体であるその ISP がすべての網資源を管紛失時の再送制御を NW レイヤと Transport レイヤのどちら理しており，自らの裁量ですべての経路を設定することが可で行うべきか，更には再送キューをどちらのレイヤでもつべ能である．実際には各ルータが自律的に算出した最短ホップ

きかなど，の問題が検討されている．方式は，それぞれ解析

経路が用いられている．一方，各 AS は各目的 AS に至る経と実機での実験で検証されている．TCP と IP のクロスレイ

路情報を隣接 AS に対して広告し，各 AS は広告された AS

ヤをにらんだ検討として，興味深い．

間経路候補から用いる経路を自らのポリシーに基づいて選択する．各 AS は互いに自律しており他の AS の経路設定ポリ

26

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

シーを制御できない．このようにインターネットでは，AS 内

クの平均負荷の増加が数 % に抑えられることを示している．

及び AS 間の経路設定において，負荷状況に基づいた経路設

時間的に変動する需要行列に対応するため，いくつかの需要定がなされておらず，結果として，リンク負荷の偏りを招い行列とその出現頻度から最大負荷の平均値を最小化するといている．

うアプローチがとられている．

負荷の分散をねらいとした研究発表
リンク負荷を考慮し，利用率の低いリンクや AS を経由す

（ 2 ）A. D. Yahaya, et al., iREX：Efficient inter-domain
QoS policy architecture（リスト [24]）る経路を設定することにより，負荷の平準化が図られ，ふくAS 間でトラヒック分散を実現するためには，各 AS が自律

そうを効果的に緩和することが可能となる．ここでは本会議的に行動した結果として負荷が分散される経路制御を実現すで発表された，負荷分散をねらいとした経路制御技術に関する必要があるが，本発表では市場メカニズムを応用することる発表のうち，AS 内に関するもの 1 件と AS 間に関するもを提案している．負荷状況に依存したコスト関数を定義し，この 1 件の，合計で 2 件の発表について概要を述べる．

の関数に基づいて各 AS は単位帯域当りの価格を隣接 AS に

（ 1 ）A. Kashyap, et al., Single-Path Routing of Time-周知する．AS 間経路のコストは経由する全 AS の価格の総varying Traffic（リスト [23]）和となるが，AS はコストが最小となる経路を選択する．

MPLS（Multi Protocol Label Switching）
といった技術を用AS にとって，リソースの利用率が低いほど価格を下げるこいることにより，ISP は AS 内の全エッジノード間に明示的とにより需要を喚起し，逆に利用率が高いほど価格を上げるな経路（パス）を設定することが可能となる．エッジノード間ことにより収入を上げるという動機が生じるため，広告を受の交流トラヒック行列と網トポロジーが既知であるとき，各けたドメインは単に候補 AS 間経路の中で経路の価格和が最対地間のトラヒックフローが経由ノードで任意に分岐・合流

小の経路を選択することで，網全体の負荷が結果として分散することを想定し，対地間に複数のパスを許容すれば，設計される．ただし，実際には混んでいても需要を呼び込むため変数が連続量となるため最大負荷リンクの平均負荷といったに意図的に価格を下げるなど，正しく価格を広告しない AS が目的関数を線形計画問題により最適化できることが知られて出現する可能性があるので，Reputation システムを導入し，利いる．

用率が上がって品質が低下した場合には Reputation を下げ，

しかしそのような経路制御を実現するためには，単一のフ経路選択時には Reputation が低い経路の使用を避けるように

ローが複数の異なる経路を経由するために生じるパケットのする．その結果，各 AS に正しく負荷状況に応じて価格を広順序制御や，経由ルータでの分岐処理といった処理が必要と告する動機を与えている．

なるため，単一経路を各対地間に設定できることが望ましい．

AS 間経路制御の場合，全体を管理する主体が存在しない

しかし単一経路のみを各対地間に設定するには，設計変数がため，各 AS は，あくまでも広告された経路候補の中から最

0 か 1 という離散値をとるため，目的関数を最適化する問題

小コストの経路を選択することになる．その意味では準最適

は整数計画問題（NP 困難）となりスケーラビリティに問題が解にならざるを得ないが，各 AS はパケット転送が可能なすある．

べての経路をあまねく広告するという前提を設ければ，（1）で本発表は，各対地間に対して，線形計画問題で得られた複

述べたマルチパスの最適解（理想値）と比較して，利用率の二数の経路からヒューリスティックに単一の経路を選択する方乗和や最大負荷リンクの利用率が，数十％の悪化に抑えられ法として，最短ホップ，最大トラヒック比率，トラヒック比

ることを数値評価で示している（従来の固定的な AS 間経路設率に比例した確率で選択，等を提案している．また，数値評定の場合，数百％の性能悪化が見られる）．

価により複数経路を用いる最適解と比較して，最大負荷リン国際会議報告27

トラヒック制御及び性能評価
技術に関する動向
三菱電機株式会社

横谷哲也

トラヒック制御及び性能評価技術についての発表は主とし構成で実験を行い良好な結果が得られたことを報告している．
今回の発表の中で，近未来的なネットワーク構成，サービス等を扱った有益な発表の一つといえる．

Access’06 Business Forum の
概要て， Quality, Reliability and Performance Modeling for

三菱電機株式会社

Emerging Network Services に集められた．この Symposia

横谷哲也

についての概要を報告する．本 Symposia は，8 オーラルセッ
ションと 1 ポスタセッションから構成されており，発表件数
は 52 であった．発表者の構成を表 1 に示す．

本年の GLOBECOM では，併設して二つのワークショップが併催された．その一つが Access’06 Business Forum であっ発表の傾向

た．本ワークショップでは，光アクセス，無線アクセス，ホー

表 1 に示したように，大半が大学関係者ということで，論

ムネットワーク，メトロネットワーク等を対象とした，技術

理的なトラヒック制御方式の提案とその理論解析による有効動向･標準化動向のサーベイ，普及状況，ビジネス･技術面の性を示す発表が多かった．また，論じている通信システムは，課題についての発表・討論が行われた．構成は，6 件のキー

MPLS，IP-QoS（Diffserv 等），TCP の振舞い等 IP 関連が多ノートスピーチに続き，エクゼクティブパネル討論と 20 セッ

かったが，音声，映像といったアプリケーションレベルでのション 90 件の一般講演からなり併設ワークショップとしてトラヒック制御についても専用のセッション（QRP-08：Voice

は大規模なものであった．

and Video Quality Control）をはじめとして数件の発表で論じセッションの構成と概要られていた点が新しい傾向といえる．また，以前多かったト

20 の一般セッションもすべて招待講演であり一般からの発

ラヒックの発生分布をモデル化した理論解析が減り，特定の表募集はしなかった．各セッションは，3 〜 4 時間であり 4 〜

分布を想定しない確率論による解析が大半といえる．これは，6 件の発表（1 件当り 30 〜 40 分程度の発表）と全体を通した

近年，トラヒックの発生が複雑化し特定な分布で表現しきれパネル討論からなった．内容は，光アクセス（FTTH）とブなくなったためと考えられる．

ロードバンド無線アクセスが主であり，キーデバイス，シス

帯域保証技術テム，オペレーション，戦略等の観点での発表・討論であっマルチメディアアプリケーションでの帯域保証について論たが，情報家電を含めたホームネットワーク関係や PLC

じた発表として，リスト [25] がある．リスト [25] は，NGN（Power Line Communication）についてのセッションも設けら（Next Generation Network）で適用が考えられている SIP

れた．

（Session Initiation Protocol）を用いた帯域確保を想定してお光アクセス

り最近の標準化動向，技術課題をうまくとらえている発表とFTTH の普及に伴い，光アクセスについてのセッションがいえる．GPSQ（Guarantee of Psychological Scaled Quality）

最も多く設けられた．特に，PON（Passive Optical Network）という方式により，配信するコンテンツを主観評価の観点で方式に焦点を当てたセッション（EPON Deployments-Tech-

いくつかのカテゴリーに分類しておき，帯域確保する際にそnology and Business Lessons from Around in Globe）では，のカテゴリーに応じて主観評価値が高くなるように帯域を割

今後の PON 制御デバイスの動向，適用形態等についての議

り当てることを提案している．また，ルータ / スイッチ，SIP論が行われた．また，Optical Access Networks では，次世

サーバ，QoS マネージャといった NGN の参照モデルに近い

代アクセスネットワークの動向，ホームネットワークとの連携，アジア･日本での今日と将来等，今後の光アクセスについ表 1 発表者の構成
大学ての発表･議論が行われた．特に，このセッションでは，今後

研究機関

企 業

合

計

の光アクセスネットワークでの必要帯域について更なる広帯

北

米

14

2

1

17

域化が必要か否かの議論，ブロードバンド大国としての日本

欧

州

11

2

1

14

の行方，フルサービスか Ethernet Centric サービスか等討論

南

米

4

1

0

5

だけで 1 時間近く行われ，FTTH の今後及びに日本での普及

日

本

5

0

3

8

に対しての関心の高さが感じとれた．

ア ジ ア

5

1

0

6

オセアニア

2

0

0

2

合

41

6

5

52

28

計

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

国際会議報告

参照リスト
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[13]
[14]
[15]
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[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]

P. McGovern, S. Murphy, and L. Murphy, “Addressing the link adaptation problem for VoWLAN
using codec adaptation,” WLC29-1.
Y. Gong, Y. Xiong, Q. Zhang, Z. Zhang, W. Wang, and Z. Xu, “Anycast routing in delay tolerant
networks,” WSN12-3.
A. Sridhar and A. Ephremides, “Satellite vs. cellular broadcasting : A multi-criteria comparison,”
SAT04-1.
H. Zeng, M. Hadjitheodosiou, and J. Baras, “Two-level dynamic bandwidth allocation for a space-toground relay network,” SAT03-4.
T. Zhu and M. Yu, “A secure quality of service routing protocol for wireless ad hoc networks,”
NIS02-4.
L. Song and B. Mukherjee, “New approaches for dynamic routing with availability guarantee fordifferentiated services in survivable mesh networks: The roles of primary-backup link sharing andmultiple backup paths.” OPN07-6.
M. Batayneh, H. Zhu, L. Song, and B. Mukherjee, “Cost-efficient wdm mesh network design with line
cards of multiple ports,” OPN02-5.
A. E. Kamal, “1+N protection in mesh network using network coding over p-cycles,” OPN04-3.
C. Guan and V. W. S. Chan, “Cost-efficient physical architecture for OXC-switched WDM meshnetworks-generalized moore graphs and their close relatives,” OPN01-5.
W. T. Shaw, G. Kalogerakis, S. W. Wong, Y. L. Hsueh, S. H. Yen, M. E. Marhic, and L. G. Kazovsky,“MARIN: Metro-access ring integrated network,” OPN03-2.
F. Callegati, W. Cerroni, L. H. Bonani, F. R. Barbosa, E. Moschim, and G. S. Pavani, “Congestion
resolution in optical burst/packet switching with limited wavelength convertion,” OPN06-6.
N. Sambo, A. Giorgetti, N. Andriolli, F. Cugini, L. Valcarenghi, and P. Castoldi, “GMPLS signaling
feedback for encompassing physical impairments,” OPN09-3.
K. Nagaraj, A. Gudhe, A Gumaste, and N. Gham, “A novel k-out-of-n auction mechanism and strategic
scaling for dynamic bandwidth allocation in GE-PON,” OPN01-2.
M. Tsurusawa and H. Tanaka, “Management capability of wide-area ethernet network using
Ethernet OAM functionality based-on a resilient packet ring equipment,” OPN03-6.
K. Ratakonda, D. S. Turaga, and J. Lai, “QoS support for streaming media using a multimedia servercluster,” MMC03-3.
G. Yang, D. Shen, D. Yang, and O. K. Li, “Adaptive video streaming over multi-channel ad hoc
networks,” MMC05-2.
M. H. Ngo and V. Krishnamurthy, “On the optimality of threshold scheduling policies for video
transmission in Markovian fading wireless channels with channel-aware ARQ,” MMC05-4.
C. Xie and Y. Pan, “Analysis of large-scale hybrid peer-to-peer network topology,” ISE02-5.
A. Banerjee, A. Mitra, and M. Faloutsos, “Dude, where’s my peer?,” NETP1-04.
A. Kubota, A. Yamada, and Y. Miyake, “L2VPN over chord: Hosting millions of small zeroconf
networks over DHT nodes,” ISE02-4.
E. Harjula, J. Ala-Kurikka, D. Howie, and M. Ylianttila, “Analysis of peer-to-peer sip in a distributed
mobile middleware system,” ISE02-6.
D. Sarkar and S. Paul, “Archtecture, implementation, and evaluation of cmpTCP westwood,”
QRP04-3.
A. Kashyap, B. Bhattacharjee, R. La, M. Shayman, and V.Tabatabaee, “Single-path routing of timevarying traffic.” CAM04-6.
A. D. Yahaya, T. Harks, and T. Suda, “iREX: Efficient inter-domain QoS policy architecture,”
NGL03-2.
S. Tasaka, Y. Ito, H. Yamada, and J. Sako, “A method of user-level qos guarantee by session control
in audio-video transmission over IP networks,” QRP08-2.
（平成 19 年 1 月 15 日受付）

国際会議報告

29

標準化

解説

B-plus では標準化された技術仕様の解説だけでなく，標準化「活動」についての報告・提言を掲載します．通信ソサイエティのカバーする技術
分野にとって標準化は避けて通れない活動です．若手の技術者や研究者の方々が標準化という側面・活動を理解して頂き，今後の研究技術開発（編集委員会）の一助として頂ければ幸いです．

第 3 世代移動体通信システムの標準化
IMT2000 から３GPP の活動経緯と今後の展開
日本電気株式会社

古谷之綱

1．まえがきなど，地域標準が採用された．更に世界標準システムを目指して ITU-R で検討が行われた．

我が国の携帯電話の加入者は 9 千万人を超え，ほとんど全

第 2 世代システムの中で現在最も成功しているのは GSM員が使用しているといえるような状態になった．また，そのシステムである．GSM は 1980 年代に当時の欧州各国がまと機能も，電話だけでなく，情報検索，ナビゲーション，カメ

まった経済圏を構築してアメリカと対抗する EU 構想と相ラ，音楽，財布など様々な機能を代用するようになってきてまって，欧州域内でどこの国ででも使えるシステムを目指し

おり，生活に欠かせないものとなってきている．このようなて構築された．EU とはいっても当時はまだ通貨もばらばら

サービスを支える無線伝送技術は現在第 3 世代の技術，いわで，サービス事業者も異なる体制の中でよその国へ行ってもゆる「3G」が浸透しており，着々と第 2 世代を置き換えつつあ

自国にいるのと同じように使えるようにするには，無線伝送る．この 3G（3rd Generation）移動通信技術によってデータ伝や接続サービスに加えて認証，課金，契約形態など様々な問

送速度が飛躍的に向上したわけであるが，同時に世界共通方

題を解決しなくてはならない．互いに利害が異なる中で膨大式になっており，海外でも使用できるようになっている．筆な時間をかけて調整したこのシステムは，ヨーロッパ域外の者はこの 3G 方式の研究開発，世界標準化，実用化の段階に

中近東，アジア，アフリカなどに広げる際に猛威を発揮し，深くかかわってきた．

実質的に世界標準となっている．

本解説では，その中でも特に移動体通信にとって重要な世

日本や，アメリカではこのような国際的利用に関する需要界標準の決定プロセスと，内容をメーカの立場から解説する．

が低かったこともあって，この種の体系の整備が遅れ，特に更に自らの技術が世界標準となることは事業を行う上でも極日本の PDC 方式は技術的には優れていて端末も最も小型化めて重要であり，標準化作業の中でどのような行動をとるべできていたにもかかわらず，日本以外では普及しなかった．

きかについても触れてみたい．

アメリカでは 90 年ごろに CDMA 技術を用いた IS-95 方式が2．移動体通信における標準化の重要性
移動体通信は端末が移動することを前提としたシステムである．交通が発達して人の移動が盛んになるにつれて移動先でも使える端末の需要は高まり，最終的には世界中どこででも使えるようになるのが理想である．
移動体通信の歴史を見ると，第 1 世代のアナログシステム

標準化され，韓国や日本で採用されたが，GSM ほどには広がらなかった．
我が国では第 3 世代での巻返しを図って世界で最も早く本格的技術検討が開始された．

3．３G 標準化の経緯
3.1 IMT2000 構想

はベル研究所やモトローラ，NTT などの有力企業が開発した

GSM などのディジタル移動通信方式がまだ検討中の 1986

システムが中心であったのに対して第 2 世代のディジタル方

年，世界共通の移動体通信方式を目指して，ITU-R で FPLMTS

式ではヨーロッパの GSM，北米の IS-54 方式，日本の PDC（Future Public Land Mobile telecommunication Systems）が30

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

標準化解説

MSS
1885

1930

PHS

JAPAN

1980

DECT

Europe1880 1900

1850

2010

1980

IMT-2000ADBEFC

MSS*
2025

2110

IMT-2000 MSS IMT-2000

1885 1835.5 1920

U.S.A.

IMT-2000
MSS* MSS

IMT-2000

ITU

2010

IMT-2000

2025

2110

2010

ADBEFC

1910 1930
PCS Allocation

2025

図1

Broadcast
Auxiliary

MSS

1990

2110

2025

2110

2200
MHz

MSS
2170

Reserve*Region2
2200
MHz

MSS
2170

IMT-2000MSS IMT-2000
1980

2160 2170

2200
MHz

MSS

2150 2165 2200
MHz

世界の IMT2000 の周波数割当提唱された．これは衛星通信，自動1994

車携帯電話，コードレス電話など
様々な無線通信方式を視野に入れ，できる限り世界共通方式にしようという構想であった．FPLMTS とい◎1st meeting1995◎
2nd meeting

26 Proposals

う名称は発音しづらいので，後に1996◎
3rd meeting1997◎
4th meeting

4 CDMA

WCDMA

2 TDMA

IMT2000（International Mobile
Telecommunications 2000）と改名

ROUND 1

された．世界共通システムを作るた
めには周波数割当，技術標準など
様々な側面での統一が必要である．

ROUND 2

Sept. 1994: 1st Call for Proposal toward IMT2000 in Japan

使用する周波数に関しては，1992

図2

日本案が WCDMA に決まるまで

年の世界主官庁会議で IMT2000 に割り当てるべき周波数帯が合意された．その合意周波数と，後に実際に割り当てられた周波数をを提出することが要求され，実証データをもとにそれぞれの

図 1 に示す．世界共通周波数が合意されたことで IMT2000

方式の優劣を議論した．日本案としては一本化することが目に対する期待は一気に高まったが，具体的な技術標準に関し的であったので，互いの提案の良いところを取り入れて提案ては様々な思惑が交錯し，なかなか進展しなかった．そこで書をマージすることが推奨された．こうして 26 提案は 1 年

ITU-R では ITM2000 として満たすべき要求条件を設定した

後には 6 提案まで絞り込まれた．この段階では CDMA4 方式，

上で提案募集を行い，それぞれの提案に対して，本当に要求

TDMA2 方式であった．TDMA 方式のうちの一つはマルチ条件を満たしているか，実現できる裏付け情報は提供されてキャリヤの概念を採用していた．更にいろいろな利用場面をいるか，などを審査することとした．したがって複数の方式想定して実証データの積み重ねを行った結果 1996 年末に，が IMT2000 として承認される可能性が出てきた．実際，後CDMA4 方式の提案が提案元各社が互いの良い点を取り入れ

年承認された IMT2000 は 5 方式となっている．

た統合 WCDMA 方式を提案し，この WCDMA 方式を日本

3.2 日本における IMT2000 提案活動

提案とすることが合意された．決定の最大の理由は WCDMA

我が国においては，IMT2000 への日本提案を目指して 1994

陣営が豊富なフィールド実験データを提出して実現性を実証

年に日本案の提案募集を行い，26 提案が集められた．当時とした点にある．この経緯を図 2 に示す．

しては高い要求条件が課せられており，それぞれの技術提案

3.3 国際標準化組織３GPP 設立

は実際に実現可能で，所要の特性が実際に実現可能であるこ1997 年に入ると，方式選定の段階から具体的標準仕様書作とを確認する必要がある．そのために各提案元は実証データ

成の段階に入り，ARIB 内に仕様作成の組織が作られ，私は

標準化解説

31

無線伝送方式のとりまとめ役となった．当時，このような具体（ 1 ）IMT-DS（Direct Spread）

的活動をしていたのは日本だけであったのでアメリカやヨー

俗にいう WCDMA である．3GPP で FDD 方式として詳細

ロッパの会社もこの会議に通訳付きで参加してきた．並行しが規定されている．

て，日本案を海外各国の提案とすり合わせるべく調整を開始（ 2 ）IMT-MC（Multi Carrier）

した．当時，ヨーロッパでは EU 内の研究組織が母体となり，俗にいう cdma2000 を 3 周波数のマルチキャリヤにしてアメリカでは有力企業が集まって IMT2000 の提案書を作成

IMT2000 の要求条件を満足するようにしたもの．

しようとしていた．ヨーロッパでは CDMA 方式をベースと（ 3 ）MT-TC（Time Code）

した a コンセプトと，GSM 方式の発展系である d コンセプ

俗にいう TD-CDMA で 3GPP で TDD 方式として詳細がトがあり，アメリカは IS-95 方式の発展系を検討していた．

規定されている．後にこれを低速化して実用化しやすくした

日本国内で，具体的標準仕様作成作業を行うのと並行して，日本方式が孤立しないように国際連携の交渉を行った．ヨー
ロッパの a コンセプトはもともと考えが近かったことも

TDS-CDMA が追加された．
（ 4 ）IMT-SC（Single Carrier）
俗にいう UWC136 と呼ばれる方式で，GSM を高速化した

あって，比較的スムーズに統一の合意ができた．アメリカともの．

はかなり踏み込んだ技術議論を行ったが，いくつかの基本的（ 5 ）IMT-FT（Frequency Time）

方式で合意がとれず，ある程度近くはなったものの結局，完俗にいう DECT（Digital Enhanced Cordless Telephony）

全に合わせる合意には至らなかった．この時期は有力企業のを高速化したもの．

研究者のトップレベルが集まって議論を行い，大変であった

これらのうち現在広く実用化されているのは IMT-DS

が，非常に手応えのある議論ができた．学会の議論は多少納（WCDMA）のみである．cdma 2000 は広く実用化されている

得がいかなくても時間の制約があり「後は個別に」，というよがマルチキャリヤ方式は実用化されていない ．TD-CDMA はうな話になるが，標準化ではどちらかに決めないといけない

日本で実用化が検討されており，その低速版である TDS-

ので，とことん議論する．その上で納得がいけば相手の提案

CDMA は中国で実用化が検討されている．cdma 2000 やを取り入れるので，踏み込んだ議論ができて技術者の成長に

TDS-CDMA は厳密な意味では IMT 2000 のサブセットであも有益であると感じている．そのうち，欧州で a コンセプ

るが通常は 3G の技術と呼ばれている．

トと d コンセプトの大論争になり，日本勢としては a コン

3.4 3GPP における 3G 標準化

セプトに決まるように随分気をもんだものである．結局，a

図 3 に 3GPP の設立当初の組織図を示す．無線関連を検討

コンセプトは FDD（Frequency Division Duplex）d コンセ

する RAN（Radio Access Network），コアネットワークを検プトは TDD（Time Division Duplex）と周波数で使い分ける

討する CN（Core Network），端末を検討する T（Terminal），

ことになって決着した．

システム全体やサービスを検討する SA（System and service

欧州のコンセプト論争が決着した時点で，日本と欧州でそれぞれ標準化作業を行っていては完全に端末を持ち運び可能

Aspect）の 4 技術グループが結成され，私は初代の RAN 議長になった．

な標準はできないという認識が高まり，共同の移動体通信の実際の 3GPP のルールや，運営事務局はヨーロッパの通信標準化の場を作ろうという話になった．この標準化の場は標準を取り決めている ETSI（European Telecom Standard

IMT2000 を俗に最 3 世代移動通信と呼んでいたこともあっ

Institute）のものが母体となった．言語はすべて英語で，標準て，3GPP（3rd Generation Partnership Program）と命名され仕様は Web で公開される．会議は参加メンバが持ち回りでボた．これには，日本，欧州，アメリカ，韓国の標準化団体がランティアでホストをする形で運営される．

参加し，1998 年末に設立された．
1 年ほどして中国が加わった．
3GPP メンバは ITU-R に対し

PCG
K.H. Rosenbrockて同じ提案を行うことで合意し，
FDD，TDD それぞれの方式を提案した．結局 IMT2000 として
は 5 方式が条件を満たすとして承認され，これらのうちの 2 方
式 は 3GPP か ら の 提 案，1 方 式

WG1

TSG RANY. Furuya

WG1

TSG SA
N. Andersen

TSG T
S.K. Park

WG1

WG1

案 し た 方 式 に な っ た． 以 下 に

‥

‥

‥

‥

は 米 国 勢 が 3GPP2 を 作 っ て 提

TSG CNS. Hayes

IMT2000 として承認された 5 方

WG5

WG4

WG5

WG3

式の概要を示す．
図3

32

3GPP の設立時の構成と議長

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

標準化解説実際に 3GPP の活動を開始してみて日本との違いについてを行うが，この場合でも 71％以上の票を獲得しないと決定と感じた点を述べてみる．

しない．実際に投票を行うことは極めてまれであるが，この（ 1 ） 膨大な量の仕様

投票による決定という手段があるおかげで，明らかに少数派

まず感じたのは仕様書の量が膨大である点である．3GPP 設となった意見は少数派が降りるという慣習ができている．

立時にコアネットワークは GSM のものをベースにすること（ 3 ） 議長の責任と権限に合意していたが，その規定は詳細にわたり既に数万ページ

議論が膠着して，進まなくなる場合は審議を後回しにしてに達していた．特にプロトコルは詳細に規定されている．研

休憩時間や夜のうちに関係者間で協議することを促す．それ

究畑を主に歩いてきた私にとっては，実際の装置設計の細かでも決まらない場合は議長が落としどころを提案する．このいところに踏み込まねばならず，かなり大変であった．した

ときの議長提案はかなり重みをもって受け入れられる．どうがって，装置のことをよく知っている開発技術者が入らない

しても納得が得られない場合は投票に持ち込む．これは最後と細かいところまで規定するのは困難である．

の手段であり極力避けるように努力する．

この膨大な仕様書が激しい議論の結果，どんどん更新され意見が二分しているような場合，次回回しにして更に議論ていく．実際の標準化会合に参加していないとその変更が他を深めるか，中間的な落としどころを提案するか，投票にすの部分とどのように関連しているかを正確に把握するのは困るかなどを決定して前に進めなくてはならない．できるだけ難である．仕様書が公開されても，なかなか参入企業が増え議論が対立しないように，審議の順序を検討することも重要ないのは，この規定の膨大さが一因ではないかと思っている．

である．私個人にとっても議長経験は学ぶところが多かった．

（ 2 ） 激しい議論を行うが，決定はコンセンサス（ 4 ） プロのサポートスタッフ

それぞれの企業は思惑をもって参加しているので，当然な議事録などは ETSI からの専門スタッフがとる．激しい議がら意見がぶつかる場合が多々ある．その場合にはまず徹底論が交わされるので，自分の意見が議事録に入っていないと的に議論を交わす．参加者が多いので，自分の利益だけを主クレームがきたりする．このサポートメンバは，技術内容を張するような意見は賛同を得られず，なぜ，自分の意見が正理解し，議論の内容を把握しなくてはならず，高い能力が要

しいか，納得させることが必要である．相手の反論に対して求される．更に正式な仕様書を更新できるのはサポートメン

更に反論できないと言い負けたことになってしまうので，様々

バだけであり，誤りなく仕様書を更新するのも重要な業務でな観点から問題をとらえ，長所を主張できることが重要であある．サポートスタッフはどこかの企業から派遣されている

る．これは学会発表とはかなり性格が異なる．学会発表は自ことが多いが，一流の技術者をこのような中立的な立場に一分の研究成果を論文にまとめプレゼンを行う．私自身最初は定期間置かせて育成する文化もヨーロッパ特有のように感じる．

そうであったが，英語に自信のない場合には原稿を暗記してプレゼンすることが可能である．質疑の際に聞き取りにくい

4．3G 標準の内容

場合には座長が助けてくれる．しかし，標準化の場合にはこ

4.1 3GPP の構成と作業方法の方法が通用するのは寄書を入力してそれを説明するときだ

図 4 には 2006 年時点の 3GPP の構成を示す．3GPP はアジけである．その後の議論になると，相手の趣旨を理解しない

ア，アメリカ，ヨーロッパの地域標準化団体が集まって作っと助けてくれるどころか言葉尻をとらえて攻撃されたりする．

たグループであり，それぞれの地域標準化団体に所属する会

この場合，聴衆に自分の意見に賛同するものがいれば，助け社がメンバとなる．ITU が国を単位として寄書を提出，IEEEてくれたりするのであらかじめ趣旨を説明して味方を作ってや IETF が個人を単位として寄書を提出するのに対して，3GPP

おくことは極めて大切である．マイクを使って英語で発言すでは企業を単位として技術提案を行う寄書を提出することにるだけでも大変なのにそれで自分の主張を通そうというのだから英語を話すことにためらいがあると，自分

PCG
A. Chatterjeeの意見を通すのは極めて大変になる．
一般的に設計専門の技術者はこのような議論に慣れておらずこのような議論は不得意である．ヨーロッパ
では技術の細かいところまで承知し

TSG SAS. Hayes

TSG RANF. Courau

TSG CT
H. Hietalahti

TSG GERAN(A. Howell)

た上で，それがどういう長所，短所をもっているかを幅広く抑える，標

標準化解説

‥

うしても合意に至らない場合は投票

WG1‥

決定は参加者間の合意による．どWG1‥

れているようである．

WG1‥

準化技術者のかなり厚い層が構築さ

WG1

WG5

WG5

WG6

WG4

図4

現在の３GPP の構成

33

している．投票になったときの投票

Release’99

権なども企業単位である．これは意見の対立などがあって議論が膠着状

Release 4態に陥ったとき，企業単位が最も妥協点を見つけやすい，という考えか

Release 5

らきている．3GPP の中には以下のグループがある．
（A）PCG（Project Coordination
Group）

内容確定

Release 6
メンテ
Release 7

3GPP の運営を議論するグルー
プで技術討議は行わず，組織改変，

Release 8

運営ルールなどを議論する．このメンバは各地域標準化団体の代表と，TSG の議長団である．年に 2回開催される．

2000

2001

図 4 と図 3 を比べると設立当初

2002
図5

2003

2004

2005

2006

これまでの 3GPP のリリース時期

から TSG 構成がかなり変化していることが分かる．PCG では技術内

きたリリースを示す．2006 年末現在ではリリース 6 までが公容や，社会情勢に合わせてこのように組織を変更していく決表されている．これまでのリリースの概要を示すと以下のよ定を下してきている．

うになる．大きな機能のみを記す．

（B）TSG（Technical Specification Group）
技術仕様書を承認するグループで，各企業の代表者で構成

・Release’99：3GPP の最初のリリースであり，W-CDMAと TD-CDMA の基本機能が含まれている．

される．承認される仕様書の原案は TSG の下部組織である

・Release 4：Low chip rate TDD（俗に TDS-CDMA とWG で作成される．技術仕様決定機関であるので，WG で結呼ばれる無線方式），IP Transport（ノード間の伝送を ATM論が出ない場合にはここに投票による決着を求める場合もあに変えて IP 技術により行うもの）などが追加された．

る．WG からのインプットが原則であるが企業からの直接イ・Release 5：下り最高 14 Mbit/s まで伝送する HSDPA

ンプットも認められている．ただし，なぜ WG を通さず提案（High Speed Downlink Packet Access），IP 技術を使って接するのかについての正当化が求められる．

続サービスを行う IMS（IP Multimedia Subsystem）などが追（C）WG（Working Group）

加された．

技術仕様の詳細を議論し，仕様書のドラフトを作成するグ・Release 6 : 上 り 最 高 5 Mbit/s ま で 伝 送 す る EUDCH

ループである．技術分野ごとに分かれており，各企業からの（Enhanced Uplink Dedicated Channel），放送やマルチキャ専門化が激しい議論を戦わせる．実質的技術議論はこの場でス ト を 効 率 良 く 行 う MBMS（Mobile Broadcast Multicast行われる．提案は下記企業が個別または連名で行う．企業でServices）などが追加された．

はなく団体からの技術的寄書は原則として認めていない．

現在，日本をはじめとして 50 か国以上で 3G（WCDMA のWG では新たに仕様書を作成する場合と，既存の仕様書にRelease’99）がサービスを開始しており，オペレータ数は 120

追加，訂正などを加える場合とがある．この追加，訂正は CRを超える．また，HSDPA に高い期待が集まり Release 5 の（Change Request）という書類で TSG に承認を求めることに

HSDPA を多くの国が導入している．

なっており，最近は年間で 5000 件以上の CR が 3GPP 全体で4.3 現在のホットトピック

承認されている．

2006 年末現在，3GPP は Release 7 の確定へ向けて作業中

4.2 リリースの概念と 3GPP の仕様書である．しかし，現在検討中の項目で最も注目を集めている

年間 5000 件にも及ぶ膨大な量の変更を各企業が独自にシスのは Release 8 へ向けて検討中の RAN-LTE（RAN Long

テムに組み込むと，タイミングに違いが起こり，接続性に問Term Evolution）と SAE（System Architecture Evolution）

題が出る．3GPP の仕様は原則的に過去の仕様の拡張になってである．RAN-LTE では無線技術で移動体に対して最大 100

おり過去に動いていた機能は変更後も動くことになっている

Mbit/s の伝送速度を提供することを目標にしており，SAE

が，それにしても自分が作り込んだ機能を他社がいつ実現すでは回線交換とパケットで提供されている現在のサービスをるかが分からないと試験などもやりにくい．そのため 3GPP

すべて IP ベースのネットワークで統一的に提供することをではリリースという概念を作り，ある程度のまとまった変更

目標にしている．

をまとめたものを新しいリリースとして世の中にアナウンス

いずれもかなり難度の高い目標であるが，世界中の研究者するようにしている．図 5 にはこれまでに 3GPP が作成してが集まって検討し，熱気にあふれている．これらの技術は更34

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

標準化解説にその先の，第 4 世代（IMT-Advanced）につながると見られ野をもつ人材育成の場としても標準化は有効であので，読者ている．

各位のいっそうの標準化活動への取組みを期待したい．

5．将来へ向けて
5.1 ITU の動向
ITU-R においては IMT2000 を更に高度化して幅広いサー
ビ ス を 提 供 す る た め の IMT-Advance が 検 討 さ れ て い る．
IMT-Advanced では静止状態で最大 1 Gbit/s，移動状態で最大 100 Mbit/s 程度の伝送速度を実現することを目標としており，2007 年には主管庁間でこのために使用する共通周波数帯が議論される予定である．これを受けて具体的な技術検討が開始されることになろう．
またネットワークでは IP 網の信頼性やリアルタイム処理能力を高めて統一的にサービスを提供する NGN（Next Generation Network）が検討されており，このようなネットワークとの接続が重要になってきている．

5.2 民間標準化機関の動向
移動体通信の標準化を検討してきた 3GPP や 3GPP2 では
IMT-Advanced に対して提案を行うべく検討すると予想されるが，ほかに IEEE の 802 委員会やその技術を受けたフォー
ラムなどでも移動体に適用可能な無線技術を打ち出している．
そ の 代 表 例 が WiMAX Forum で あ る．WiMAX Forum はIEEE802.16 委員会の策定した技術をもとにしたシステム仕様を策定している．ITU，3GPP などは最初から広く使われることを想定して標準作成作業をしているのに対して，IEEEなどは興味のある人が集まって作った標準，という性格が強い．したがって決定が早いという性格がある．このような場
合，相互接続ができることを確認するのが問題となりがちであるが，WiMAX Forum などで相互接続を確認する仕組みが作られるなどして標準としての完成度も高まってきている．
また，IEEE802.20 委員会も独自に高速の移動無線方式を規定している．
これらの方式も更に改良を加え，将来技術として提案する可能性がある．

6．む す び第 3 世代移動体通信システムの標準化にかかわり，標準化団体である 3GPP の設立から当初の議論に深くかかわってきたものとして，3G 標準化の経緯と実際の標準化の活動内容を紹介した．移動端末が世界中どこへ持っていっても使えることが当たり前になってきている現在，標準化の重要性はいっ
そう増してきている．
技術者にとっては標準化の場は技術をとことん詰めると同時に，通信事業者，メーカの世界中の技術者と意見交換する場でもある．また，技術提案をして標準にのせるためには，深い技術的知識はもとより実用上の問題点を把握する製品知識，
他の部分との関連性などの幅広い知識，そして英語でディ

用語解説
PDC：Personal Digital Communication の略．日本の第 2 世
代ディジタル移動体通信システムの名称
CDMA：Code Division Multiple Access の略．スペクトル拡
散技術と組み合わせて拡散符号を変えることにより複数のユーザが同時に通信できる．ディジタル移動体通信での課題であったマルチパス問題をこの方式で解決した．
W-CDMA：Wideband CDMA の 略．CDMA は 上 記 に 同 じ．
それまで実用化されていた所要帯域 1.25 MHz を単位とす
る CDMA 方式（IS-95 と呼ばれていた）に対して 5 MHz という広い帯域を占有し，よりマルチパス環境に強くし，特性を改善したもの．
TDMA：Time Division Multiple Access の略．複数のユーザの信号を時間で分割して多重する方法．主に第 2 世代移動体通信システムで用いられた．
GSM：ヨーロッパの第 2 世代移動通信システムの名称．当初
は こ の 方 式 を 検 討 し て い た グ ル ー プ，Group Special
Mobile の頭文字をとって GSM と読んでいたが，普及した段階で Global System for Mobile に改称された．
IS-54：北米で制定されたディジタルセルラシステムの名称．
IS は Interim Standard の略で出来上がった標準を暫定標準と位置づけて番号を与えていた．しかし，この名称は変更されることなく使われ続けた．PDC と似た方式．
IS-95：北米で制定された CDMA 方式のディジタルセルラシ
ステム．この方式はその後発展して cdma2000 につながっている．
ITU-R：International Telecommunications Unon-Radio. 国際
電気通信連合（無線）．無線関係の国際標準を議論する組織．
国連の下位機関で各国の代表団が意見を述べる．
ARIB：Association of Radio Industries and Businesses（電波産業界）．日本の無線システムの標準を策定する団体．

文

献

本解説では特に参考文献を取り上げていないが，興味のある読者は 3GPP のホームページ【WWW.3GPP.org】を見てどのような仕様書があるか，仕様書のタイトルだけでも目にしておかれることを勧めたい．
（平成 18 年 12 月 18 日受付，19 年 1 月 17 日再受付）

古谷 之綱（正員）▶ 1974 京大・理卒．同年 NEC 入社．
中央研究所で無線通信の研究に従事．
モバイルターミナル事業本部を経て現在キャリアネットワークビジネスユ
ニ ッ ト 主 席 技 術 主 幹．1997 〜 1998

ARIB の 日 本 国 内 IMT2000 標 準 化 で
WCDMA 伝 送 方 式 の 取 り ま と め を 行う．1999 〜 2001 3GPP TSG-RAN 議長として WCDMA の
世界標準の無線ネットワークの取りまとめを行う．2001 〜
2003 本会東京支部庶務幹事．

ベートできるだけの言語力など総合的能力が必要となる．場
合によっては他社との交渉力も必要となる．グローバルな視

標準化解説

35

最近の研究開発成果の紹介

VoIP対応無線LANシステム
三菱電機株式会社
企業内における通信，主として内■バーチャルセルによる干渉対策とが保証できる．音声通話を行う端末

線電話とデータ通信を統合し単一の置局設計の容易化の通話数に比例して音声用の帯域をシステムで運用したいというニーズ

これまでの無線 LAN では隣接する

優先的に確保し，データ系通信に割が高まっている．このような通信シ

アクセスポイント（AP）の周波数を変り当てる帯域を動的に変更することステムとして，運用・設置コストの更して干渉制御を行っている．

で優先制御を実現する． IEEE802 系

低減及びオフィス設計の柔軟性を実この方法では AP 間の干渉から置局の無線 LAN システムでは CW と呼現 す る 無 線 LAN に 大 き な 期 待 が 集

設計が難しく，多数の不感地帯が生ばれる待機時間をトラヒックごとにまっている．これまでの無線 LAN シ

じる欠点があった．本装置ではトラ制御することで優先度を制御する．

ステムは安価なシステム構築が可能

ヒック量を考慮して，同一周波数に■その他

で あ る 一 方， 面 展 開 時 の 干 渉 問 題，設定された複数の AP をトラヒック量・フェアネス制御によるヘビーユーザ

高トラヒック時の音声通話（VoIP）のを考慮してグルーピングし，一つののトラヒックを抑圧することによ安定性などに問題があった．ここで仮想的なセル（バーチャルセル）としり，ユーザ間の公平性を実現．

はこれらの問題点を解決する VoIP 対て扱うことで不感地帯の解消及び干・VLAN 機能と認証，暗号化技術を

応無線 LAN システムを紹介する．

渉問題の軽減を実現する．

組み合わせることにより，強力なセ■ CWC によるシステムの低コスト■ QoS 制御による音声品質の確保

キュリティ機能を実現．CWC によ化，高信頼性を実現

データ端末，音声端末の識別，更る接続情報の AP 間転送，及びバー

音声などのデータ信号と基地局制に は 音 声 通 信 の 識 別 を 行 い，CAC

チャルセル上の AP サーチ時間短縮

御のための制御信号を分離する U/C（Call Admission Control），及び CSMA

による高速ハンドオーバ（60 ms 以

分離構成を採用している．CWC は制（Carrier Sense Multiple Access）におけ下）．

御信号の処理に特化し負荷を軽減す

る優先制御を行うことにより，高負これらの機能により安定した構内

ることにより，1 台の CWC 当り最荷状態においても安定した音声通信

通信網の構築が可能となっている．

大 180 台の AP を収容することを可能とした．また，データ信号は CWC
を経由しないため，CWC 障害時にも通話の継続が可能であり高い信頼性を実現する．

図2

C プレーンワイヤレスコントローラ（CWC）

トラヒック総和

アクセスポイント（AP）
図 1 VoIP 対応無線 LAN システム
（三菱電機株式会社）

36

通話数に応じたトラヒック量コントロール

図3

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

最近の研究開発成果の紹介

最近の研究開発成果の紹介

低ノイズで省エネ・環境にやさしいインバータ方式蛍光灯
─電磁妨害波抑制技術─

日本電信電話株式会社
NTT 環境エネルギー研究所
病院やコンピュータルームなど，

常ノイズの両方を約 1/100 以下に抑策が可能となる．更に，発光効率の電磁妨害波に敏感な精密機器が設置制しており，定常ノイズにおいては高い小径（15.5 mm）の蛍光ランプとされている環境では，電子機器から

150 kHz 以下の伝導性妨害波におけ組み合わせることで，長寿命と高い放射される電磁妨害波が，精密機器

る国際規格（CISPR15）許容値を大幅（50 ％）省エネ効果を確認しており，の動作に影響を及ぼすことがないよに下回っている．

製造，廃棄の面でも環境にやさしい

うに対策が講じられている．高周波

これまで，ノイズの問題で高周波インバータ方式蛍光灯は，付属の電インバータ方式蛍光灯の導入が困難

子安定器で商用電源周波数（50 Hz/60であった環境でも，省エネルギー対照明器具が実現できる．

Hz）より高い周波数（数十 kHz 程度）
でスイッチング制御を行っており，
電子安定器

小型で高い省エネ効果（通常 30 ％程度）をもたらす半面，点灯 / 消灯時の蛍光灯器具

過渡電流ノイズや定常時の放射ノイ内部ズ（定常ノイズ）が，従来のラピッド
スタート方式蛍光灯や電子スタータ

定常ノイズ抑制回路

方式蛍光灯より大きく，精密機器が

過渡ノイズ抑制回路設置されている環境では使用が制限

蛍光ランプ

されている．
今回，過渡電流ノイズと定常ノイ

図 1 電磁妨害波抑制回路

ズの両方を抑制できる新たなフィル
タ回路を開発し，電子安定器のインバータ回路に一体化することで，省エネ効果を保持したまま小型，低コ

従来型製品（*）

スト化を実現した．電源 ON ･ OFF
時に電圧・電流変動が急激に変化しないように，MOSFET を用いたシン
プルな構成でバイアス回路の負荷イ
ンピーダンスを徐々に遷移させる機能を有している．
その結果，従来の高周波インバー

今回開発技術の定常ノイズ特性（ピーク値）

タ方式蛍光灯に比べ，インバータ回路が有する本来の省エネ効果を保持したまま（28％省エネ：従来のラピッドスタート型蛍光灯器具と比較），発生するノイズを極めて少なくすることに成功した．過渡電流ノイズと定

最近の研究開発成果の紹介

図2

150 kHz 以下における伝導電磁妨害波レベル（定常ノイズ）（＊参考）平成 17 年度情報通信審議会答申：諮問第 3 号「電気照明及び類似機器の無線妨害波特性の許容値及び測定法」
より

37

会員サービスの御案内

通信ソサイエティ会員限定のコミュニティサービス
http://www.ieice.org/cs/jpn/communityservice/

コミュニティサービスは通信ソサイエティのWeb ページ上で，SNS（ソーシャルネットワーキングサービス）のように会員同士の交流や，興味のあるテーマに関する議論などに御利用頂けます．
会員の皆様の積極的な御利用をお願い致します．
◉フォーラムカテゴリーごとのフォーラムを設定し，会員の皆様から投稿して頂きます．投稿は テキスト，図，写真などが使用でき，投稿された内容に対するフォローも可能です．フォーラムの開設は，会員自薦による「モデレータ」となる方が申請して行います．
◉ニュース
会員の皆様からの投稿ができます．
◉プロファイル
会員の皆様による自己のプロファイルを公開できます．アバターの設定も可能です．
コミュニティサービスについての御意見・御要望などをメール（cs-communityservice@mail.
ieice.org）
でお寄せ下さい．

電子情報通信学会員への専用メール無料転送サービス
電子情報通信学会ドメイン名のメールアドレス（@m.ieice.org）を取得されますとメール転送サービスが利用できます．御希望されるユーザ名と転送先メールアドレスをWeb上で登録して頂ければ，メールをウイルスチェックをして指定 2 箇所まで転送サービス致します．詳細は（http://www.ieice.org/jpn/
service/mailad-j.html）
を御覧下さい．

電子情報通信学会員への優待サービス◉ホテル 10 〜57％割引
東急ホテルズ，プリンスホテル，
JR 東日本ホテルチェーン，全日空ホテルズ その他多数◉レンタカー 5 〜48％割引
日産レンタカー，ニッポンレンタカー，
マツダレンタカー◉パック旅行 3 〜5％割引
近畿日本ツーリスト(株)，（株）ＪＴＢ，(株)ジャルパックサービス，東急観光(株)，(株)日本旅行◉その他
UC丸善アカデミックカード など

その他，電子情報通信学会の会員サービスにつきましては，電子情報通信学会HPの「会員サービス」（http://www.ieice.org/jpn/service/index.html）
を御覧下さい．
また，会員優待につきまして，御意見･御要望がございましたら，サービス事業部会員課（kaiin@ieice.org）
までお寄せ下さい．

解説論文

解説論文

ワンセグ放送の技術と動向

─栴檀は双葉より芳し？ という視点も含めて─
Technology and Trend of One-Segment Broadcasting─ Does Japanese genius display itself even in childhood? ─

羽鳥好律

†

Yoshinori Hatori†

Summary

うワンセグ放送が受信できる携帯端末を披露され，いろいろ話が盛り上がった記憶がある．皆様のご意見として
は，「意外とよく映っている，電波は携帯会社のアンテナ

2006 年よりサービスが開始された「ワンセグ放送」について，同サービスで用いられている技術の解説を行い，その動向を探る．ワンセグ放送は，日本における地上デ
ジタルテレビ放送の各チャネルのうちの 1 セグメントを用いて，携帯電話等の端末で放送を受信することを可能とする日本オリジナルの標準規格である．同方式の特長

から来ているのであろうか，回線容量は足りるのか．
云々」ということであった．
本サービスが実現可能となった背景には，当然，そのために必要となる技術の開発・標準化がなされた事実がある．それら関連技術の解説を行うとともに，利用者のを理解するために，まずディジタル変調とは何か，その方々がこのサービスの何に期待し，ワンセグを育ててい中でも OFDM 変調とはどのような優位な点をもっている

くためには何が求められているのかという問題に関してかを述べる．次に，セグメント（Segment）構造についても，何か考えて頂くきっかけになる内容を準備したい．

解説し，このような構成のもとに送られるワンセグ放送
信号の送信側での信号処理の流れを概説してその伝送基
本パラメータを紹介する．併せて理解を深めるために，移動体向けテレビ放送をめぐる世界の標準化競争の現況，
及びワンセグ放送で用いられている高能率映像符号化のしたがって本論文では，この話題順に解説を進めることにする．

2．ワンセグ放送の立ち位置［1］標準方式；H.264/AVC についてサービスに関連する事項
を中心に簡単に説明する．最後に，ワンセグ放送が今後社会に受け入れられ活用されていくための要件や発展のためのシナリオについて少し検討し，今後への期待を述べる．

Key words
ワンセグ放送，OFDM 変調，セグメント構造，H.264/AVC「ワンセグ放送」とは，非常に大くくりにいえば地上デ
ジタルテレビ放送の 1 セグメントを用いて放送を行い，それを携帯電話機等で受信するテレビジョンサー
ビスである．新しい機能を世の中に提供するためには，
新しい技術を開発し，標準化し，普及促進する方策を考えなければならない．テレビは今後どのように進むのか．
本論文の話題に関連していえば，キーワードは，ディジ
タルと移動受信である．
ワンセグは，日本発の新しい提案であり技術開発と標

1．ま え が き

準化の精華である．日本の地上デジタル放送の技術規格2006 年 4 月の終わりごろ，ワンセグ放送が開始され

ing-Terrestrial）は，欧州規格の DVB-T（Digital Videoた直後に，比較的お年を召された方々と昼食をともにす
る機会があった．その際，お一方が早速購入されたとい†東京工業大学大学院総合理工学研究科，東京都
Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo
Institute of Technology, Tokyo, 152-8550 Japan

解説論文：ワンセグ放送の技術と動向

で あ る ISDB-T（Integrated Service Digital BroadcastBroadcasting-Terrestrial）（セグメント構造をもたない
OFDM 方 式 ） や 米 国 の ATSC（Advance Television
Systems Committee）規格（8 値 VSBAM 方式）に比べ，移動体受信における優位性を志向している．ワンセグ放送の開始はこうした規格の特性を生かしたものであり，

39その意味で日本が一歩先んじた領域である．

号を送る搬送波つまりキャリヤの電力と雑音電力の比

この全容を正確に理解するためには，本文だけで約（CN 比）や利用周波数帯域等との関係で，利害得失があ1500 ページもある関連技術規定書を読む必要がある．

る．通信方式の授業に出てきているはずなので詳細は省

当然，もう少し簡易な方法はないものかという要望が生略するが，二つの位相的に直交するキャリヤ I 軸と Q 軸ずるであろうが，とりあえず現時点では参考文献［1］がの成分に分けて前述した PSK を 2 シンボル分組み合わせ

全容を 1 冊にまとめた本として最適である．ただ，同書るのが QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）方式，

も 350 ページを超すものなので，更に時間の節約と理解

これを 2 値ではなく多値の ASK に拡張したのが 16QAMを容易にするためにこれを更に 35 分の 1 ぐらいに圧縮（Quadrature Amplitude Modulation），64QAM 方 式 な

して解説を行うということが，編集委員会からの本論文どである．理論的にはこれらの変調方式は，変調幅が大依頼の趣旨と考えられる．

きいほど，かつ CN 比が低くなってもビット誤り率を他

以下，本論文の 9. までは，できるだけ上記書籍に沿ってその概要紹介に努める形で解説を進めることとする．

の変調方式より相対的に低く保てることが知られている．
この考え方を延長すると，非常に広い周波数帯域の中3．ディジタル変調とは［1］

心にキャリヤをもってきて変調幅を大きくすればよさそ

情報を送るときに，信号を連続的な値として送るので

り多値に拡張した信号を用いて多数の情報を安定して送はなく，離散的な値として送るのがディジタル通信方式

ることができるのであろうか．答は（場合によるが一般

である．そのうちでも現在最も広く用いられているのが的には）否である．その一つの理由として，電波の場合

PCM（Pulse Code Modulation）通信方式で，この場合にはフェージング等の現象の影響で伝送路の特性が変動には，入力信号を標本化しその信号値を連続値から離散すること，多重化を考えた場合にはもう一工夫が必要と値に変換する．したがって，量子化誤差が必然的に生ずいう理由による（変調に関する用語解説を参照）．現在，る．ただこの分の量子化誤差の存在を許容すれば，それ

日 本 の 地 上 デ ジ タ ル 放 送 の 規 格 で は QAM 変 調 等 に

以降の伝送途中での伝送雑音による影響を抑えることがOFDM という変調方式を組み合わせて用いている．

うである．こうしておいてキャリヤ電力を上げれば，よできる．併せて，多重化や符号化，更には情報内容の他の目的への応用・加工等の処理との整合性が非常に高くなる．

4．OFDM 変調とは［1］，［2］変調において，アナログ変調では AM（Amplitude

OFDM（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency

Modulation），FM（Frequency Modulation），
PM（Phase

Division Multiplexing）はキャリヤ周波数を多数重ねる

Modulation）変調があるように，離散的な値をシンボルことにより多重化を行う方式である．図 1 に示すように，として送る変調方式としても，ASK（Amplitude Shift

ディジタル変調信号キャリヤのスペクトルの振幅が 0 とKeying），FSK（Frequency Shift Keying），PSK（Phaseなる周波数位置に他の変調信号キャリヤがくるように信

Shift Keying）等がある．それぞれの方式間には伝送信号を「直交して」配置する．こうした場合，多重化された

信号レベル

隣のキャリヤ周波数レベルが0 となる位置に次のキャリヤ
を重ねる

周波数
図 1 OFDM の周波数配置

40

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

ト構造が採用されている．

応答振幅が 0 となる位置で対象受信信号の判定を行うこ

地上デジタル放送標準ではテレビ放送のチャネル幅とになるので，干渉を少なくすることができる．OFDM

6 MHz を 14 等分してセグメントというブロックに分はこの特長を利用して直交する周波数キャリヤに信号をけ，このうちの 13 セグメント分を信号伝送セグメント多重化し，周波数利用効率を高める技術である（先ほどとして用いている（残りの 1 セグメントブロックについの説明で，1 キャリヤに対しても位相的に直交する 2 軸ては，他のチャネルとの混信防止のためのガードバンド

を用いて QPSK や OAM 変調方式を実現して多重度をに当てられている）．

上げると述べたが，その考え方の周波数軸版への拡張ともいえる）．

このうちの 1 セグメント，約 428 kHz 分を用いて放送番組を受信可能とするのが，「ワンセグ放送」である．

都市部の無線伝搬は，ビルなどの影響によりマルチパ

図 2 に示すように，ワンセグのセグメントは，それぞスも多く，受信強度が変動するフェージング現象の影響

れの放送局の各チャネルが用いている 13 セグメントのを被りやすい．OFDM では異なる複数の周波数のキャ

うちの中央の位置（セグメント No. 0 と呼ぶ）に割り当てリヤを用いてその影響を拡散し，安定した通信を実現すられている．ちなみに，残りの 12 セグメントについては，ることができる．また，OFDM ではガードインターバル

固定受信を前提に（つまり家庭のテレビなどでの受信をと呼ばれる（後述）一定の時間間隔分のデータを一部重複前提に）放送局の番組編成に基づき，12 セグメントすべさせて送信する方式により，マルチパスによる遅延波のてを用いて HDTV1 番組を送るか，あるいは 8 セグメ

影響を軽減することもできる．更に，放送のネットワー

ントと 4 セグメントに分けて複数の番組を並行して送る

クを構成するときに，同じ周波数を面的に配置すること

等，時間帯ごとに編成を変えられるようになっている．

も可能となった．この同一周波数を用いて中継網を構成

更に，固定受信のセグメントと移動受信のセグメントはする SFN（Single Frequency Network）
が実現できたこ

違うパラメータ（QPSK，16QAM 等の変調方式及び誤とにより，周波数帯域の大幅な有効利用も図られている．

り訂正の符号化の強度等）を変えて設定することができ
る．

5．セグメント（Segment）とは［1］以上，セグメント構造の採用により結果として，固定
受信と移動受信とが同じ標準方式の周波数帯の中で共存①ディジタル通信方式を用いることにより多様なサーできる仕組みが実現された．また，受信機の側でも，こビスや種々のディジタル処理が実現しやすくなり，またのセグメントだけを独立して復調する「部分受信」が行え② OFDM 変調を用いることにより移動体受信が行いやるので，処理の動作速度を抑え，受信機の消費電力も低すくなるという特長を付与することができた．これらのく抑えることができる．

特性を存分に生かすために，更に以下に述べるセグメン

ガードバンドガードバンド1 チャネル分の
周波数帯域
6 MHz

放送局

移動受信
（ワンセグ）

12 セグメント

1 セグメント

固定受信（ホームユース）

図 2 地上デジタル放送のセグメント配置［3］解説論文：ワンセグ放送の技術と動向

41

解説論文

変調信号波形同士が重なり合っても，周りのキャリヤの的に適したパラメータを選べるように）二つの階層に分

6．送信側の信号処理の流れ［1］

けられ，並行して処理が進められる．

少し整理する意味で，1 セグメント放送データと 12には 1 と 0 とが等確率かつ偏らずに生ずる前提で種々のセグメント放送のデータとが送り出される場合を例に，フィルタや判定回路が設計されている．ただ，情報内容

行われている送信処理の概略を図 3 に沿って説明する．

の組合せによっては同じ値が 1 1 1 1 のように続いてしワンセグ放送用のディジタルデータの TS（Transport

まう場合もある．そこで②エネルギー拡散処理と呼ぶ，

Stream）と 12 セグ放送用の TS とは別々の情報源から，送受で規則が分かっているランダムパターンをエクスク

それぞれに対応した信号をもとに作られる．これらが多ルーシブ OR の形で加える操作を行う．これにより，伝重化され（細かい部分は省略），まず最初に①外符号誤り送している間は 0 と 1 の連続性が偏ることがなくなり誤訂正（全体に対する誤り訂正で，後でもう一度誤り訂正りが生じにくくなる．当然受信側では，同じランダムパ符号を用いるので区別するために外符号誤り訂正と呼ばターンを再度加えてもとの情報信号を得る処理を行ってれる）が，行われる．外符号誤り訂正のためには，バイいる．

ディジタルデータの信号処理回路においては，基本的

ト 単 位 で の 誤 り 訂 正 能 力 が 優 れ て い る RS（Reed

次に細かい部分は省略して，このようにして得られた

Solomon）符号のうちの（204,188）と呼ばれる符号が用い情報列に対し更に③内符号誤り訂正（先の外符号誤り訂られている．

正に対しこちらを内符号誤り訂正と呼ぶ）を行う．この以降の処理は再び（ワンセグとその他の放送がその目

1 セグメント
放送の TS

ためには，ランダム誤りに強い畳込み符号を用いる．誤

②

RS
符号化

④
キャリヤ変調ビットインタリーブ

キャリヤ変調ビットインタリーブ

畳込み
符号化

Ａへ

畳込み
符号化

Ｂへ

12 セグメント放送
エネルギー
拡散

12 セグメント
放送の TS

B

③

エネルギー
拡散

①

A

1 セグメント放送

マッピング

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

時間
インタ
リーブ

周波数
インタ
リーブ

OFDM
セグメント
フレーム
構成

IFFT

ガード
インター
バル
付加

マッピング

周波数
変換

パイロット信号
TMCC AC 信号
図 3 ワンセグ信号伝送路符号化部の構成（［1］を改変）ビットインタリーブ
b0

b0´ 㻃

S/P㻃
b0, b1, …

b1

㻃120 ビット遅延

b1´

Ｉ

QPSK
マッピング
Q

図 4 ビットインタリーブ処理［1］42

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007䜰ガード䜨䝷䝃䞀䝔䝯㻃
インターバル

有効シンボル᭯ຝ䜻䝷䝠䝯㻃

解説論文

IFFT の出力データ

IFFT の出力データ
ガード

有効シンボル䝯㻃䜨䝷䝃䞀䝔䝯㻃
インターバル

コピー

t
（時間）

コピー

ガードインターバル：シンボル間の干渉の影響を少なくするために挿入される一定の時間間隔の信号

図 5 ガードインターバルの付加［1］

り訂正の能力を使用する伝送路の特性にふさわしいものくわけであるが，キャリヤ周波数を等間隔に並べておけとするために，その符号化率を適宜変更することにより

ば，個々のキャリヤごとに変調回路を用意しなくても，所望の誤り訂正能力を実現可能としている．全体の符号

各キャリヤの周波数上での振幅・位相データを⑧ IFFT

化データの中で情報の占める割合を変えることで，所要（Inverse Fast Fourier Transform；逆 FFT）することにデータ伝送量と誤り訂正能力が連動して変化する．したより，1 シンボル分の時間軸上の離散的な OFDM 有効

がって，少し先走った説明になるが，ワンセグ放送でのデータを作ることができる．受信側では同様に FFT に情報の伝送容量というのは，後述するように，パラメー

より復調できるので，個々のマルチキャリヤごとに復調

タの選び方いかんで種々の選択肢の中から選ばれること器を用意しなくて済み，装置構成が簡易化される．

となる．

最後に，マルチパスによるゴースト対策として，ディ

次に④キャリヤ変調を行う．前述したように，ディジジタル処理では信号のコピー＆ペースト処理が容易であタ ル 信 号 は，CN 比 等 の 条 件 を 勘 案 し て，QPSK，るという特長を利用して，⑨ガードインターバルを付加

16QAM，64QAM 等に変調して各キャリヤで伝送されする．

る．このとき，入力されたビットストリームを各々の位

具体的には，IFFT によって出力された OFDM の有相と振幅で決まる信号点にマッピングする際に，できる

効シンボルごとに，図 5 に示すようにその後ろの部分をだけデータを拡散して，シンボルの平均電力が一定にな

ある範囲コピーして先頭に付加する処理を行っている．

るように調整する．例えば，QPSK にマッピングする場

これにより，ガードインターバルから有効シンボルまで

合には，図 4 に示すように，（4 値変調に相当するので）を合わせた時間区間内の任意の場所から有効シンボル長

2 ビットの信号をペアとして一方を 120 ビット遅延（ビッ分のデータを抜き出して受信側で処理を行えば，送信側

トインタリーブ）させて，それぞれ I 軸，Q 軸のデータで送ったデータ内容を復号することが可能となる．したに変換する．これにより，複数セグメントが異なる変調

がって，マルチパスによる影響で別のシンボルが重なっ方式を用いても，伝送信号の平均電力を同一に保つことている部分を避けて復号することにより，ゴーストの発ができるように工夫されている．

生も回避できる．

続いて，信号の伝送中にパルス状の雑音が生じたり，あるいは移動しながらの受信において CN 比の瞬時的な
大きな変動が生じたりする影響を軽減するために，⑤時間インタリーブをかけ短期的な連続したデータの誤りを
ランダム誤り化して訂正しやすくする．
更に，電波伝搬路にマルチパス等が生じた場合，受信信号の周波数スペクトルがフラットでなくなってしまい

7．地上デジタル放送及びワンセグの諸パラメータ［1］
日本の地上デジタルテレビ放送に関する規定には，（1）制度的に定める事項を抽出した国の強制規格である「省令・告示」と，キャリヤレベルが変動するので，⑥周波数インタリーブ（2）省令・告示を補足し技術的な規定を行う民間規格処理を行う．これにより，送るべきデータが受信レベルとしての「ARIB 標準規格」（ARIB：社団法人電波産業会）の低い周波数キャリヤに当たり続けることがないようがある．以上述べてきた解説はこれらの標準規格の概要に，ひとまとまりのデータを周波数的にも異なるキャリであるが，全体を通して見ると，キャリヤ数，キャリヤ

ヤに時変的に配置するようにしている．

間隔，変調方式，有効シンボル長，ガードインターバル

次に，OFDM 信号を受信側で復調するために必要と長，内符号の符号化率等々のパラメータを適切に選ぶこするパイロット信号等を加え，⑦ OFDM のセグメンとにより，種々に伝送速度や誤り耐性の度合を選択する

トフレームの構成を行う．

ことができることが分かる．その基本パラメータの範囲

続いて，これらの信号でマルチキャリヤ変調をしてい解説論文：ワンセグ放送の技術と動向を表 1 に示す．

43

表 1 地上デジタルテレビ放送方式の伝送基本パラメータ［1］
伝送パラメータ

モード 1

OFDM セグメント数
帯域幅

モード 2

モード 3

13
5.575 MHz5.573 MHz5.572 MHz

キャリヤ間隔3.968 kHz1.984 kHz

0.992 kHz

キャリヤ数

1405

2809

5617

キャリヤ数／セグメント

108

216

QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK

有効シンボル長

252 ms

1.008 ms

ガードインターバル長有効シンボル長の 1/4, 1/8, 1/16, 1/32

内符号

畳込み符号（1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8）

外符号キャリヤ変調QPSK
16 QAM

432

変調方式

502 ms

表 2 ワンセグメントの伝送容量［1］

RS（204, 188）

ガードインターバル長：ガードインターバルの長さを，OFDMの有効シンボル長の倍数で表現
内符号：二重に誤り訂正をかける場合，2 番目に符号化する訂正符号
外符号：二重に誤り訂正をかける場合，最初に符号化する訂正
符号

64 QAM

畳込み符号
符号化率

伝送容量
（kbit/s）

1/2

312

2/3

416

1/2

624

2/3

832

3/4

1404

7/8

1638

（ガードインターバル比が 1/8 の場合）
QPSK：Quadrature Phase Shift Keying，4 相偏移変調
16QAM：16 Quadrature Amplitude Modulation，16 値直交振幅変調
64QAM：64 Quadrature Amplitude Modulation，64 値直交振幅変調
畳込み符号符号化率：例えば上表の 2/3 とは，符号化した後のデータで，訂正のために増えた分を除いた伝送する情報の割
合が 2/3 ということ
ガードインターバル比：ガードインターバルの長さを OFDM の有効シンボル長の倍数で表したもの

同表中にはいろいろなモードが規定されているが，例
えば通常使われているモード 3 の場合でいえば，ワンセ

部「B プロファイル（移動）」の部分は現時点においては欠

グ放送とは 1 セグメントのために 432 本のキャリヤを用

番 と な っ て い る． そ も そ も セ グ メ ン ト 構 造 あ り のいたマルチキャリヤ方式である．更にいうと，その中でOFDM 方式を選んだことにより移動受信を強く意識しデ ー タ 伝 送 に 対 応 し て い る の が 384 本， 変 調 方 式 をた標準方式の選択であったが，とりあえずのサービスは

QPSK とし，・・・といろいろ諸パラメータを選択して携帯端末型での受信を先行させた結果であろう．

いくと，ワンセグ放送での伝送容量を計算することができる．一例を表 2 に示す．
ワンセグ放送以外の部分も含め，これらのパラメータ

8．移動体向けテレビ放送をめぐる標準化競争
［1］
，
［3］
，
［4］

のすべての組合せに対応できるようにシステムを準備しておくことは，受信機側の負担も考えると現実的ではな

バランスを保った理解のために，参考までに少しここい．日本においてはどのような組合せで運用するかといで寄り道をする．他国においても移動体向けテレビ放送

う点に関しては，ARIB が更に運用規定として定めていの技術規格の標準化は今後の課題として注目されている．ワンセグ放送も，このような地上デジタル放送関連

る．諸外国では，固定放送の規格には必ずしも内包されの運用規定の傘の中で運用されている．

ない形での移動体向け放送用技術規格が（一部は試験放同規定によれば，ワンセグ放送の映像や音声情報に関送レベルではあるが）並立している状況にある．

しては，地上デジタル放送の「補完放送」と位置づけられ

DVB-H（Digital Video Broadcasting for Handheld）ている．つまりワンセグ放送の映像や音声の部分に関しは欧州電気通信標準化機構（ETSI）によって制定されては内容的には 12 セグメント部分と「同じ」もの（正しくたヨーロッパのディジタルテレビ規格 DVB-T のサブシ

は，放送免許で認められている放送を補完するためのステムにあたる携帯電話受信向けの規格である．消費電データ放送の一部）が送られることになっている（この辺力を抑えるために，データを間けつ的に受信できるよう

は，いずれにしても利用者にとっては「見えない」事柄でにし，携帯端末側の処理負荷が軽減されるようにした方あり，後の 10. 以降で再度考えてみる必要があるかもし式であるが，他方 DVB-T との同一周波数帯域内での共れない）．

存は難しい．違う見方に立てば，別帯域を割り当てて多関連する規定は ARIB TR-B14 という，冒頭でも少し触れた大部の報告書のうちの，第 3 編第 4 部「C プロファイル（携帯）」に記述されている．ここでは，部分受信階

チャネル放送を行う形のビジネスモデルを指向しているといえるのかもしれない．
T/S-DMB（Terrestrial/Satellite-Digital Media層で伝送されるデータ放送（つまりワンセグ放送というBroadcasting）は技術的には欧州のデジタルラジオ放送

こと）に関する規定が書かれている．ちなみに，基本受（DAB：Digital Audio Broadcasting）をベースにした方信機（13 セグメント受信機）が備えるべき機能は第 2 部

式で，地上波用（T）と衛星用（S）がある．日本では，モ「A プロファイル（固定）」において規定されており，第 3

バイル放送（モバ HO!）が S- 規格に準拠している．

44

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

なった．また，符号化雑音分を甘受すれば，以降の伝送

配信サービス用の規格といえるかもしれない．FLO の部分においては誤りの影響を排除して送信側と同じレベ名前が示すように，サーバから携帯端末へのフォワード

ルの画質を保てることが，ディジタル映像通信の利点で

リンク 1 方向のみの伝送を行うプラットフォームを想定

ある．まさにワンセグ放送は，この特長を最大限に活用した規格である．多チャネル配信を行うとともに，
クリッ

したサービスである．

プキャストと呼ばれる蓄積型サービスを提供する．本例

ワンセグ放送において用いられている映像信号の高能に見られるように，必ずしも放送技術オリジンの規格の率符号化方式は，H.264 標準方式である．これは ITU-T

みが競合対象となる時代ではなくなりつつある．

（国際電気通信標準化部門）と ISO/IEC（国際標準化機
構／国際電気標準会議）の共同作業グループ JVT（Joint

9．高能率映像符号化方式；H.264/AVC［1］［5］，Video Team）により作られた標準方式で，したがって，

ハイビジョン信号は，もととなる入力信号においてはの規格としては「MPEG-4AVC」，あるいは両者を合わ

水平 1920 画素×垂直 1080 ラインで明るさと色の情報を

ITU-T の勧告としては「H.264」方式であるが，ISO/IEC
せて「H.264/AVC」と呼ばれるものである．

1 秒間に 30 枚送る構成となっている．これを PCM に符元をただせば，H.264 は 1990 年に勧告化された H.261

号化すると，746 Mbit/s の情報量となる．他方，表 2 に方式にその源をもつ，MC（Motion Compensated inter-

示したように，ワンセグ放送の 1 チャネルの伝送速度はframe prediction）+ DCT（Discrete Cosine Transform）

映像，音声，データ等の諸々の情報をすべて合わせて総方式と呼ばれる系統の符号化方式である．H.264 方式の計 416 kbit/s 程度に収めることが必要である．

符号器側の構成を図 6 に示す．

そもそも携帯端末で映像を見ようと思うなら，画面サMC + DCT 方式においては時間方向の相関を利用す

イズとしては QVGA（320 画素× 240 ライン）× 15 枚／

る た め の 条 件 付 画 素 補 充 方 式（CR：Conditional pel

秒ぐらいで満足できるであろう．ただそれでも，計算す

Reprenishment）という考え方が基本となっている．フると，13 Mbit/s 程度となる．したがってこれを更に約レーム間でほぼ同じ画素の値が時間方向に続くなら受信

60 分の 1 程度に伝送情報量を圧縮して 244 〜 196 kbit/s

側にはあえてその値を送ることなく それまでと同様 と程度で映像が楽しめるようにしなければならない．冒頭のみ情報を送ればよいとするのが CR 方式の考え方であ1. でも紹介したように，使う人にとっては，「結構絵がる．送信すべき信号電力を削減する上で最も効果を発揮

綺麗か否か」が重要である．

している部分であり，人間の眼の視覚特性を利用するた

このために，テレビ放送などの映像信号から冗長な部めに依拠している基盤でもある．MC はこの考え方を精分を取り除いて少ない情報のみを送り，それでもそこそ緻化し，画面中の動きに合わせて予測値を変えて CR を

こな絵を再生可能とするのが映像信号の高能率符号化技行うことにより，予測誤差電力を更に少なくするために術である．ディジタル通信を採用することにより，アナ考えられた．

ログ処理に比べて比較的複雑な処理を行うことが可能と

入力信号

­

整数直交変換（整数DCT）

しかし，予測は常に当たるわけではないので，予測残

量子化

変換係数

エントロピー符号化

ビット
ストリーム

逆量子化
逆整数直交変換（逆整数DCT）
＋
画面内予測
動き補償

デブロッキング
フィルタ

画面を圧縮符号化するときに発生するブロックひずみを少なくさせるフィルタ

動き推定
図 6 H.264/AVC エンコーダ構成例
［1］
［
，5］

解説論文：ワンセグ放送の技術と動向

45

解説論文

MediaFLO（Forward Link Only）も広義の意味での

差信号を送らなければならない場合も生じる．ちなみに，

うとした場合，現状では最も符号化効率の良い符号化方

あまりにも予測が当たらない場合には，予測することは式であると認識されている．逆にいえば，今後ワンセグやめて別途入力画面信号の情報そのものを送らなければ放送がどのような使われ方をし，映像信号はどのようなならない．その場合において，DCT は特に優れた効率映像としての特性をもつものを送り出そうとするのか，を上げる方式として知られていた．

伝送誤り率は今後の運用や機器構成技術の進展の中でど話を戻すと，MC 予測を行った後の残差を送るためにのように変化していくのか等々により，用いるべき符号も，「（意外と頑張って）安定した効果を上げてくれる直交化方式も理論的には変化し得る．ただ，過去の経験が教変換処理」として DCT が有効であったというのが，MCえるところでは，一度採用を決めた標準のエナーシャは+ DCT 方式が標準として選択された理由である．

大きく，結局その標準が使われるメディア（今回の場合

したがって，どのような動きや図柄の入力映像を符号でいえばワンセグ放送）の消長による場合が多い．

化するかによって，基本的には CR の効果によりその後の画質の良否が決定される．あとはそれをある単位時間

10．サービスの発展を期す

内で平準化して適応的に制御を行うことで，「平均的に見て」満足のいく画質をいかに実現するかの問題となる．

この章から先は，筆者の個人的意見に相当する部分もそのためには，動きの検出はどの精度で行うべきか．ブ

入るので，解説論文というよりは随想的性格が強くなる

ロックサイズは可変にすべきか．量子化器の特性はどのことをご容赦頂きたい．2. 冒頭で「ワンセグ放送」と記ように定めるのがよいか．どの単位ごとに適応制御のパ述した．開発され標準化された技術は，厳密にいえばレラメータを変更すべきか．時間遅れをどこまで許容する

ガシーなテレビ放送の補完放送と規定されている．他方，

か等々の，更にはこれらに倍する諸パラメータが多くの利用する人にとっては，あくまでも「ワンセグ」でありモ技術者によりチューニングされてきた．詳細は参考文献

バイル端末で使う情報サービスだという認識が強い．開を参照して頂きたい
［1］，
［5］．

発された日本発の技術は放送技術の粋であるが，ただこ

H.264 方式において今回大幅に改良され組み込まれたれを育てていくに際しては，ワンセグ「補完放送」にこだ

機能に，デブロッキングフィルタ処理がある．圧縮率をわるべきか否か．芳しい香りのある双葉をどういう枝ぶ

高くすると（CR のしきい値が必然的に高くなりかつ粗りの木に育てていくべきかを考える上では，大切な問題

い量子化特性を用いなければならないので），残差信号であろう．神童も二十歳過ぎればただの人にならないたに対して DCT 処理を適用すれば必然的にブロックひず

めにも．伸び伸びと，ゆったりと，大きく構えて．

みが発生する．このブロック状のひずみは視覚妨害とな

ワンセグ放送も，ITC という範疇での競争裏にあるとりやすいひずみである．この劣化の発生を抑圧するためいえよう．いろいろ考えるべき要素は多い．この辺の整に，ブロック境界の復号画素値をもとに送受で同一のア

理の仕方については，賢人の知恵を参考に議論を進める

ルゴリズムに基づき評価判定値を計算し，これによりこととしたい．マイケル・ポータは記事の中で［6］，イフィルタの ON/OFF 等を適応的に制御してブロックひンターネット時代といえども，産業構造に与える影響は，ずみの発生とその時間方向への伝搬を防ぐのが，デブ

図 7 に示される（1）サプライヤの交渉力，（2）参入障壁，

ロッキングフィルタ処理である．この適応制御の場合，（3）代替製品・サービスの脅威，（4）顧客の交渉力（流通オーバヘッド情報を別途受信側に送る必要はなく，した

チャネルの交渉力とエンドユーザの交渉力），（5）既存企がって圧縮率を高めることが可能となる．ただし送受で業同士の競合状況の 5 要素に集約されると述べている．

同じ演算を行う必要があり，相対的に見てデコーダ側で

以下，各項目について検討を行う．

の処理負荷の増大，伝送エラーに対する耐性の低下等の（ 1 ）サプライヤの交渉力問題が生じる．したがって，ワンセグ放送への適用を考

ワンセグ放送においては，携帯端末でテレビが楽しめ

えた場合，特に携帯電話端末のように消費電力による制ることが売りである．現在，チューナ付の携帯端末は約がシビアな端末での利用を想定した場合には，その適

1 〜 2 万円ぐらいの価格の上乗せで販売されているよう用には問題となる点も多い．当面の画質改善効果への期である．ワンセグ放送の場合のサプライヤを携帯端末の待が，多数ある端末側の負荷の増大懸念を上回った結果

製造事業者と考えれば，この差額で上記の機能を提供しであろう，ARIB 規定中にもデブロッキングフィルタ処

続けることは難しい．それでも現在，この状況が現出し理が記載されている．

得ている最大の理由は，国内において 2006 年 10 月 24 日

どのような符号化方式やパラメータを選択すべきかに開始された MNP（Mobile Number Portability：携帯は，対象となる映像信号と伝送速度により決められる．

電話番号ポータビリティ）の関連で，ワンセグチューナ

H.264 は，現在ワンセグ放送で想定されている利用可能付携帯端末が選択のプラス要因になるか否かを携帯事業

な送信容量で「補完送信すべきテレビの映像信号」を送ろ者として見極めたいという理由によるものであろう．果

46

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

（ 3 ）代替製品・サービスの脅威（ 1 ）サプライヤの交渉力（ 5 ） 既存企業同士の競合状況（ 4 ）顧客の交渉力
・流通チャネルの交渉力・エンドユーザの交渉力（ 2 ） 参入障壁
図 7 産業構造に影響を与える ITC 時代の競争要素
（
［6］
を改変）

たして見極めが付く時期が，2008 年の 8 月までもつのり上がりたいというお客さんが，PC ならできることをか否かが注目される（「放送」という視点からは，オリン

制約がかけられた「ワンセグ」端末上で果たして楽しめる

ピックがいつ開かれるかは，よく参照されるパラメータのか，いろいろな御意見があろう．

である）．

（4 ─ 1）流通チャネルの交渉力（ 2 ）参入障壁

ワンセグ放送のビジネスモデルについてはまだ確定的

今まで述べてきたように，そもそもは放送関連の標準なスタイルは確立していないように思われる．8. で紹であり，「補完放送」という面を強く強調すれば，非常に介した諸外国での移動体向けテレビ放送の標準化活動に高い参入障壁となる．特にレガシーなアナログ放送とのおいては，有料放送モデルを指向している国が多い．標

共存が至上命題であれば，次の節目として積極的な手が準化競争はビジネスモデルの競争でもあり，帰趨はまだ打てるのはアナログ波の停波の時期になるのかもしれな

明らかとなっていない．

い．市場が命という人たちが，果たしてそれまで待ち続

他の代替製品やサービスの脅威にさらされるという観けるであろうか．

点から考えると，最も近しいのはコンテンツ配信事業で（ 3 ）代替製品・サービスの脅威あろう．携帯電話向けのコンテンツ配信市場では，収入

市場は他の代替製品やサービスの脅威にさらされる．

の源は広告費（12%）とコンテンツ料（88%）といわれていサプライヤとしては，開発した技術が広く国際標準としる［7］．これが総合メディア企業，モバイルオペレータて利用されることを願うが，順調に推移したとしてもい経由で関係する業態，つまり，総合メディア企業（16%），

くばくかの時間が掛かることは避けられない．それまでコンテンツプロバイダ（43%），クリエータ（23%），モバの間も，製造事業者は開発した技術を製品化し販売してイルオペレータ（9%）等に利益が流れていく仕組みがでいかなければならない．現状では，カーナビや PC にワ

きつつあるという．代替技術の選択は，ITC の時代におンセグチューナを付加したもの，外付けの USB タイプ

いては顧客から見れば流通チャネルの選択の形をとるこのチューナ等も販売され，比較的好調と伝えられている．

とも多くなっている．

これらは利用者が自分で付加機器分（の一部）を費用負担（4 ─ 2）エンドユーザの交渉力してでも購入する，つまりワンセグに興味をもっている

ロケーション・フリーのソフトを使い，無線 LAN をということを意味するものであろう．開拓すべき新市場

用いて自分のモバイル端末（ついでに音声通信機能も入が存在する．

れておく ?）を用いる方が，利用者の心の琴線に触れる

ただし利用者の立場から見れば，PDA や PC を用い，かもしれない．冒頭の昼食会の話題に戻ると，回線容量

例えば WiMAX 等のワイヤレスブロードバンド環境下を心配する声が上がっていた．放送という形態での一斉において実現可能となる便益との「嗜好」による競争と，型の情報流通は通信リソースの有効利用という観点から問題をとらえ直すことができる．ディスプレイを見て買は望ましい．省資源という点でシンパシーを感じさせるい物がしたくなったときに「一度店を出てから再度別の

ワンセグ放送によって，社会的安全確保にも寄与する情口から入り直してほしいというお店」（今の「ワンセグ」で

報流通ビジネスが回る仕組みが早期に確立されることは，ディスプレイ上での放送画面と購入操作画面との並が，賢いエンドユーザの交渉力（選択）に期待する道につ

列提示には制約がある）がお客さんをつなぎとめられるながるものと考えられる．

のか．あるいはマルチウィンドウが許される端末でオリ（ 5 ）既存企業同士の競合状況

ンピックやスポーツ番組を見ながらチャットで仲間と盛果たしてこの分野の既存企業とはメディア業界なの

解説論文：ワンセグ放送の技術と動向

47

か，コンテンツプロバイダなのか，モバイルオペレータ
なのか，ビジネスの仕組みが今後どう進展していくのか
は門外漢にはまだよく見えないので，「既存企業の競合状
況」の項は他の方にお任せし本論文ではパスしたい．
1 点気になるのは，（4 ─ 1）
項において述べたように，収入源，利益の分配経路に位置すべき中核当事者たちのふさわしい競合状態が現出しているのだろうかという点である．グーグルとアマゾン・ドットコムが合併した「グーグルゾン」という架空企業を登場させた SF ムービもあるそうだが，放置しておくと漁夫の利を得るのは①大量の顧客 ID をもち，②課金・決済の仕組みをもち，③企
画力をもつ企業かもしれない［8］
．

11．む

す

び

2006 年の 8 月 14 日に首都圏では広域の停電が発生した．地域ごとに復旧時間に差があったが，テレビでは「停電しているので皆さん御覧になっていないかもしれませんが」といいながら正確な情報収集に努めるように呼びかけていた．電池が手元にあればラジオでの情報収集も可能であるが，今回の事故においてはワンセグ放送で広範囲に情報を伝達できるし，その必要性も明らかにされたといえよう．この結果，通信のふくそうが回避でき，
あるいはその程度を時変的／状況対応的に制御できる可能性もある．全体として通信・放送のリソースが社会全体として最適利用できるなら，そして社会基盤としての一翼を担えるようになるなら，ITC の成果を享受できる
安全・安心の実現を目指す日本の社会に近づくことになる．無論，普段利用されていないシステムは，非常時の備えとしても不安が残る．ワンセグ放送が，利用者に日々
受け入れられてこその社会基盤であろう．
あまりにも強い思い入れは，見る眼を曇らせるかもしれない．しかし日本の技術者が議論を重ね，日本の放送・通信・端末製造技術等の強い分野の伝統を引き継いだ日
本発の標準方式（栴檀）が力強く育ってほしい．そのためには双葉の周りに，水をやること（ビジネスとして成り立つ環境の整備）が必要である．標準化とは，議論を行い文章をまとめたところで終了する作業ではない．日本
発の，世界で初めての機能を実現できる標準を育てていくことは，我々自身が，特に本学会会員としては技術者の立場からも含めて，賢いエンドユーザとして日本のITC 文化の育成に協力していくことでもある．木を植える人も，井戸を掘って木に水を与える人も必要であろう．

48

用語解説
変調（Modulation）/AM（Amplitude modulation）/
FM（Frequency modulation）/PM（Phase modulation）/
ASK（Amplitude shift keying）/PSK（Phase shift keying）/
QPSK（Quadrature phase shift keying）（以下に一括して解説）
例えば電波の場合，周波数によって到達距離が制約を受けるので，送りたい信号を遠方に到達させるためには，遠くに届く信号へと周波数を変換する必要がある．このためには，送りたい信号を搬送波で変調するという操作が行われる．
説明のために，搬送波の信号として正弦波を例にとると，正弦波は Acos (~ t + i) で表せる．
A が振幅，~ が角速度（=
2r f．つまり角速度は周波数に比例する），i が位相である．
このとき，振幅 A，角速度 ~，位相 i のいずれかの項目を送りたい信号の時変数として表せば，もとの送りたい信号の周波数にかかわらずこの搬送波の周波数 f に近い値で信号情報を送る，つまり周波数を変換することができる．
アナログ変調を例にとると，送信したい信号の変動に合わせて，振幅の大きさを変動させるのが AM である．同様に周波数を変動させるのが FM，位相を変動させるのが PMである．
ディジタル変調では，振幅 / 周波数の変動量を離散化し送信するディジタルデータを振幅，位相に割り当てたもの
が，それぞれ ASK, PSK である．ディジタル変調の場合，送信する 1 ビットあるいは複数ビットの情報を，1 回の変調でまとめて搬送波に割り当てることがある．例えば，
QPSK では，位相の偏移の大きさとして，0, 1/2 r, r, 3/2rの四つに離散化し，それぞれに，0, 1, 2, 3 の情報を割り当てる．
なお，変調を行う理由としては，以上の周波数の変換以外に，伝送媒体を有効利用するための多重化，広帯域化による伝送雑音の影響の抑圧，伝送路で生ずる劣化の補償・再生を実現する等の目的もある．これらの実際の利用実現
例は，本論文中に紹介されている．
CN 比（Carrier to noise ratio）
通信の場合では，送るべき信号（Signal）の電力と，伝送・復号過程で加わる雑音（Noise）の電力との比率である信号対雑音比（SN 比，Signal to Noise Ratio）が，一般的な意味での通信品質を与える指標として使われる．しかし，基底帯
域信号を変調して送る場合には，もとの信号電力よりも，それを変調する搬送波（Carrier）の電力と付加雑音量の比の方が，受信側での通信品質により対応した指標となる．し
たがって，ディジタル信号伝送や，無線，放送等の場合には，指標としては CN 比が用いられる．
CN 比 = 10 log (PC/PN)
ただし PC：搬送波電力 ，PN：雑音電力
フェージング（ Phasing）
無線通信や放送においては，送信局から受信局までの間に反射などによる複数の伝達経路がある場合がある．受信側での合成波はこれら複数波の伝搬時間の違いにより位相がずれて合成され，送信波を忠実に再現できない．更に，直接波と反射波の位相差は受信点の移動により連続的に変化し，受信側で得られる合成波の信号もこれに伴って変動する．また，時間経過に伴って電波の受信レベルが変動し，振幅が変化することにより被る影響もこれに加えて考えることが必要である．これらが，フェージングと呼ばれる劣化を生じさせる原因となる．
TS（トランスポートストリーム，Transport Stream）
符号化された映像や音声，付加データなど個別のストリー

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文：ワンセグ放送の技術と動向

こ の よ う な 計 算 法 を 高 速 フ ー リ エ 変 換 と い う． 逆 変 換（IFFT）も正変換（FFT）と同様のアルゴリズムを使って計
算できる．

文

献

［1］ 羽鳥光俊（監修），1 セグ放送教科書，インプレス，東京，
2005．
［2］ 新 井 田 統， WiMAX： そ の 技 術 の 概 要， 情 報 通 信
BULLETIN，no. 030，pp. 7 ─ 10，Nov. 2005.
［3］ 上原伸元， 移動体向けテレビ放送をめぐる標準化競争， 情
報通信 BULLETIN，no. 036，pp.1 ─ 4，May 2006．
［4］ 杉江周一， ワンセグ放送と世界の携帯端末向けデジタルテ
レビ放送の動向について， 情報通信 BULLETIN，no. 036，
pp.4 ─ 8，May 2006．
［5］ 大久保榮（監修），H.264/AVC 教科書，インプレス，東京，
2004．
［6］ マイケル E．ポーター（著），藤川佳則（監訳），インターネッ
トでいかに優位性を実現するか，戦略の本質は変わらない，Diamond Harvard Business Review，pp.52 ─ 77，May
2001．
［7］ 森 秀明，山口 周， コンテンツ：6 つの企業モデルが割拠する携帯コンテンツ市場での儲け方，週刊ダイヤモンド，
pp.41 ─ 43，Jan. 2004．
［8］ 野村総研，2010 年の企業通貨：グーグルゾン時代のポイン
トエコノミー，東洋経済新報社，東京，2006．
（平成 18 年 11 月 28 日受付，19 年 1 月 15 日再受付）

羽鳥 好律（正員：フェロー）▶昭 46 東大・工・電気卒，同年国際電信電話（株）入社．平 15 より，東京工業大大学院総合理工学研究科教授．画像信号の高能率符号化方式，ネットワー
クヒューマンインタフェースの研究に従事．工博．昭 53 年度学術奨励賞，昭58 年 度 本 会 論 文 賞 受 賞．ITE，IIEEJ，
IPSJ，HISJ，IEEE 各会員．

49

解説論文

ムを多重化し，それぞれの同期をとりながら再生する方式の規定である．MPEG2 システム標準において，エラーが発生しやすい伝送路や媒体で複数のストリームを扱うことを可能とするための多重化方式として規定されたのが，トランスポートストリーム（TS）である．近年更に拡張され，
H.264 等の信号の多重化にも用いられている．
符号化された画像・音声・データのそれぞれを，エレメンタリストリーム（ES: Elementary stream）と呼び，画像，
音声 または データ ES を適当な大きさに分割してパケット化したものを PES（Packetized elementary stream）と呼ぶ．
TS においては，PES パケットをトランスポートパケット（Transport packet; TS packet）と呼ばれる 188 バイト固定
長のパケットへ分割する．このトランスポートパケットの連続が，トランスポートストリームとなる．
RS 符号（リードソロモン符号，Reed-Solomon code）
リードソロモン符号は，符号語がガロア体と呼ばれる特殊 な 元 で 構 成 さ れ る 巡 回 符 号 の 一 つ で あ る． 巡 回 符 号（Cyclic Redunduncy Checking Code）は線形符号の一種で，受信信号を，生成多項式 G（x）と呼ばれる x による多項式で除算したときに，割り切れるかどうかで誤りを検出する方式で，複数ビットの連続（バースト）誤り検出に強い符号である．
ガロア体の元の数が 2 の m 乗個であるときは，それぞれの元を m 次元の 2 元ベクトルで表せる．リードソロモン符
号は，このガロア体の元に 1 語を対応させ，この語単位で訂正を行う．この 1 語単位のことを通常「バイト」と呼び，
RS 符号はバイ ト誤り訂正が可能な符号と称される（m = 8で用いる，つまり通常の意味でのバイト誤り訂正として用いられることも多い）．
地上デジタル放送で使用されるリードソロモン（204,188）の場合，188 バイトの情報に 16 バイトのパリティ・バイト
を付加した 204 バイトの符号に符号化することで，204 バ
イト中の 8 バイトまでの符号誤りを訂正可能である．
畳込み符号（Convolutional code）
畳込み符号は，新しい符号の作成に過去の符号化結果を反映させることで，信号が誤った場合の訂正能力を向上させる符号化方式である．
過去の情報を記憶しておき，新しい 1 ビットの情報が入力されたときに，事前に定めた規則に基づき例えば 2 ビットの符号化系列が出力される場合を考える（データ量が 2 倍になるので，符号化率 1/2 の符号と呼ぶ）．新しい情報を付加すると，新たに入力された 1 ビットの状態に応じた遷移
先は本来 2 種類しかない．しかし，これを 2 ビット＝ 4 状態で表現するように符号化を行うとすれば，それだけ冗長となる．しかし反面，伝送途中で誤りが生じて「移り得ない遷移状態」になったとしても，受信された情報の全体の関係を見て符号化側の規則に合う状態の遷移を探し出すことで，伝送途中の誤りを訂正することができる場合がある．
受信系列から復号側で様々な状態遷移の確率を計算して最も送信信号に近いと思われる信号を選択する方法として，
ビタビ復号が有名であり，最ゆう復号を行うことで誤り訂正能力を向上させている．
高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform, FFT）/
高速フーリエ逆変換（Inverse FFT, IFFT）
離散フーリエ変換（Discrete Fourier transform, DFT）を高速に計算するアルゴリズムを FFT（高速フーリエ変換）といい，逆変換を IFFT（Inverse FFT）という．
次数（DFT を行うときの加算する級数の範囲を与える数）が N の離散フーリエ変換（DFT）を直接計算したときの計
算量は O（N ＊＊ 2）であるが，次数 N を 2 の累乗にしたときには O（N log N）の計算量で計算することができる．

解説論文

Web の新潮流

─ Web 2.0とネットワーク関連技術動向─
Emerging Web ─ Web 2.0 and Related Network Technology Trend ─

阪田史郎

†

Shiro Sakata†

Summary

や Web 2.0 は一大ブームとなっている．Web 2.0 は，IT業界に革命的なパラダイムシフトをもたらすともいわれている．Web 2.0 は技術的な仕様の詳細を表すものでは2005 年より Web 2.0 なる用語が急速かつ盛んに使われるようになっている．Web 2.0 は，2005 年に米国の Tim
O’Reilly が名づけ定義付けした新しい概念あるいはパラダイムであるが，インターネットのサービスやビジネスに大きなインパクトを与えつつある．本論文では，まずWeb 2.0 の特徴や従来の Web 1.0 との相違など Web 2.0

ないが，今後様々な側面から通信ネットワーク技術やIT 分野のビジネスを変革する引金になる可能性をもっている［1］．
このような状況において，本論文では，2. の Web 2.0を基点として，Web に関連する技術，発展経緯及びその最新動向について，Web 2.0 を支える技術を含めて，

れが IT やネットワークの研究，情報サービスビジネス

Web 2.0 をベースとする新しいサービスやビジネスの詳等に与えるインパクト，展望などについて解説する．

細を述べる．次に，Web 2.0 を基点とする将来のネット
ワークの研究課題の抽出や Web 2.0 の展望を行うことを目的として，Web 2.0 と密接に関係する複雑ネットワー
ク と ユ ビ キ タ ス ネ ッ ト ワ ー ク の 動 向 に つ い て 述 べ る．
Web の成長モデルやコミュニティネットワークと一致する性質をもつ複雑ネットワークの構造を解析することは，

2. では，Web 2.0 への発展経緯や Web 2.0 のサービ

ス機能，技術を中心とした Web 2.0 の概要を述べる．
3. では，Web の成長モデルでもあり通信ネットワー

クの研究に重要な指針を与えるスケールフリー（Scalefree）ネットワーク，及びスケールフリーネットワーク

Web 2.0 の新しいビジネスモデル創出にも示唆を与え得を含む複雑ネットワークの研究動向について述べる．

る．ユビキタスネットワークは，プラットフォーム非依

Web のハイパリンク構造がもつスケールフリー性は，存や P2P ネットワーキング，コンテクスト・アウェアネ
スなどの面で Web 2.0 と共通性をもち，Web 2.0 の将来の適用の場としても重要となる．

Key words
Web 2.0，インターネット，WWW，複雑ネットワーク，
ユビキタスネットワーク

1．ま え が き
インターネットの普及に伴い，WWW（World Wide
Web，以下 Web）の進化・発展は目覚ましいものがあり，2005 年後半からは Web 2.0 なる用語が使われ始め，今†千葉大学大学院融合科学研究科，千葉市
Graduate School of Advanced Integration Science, Chiba University,
Chiba-shi, 263-8522 Japan50

生命のごとく成長する Web の向かう先を占う上での指針を与えるとともに，その性質を活用した，情報間の関係の構造化・組織化，検索の高精度化・高速化の方式や，効率的な情報配信・共有メカニズムの解明などは，Web
2.0 以降も重要な研究課題となる．
4. で は， 今 後 の 10 年 間，IT（Information Technol-ogy）分野の中で最も大きい市場の伸びと最も激しい技術革新が起こると予想されているユビキタスシステムとWeb 2.0 との関係について述べる．

2．Web 2.0
2.1 Web 2.0 とその生い立ち（ 1 ）Web 2.0 への進展の動き
国内では，2004 年にブログ（blog．Weblog が略された も の と さ れ る ） が 爆 発 的 に 普 及 し，SNS（Social

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

の間に明確な境界はない（2.3（2）参照）．

del.icio.us や Flickr，Wikipedia な ど の Web 2.0 を 象 徴

Tim O’Reilly は，Web 1.0 からの成功事例や新たに登する Web サイトが脚光を浴び，Ajax（Asynchronous

場したサービスの分析などから，2005 年 9 月に Web 2.0

JavaScript ＋ XML） が 突 如 浮 上 し，RSS（RDF/Rich

的企業のコアコンピタンスと考えられる要件や Web 2.0

Site Summary, または Really Simple Syndication, RDFの原則をまとめている（表 1）［8］,［9］．表 1 では，Webは Resource Description Framework で，特定のアプリ

2.0 の特徴を表すキーワードに下線を付けた．

ケーションに依存しない XML をベースとするメタデー

Tim O’Reilly は，「七つの項目に当てはまる項目が多タの表現方法についての枠組み．2.2 参照）の普及が進いほど Web 2.0 的企業と呼ぶにふさわしいが，七つをす

展した．

べて満たすよりどれか特定の項目で突出している方が，ま た，Google Maps な ど の サ ー ビ ス が API（Appli-

より Web 2.0 的である」としている．Tim O’Reilly が提

cation Programming Interface）を続々と公開し，一般利唱した Web 2.0 の七つの原則は，Web 2.0 的企業の要件用者が作成する CGM（Consumer Generated Media）をとの類似項目が多いが，以下を挙げている．

含めたマッシュアップ（Mashup）やリミックス（Remix）① Web がプラットフォームに（従来の OS のようなと呼ばれる手法を使った連携サービスが多数現れ，ソー位置付けとなり，その上で多くのアプリケーションが実

シャルタギング，ソーシャルブックマーク機能も話題に行）なった年でもある．
2006 年にも新たなサービスを提供する Web サイトが②

集合知を利用（多くの利用者から情報を集め，新しい価値を付加して提供）数多く出現し，日本では Web 2.0 を標榜するサービスや③ 「データインサイド」（データがサービスの核に）企業が登場し始めている．Web 2.0 を社名とする企業も④誕生している．以上が，Web 2.0 が急速に注目を集め始

ソフトウェアのリリースサイクルから脱却（ソフトウェアのバージョンアップを繰り返して売るビジネス

めた 2 年ほど前からのおおよその動きである．
2006 年の 7，8 月の 2 か月間で Web 2.0 に関する書籍
が 10 冊以上刊行され，12 月の段階でもなお出版ラッシュが続いている．情報処理学会では，急きょ Web 2.0
特集を 2006 年 11 月号で組んでいる［2］．技術の進展が

表 1 Tim O’Reilly 氏による Web 2.0 型企業の七つの要件
条 件（1）
サービス提供者

特に著しい IT 分野でも，これほどの出版ラッシュは業界初という異例の大ブームとなっている．
しかし，2 か月間で同一テーマを対象とした書籍が 10冊以上も刊行されるということは，見方を変えると，
Web 2.0 が深い専門知識に裏打ちされた技術内容というよりも，サービスやビジネス面を中心とした新潮流，ト
レンドを表すということができる［3］〜［6］．
［7］では，Web 2.0 を前提としたネットワークビジネスを経済学の視点から分析している．

したものである．大まかには，米国で起こった IT（ドットコム）バブル崩壊以降に，Web を基盤としてサービス
に関して台頭した新たなタイプのソフトウェアや提供機
能などが Web 2.0 とされる．Web 2.0 的（型）企業，Web
2.0 的（型）ビジネス，Web 2.0 的（型）サービスのような呼ばれ方をする．本論文では統一して 的 を用いる．
しかし，Web 2.0 が大きく取り上げられるようになった の は， 国 内 で は 2005 年 末 以 降 で あ る． 米 国 で も，
2005 年に Tim O’Reilly（O’Reilly Media 社）による提唱
が Web 2.0 を一般用語にしたといわれている．IT バブル崩壊以前に確立したサービスを Web 1.0 と呼ぶようになり，Web 2.0 と区別しているが，Web 1.0 と Web 2.0

解説論文：Web の新潮流

Microsoft による Windows や Office のようなパッケージソフトではなく，連続的な改良が可能なサービスを提供．
この特徴から，Web 型サービスが永遠のベータ版（Perceptual Beta）と呼ばれることがある．

（2）
データの収集，加工， 良質なデータを大量に収集し適切な加流通工を施し付加価値を付けてユーザが再利用できるようにする． Intel Insideとの対比で Data Inside と呼ばれるこ
とがある．
（3）
集合的知識を利用ユーザが次々に Web 上に情報を発信
し，ユーザデータの収集，集合知の利用によるサービスの価値向上が自動的
に実現．

（4）
ユーザ情報の活用

ユーザを共同開発者と考えて信頼し，ユーザからのフィードバックの開発への反映やユーザのサービス利用特性の自動分析により，ユーザの欲する情報を提供．

このように，Web 2.0 は，Web における Google の急成長に端を発したといわれている変化をまとめて概念化

概 要

（5）
ロングテールの活用 Amazon.com に代表されるニッチ市場（データ量増大と検索力向上によるロングテール領域の事業）を対象としたビジネスモデルを構築．
（6）
プラットフォーム非 PC，携帯電話，PDA などの単一プラッ
依存トフォームに依存しない．Web そのものがプラットフォーム．
（7）
オープンで高機能， Ajax や LAMP などのオープンソース
軽量，サービス作成 技術を活用し，マッシュアップによりが容易
再利用を容易にするサービス，ユーザ
インタフェースを提供．

51

解説論文

Networking Service） が 台 頭 し 始 め た．2005 年 に は，

は消滅）

ビスの説明をするのに口コミを使ったり，消費者や利用⑤者からの評価を集めたりするなど，プロモーションや

軽量なプログラミングモデル（扱いやすいソフト

ウェア部品で構成し迅速な開発が可能）⑥

単一デバイスのレベルを超えたソフトウェア（携マーケティングの分野でも注目を集めている．社会的にも口コミの力が大きな存在に成長してきたといえる．

帯電話や情報家電，カーナビ等にも搭載して Web の可

2.2 Web 2.0 への発展経緯

能性を広げる）（ 1 ）HTML から XML へ⑦

高度なユーザ体験を提供（Ajax 等による待ち時間

Web は 1988 ごろからスイスの CERN（the Europeanのないデスクチップアプリケーション並みのリッチクラ

Laboratory for Particle Physics，欧州原子核研究機構）

イアントユーザインタフェース）の研究者 Tim Berners-Lee らを中心に開発が進められ，

O’Reilly 社 は，2004 年 10 月 と 2005 年 10 月 に， 第 1

1992 年 に 基 本 機 能 が ほ ぼ 完 成 し た． そ の 後 の 改 良，

回と第 2 回の Web 2.0 コンファランスを開催している

1994 年 の 標 準 化 機 構 の W3C（World Wide Web［10］．

Consortium）の発足を経て，1995 年ごろから急速に普及

表 1 のサービスは Google が提供するサービスとほとんど符合し，急成長を遂げている Google を表現した用した．
当時の Web の利用は，ハイパテキスト構造をもった語ともいえる．書籍のネット販売で成長した Amazon.

データベースとしての Web サーバに格納された HTMLcom も Web 2.0 的企業の代表格とされている．一方 2.0（HyperText Markup Language，Web ページを記述すも， や や 便 乗 的 で あ る が ビ ジ ネ ス 2.0，EC2.0（EC:

るためのマークアップ言語）で記述されたコンテンツを，Electronic Commerce），サービス 2.0，コンテンツ 2.0，

Web ブ ラ ウ ザ か ら URL（Uniform Resource Locator，

マーケティング 2.0 などのような使われ方もされていHTML で記述されたコンテンツの格納場所）を指定する

る．

ことで HTTP（HyperText Transfer Protocol，Web サー

米国では，RSS フィード（XML によるコンテンツ配信フォーマット）を中心に最新の Web 技術やサービスの普及促進，共同研究推進のための Syndicate と呼ぶ会議

バと Web ブラウザ間の通信プロトコル）を通して，検索したり入手したりするものであった．
その後 Web は，ポータルサイトの登場，検索エンジが 2005 年より開催されている［11］．

ンの進化（ロボット（クローラとも呼ばれ，Web 上の文（ 2 ）Web 2.0 を盛り上げた要因

書や画像などを自律的かつ周期的に取得する）型検索か

Web 2.0 が大きく広がった理由は大きく二つ考えられら，ロボット型検索とデータベース化された階層型ディる．

レクトリの組合せ，Web サイトへのアクセス数を表す①

個人参加型 Web 環境

ページビューの導入など），バナー広告から検索連動型

ブログや Amazon の書評サービスなどに代表される広告など，機能面での高度化が進展した．このような進ように，だれでも自由に参加できる場が提供されるよう展の中での大きな分岐点は，W3C において 1998 年 2 月になった．発言することや，広がっていく双方向コミュに XML1.0 と し て 標 準 化 さ れ た XML（eXtensible

ニケーションを楽しいと感じる人が増え，積極的にサイMarkup Language，拡張可能なマークアップ言語）の利トに参加する，総表現社会への機運が高まった．

用である．

②

ブロードバンド通信環境

HTML は，Web ページのブラウザへの表示という単

21 世紀になり，ブロードバンドが普及したことで，純さが文書記述を極めて容易にし，大量のハイパテキス

多くの人が高速で常時接続の環境を手に入れることがでトがコンテンツとしてネットワーク上に蓄積されるようきるようになった．国内では，2006 年末には ADSL，になった．これがインターネットの普及を促進すること

CATV インターネット，FTTH を合わせたブロードバに も な っ た． し か し，Web 利 用 の 高 度 化 に 伴 い，

ンドアクセス網の利用世帯が 2,600 万を超え，全世帯のHTML では記述できない，または記述しにくい文書の半数以上が常時接続の高速インターネットを利用してい記述に対する要請が強くなり，HTML と同様の手軽さる．それによって気軽にインターネットを使うことがでで SGML（Standard Generalized Markup Language，き，多くの人の生活の一部に溶け込んだということがで

1986 年に ISO（International Organization for Standard-

きる．

ization）において標準化された汎用的な構造化文書の記

個人が情報を軽快・快適な通信環境で気軽に発信できるようになったことで，より多くの情報がインターネッ

述言語）［12］）と同様の文書記述を行いたいという要求が強まった．

ト上に蓄積され，双方向のコミュニケーションが広がっ

この要求にこたえるために，SGML のサブセットとした．その結果，口コミなどで多くの意見を集めることがて W3C で開発された記述言語が XML である．HTMLできるようになった．最近では，企業が自社の商品やサーでは扱えない文書構造を，DTD（Document Type Def-52

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

UDDI
レポジトリ

サービス
ブローカ

UDDI

WSDL

サービスを探索する
ディレクトリサービス

ディレクトリへの登録用サービス記述言語

PublishFind
XML/SOAP
接続＆フォーマット

サービス
利用者

サービス
リクエスタ

Bind

サービス
プロバイダ群図 1 Web サービスの基本形態

inition，文書型定義）を定義することによって扱えるよ
うになった．
例えば，HTML ではタグが固定で表示に特化した構造となっているためアプリケーションからそのタグ情報をもとにプログラム処理したいという要件に対応できな
いが，XML では利用者が自由にタグを定義でき，文書中の文字列に意味付けができる言語構造をもっているた
めプログラムで自在に XML データを情報処理できるというメリットがある．更に，SGML のもつ複雑な印刷系のオプションなどを省略して言語仕様を規定しており，理解しやすさ，使いやすさを向上させている点にもメリットがある．
（ 2 ）Web サービスと SOA

表 2 Web サービスで利用される共通仕様
SOAP（当初 Si mp le Obj ect
Access Protocol の略語として命名されたが2002 年に略語という形を廃して略なしのSOAP に）・XML データをシステム間で交換するためのプロトコル．通常は HTTP を
下位のプロトコルとして使用するため，
ファイアウォールを隔てた Web サービ
ス同士の通信が可能．
・オブジェクトへのアクセスからメッセージングの汎用プラットフォームへ．

WSDL
・Web サ ー ビ ス を 呼 び 出 す た め の（Web Services Descrip- XML ベースのインタフェース記述言tion Language）
語．
・CORBA における IDL に相当．
UDDI・Web サービスのためのディレクトリ，（Universal Description, 及びディレクトリサービス．
（Web サー
Discovery and Integra- ビスの登録，公開，検索）tion）

XML の標準化が契機となって，企業システム向けでは，大手 IT ソフトベンダを中心に企業間取引（EC）を目的とした Web サービス技術の開発が活発になり，2004
年ごろには基本機能の標準化が進展した．Web サービ
スは，「Web 関連の標準的なソフトウェア技術（XML,
SOAP, UDDI, WSDL など）を用いて，インターネット
上に広く提供される異なるプラットフォーム上のデータや機能をオンデマンドに動的に組み合わせることが可能
な情報処理サービスの総称」であり，ネットワークを通じて企業間・組織間のシームレスなコラボレーションをねらいとしたものである［13］．
当初の目標であった，企業間の商取引を担う大規模なものから，単一の機能をもったソフトウェア部品まで，様々な規模・種類のものがある．2005 年からは，携帯電話によるコンシューマ向けの決済サービスへの適用も検討され，Web サービスは，企業間取引に限らず Web を通したサービスやソフトウェア部品の登録，検索，取引と表 2 に Web サービスの概要と関連プロトコルを示す．
Web サービスは，
企業システムにおける SOA（Service
Oriented Architecture，サービス指向アーキテクチャ）が再び脚光を浴びる契機を与えた．SOA は，1980 年代から提唱されていた分散コンピューティングの一形態であり，企業内外の情報システムの機能を再編し，業務視点でソフトウェア部品（サービス）化することで，ビジネ
ス環境変化にサービスの組換えでシステムを柔軟に変更する概念である．XML や Web サービスの業界標準技術を利用した相互接続・連携による究極の企業システムの考え方とされる．
ソフトウェアの世界では，2004 年に Web サービスやSOA を中核概念としたサービスサイエンスと呼ぶ研究分野が生まれている．Web 2.0 は，サービスサイエンスの研究を加速する要因にもなる．

等のための汎用プラットフォームになりつつある．図 1

解説論文：Web の新潮流

53

（ 3 ）Web の研究的側面とセマンティック Web（SemanticWeb）

待 さ れ て い る． セ マ ン テ ィ ッ ク Web は XML，XML
Schema，RDF，RDF Schema，OWL な ど の 標 準 及 び

Web コンテンツの記述や検索を中心とした研究面でツール群から構成される．

は，1999 年代末より Web インテリジェンス，Web マイ（ 4 ）Web 2.0 への前兆

ニング，Web ダイナミックス，Web サイエンスなどのこのような進展の中で，1990 年代末以降も Web は爆

名で多くの研究論文が発表された．国内でも，情報処理

発的に拡大・増幅を続け，XML の普及も相まってコン

学会会誌特集号 3 編，NTT ジャーナル 1 編などがある

シューマ向けを中心に Web 2.0 への前兆のような以下［14］〜［17］．この研究面での一つの代表的な動きがセマの変化が徐々に見られるようになった．

ンティック Web である．

①

Web が単なる壁新聞ではなくプラットフォームに

セマンティック Web は，1990 年代末に W3C の Tim②

参加型アーキテクチャの進展

Berners-Lee によって提唱された．Web ページの意味③

Web に大量データと検索を基盤とするサービス

を扱う，すなわち Web ページの閲覧という行為に加え，④

1 人の専門家よりも 100 人の素人

データの交換の側面に意味の疎通を付加することを可能⑤

ネットワーク効果をもったサービスが高い人気とする標準やツール群の開発によって Web の利便性をネットワーク効果は，1970 年代当時 XEROX PARC向上させることを目的とする［18］．

（Palo Alto Research Center）の研究者でイーサネットの人間が読むための「文書の Web」
（HTML は画像やテ開発者の一人であった R. Metcalfe（現 IT 評論家）が提キストを表示させるためのフォーマットで，コンテンツ

唱．コンピュータネットワークの価値若しくはパワーは，の意味を伝えるものではない）から，様々なデータを自そのネットワークに接続された全ノード数の 2 乗に比例

在に収集・発見して利用できる「データの Web」へと拡して増加することをいう．

張させるため，表現のモデルや交換・共有を可能にする⑥

ベータ版サービスの増加

オントロジー（メタデータを記述する用語を定義する構

図 2 に，これまでの Web の発展経緯をまとめて示す．

造），推論や信頼性検証などの各レベルでの技術開発がW3C は，上記のように 1994 年に URL, HTML, HTTP

進められている．メタデータを適切に与えることで，文の三つの仕様を起点として発足し，その後発展してきた書情報をこの「データの Web」に組み込むことが可能にが，そのまとめとして 2006 年 10 月現在の Web 技術のなる．

体系概要を図 3 に示す［19］．

セマンティック Web は，XML によって記述した文

2.3 Web 2.0 の概要

書に RDF や OWL（Ontology Web Language）を用いて（ 1 ）Web 2.0 の全体像

タグを付け加える．この，データの意味を記述したタグ

ここでは，2.1，表 1 で挙げた Web 2.0 の代表的なキーが文書の含む意味を形式化し，コンピュータによる自動ワードを，必ずしも明確には分けられない面があるが，的な情報の収集や分析へのアプローチが可能となると期サービス機能（ソフトウェア，活用事例）と技術に分け，関連企業の動き
WWW 開発（Tim Berners-Leeら）

1990年

1995年

2000年

1994

W3C発足

1995

Web普及開始

1998

XML1.0 標準化

1999

SemanticWeb 提唱（Tim Berners-Lee ）1995

Amazon.com登場
ブラウザ戦争（ Netscape vs. Microsoft）

1998

Google登場

Webサービス標準化，
SOA脚光
2005年

Web 2.0 提唱（Tim OʼReilley）

新興Web 2.0 型企業登場

図 2 Web 関連技術の発展経緯

54

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

One Web
Web
Applications

Mobile

Voice

XHTML

XHTMLBasic

Voice XML

SOAP

OWL

P3P

Mobile SVG

SAGS

MTOM

SKOS

APPEL

SVG

CDF

Web
Services

SemanticWeb

Privacy,
Security

SMIL

SMIL Mobile

SSML

WSDL

SW BP

XML Signature

XFormsXForms Basic

COXML

WS-CDLRIF

XML Encryption

CSS

CSS Mobile

EMMA

WS-A

XML KeyManagement
SystemWeb Accessibility, Internationalization, Device Independence, Mobile Access, Quality Aurance

XML, RDF, XSLT, DOM, Schemas, Namespaces
Web Architectural Principles
URI, HTTP

Internet
図 3 2006 年 10 月現在の Web 技術の体系概要

：技術
：サービス

Ajax
RSS

検索連動型広告

情報流通
拡大

SEO

ロングテール
オープンプラットフォーム，
API公開

マッシュアップ
商品紹介（リコメンデーション）
CGM

増殖
スパイラル

利用者
参加

ソーシャルタギング（フォークソノミー）

集合知
口コミサイト

ブログ

オンライン
百科事典

ソーシャルブックマーク

SNS

クリックレート（ページランク）

図 4 Web 2.0 の全体像

表 3 概念的な Web 1.0 と Web 2.0 の比較
Web 1.0

Web 2.0

個人の

多人数の

偏在
（個別に存在）

遍在

クローズ

オープン

静的

動的

図 4 に Web 2.0 の全体像を示す（［4］の内容を加筆・修
正）．
（ 2 ）Web 1.0 と Web 2.0
Web 1.0 と Web 2.0 の対比に関しては，概念的には表3 のようにまとめられる．Tim O’Reilly は，Web を通して提供される 14 の機能に関して Web1.0 と Web 2.0

受動的（利用者は Web サイトを 能動的（利用者は Web サイトに見るだけ．受け手・受信者）
アップ．送り手・発信者）の対比を表 4 のように示している［9］．これらの表と（1）

管理型

参加型

専門家
（プロフェッショナル）

一般利用者（アマチュア）*と思われる．

*Web 2.0 がユーザ主導の Web 革命といわれることがある．

の全体像で，Web 2.0 の何たるかがある程度明確になる
2.4 Web 2.0 の構成技術とサービス機能
Web 2.0 的なサービスとそれを実現するための主要な技術としては，RSS，Ajax，ソーシャルタギング（フォークソノミー），SEO（Search Engine Optimization）が挙

解説論文：Web の新潮流

55

表 4 Tim O’Reilly 氏による Web 1.0 と Web 2.0 の対比（http://tim.oreilly.com/）
機 能

Web 1.0

Web 2.0

広告

DoubleClick（マス向けバナー広告）

GoogleAdSense（コンテクスチュアルなテキスト広告）

写真共有

Ofoto
（クローズドな写真共有サイト）

Flickr（オープンな写真共有サービス）

コンテンツ配信 Akamai（大容量のキャッシュサーバ）BitTorrent（P2P ファイル共有）

音楽共有

MP3.com
Napster（Web サイトから MP3 をダウンロード）（MP3 の P2P 分散型共有）

百科事典

Britannica.com（専門家によるオンライン百科事典）

Wikipedia（共同編集の百科事典）

個人ページ

個人ホームページ

ブログ

イベント管理Evite（イベントサポートサイト）

upcoming.org と EVDB
（カレンダーイベント共有サービス）

ビジネス振興ドメイン名を知らしめる

検索エンジン最適化
（SEO）

広告費算出

page views (PV)（ページビュー）cost per click (CPC)（クリックレート）

コンテンツ連携 screen scrapping（画面から情報を勝手に取る）

web services（Web サービスで連携）

コンテンツ作成 publishing（パブリシング）

participation（参加）

コンテンツ管理 content management systems（CMS）（コンテンツ管理システム）

Wiki

コンテンツ分類 directories（taxonomy）（専門家による分類）

social tagging（ folksonomy ）（参加者のタグ付けによる分類）

相互運用性

Syndication（Web サイト間の連携）

stickness（個別サイトへの接続）

SEO: Search Engibe Optimization, PV: Page View, CPC: Cost Per Click,
CMC: Content Management System

表 5 Web 2.0 を構成する主要技術
技 術

内

容

RSS

Web サイトの各ページのタイトル，アドレス，見出し，要約，更新時刻などを RDF/XML フォーマットで記述し，多数の Web サイトの更新情報を統一的な方法で効率的に公開できる．コンテンツシンジケーションの一種．
利用者は，RSS フィードを RSS リーダ（RSS フィードを閲覧するためのソフト）で購読すると，ブログや RSS
対応サイトの更新情報をほぼリアルタイムに知ることができる．また．気に入ったコンテンツをカテゴリー別に分類して登録しておくことにより，好きな読み方で読むことが可能となる．
適用例．図 5 のように，HP の最新ニュースがユーザの手元に自動的に配信される（RSS リーダが RSS フィー
ダのあるサーバから定期的に取得する）．

Ajax

Web ブラウザに操作性の高いプログラムを組み込み，サーバと連携して動作させることで，軽快で体感的，視覚的なインタラクションによりリッチなヒューマンインタフェースを提供する Web サイトの開発手法． Ajax という技術が存在しているわけではなく，動的に Web 表示を変化させる DHTML（DynamicHTML ＝ JavaScript+ CSS）と XML HTTP Request にサーバサイドの Web アプリケーションとを組み合わせて実現．
Web サイトの更新では，全体を読み出して表示するのではなく，更新部分のみを表示．
適用例．GoogleMaps，MSN Virtual Earth．GoogleMaps では，閲覧している地図が境界に達する前にマウスの動きに反応して，次に読み込むべき地図をバックグラウンドで非同期通信により取得（図 6）．

ソーシャルタギング
ソーシャルブックマークなどに集積された情報にタグ（キーワードに相当）を多数の利用者が思い思いに付加し（フォークソノミー） て，ボトムアップ的に Web 上の情報を組織化（ネットワーク型のフラットな構造）する仕組み．
フォークソノミーは，folks（民衆）と taxonomy（分類学）の合成語で，諸概念を階層的に組織する従来の分類学的発想に対して用いる用語．
適用例．del.icio.us や flickr（ともに Yahoo が買収）が実現しているとされる．
SEO

56

特定の検索エンジンに対して検索結果で上位になるように Web ページを書き換える技術．検索にかかってほしいキーワードを <meta> タグや <h1>（ヘッディング 1，大見出し）タグ，<strong>（強調）タグで指定，強調するなど，HTML が主体の Web1.0 の時代から使われたテクニックが多いが，RSS と連携したブログなどにおいて，その中のキーワードの強調や検索，効果的なトラックバックなどが容易になる．

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

情報元のWebサイト

利用者画面 1
HPの最新ニュースが利用者に自動的に配信

RSSリーダによる表示
利用者画面 3

利用者画面 2

A社の新着ニュースをRSS購読
すると，右のような形で利用者は見ることが可能

Mozilla Firefox ブラウザ
では上のバーにHP項目表示

Ｂ社の独自RSS
リーダによる表示

図 5 RSS 配信による表示の様子

Webブラウザの操作とWebサーバへのアクセスを分離させて，
必要に応じて非同期でデータを，やり取りするので，ユーザは作業を中断されることなく画面を操作し続けることができる．

WebブラウザとHTMLデータ

が非同期に通信JavaScript
表示
呼出し

端末

XMLデータAjaxエンジン（JavaScriptのプログラム）

Webサーバ

HTTPでリクエスト

図 6 Ajax の仕組み

（1）Web 1.0における地図サービス表示
画面（2）Web 2.0（GoogleMaps）
における地図サービス

E

F

A

B

C

D

E

F

G

H

I

E F
H I
あらかじめ周りの領域もダ
ウンロードしてつなげておき， 移動方向によらずス
ムーズに表示H
表示領域を変えるたびに対応する領域をダウンロードしてページを切り換える
図 7 Ajax を利用した GoogleMaps

解説論文：Web の新潮流

57

げられる．これらの技術の概要を表 5 にまとめて示す．

がある（Wiki は，Web ブラウザから簡単に記事の投稿・

図 5 に RSS 配信の表示例，図 6 に Ajax の仕組み，図 7

編集を行える，オープンソースの CMS（Content Man-に Ajax を利用した GoogleMaps の処理の例を示す．

agement System））．

表中にも述べたが，各技術が個別のサービスに適用さ2001 年 5 月ごろから始まったとされる Wikipedia のれるというものではなく，一つの技術が複数のサービス

収録項目は，2006 年 9 月末現在で英語版で 130 万項目，に適用されたり，複数の技術が組み合わさった形で一つ

日本語版で 25 万項目を超えている．更に 200 を超す他

あるいは複数のサービスに適用されたり様々な形態があの言語版にも多くの記事が存在する．利用者を信頼してる．Web がプラットフォームという Web 2.0 の特徴でコンテンツをオープンにし，共同で更新するような進歩もあるが，その組合せも日々進化し，新しいサービスも的性善説をもとにした CGM として最大の成功事例とい続々登場している．以下に，2006 年末現在の代表的な

える．

サービス機能の概要を述べる．

（ 4 ）ソーシャルブックマーク（ 1 ）ブログ

ブラウザの「お気に入り」を自分のパソコンの中に登録

これまで Web ページを作るには HTML を用いる必するのではなく，インターネット上のサイトに情報を登要があったが，このような専門的な知識を必要とせずに録しておくことができるサイト．その結果，外出先から構築することができる個人の日記風のサイト．簡単にアクセスしたり，他の利用者と共有したりすることがで

Web ページを作ることができるため，個人サイトとしきる．また，人気度やコメントが利用者によって付けらて使われることが多いが，最近はブログを開設する企業

れる．ソーシャルタギング機能を搭載している米サイトも増えてきている．

del.icio.us［25］が有名であるが，日本でもはてなブック

記事に対して受け手側がコメントを書いたり，他のブ

マークや MM/Memo など多くのサービスが立ち上がっ

ログに自分のブログへの URL などを表示させたりするている．

ことができるトラックバックと呼ばれる機能をもつ．更（ 5 ）オンラインアルバムに，書いた記事を時系列やカテゴリー別に分類できるこデジカメで撮った写真をインターネット上に保存するとも大きな特徴である［20］． 日本でも 2004 年から急速ことで，自分以外の人にも閲覧してもらうことができるに普及し，2006 年末には国内でブログサイトが 1000 万サービス．多くのサイトでは，ブログと同じようにコメ以上といわれている
［21］，
［22］
．

ントを付けることができる．更には，写真を公開する対（ 2 ）SNS

象を，すべての人，知人にのみ，と限定することも可能

会員制のコミュニティサイトの一種で，参加者が，ブである．

ログのように日記を書いて，知人に公開したり，興味がソーシャルタギング機能が搭載された米サイト Flickr

あるテーマのグループに参加したりすることにより，人［26］が有名であるが，日本ではカメラメーカがサイトを間関係を広げることができるソーシャルインフラといえ開設するケースや，OCN フォトフレンドや Infoseek フォる［23］．参加者がそれぞれに固有のページをもち，他のトアルバムのように ISP（Internet Service Provider）や参加者と相互にリンクすることでコミュニティを形成す

ポータルサイトなどが，サービスの一つとして提供してる．既存の参加者から招待された人が今度は別の知人をいる．また，フォト蔵などの写真共有の専門サイトもあ招待することで，信頼できる人とのコミュニケーション

る．

が可能．

（ 6 ）検索（コンテンツ）連動型広告

不 特 定 多 数 に 情 報 が 公 開 さ れ る BBS（Bulletine

ホームページの検索結果と広告を結び付けることで，

Board System, 電子掲示板）やブログと異なり，この非広告を届けたい利用者により的確に広告を届けることが匿名性と信頼性の確保によって爆発的な普及を促し，可能となるインターネットならではのサービス．ター

2006 年からはイントラネット用として官公庁や企業，

ゲット広告とも呼ばれる．一般に，利用者によるクリッ大 学 で の 導 入 も 増 大 し て い る． 世 界 最 大 の 米 国 のクごとに課金されるため，広告主にとっては費用対効果

MySpace，日本最大の mixi の会員数は，2006 年 10 月が明確になり，有力なマーケティングツールになってい末でそれぞれ 1 億 2000 万，600 万人を超えている［22］，る．Google や Overture の AdWords が代表的である．

［23］．

（ 7 ）マッシュアップ（ 3 ）百科事典サイト

公開された Web アプリケーションを組み合わせて新

不特定多数の人が参加し，協力して作成していくユー

しい Web 上のサービスを構築する手法．API の公開はザ参加型の百科事典サイト．複数の人が自主的に参加す

じめ，RSS や Ajax はマッシュアップを支える技術でもることで，記事が加筆・修正され，コンテンツの質を向ある［27］．マッシュアップはもともと異なるジャンルの上させていくことができる．その代表に，Wikipedia［24］

音楽をミックス（リミックス）して新しい音楽として演奏

58

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

販売数量

図 8 地図情報と映画館情報のマッシュアップの例

ヘッドと呼ばれる
売れ筋商品

Item Z

Item Y

Item X

Item W

Item V

Item U

Item T

Item S

Item R

Item Q目

Item P

Item O

Item N

Item M

Item L品

Item K

Item J

Item I

Item H

Item G

Item F

Item E

Item D

Item C

Item B

Item A

ロングテール

従来は死に筋とされてきたニッチ商品
図 9 ロングテール現象

す る， と い う 意 味 で 用 い ら れ た． 適 用 例 と し て は，

（ 8 ）ロングテール

GoogleMaps と特定の商品・店舗（不動産，レストラン，

店頭ではほとんど売れないニッチ商品の販売額の合計

映画館など）との連動表示などが代表的である．図 8 にが，ネット販売においてベストセラー商品の販売額合計

GoogleMaps を利用した地図情報と映画館情報のマッを上回るようになる現象を意味する．雑誌 Wired 編集

シュアップの例を示す．

長の Chris Anderson が 2004 年に提唱したもので，図 9に示すように販売ランキング順に販売額の曲線を描く

解説論文：Web の新潮流

59

と，ベストセラーが恐竜の高い首（ヘッド）で，ニッチ商て構成できることを示した［34］．現在では，このような品が長い尾（テール）のようになっているところから名づ

ネットワークはスモールワールドネットワーク（Small-

けられた［28］．

world Network）と呼ばれる．

Web 2.0 の面からは，Amazon.com における書籍の売

スモールワールドネットワークについては 1967 年に上げにおけるロングテール現象が指摘された．3.3 で述

社会心理学者の Milgram によって実施されたスモール

べる Pareto（パレート）の法則（80：20 の法則，2：8 のワールド実験によって検証されている．この実験は，人法 則 と 記 す こ と も あ る ） の ア ン チ テ ー ゼ で あ る が，間の知合い関係を芋づる式にたどっていけば，比較的簡

Amazon ではロングテール部分の売上げが 40％以上と単に世界中のだれにでも行きつく，という仮説に基づいいわれている．

ている［35］．日本語的には，広いようで世間は狭い，ということになる．

3．複雑ネットワークと Web

Milgram はこの仮説をもとに，アメリカ合衆国国民から 2 人ずつの組を無作為に抽出し，平均すると 6 人の知Web のハイパリンク構造は，20 世紀末になって発見合いを介してその 2 人がつながっていることを実際に示されたスモールワールドネットワークやスケールフリー

し た． こ の 仮 説 と 検 証 に よ り，6 次 の 隔 た り（Sixネットワークの複雑ネットワーク（Complex Network）

degrees of separation）というフレーズが生まれた［36］．

と密接に関連する．Web 2.0 を含め今後の Web の成長

Watts と Strogatz の論文が発表された翌年の 1999 年を推測する上で重要となるこれらの複雑ネットワークをに，Barabasi と Albert は，Web のハイパテキスト構造

概説し
［29］，
［30］
，Web 2.0 との関係について述べる．

などの次数分布がべき乗分布に従うことを発見し［37］，3.1 複雑ネットワークの研究経緯

このようなネットワークをスケールフリーネットワーク

ネットワークの構造（連結性や情報伝搬特性など）に関（Scale-free Network）と名づけた．スケールフリーは，する研究は，古くは 18 世紀のオイラーにまでさかのぼ

次数が極端に多いノードとそうでないノードがある，ある（グラフ理論の基本問題の Kenigsburg Problem など．

るいは数学的には従来のランダムネットワークではポア

例えば［31］）．その後，完全グラフや正方格子のように

ソン分布に従い，そのピークにおける平均次数がネット

規則正しく結合されたレギュラーネットワーク（Regular

ワーク規模を決定したが，このようなピークがなく広い

Network）あるいはレギュラー（正則）グラフと，1959

すそ野があるため，特徴的な規模の尺度を決定できない

年に Erdos と Reyi によって発表された一様にランダムという意味である［38］〜［41］．

な 結 合 構 造 を も つ ラ ン ダ ム ネ ッ ト ワ ー ク（Random

2000 年 に は Amaral ら は ス モ ー ル ワ ー ル ド ネ ッ ト

Network）あるいはランダムグラフによって，グラフ理ワークを，Scale-free Network と Broad-scale Network論に基礎を置く解析的なアプローチはほぼ終結したと思と Single-scale Network の 3 種類に分類し，Web のハ

われていた．

イパリンク構造，論文引用，食物連鎖などがスケールフ

しかし，1998 年に 複雑系 ’ の研究で有名な米国サン

リー性が強い，すなわち一部のノードに経路が極度に集

タフェ研究所（1984 年に基礎研究所として設立された非中する（ハブとなるノードが存在する）としている［42］．

営利組織）の Watts と Strogatz が，平均経路長が短いとスケールフリーネットワークをスモールワールドネット

いうランダムネットワークの特徴と，クラスタ係数（3.2

ワークの一つの形態としている．

参照）が大きいというレギュラーネットワークの特徴を併せ持つネットワークを発見した［32］
，
［33］
．このよう
なネットワークが，図 10 のようにレギュラーネットワー
クのリンク（辺）を適当な確率でつなぎ替えることによっ

表 6 スケールフリー性をもったネットワークの例
種別

例

現 実 の ネ ッ ト インターネット（ルータ，AS），物流輸送など
ワークの流通ネットワーク，電話回線網，電力網，道路交通網，航空路マップ
自然界・生態系 生物種間の関係，神経回路網（線虫など），細胞内の代謝マップ，たんぱく質相互作用ネット
ワーク，生命分子ネットワーク，遺伝子制御
ネットワーク，食物連鎖
人間関係

β=0

無秩序の度合図 10 スモールワールドのネットワーク

60

β=1

電子メールの送受信，趣味やサークルなどのコミュニティネットワーク，知人関係（論文・書籍の共著者，映画の共演関係など），AIDSや SARS の接触感染ネットワーク

その他のネット WWW のハイパリンク構造，企業間取引，論ワーク
文引用

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

くの大規模で複雑なネットワークが，多かれ少なかれス

以上のスケールフリーネットワークに関する研究経緯の概要を図 11 に示す．

ケールフリー性を有するということが認められるように
表 7 スケールフリー性とべき乗則分布なった．Web に関しては，8 億にも上るホームページが平均 19 クリックでつながっていることが報告されている［43］．
表 7 に，べき乗則分布と，べき乗則分布に従う Zipf
（George Kingsley Zipf, ジップ）の法則
（1949 年）
，Pareto（Vilfredo Pareto, パレート）の法則（1896 年）の概要を示
す．
インターネットや Web はもちろん，自然界の生態系や人的ネットワーク，交通網などの実際のネットワー
ク，リアル，バーチャルを問わず自然発生的あるいは自べき乗則分布（Power Law Distribution）
ある確率変数 X が，x の値をとる確率（確率密度関数）：f (x) = dPr [X < x ](x) /dx がべき乗で表される*．
f (x) ∝ x-c* 実際のネットワークにおける c の値は，・インターネット：c ≒ 2.2 〜 2.4
・Web：c ≒ 2.1
・電力網：c ≒ 4・たんぱく質相互作用ネットワーク：c ≒ 2.2
・細胞内の代謝マップ：c ≒ 2.2 〜 2.3（生物種により異なる）
・映画の共演関係：c ≒ 2.3

己組織的に成長した多様なネットワークがスモールワー
ルドあるいはスケールフリー性を有すること，更にこのような発見がわずか 8 年ほど前のことであったことは興味深い．
この 20 世紀末にある意味で突然起こった，レギュラー
ネットワークにもランダムネットワークにも属さない，
スモールワールドネットワークとスケールフリーネット
ワークの新しい発見は，ネットワークの構造に関する研究分野に極めて大きなインパクトを与えた．2000 年以
降は複雑ネットワークなどの呼び名で，数理基礎面では情報科学者や数学者，統計物理学者などが参入して Webの成長過程も含め活発な研究が進められ，応用面では生命・生体工学，金融論，産業組織論，経営組織論などの

法 則

説 明

例

ジップの法則ある事象の出現頻度 ・英文で使われる単語（Zipf’s Law）
（規模）x とその順位 の 出 現 頻 度 x と そ の= ランクサイズ r に つ い て， べ き 乗 順位 r の関係（b ≒ 1）
ルールの関係がある．
・都市人口の規模と順-b（順位・規模法則） x ∝ r
位の関係
パ レ ー ト の 法 則 あ る 確 率 変 数 X が，・ 収 入 X が x よ り 多（Pareto’s Law） x よ り 小 さ い 値 を と い人の人数の割合=80 : 20 の法則 る確率（累積分布関 Pr [X ≧ x]=1-Pr [X
数 ）：Pr [X < x](x) < x]=1-ax-k（ 世 のがべき乗関数となる． 中の富の 8 割は，2 割
Pr [X < x](x) ∝ x-k の人で占有される）・現実の店頭では（店舗面積が限られるため）2 割の商品で 8割の売上げを占める（本や CD などの商品で見られる）．

社会科学分野［44］の研究者からの論文発表も増えている．

［提案者/研究者］
1730 年代［法則］（Euler）

1800 年
レギュラーネットワーク〜〜
1900 年

ParetoZipf

2000 年

1959

ランダムネットワーク（ポアソン分布）

Erdos, Reyi

1967

スモールワールドネットワーク実験

Milgram

1998
1999
2000

スモールワールドネットワーク
スケールフリーネットワーク（べき乗則分布）スモールワールドネットワークを分類

Watts, Strogatz
Barabasi, Albert
AmaralWeb
進化

図 11 複雑ネットワーク研究の変遷と関連する法則

解説論文：Web の新潮流

61

解説論文

その後，表 6 に示すような世の中に存在する極めて多3.2 スケールフリーネットワークの性質

ネットワークでは，多くのノードには結合されたリンク（ 1 ）グラフの性質

数が 1 あるいは 2 であるため，複数個のノードに障害がネットワークの構造（リンクの重みはない）を特徴づけ発生してもネットワーク全体が受けるダメージはそれほる量として，以下の三つを用いることが一般的である．

ど大きくない．インターネットでは，全体のランダムな①

平均経路長：あるノードと他のノードまでの最小

5% のノードに同時に障害が発生してもネットワークは

リンク数（経路長）の平均．
②

ほとんど問題なく稼動する，という報告もある［40］．

クラスタ係数：あるノードとつながっているノー②

人為的な攻撃に対する耐性：①と同じ理由で，ス

ド同士がまたつながっている（三角形を形成）確率．三つケールフリーネットワークでは，大規模なネットワークのノードが完全グラフをなすときこれをクラスタと呼においても，リンク数が集中しているハブとなるノード

び，クラスタ係数はネットワークの緊密度を表す．

に対して攻撃されると，少数のノードが攻撃されただけ③

次数分布：ノードの接続リンク数の度数分布．

でネットワーク全体に大きなダメージを与え得る．

スケールフリーネットワークでは，次数分布 P（x）がべ

これらの性質は，耐障害性，耐攻撃性を高めたディペ

き乗則に従う，
すなわち P（x）∝ x-c が成り立つ．レギュ

ンダブルネットワークの設計において重要となる．Web

ラーネットワーク，ランダムネットワーク，スモールワー

においては，Web サイトの偶発的な障害は考えにくい

ルドネットワーク，スケールフリーネットワークにおけため，Web サイトへの攻撃に対していかにその波及をる三つの量の比較を表 8 に示す．

抑えるか，というサイトマップの設計において重要な指（ 2 ）スケールフリーネットワークの二つの基本原理針となる．更に数学的な解析については［40］ほかを参照

次数分布がべき乗則分布を示すスケールフリー性が二されたい．

つの基本原理によって生成できることが示されている

3.3 スケールフリーネットワークと Web 2.0［45］．

以上に述べたスケールフリーネットワークと Web 2.0①

成長（Growth）：自律的に新たなノードが追加さとの密接な関係を示す，いくつかの例について述べる．

れネットワークが成長し続ける．
②（ 1 ）スケールフリーネットワークを形成する Web

選択的結合（Preferential Attachment）：あるノー

Web 2.0 の火付け役ともなった Google は，Web を隣ドが選択される確率は，そのノードに既に結合されてい接するリンク数によってランク付けを行い，わずか 2 年

るリンク数に比例する，すなわち新しいリンクは多くのほどの間に最も多く利用される検索エンジンになっていリンクを集めたノードに，より結合されやすくハブとなる．このアルゴリズムは，PageRank アルゴリズムと呼るノードを生成しやすい．金持ちが更に金持ちになるこ

ばれ，現在も Web 検索エンジンの改良に利用されていとにたとえ，Rich-get-richer といわれることがある．

る．Kleinberg と Lawrence に よ る HITS（Hyperlink-（ 3 ）ネットワークの信頼性と脆弱性

Induced Topic Search）においても，スケールフリー性

ランダムネットワークとスケールフリーネットワークを活用した Web のトピック検索を行っている
［46］，
［47］．

は，ネットワークにおける予期しない偶発的な障害や人

Web ビジネスの面からは，大量のリンクを得ること

為的な攻撃において，それぞれ逆の対照的な特性をもつ．

が自社サービスの価値を高めることになり，その成功に偶発的な障害に対する耐性：ランダムネットワー

つながる．Web 2.0 は，現在及び今後現れる技術を用い

クでは，各ノードに結合されたリンク数がほぼ一定のた①てこれを実現するための戦略を提示しているということ

め，障害が発生したノード数に比例してネットワーク全ができる．

体が受けるダメージが大きくなる．一方，スケールフリー

表 8 ネットワークの構造と特徴
ネットワーク提案者

レギュラーネットワーク
ランダムネットワーク（完全グラフや格子グラフなど）－

スモールワールドネットワーク

スケールフリーネット
ワーク

P. Erdos（1960 年 代 ） D. J. Watts and S. H. Strogatz A. L. Barabasi and R.
（Erdos-Reyi モデル） （1998）
Albert（1999）（古くは S. Milgram（1967）
）

平均経路長

長

短

短

短

クラスタ係数

大

小

相対的に大

小*

次数分布
P (x)

－

ポアソン分布P (x) ＝ e-mmx/x!

－

べき乗則分布P (x) ∝ x-c* その後，現実のネットワークでは大きい値となるという指摘もなされている．

62

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

参加したり離脱したりすることも考慮されている．

Web 2.0 の代表的なサービスである SNS の中で国内

DHT を用いることで多くの P2P アプリケーションが最大利用者数を誇る mixi における調査によれば，その容易に作成できることが期待されている．DHT には適広がりがスケールフリー性をもつ，すなわちノードに相用する数学的な性質によって，Chord，CAN，Pastry，

当する利用者とリンクに相当する利用者間の関係に関し

Tapestry，Kademlia などの方式（アルゴリズム）があるて，ノードの次数分布がべき乗側に従うことが知られて［54］〜［56］．DHT を前提とし，複雑ネットワークがもついる［21］．このフリースケール性は，表 8 の人間関係の平均経路長が短いという性質を利用してマルチキャスト部分に相当する．SNS に限らずソーシャルタギングやアルゴリズム効率化の研究もなされている［53］．

ソーシャルブックマークなどのコミュニティを形成する

DHT は今や P2P では必須技術になっているが，今後

人間ネットワークがスケールフリー性をもつことは，社Web コンテンツを P2P で配信するときにも重要な役割

会性を深める Web 2.0 において，（1）と同様 Web ビジネを果たしていく．

スでの成功に導く上で重要な指針となる［48］．
（ 3 ）Pareto の法則とロングテール現象

4．ユビキタスシステムと Web 2.0

2.2 でも述べたように，Web 2.0 が生み出した代表的な現象の一つとしてロングテール現象が挙げられる．こユ ビ キ タ ス は，1980 年 代 末 に， 当 時 XEROX 社 のれまで，店頭におけるリアルビジネスの世界で成立するPARC（Palo Alto Research Center） に お い て，HCIとされてきたスケールフリー性（Pareto の法則）が，（Human Computer Interaction）分野の研究者であった

Web 2.0 では Pareto の法則とは対極のロングテール現

故 Mark Weiser（1952 〜 1999）が，「遍く存在する（どこ

象を引き起こしている．ハイパリンクの構造がスケーにもある）」という意味で使い始めた用語である．故

ルフリーに向かう Web に対して，Web を利用インタ

Mark Weiser は，ユビキタスコンピューティングを，「多

フェースとするネット販売の売上げではスケールフリー

くのコンピュータが人間の見えない，あるいは人間が意とは逆の減少を示していることは興味深い．

識しないところで協調しながら，その時その場所の状況

3.4 スケールフリー性と P2P ネットワークに合わせて，的確に効果的にかつきめ細かく人々の生活

1999 年の米国の Napster によって，自律対等分散ネッを支援する仕組み」と定義した
［57］，
［58］
．

トワークの代名詞としての P2P（Peer-to-Peer）ネット

ユビキタスコンピューティングにネットワーク機能をワーク（以下 P2P）がインターネット上で利用され始め連携させたシステムはユビキタスシステムと呼ばれ，た．著作権侵害や高トラヒック発生の元凶とされながら2001 年に政府より e-Japan が発表されて以降ユビキタ

もその利用は増加している．P2P の中でも集中サーバがスネットワーク社会なる用語も徐々に使用されるように存在しない Pure-P2P は複雑ネットワークの一種ではななっている．ユビキタスシステムについては，図 12 のいかとの考察もなされ［49］，代表的な Pure-P2P である

ような体系化がなされており［59］〜［61］，ユビキタスシ

Gnutella，Freenet などを例として複雑ネットワークのステムと Web 2.0 は以下の点で密接に関係している．

解析も試みられている
［50］
［51］
， ．P2P を複雑ネットワー（ 1 ）プラットフォーム非依存とユビキタス端末

クとして，分散ファイル上のコンテンツ検索を効率化するための研究もなされている［52］．

Tim O’Reilly がまとめた Web 2.0 的企業のコアコン
ピタンスと考えられる要件と Web 2.0 の原則では，ともまた，Pure-P2P の中でもトポロジーに制約がなくに Web が多様な端末上でのプラットフォームになるとルーチングや検索の効率面で劣る Gnutella，Freenet,

している．すなわち，Web 2.0 的なサービスが多様な端

Winny な ど を Unstructured P2P と 呼 ぶ の に 対 し て，

末機器上で実現されることを想定している．

DHT（Distributed Hash Table：分散ハッシュテーブル）

一方で，ユビキタス端末としては，携帯電話，情報家を用いて高効率化を実現した Pure-P2P を Structured-

電，カーナビ・車載端末，ウェアラブル端末（衣服，腕P2P と呼ぶ．

時計，眼鏡，アクセサリ等）更にセンサ，RF-ID（RadioDHT では，データのハッシュ法を用い , フラッディ

Frequency IDentification）等が挙げられている［59］，ングを用いる Pure-P2P であってもネットワーク負荷を［61］．既に携帯電話ではブログや SNS のサービスが提それほど増大させずに，ネットワーク内の全ノードとの供されているが，更に他の端末上での Web 2.0 的サービ

通 信 が 可 能 で， 検 索， ル ー チ ン グ も 高 速 に 行 え る．

スの実用化は，人々の生活環境を劇的に変容させる可能

Pure-P2P の場合は数十万ノード程度が限界とされてき性がある．

たが，DHT を使うと数億ノードの通信が可能といわれ（ 2 ）アドホックネットワークと SNS

ている
［53］
，
［54］
．また，フラッディングベースのロバス

自律分散型の制御を行う P2P の代表的なネットワー

トネスには及ばないものの，ノードのネットワークからクであり，ユビキタスシステム実現のための重要な構成

解説論文：Web の新潮流

63

解説論文

（ 2 ）スケールフリー性を形成する SNS

実アプリケーション
状況認識適応（コンテクストアウェアネス）ミドルウェア

自律分散協調移動制御

インフラ
デバイス

セキュリティ

アプリケーション
支援，HMI

無線ネットワーク

センシング

図 12 ユビキタスシステムのアーキテクチャ

図 13 シンビオティックコンピューティング

Webがプラットフォーム

コンテクストアウェアネス

多様な端末（プラットフォーム）

ユビキタス
システム

ロングテール
現象

Web 2.0

セマンティック
Web

Webのハイパ
リンク構造

SNS

コミュニティ
ネットワークアドホック
ネットワーク

スケールフリー（べき乗則）
知人関係

Paretoの法則

複雑ネットワーク

図 14 Web 2.0 を取り巻く関連技術要素としてアドホックネットワークがある［62］〜［65］．

タによる認識が容易な情報と，その場の雰囲気や利用者

アドホックネットワークは軍事研究に端を発し，30 余の体調，心理状態などの意味を含みコンピュータによる

年にわたる研究，検証を経て，災害時における避難誘導

認識が容易でない情報がある．後者の意味的な情報を，や安否確認連絡などの緊急通信，民間レベルの応用への記述し状況認識しやすいようにするための方法として，展開が期待される状況になっている．民間レベルの代表

セマンティック Web を利用しようという研究が，W3C的な応用の一つとして，人々が集まったその場で相互通や MIT（Massachusetts Institute of Technology）の Auto-

信が行えるコミュニティネットワークが挙げられていID Labo. などにおいて進められている．

る．SNS 等の双方向性の強いコミュニケーションの進

また，［66］では未来型の情報技術として，人間や環境

展はアドホックネットワークの利用を促進すると思われとの共生と調和を目指したシンビオティック

る．

（Symbiotic）コンピューティングを提案している．シン（ 3 ）コンテクストアウェアネスとセマンティック Web

ビオティックコンピューティングは，図 13 に示すよう

図 12 のように，ユビキタスシステムのアプリケーショに Web コンピューティング，ユビキタスコンピューティ

ンレベルの最重要機能は，コンテクストアウェアネス

ングに更にパセプチュアル / ソーシャルコンピューティ（Context-awareness，状況認識・適応）である．状況には，ングを融合させた領域としている．パセプチュアルはコ

時間や場所，通信状態か否かなどの物理的でコンピュー

ンテクストアウェアネスに共通する概念であり，ソー64

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

5．今後の課題
これまでは Web 2.0 の光の面に焦点を当てたが，影の面ともいえる課題がある．例えば，セキュリティに関し て，2005 年 に 新 た に 発 生 し た ネ ッ ト 犯 罪 だ け で もフィッシング，スパイウェア，ボットネット，SQL イ
ンジェクション，コマースサイトへの DoS（Denial ofService）攻撃などがある．携帯電話向けコンピュータウ
イルスも検出されている
［67］
［68］
，
．
これらの大部分は Web サイトを通したものであり，
Web 2.0 により API の公開などが進展すると，利用者へのサービスがどのプログラムで動作しているかの判別が難しく，不正な攻撃を受けたときの発生源の特定も困難になる．また，マッシュアップ機能については，その使い方やコンテンツの組合せ方によっては，著作権侵害の問題も発生し得る
［69］
［70］
，
．
また，集合知の活用は，Web 2.0 の重要な側面であるが，多くの人の意見を並列的に集めれば，そのまま新しい知が生まれるわけではない．多様な意見を組み合わせる過程では，ただ自動化を進めるのではなく，建設的な集合知に育てていくことが重要である．ロングテール現象で見られたような，人気がなくとも価値の高い情報を探り出すことも重要となる．

6．む す

び

本論文では，一足早く新潮流としてその実用サービスが認知された Web 2.0 を中心に，今後の更なる研究，技術開発が期待される複雑ネットワーク，ユビキタスネッ
トワークを Web 2.0 との関連を含めて述べた．本論文で述べた，Web 2.0 と複雑ネットワーク，ユビキタスシス
テムの各技術との位置付けをまとめて図 14 に示す．
Web 2.0 に対しては，現在の盛上りは一過性でバブルは早晩崩壊するという批判がある．大企業による Web
2.0 的サービス企業の買収合戦や，ベンチャーキャピタ
ルによる投資熱の高まりなどの現象もある．しかし，
Web 2.0 はバブル特有の実体のないものではなく，Web
2.0 を牽引するソフトウェアやサービス，コンテンツが存在し，しかもそれらは様々な形で組み合わされて新しい実体が開発・制作されている．
Web 2.0 という用語はいずれ陳腐化するが，実体としての Web 2.0 は増殖し続けると思われる．今後，Web2.0 の実体を使いこなし，人間の知恵を深める方向へ進
めていくことが重要と考えられる．

解説論文：Web の新潮流

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65

解説論文

シャルと合わせ Web 2.0 の進む方向と合致している．

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（平成 18 年 11 月 8 日受付，19 年 1 月 5 日再受付）

阪田 史郎（正員）▶昭 47 早大・理工・電子通信卒．昭49 同大大学院修士課程了．同年 NEC（日本電気）入社．以来，同社中央研究所にてインターネット，マルチメディ
ア通信，モバイルコンピューティング，
ユビキタスシステム等の研究に従事．
工博．平 9 同社パーソナル C&C 研究所所長，平 11 同社インターネットステム研究所所長．平

9 〜 11 奈良先端科学技術大学院大学客員教授，平 9 〜 11
情報処理学会理事．平 13 情報処理学会フェロー．平 15 〜
17 本会企画理事．平 16 〜 18 情報処理学会監事．平 19 より本会評議員．平 16 より千葉大学大学院教授．
「マルチメ
ディアシステム」（昭晃堂），「モバイルコンピューティング」（アスキー出版），「インターネットと QoS 制御」（裳華房），「イ
ンターネット・プロトコル」，「ユビキタス技術 無線 LAN」，
「組込みシステム」（オーム社），「ワイヤレス・ユビキタス」，「情報家電プロトコル」，「ZigBee センサネットワーク」
（秀和シス
テム）
，
「無線通信技術大全」（リックテレコム）ほか著書・共著
書 30 余．

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

解説論文

伝搬モデルの作り方

─ OFDM 伝送特性評価用広帯域伝搬モデルを例として─

How to Make a Propagation Channel Model̶Wideband Propagation Modelfor OFDM Performance Evaluation as an Example̶

唐沢好男

†

Yoshio Karasawa †Summary

本 論 文 で は， 一 つ の 伝 搬 モ デ ル が で き る ま で を，OFDM（直交周波数分割多重方式）の伝送特性評価用広帯域伝搬モデル［1］を例として，述べてみたい．ここで本論文では，多様な電波伝搬研究のうち，筆者の研究領域であるシステムオリエンテッドな部分，すなわち無線システム設計に資する伝搬モデリングに焦点を絞り，一つのモデルができ上がっていく様子を示す．その題材として，OFDM のガードインターバルを超えるマルチパ
ス遅延がある苛酷な伝搬環境において発生する伝送誤り

紹介する例は，特に，遅延の広がりがガードインターバル（GI）の時間長を超えるような極めて厳しいマルチパス
環境において生じるエラーフロア（送信電力を強くしても軽減できない誤り）を精度良く推定するための電波伝搬モデルである．筆者らはこれを OFDM 伝送特性評価

を，精度良く推定するための伝搬モデルを取り上げる．

用等価伝送路モデル（ETP-OFDM）と呼んでいる．この専門性を維持するために，必要な数式も提示しているが，モデルは，電波伝搬と通信方式（変復調方式）の両分野がモデリングを題材とした私の研究論でもある．

Key words
電波伝搬，マルチパスフェージング，OFDM，等価伝送路モデル，符号間干渉誤り

力を合わせることによって初めて完成する仕組みになっており，通信ソサイエティの皆さんからのアドバイスを頂ける絶好の機会と期待し，これを取り上げた．
タイトルを「伝搬モデルの作り方」と大上段に構えてみたが，もとより，オールマイティな伝搬モデリングの手法などない．一つの伝搬モデリングを語ることによって，
行間ににじむ思いを，この道の後に続く若い人たちに贈1．ま え が き
筆者はおよそ 30 年間，電波伝搬の研究を続けている．
医者と伝搬研究者は，調子が良いときにはお呼びが来な
い因果な職業である．しかし世の中，調子が良いばかりではないので，結構，出番がある．医者が，患者の症状を見て病名を特定し，その治療を行い，また，あるときは病気にならないよう予防を行うのに対して，伝搬研究
者は，伝搬劣化現象を解明し，その対処を考え，更には伝搬劣化に強いシステム設計に寄与することを，その役割としている．伝搬モデルは，信頼性の高い無線システ
ムを作るときの道具として不可欠なものであり，上記の意味では予防手段の構築になる．
†電気通信大学先端ワイヤレスコミュニケーション研究センター，調布市
AWCC, The University of Electro-Communications, Chofu-shi,
182-8585 Japan

解説論文：伝搬モデルの作り方

るメッセージと受け取ってもらえれば，本望である．

2．OFDM は電波伝搬を克服したか─ステップ 1：
モデル作りは動機付けから─
たとえ話から入りたい．学校の運動会で百メートル競走をする．数人が 1 列に並んで，ピストルの音でスター
ト，ゴールのテープを切った人から順位を付け，終わると，次の組がスタート．最近，この学校では生徒数が増え，効率化のためのやむを得ない措置として，その組が全員ゴールに達しない前に，次の組をスタートさせることにした．しかし，そのスタートの間隔を徐々に短くしていくと，後の組の速い生徒が前の組の遅い生徒を追い抜いてゴールに駆け込むことが起きてしまい，順位が正
しく付けられなくなってしまった．
今，ワイヤレス通信では，同じことが問題になってい67

る．
「生徒数」を「送りたい情報量」，「後の組が前の組を追

ンボル周期：Ts, フェージング周期：Tf に対して，満たい抜いてしまうこと」
を「101011・・といった符号の順番

すべき関係：

が入れ替わってしまうこと（符号間干渉）」と読み替え<<vx

る．この追い抜き現象は，マルチパスという電波伝搬の

TGI

ISI 条件

<<
効率条件

<<

Ts

Tf

（1）

ICI 条件現象によって発生する．例えば，移動通信で，基地局かを示している．屋内で運用される無線 LAN の場合は，ら発射された電波は，いくつもの経路に分かれて反射やTGI を小さくでき，Tf も大きいので，設計上あまり問題

散乱を繰り返し，皆さんの携帯電話に到着する．しかし

ないが，次世代移動通信環境（例えば，5 GHz 帯での高辿ってきたパスの長さの違いによって，到着時間のばら

速移動体通信）を想定すると，性格の異なる二つの電波つきが生じる．より多くの情報を送りたいという時代の伝搬現象（符号間干渉（ISI）を生み出す遅延の広がりと，行く手を阻む困った問題である．

キャリヤ間干渉（ICI）の原因になるドップラースペクト

そこに登場したのが OFDM（直交周波数分割多重方

ルの広がり）の挟み撃ちにあって，式（1）の条件を満たす式）である．OFDM は，広帯域の信号を多数の狭帯域の設計が難しくなってしまう．例えば，屋外での運用とし信号に分割して伝送するマルチキャリヤ方式の一つで，て vx = 2 ms とすると，TGI $ 10 ms としたい．周波数

遅延のばらつきによる符号間干渉に強い伝送方式とし5 GHz, 時速 100 km/h では最大ドップラー周波数 fD はて知られている．無線 LAN や地上デジタルテレビ放送

500 Hz ，すなわち Tf = 2 ms となるので，その 1/100での実用化を皮切りに，次世代の移動通信にもこの技術以下である Ts # 20 ms としたい．そうすると，TGI <<の応用が期待され，広帯域ワイヤレス情報伝送技術の主

Ts の効率条件が満たされなくなっていることに気づく

流になりつつある．では，OFDM によって電波伝搬のであろう．そのため，伝送特性に影響が出ない範囲で，問題が克服されたのであろうか．答は NO である．

ガードインターバルの長さを短くしたいという要求がOFDM 伝送方式では，遅延の影響に強くするため，出てくるであろう．そこで，最適な設計をするために，遅延の広がり時間に対して十分長い時間単位での蓄積

ガードインターバルを超える遅延の広がりがある伝搬型信号処理を行っている．このため，これより短い時間

環境での OFDM の伝送特性（BER のフロア値）
を正確にに環境変化があると，このことによる別の面での信号劣評価ができる伝搬モデルが求められる．しかし，これを化が生じてしまう．自動車などの高速移動体通信では，定量的に評価できる使いやすい伝搬モデルが見当たらドップラースペクトルの広がりによって，速いフェージない．では，自分で作ってみよう，ということになる．

ングが発生する．図 1 は，OFDM を対象とし，遅延ス

第一ステップは「動機付け」
である．

プレッド：vx，ガードインターバル時間：TGI，有効シ

遅延スプレッドστ

伝搬要因1：
遅延広がりによる
信号到達時間のばらつき

要求条件

στ << TGI << Ts << Tf

遅延
TGI

Ts

ガードインターバル

OFDM有効シンボル

OFDM信号：TGI << Ts

フェージングによる振幅・位相変動
Tf /100 以下が必要
Tf = 1/ fD
フェージング周期（fD: 最大ドップラー周波数）

伝搬要因２：
ドップラー広がり
による速い
時間変動

図 1 OFDM の伝送特性を挟み撃ちにする二つの伝搬劣化要因：伝搬パラメータとシステムパラ
メータの間で満たすべき関係

68

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

符号間干渉誤り推定も，この形で表されれば，見通し

3．あるべき形─ステップ 2：基本構造を定める─

が良い．fp と P0 を結ぶ変数 x, y, z は何になるのであろ
広帯域情報伝送の際に問題になる符号間干渉問題にうか．これを介して，fp を定める研究が電波伝搬サイド

ついては，伝搬環境と通信方式が複雑に絡み合うので，の研究，P0 を定めるのが通信方式（変復調技術）サイド「○○伝搬環境における××変調方式の伝送特性」といっの研究になる．

た研究論文が，これまで，世にたくさん出ている．でも，このような個別対処的なものではなく，すべての組合せ

全く異なる要因によって発生する誤りがともに含まれている場合には，各々の要因 a, b, c, ... による BERに共通する本質的な関係はないのだろうか．

（Pe(a), Pe(b), Pe(c), ... ）が 1 より十分小さいならば，次式

誤りの発生量を統計的に評価する場合にはビット誤のようにそれらの和としてよいであろう．

り率（BER）がよく用いられる．電波伝搬による劣化がPe - P e + P e + P e + g(a)ある環境では，平均誤り率（平均 BER）は次の基本式で推定できる．

Pe = ###
x, y, z, g

(b)

(c)

（3）

第 2 ステップは「あるべき形（基本構造）を定める」ことである．

fp ( x, y, z, g )$ P 0 ( x, y, z, g ) dxdydzg 
電波伝搬

通信方式

（2）

4．モデリングの実際─ステップ 3：モデル構築，
ここからが本番─

P0 は伝搬状態を規定する変数 x, y, z, ... の関数で与えられる BER，fp はその伝搬状態（x, y, z, ... ）が発生する確4.1 取り組む伝搬問題率である．このように伝搬現象ごとに fp が，また，変復調方式ごとに P0 が求められていれば，平均 BER を

図 2 は，OFDM 伝送の仕組み（ただし，受信処理部を求めることができる．複雑と思われている電波伝搬の性除く）を表しており，伝送したい入力信号，それをブロッ

質とディジタル伝送特性との関係も式（2）のように整理ク化して逆フーリエ変換し，先頭部にガードインターバ

してみると「伝搬」と「通信方式（変復調方式）」が陽に分ルを付加した送信信号，その信号が伝搬するチャネルの離されていて分かりやすい．

インパルス応答，そして，マルチパス波が合成された受式（2）の典型的な例は，フェージング環境下で熱雑音

信信号を模式的に示している．図の例では，最初の 2 波による誤り発生の平均 BER を求める問題で，その場合はガードインターバル以内の遅延，3 波目はガードインには，P0 は CNR（搬送波電力対雑音電力比）の関数でターバルを超える遅延を表しており，受信側では，それ表される BER，fp は CNR の確率分布（レイリーフェー

らの合成信号を図のタイミングで切り出し，ブロック処

ブロック iブロック i -1

入力信号

送信信号

ブロック i +1

Ts

IFFT (or IDFT)

TGI

ガード
インターバルTs
サイクリックプレフィックス

インパルス
応答

伝搬チャネル

遅延 τ

受信信号

遅延がGI 以内で波形ひずみが生じない成分++
ブロック i -1の信号が混入ブロック i

遅延がGI を超え ISI
及び ICI による波形
ひずみが生じる成分

図 2 OFDM 伝送の原理と符号間干渉発生のメカニズム

解説論文：伝搬モデルの作り方

69

解説論文

ジングの場合であれば，指数分布）となる．

理を行うものとする．切り出された受信信号を見ると，その一部に，すなわち 3 番目の波の先頭部に，前のシン

fk =ボル（ブロック i -1）のデータが含まれていることが分

k
Ts

（4）

( k = 0, 1, 2, g, K - 1 )かる．この信号が，受信信号抽出に干渉を与えることにとなる．ここで，K は OFDM のサブキャリヤ数である．

なり，
符号間干渉（ISI）と呼ばれる．また，
ガードインター

伝搬チャネルの瞬時瞬時の状態はインパルス応答で表

バル以内の遅延であれば，その切り出された信号は，遅されるが，この周波数 fk におけるインパルス応答 hk は，延の大きさによらずちょうどデータ 1 周期分の信号を含むのに対して，ガードインターバルを超えた波は，周M

h k ( x ) = ! { ai exp (- j2r fk xi) d ( x - xi)}

期の途中でブロック i の信号が一部消えてしまうので，受信信号に対して行われるフーリエ変換時に直交性の

（5）

i=1

となる
（図 3（a））．ここで d はデルタ関数である．

劣化として現れる．これは，キャリヤ間干渉（ICI）と呼受信側でガードインターバルを除去するタイミング

ばれる．このことから分かるように，ガードインターバ

を，到来波の先行波を感知した後の x = TGI とする（図ルを超えた遅延を有する波を受信すると，ISI と ICI の2）．このガードインターバル区間は OFDM 信号の最後両方が混在して現れることになる（図 1 の説明では，の TGI 部分がコピーされてそのまま使われるサイクリッ

ドップラー広がりによる ICI との混乱を避けるために，

クプレフィックス（Cyclic Prefix：CP）が取り入れられ遅延による劣化を ISI としてきたが，厳密には ISI +ている．ガードインターバル時間以内に到着する波（xiICI が正しい）．

# TGI）はサイクリックプレフィックスの働きで符号間

このマルチパス環境がレイリーフェージングである
ときに，この環境において発生する伝送誤り（BER）の平均値を推定したい．この推定式を得るための伝搬モデル構築が目的になる．
4.2 OFDM 信号に対する伝送路表現：瞬時環境の表現
OFDM 変調信号の k 番目のサブキャリヤの周波数をfk とすると，等価低域系（ベースバンド系）では，干渉が発生せず，一次変調信号の dk の OFDM 復調信t は次式のようになる．
号dkM0

t = d ! a exp (- j2r f x )
d
k
k
i
k i

（6a）

i=1

（6b）

/ c 0, k d k

ここで，M0 はガードインターバル時間以内に到着する

hin, k (τ ) = c 0, kδ (τ )Amplitude

Amplitudehk (τ )

0delay τTGI-TGI

hout, k (τ )delay τ

0

(a)

(b)

(c 0, k + c1, k) δ (τ )c 0, k δ (τ )

∆τ e

0
(c)

delay τc2, k δ (τ - ∆τ e )Amplitude

Amplitudec 1, k δ (τ )c2, k δ (τ - ∆τ e )

∆τ e

0

delay τ(d)

図3 等
 価 2 波モデルを得る手順：インパルス応答で表されるマルチパス環境を，どこまで簡易に表現できるか70

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

①

二つのインパルス応答 hout, k と he, out, k の伝達関

ネルの信号の復調に対しては，ガードインターバル時間

数（インパルス応答をフーリエ変換したもの）の値が周波以内のパスは遅延の広がりをもたない一つの波として受数 fk において等しい．

信されるのと等価である．よって，この部分のインパル
ス応答 hin, k は c0, k d(x) として 1 波にまとめることがで②

おいて等しい．
③

きる（図 3（b））．

二つの伝達関数の一次導関数の値が周波数 fk に
2 波の遅延差 Dxe については，定常状態にある統

ガードインターバルを超える部分，すなわち，xi >計的環境のもとで生成されるインパルス応答の 2 波モデTGI の波に対しては，ガードインターバルが付加されてル変換において，上記で定められる c1, k と c2, k の変化がいない OFDM 変調波が遅延 x = xi - TGI で到来する場

無相関となる値を選ぶ．
図 4 は，この三つのルールの意味を説明している．上合と等価となり，この部分のインパルス応答 hout, k は記ルールの①と②は，周波数 fk での伝達関数の値と傾M

hout, k ( x ) =きが実際のものと 2 波モデルでそれぞれ等しくなるよう! { ai exp (- j2r fk xi) d ( x - xi + TGI)}

i=M0+1（7）となる（図 3（b））．

に合わせ込みたいというルールであり，直感的にも納得できると思う．ルール③は，図で直接には説明できないが，無相関となる遅延量の選択は，後の統計的処理にお結局，サブキャリヤ k におけるインパルス応答は上記
二つのインパルス応答の和で表される．

いて計算式の導出を容易にするもので，なおかつ，この近似が結果としても fk を中心とした近似範囲を最も広ガードインターバルを超えた部分のインパルス応答

くするという意味において最適値を与えるものとなる

hout, k を更に簡略化したい．この簡略化は，筆者らが以［4］．この三つのルールにより，
c1, k, c2, k, Dxe が定まるが，前に，シングルキャリヤシステムの符号間干渉誤り推定

ここでは，後で用いる Dxe のみを示す．

や再生クロックのサイクルスリップ発生の推定のために
作 り 上 げ た 等 価 伝 送 路 モ デ ル（Equivalent Trans-

2

Dxe =

mission-Path model: ETP model）［2］〜［5］が役に立つ．

2xm, out + xx, out
xm, out（9）

詳細は，専門書としてまとめている文献［6］（の第 6 章とここで，xm, out は GI を超えた部分の遅延プロファイル

第 8 章）を見て頂きたいが，hout, k はインパルス応答の等の平均遅延，vx, out はその遅延スプレッドである．最終

価変換を行って，次式で表される 2 波モデル he, out, k に的に，OFDM 信号に対して，次式の等価インパルス応近似できる（図 3（c））．

答 he, k が得られる（図 3（d））．
（8）

he, out, k = c1, k d ( x ) + c2, k d ( x - Dxe)

この式の係数 c1, k, c2, k 及び遅延間隔 xe を次のルールによって定める．

he, k = ( c 0, k + c1, k) d ( x ) + c2, k d ( x - Dxe)（10）

このようにして得られた瞬時環境表現 2 波モデルは，実際のインパルス応答を用いての BER の比較評価にお実際のチャネルの伝達関数

ルール１：値が等しい
ルール２：傾きが等しい

周期1/∆τ eルール３：周期の最適化＝近似範囲の最大化

２波モデルで近似したチャネルの伝達関数
サブチャネル k のキャリヤ周波数周波数fk

図 4 等価伝送路モデルを構築するための三つのルール

解説論文：伝搬モデルの作り方

71

解説論文

波の数である．この式から明らかなように，各サブチャ

いて，極めて良い一致が見られ，モデルの妥当性が実証

独立で（4.2 のルール③で定めた Dxe により），また，位されている［7］．

相差 z は 0-2r で一様分布するので，Dxe を式（9）で与4.3 OFDM 信号に対する伝送路表現：統計的環境のえられる場合の r と z の結合確率分布 fp（r, z）は次式

表現

となる．

符号間干渉による誤りなど，熱雑音以外の誤りは軽減
困難な誤りと呼ばれ，送信レベルを上げてもそれ以上にfp ( r, z; Dxe) =良くならないフロア値をもつ．このフロア値の推定にお=いては，信号強度の値そのものは問題にならず，2 波モ
デルの場合，2 波の振幅比 r（= |c2, k / (c0, k + c1, k)|）と位 相 差 z（=z2-z1）， 及 び， 遅 延 差 Dxe が， 瞬 時 の1 3# f1 ( z ) f2 ( zr ) zdz
2r 0
Pe, 1 Pe, 2 rr ( Pe, 1 r2 + Pe, 2) 2

（12）

遅延プロファイルが指数関数型で遅延スプレッドがBER の変数になる．これからしようとすることは，図vx の場合，fp は次式となる．

5 に示すように，任意のインパルス応答で与えられる環

f p ( r, z )境と，前節で示した 2 波モデルで置き換えたときの，Dxe 一定のもとでの変数 r, z との対応付けである．電波伝搬サイドからは fp(r, z: Dxe) の確率分布を求めること=が， 通 信 方 式 サ イ ド で は 2 波 モ デ ル に 対 す る 誤 り 率Po(r, z: Dxe) を与えることが，式（2）で BER を求めたい

2r < (1 -TGIT1n 2 exp d- GI n r
exp d2
vx
vx

TGI
T
1
1
n 2 r2 + exp d- GI n F
exp d2
vx
2
vx

2

（13）

としてスタートしたモデリングの役割分担となる．

上式から，ガードインターバルを超える非常に長い遅延

統計的推定の場合は，定常状態での多数のインパルス

スプレッドをもつ指数関数型遅延プロファイルの環境

応答 h(x) を電力平均して得た遅延プロファイル p(x) かでは，電波伝搬サイドからのキーパラメータ（影響パラら，2 波モデル he(x) に対応する遅延プロファイル pe(x)メータ）は，ガードインターバル長と遅延スプレッドのへの変換がモデル化の出発点になる．この遅延プロファ

比（TGI /vx）のみであることが分かる．

イルは，pe ( x ) = Pe, 1 d ( x ) + Pe, 2 d ( x - Dxe )(1 -4.4 平均 BER の推定：伝搬研究と通信方式研究の連

（11）

係プレーで
BER 推定の基本式は式（2）であるが，4.4 でキーパラの形になる．ここで，Pe, 1 は，先行波に組み入れられる

メータ x, y, z が明確になったので，これで書き直すと

c0, k + c1, k の平均電力，Pe, 2 は遅延波 c2, k の平均電力で次式となる．

あり，平均電力はどのサブチャネルも同じであるので添字 k が外れている．Pe, 1 と Pe, 2 の式表現については，Pe ( Dxe) = ## fp ( r, z; Dxe) $ P 0 ( r, z; Dxe) dzdr （14）遅延プロファイルを規定する諸パラメータとガードイ

伝搬

ンターバル長 TGI の関数として表されるが，詳細は文献［1］を見てほしい．

方式

2 波モデルで表した
r と z の確率分布

レイリーフェージング環境では 2 波の振幅 r1, r2 の確変数を固定した 2 波
モデルでの BER

率分布 f1, f2 はともにレイリー分布をし，かつ，変動は

OFDM(TGI )h (τ )

等価変換

r = r 2 /r 1
φ =φ 2 / φ1r 1e jφ 1
r 2e jφ 2∆τ eτ

r, φ 空間へのマッピング（状態発生確率：fp）

φ∆τ e
fp(r, φ )(r, φ )r

図 5 マルチパス環境のインパルス応答の等価 2 波モデル近似（r, z 空間へのマッピング）

72

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

解説論文

この計算において，2 波モデルの振幅比・位相差・遅延ってみよう．

差を与えて，その状態で BER を算定する P0 の計算式が必要であるが，そのような便利な式があることを筆者
はいまだ知らない．そこで，次善の策として，Dxe / Ts

5．モデルから見えてくるもの─ステップ 4：キー
パラメータを知る─

ごとに r と z での BER を事前にシミュレーションで求めてデータベース化しておき，これを計算のつど，呼び式（14）で表されるモデルの一般形は，伝搬環境がどの出して用いる方法をとっている．筆者らはこれを BER

ようなものであってもそれを 2 波モデルの r, z 結合確

マップと呼んでいる．その場合でも，Dxe / Ts の異なる率分布 fp で表すことでよく，サブキャリヤに対する変値に対してそれぞれ BER マップが必要なので，データ復調方式がどのようなものであっても 2 波モデルに対ベースが膨大になったり，データベース作成に長い時間する BER フロア P0 で表せばよい，ということを意味が必要になり，最初からシミュレーションで求めればよしている．すなわち，伝搬環境がレイリーフェージング

い，という事態に陥るおそれがある．そこで，筆者らは，環境であっても，仲上・ライスフェージング環境であっ

BER マップに見られる不思議な性質（一種の形状相似てもよく，変復調方式が，QPSK でも QAM 変調でも性）を利用して，変復調ごとに 1 枚だけ BER マップが同期検波でも遅延検波でもよく，すべて，伝搬サイドであれば，それ以外の Dxe / Ts の値に対する BER マップ

は fp を定めることに，通信方式サイドでは P0 を定めるは，その 1 枚の BER マップからスケーリングにより求ことに注力すればよいということになる．これが，3.

める方法を提案している［8］．しかし，このような BERの冒頭に述べた「○○と××の組合せを個別に対処する

マップ利用は，計算の利便性やモデルの美しさを著しくのではなく，汎用的な法則がないだろうか」という問い

阻害しており，通信方式サイドから P0 の良い計算式をへの答である．これを整理してまとめたのが図 7 であ頂きたい，というのが筆者ら（すなわち伝搬サイドからる．「電波伝搬」と「通信方式」の関係は複雑とおそれらの）希望である．

れ，伝送特性解析も手ごわいと思われている向きもある

提案モデルの精度評価は文献［1］に詳しく述べている
ので，ここでは，その一例のみを示したい．図 6 は指数が，式（14）のように整理してみれば，両者の役割分担は極めて明確である，といえよう．

関数型遅延プロファイルをもつレイリーフェージング環

モデル化された式（9），式（13），式（14）を見ると，移境での 16QAM 伝送に対して BER フロア値を，TGI / vx,

動通信で一般的に用いられる指数関数型遅延プロファ

vx/Ts に対して，計算値とシミュレーション値を比較しイルをもつレイリーフェージング下での広帯域伝送特て示している．両者がよく一致していて，モデルが妥当性に関しては，次のパラメータがキーパラメータであるであることが分かる．

と理解できる．

第 3 ステップは「モデル作りそのもの」
である．物理を損なわない前提で，可能な限りシンプルなものにこだわ①

長の比：TGI /Ts②

1

ガードインターバル長と OFDM の有効シンボル
遅延スプレッドと OFDM 有効シンボル長の比：

vx/Ts

16ＱＡＭ

上記二つのパラメータのうちの一つを③ ガードインターバルと遅延スプレッドの比：

0.1

TGI /vxで置き換えてもよい．上記パラメータ値が同じ環境で

BER floorAστ /Ts =A: 10/128 = 0.078
B: 7.5/128 = 0.059
C: 5/128 = 0.039
D: 2.5/128 = 0.020
E: 1.5/128 = 0.012

0.001

0.0001は，同じディジタル伝送特性推定値を得る．図 8 にこの

B
C

0.01

0

1

2

関係を示している．

D

図 9 は 16QAM 変調方式に対する BER フロア値を上E

記二つのキーパラメータに対して示している．この図から，次のことが読み取れる．
①
3

4

5

Guard interval/Delay spread: TGI / στ
図6 B
 ER フロア値のシミュレーション値と ETP-OFDM モデルによる計算値との比較（サブキャリヤ変調方式：16QAM,
K = 128, 離散型指数関数型遅延プロファイル）

解説論文：伝搬モデルの作り方

遅延スプレッドが有効シンボル長の 5% 以上になると，ガードインターバルを大きくとっても，その効果が顕著には現れてこない．
② 逆の意味で，遅延スプレッドが有効シンボル長の3% 以下になると，ガードインターバルを大きくとることの効果が顕著に現れてくる．
第 4 ステップは，「得られたモデルから，結果を支配す

73

電波伝搬サイド

通信方式サイド

TGI

∆τ e
伝搬環境
遅延プロ
ファイル p(τ )

等価２波
モデル
遅延プロ
ファイル：
pe(τ )

・Rayleigh・NakagamiRice∆τ e , r, φ を
P0 固定して

fp

与えるとき
の BER
(BER map)

fpP0dφ dr

OFDM(Ts, TGI )
・各種
変復調方式

伝送特性
（BERフロア）

図 7 遅延の広がりが GI を超えるマルチパス環境での OFDM の伝送特性評価（ETP-OFDM）における電波伝搬と通信方式の関係

log p

delay spread
Key parameters:στ
guard interval(1) TGI /Ts(2) στ /Ts

delay
TGI

effective
symbol periodTs

図 8 OFDM 伝送特性評価のキーパラメータ（レイリーフェージング，指数関数型遅延プロファイル）

1

16QAM

10-1

BER floor

10-2
10-3

広がりが大きい苛酷な電波環境に対する OFDM 伝送特

0.15
0.1

性を解析するための伝搬モデルを述べてきた．この対策

0.07

Input Multi-Output）が，その対策として有望であるこ

0.05

と
［9］
を示唆するにとどめたい．
うに，もう一方の伝搬問題として，ドップラースペクト

0.02
10-5
0.01
10-6

0

0.05

ル広がりによる特性劣化（ICI）が OFDM には存在する．

0.015
0.1

も種々研究され始めている．ここでは，MIMO（Multi-

なお，ここでは取り上げなかったが，図 1 に示したよ

0.03

10-4

OFDM のガードインターバルを超えるような遅延のστ /Ts = 0.2

これに対してもモデル化の研究が進んでいるが［10］，両0.15
TGI /Ts

0.2

0.25

0.3

図 9 二つのキーパラメータ（TGI /Ts と vx/Ts）に対する BER フ
ロア値（16QAM）（指数関数型遅延プロファイルを有するレ
イリーフェージング環境）

るキーパラメータを知る」
である．
このことによって，改めて，伝搬測定をしたい場合の，測定指針の策定や測定の効率化に大きな寄与をもたら者の影響が混在する環境では，解析が非常に複雑になる（式（3）のように割り切ってしまえば話は簡単であるが，果たしてうまくいくであろうか）．このダブルセレク
ティブ伝搬環境（＝周波数選択性と時間選択性の混在），
更には，MIMO など，アレーアンテナ適用時に考慮が必要な空間選択性を加えたトリプルセレクティブ伝搬
環境の解析・モデル化や伝送劣化対策技術については，
ぜひ，若い人にチャレンジしてほしい．

すであろう．

74

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

び

筆者らが最近，力を入れて取り組んでいる「OFDM 伝
送特性評価用等価伝送路モデル（ETP-OFDM）」の研究
を例に，電波伝搬のモデル化の研究の一端を紹介した．
筆者が，研究者としてまだ駆出しであったころ，筆者の上司であった（故）山田松一博士から，論文の書き方について薫陶を受けた．それは，更に先人の言葉であるとして，「研究は山道を手探りで道に迷いながら行きつ戻
りつ進むようなものであるが，やがてある見通しの良いところにたどり着く．それを論文にまとめるときには，
到達点から出発点を振り返って，最短コースを見定め，
あたかもその道を登ってきたかのように簡潔にまとめなさい」．これは一種の美学であり，本論文も，そういうまとめ方をしている．実際の歩みは，引用文献を時代を追って見て頂ければ，理解頂けることと思う．しかし，伝搬モデルの構築に際して，物理の本質を見通せるよう，可能な限りシンプルにしたい，美しいものにしたいという執念は，最初から一貫して変わっていない．池上
文夫先生（京都大学名誉教授）の「（電波伝搬が物理現象であることはいうまでもないが）装置の反応もまた物理現象である［11］」の思想は，まさに，このモデリングの原点である．
今回の ETP-OFDM モデルの下敷きになっている（シ（平成 18 年 11 月 26 日受付，12 月 26 日再受付）

ングルキャリヤ）ETP モデルをまとめた投稿論文［2］，［3］が，なかなか採録にならず苦労したことも今となっては懐かしい．その後，このテーマでの招待論文［12］，唐沢 好男（正員）［13］や信学会論文賞［1］を頂くに至り，振られ続けた彼▶ 1977 国際電信電話（株）（現 KDDI）入女からようやく微笑が訪れた気分で，研究者として息長社．同社研究所，国際電気通信基礎技

くやることの喜びを禁じ得ない．若い研究者にとって投術研究所（ATR）勤務を経て，1999 電通
大（UEC）教授，2005 〜 2007 同大先端稿論文の返戻通知は人生の否定を感じるくらいにショッワイヤレスコミュニケーション研究セクであると思うが，自信をもって投稿した論文は，1，2ンター（AWCC）センター長．電波伝搬

度の返戻通知にめげず，タフになってほしい．もし，私もあのときギブアップしていたら，この拙稿はなかったのであるから．
文
献［1］ Y. Karasawa, N. Gejoh, and T. Izumi, “Modeling andanalysis of OFDM transmission characteristics inRayleigh fading environment in which the delay profile
exceeds the guard interval,” IEICE Trans. Commun., vol.
E88-B, no.7, pp.3020 ─ 3027, July 2005.
［2］ Y. Karasawa, T. Kuroda, and H. Iwai, “The equivalenttransmission-path model ─ A tool for analyzing error
floor characteristics due to intersymbol interference innakagami-rice fading environments,” IEEE Trans. Veh.
Technol., vol.46, no.1, pp.194 ─ 202, 1997.
［3］ Y. Karasawa, T. Kuroda, and H. Iwai, “Cycle slip in clock
recovery on frequency-selective fading channels,” IEEE
Trans. Commun., vol.45, no.3, pp.376 ─ 383, 1997.
［4］ H. Iwai and Y. Karasawa, “The theoretical foundation

解説論文：伝搬モデルの作り方を軸足としたワイヤレス情報伝送技術の研究・教育に従事．1980 〜 1990 年代に構築した「衛星回線海面反射フェージング推定法」，「対流圏シンチレーション
推定法」，「衛星回線降雨減衰推定法」，「陸上移動体衛星伝搬推定法」は，ITU-R（当時 CCIR）の無線回線設計勧告手法に採用され，「降雨減衰推定法」を除く三つの計算法は，今も現役として世界各国で無線回線設計に用いられている．電波伝搬の研究により，1998 電波功績賞（ARIB），2006 国際コミュ
ニケーション基金優秀研究賞（ICF），2006 本会論文賞（2 件）
受賞．趣味将棋，昨今のコンピュータ将棋ソフトの実力急向
上を実感．

75

解説論文

6．む す

and applications of equivalent transmission-path model
for assessing wideband digital transmission
characteristics in Nakagami-Rice fading environments,”
IEICE Trans. Commun., vol.E79-B, no.9, pp.1205 ─ 1214,
Sept. 1996.
［5］ Y. Karasawa and H. Iwai, “ Enhancement of the ETP
model: How to calculate BER due to ISI for wideband
digital transmission in Nakagami-Rice fading
environments,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol.49, no.6,
pp.2113 ─ 2120, Nov. 2000.
［6］ 唐沢好男，ディジタル移動通信の電波伝搬基礎，コロナ社，
2003.
［7］ 下条則之，唐沢好男， 遅延の広がりがガードインターバル
を超えるマルチパス環境における OFDM 伝送特性の等価
伝送路モデルによる解析， 信学論（B），vol.J85-B, no.11,
pp.1904 ─ 1912, Nov. 2002.
［8］ 和泉隆亮，下条則之，唐沢好男， OFDM 伝送特性評価用
等価伝送路モデルに用いる BER マップの簡易作成法， 信
学論（B），vol.J87-B, no.9, pp.1514 ─ 1523, Sept. 2004.
［9］ Xa Nguyen，谷口哲樹，唐沢好男， 遅延の広がりがガード
インターバルを超えるマルチパス環境における MIMO 構成
OFDM の伝送特性，信学論（B），vol.J87-B, no.9, pp.1467
─ 1476, Sept. 2004.
［10］ T. Wang, J. G. Proakis, E. Marsy, and J. R. Zeidler,“ Performance degradation of OFDM systems due toDoppler spreading,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol.
5, no.6, pp.1422 ─ 1432, 2006.
［11］ 池上文夫， 伝搬研究の変化と進展，究極の通信への温故知
新，信学技報，A・P92-47, 1992.
［12］ 唐沢好男， 広帯域移動通信の多重波伝搬理論とモデリング
─等価伝送路モデルによる「伝搬」と「システム」の橋渡し，
信学論（B），vol.J83-B, no.12, pp.1651 ─ 1660, Dec. 2000.
［13］ Y. Karasawa, “ Multipath propagation theory andmodeling in wideband mobile radio: The ETP model
connecting propagation and systems, ” The Radio
Science Bulletin, no.302, pp.5 ─ 15, p.26, Sept. 2002.

論評・サーベイ論文

光ネットワーク技術の進展
Advances in Photonic Network Technologies

佐藤健一

†

Ken-ichi Sato†

Summary

グ技術が 2000 年代以降に導入が開始された状況であり，将来に向けた大きなポテンシャルを有する発展途上の重要な技術領域といえる．また，光本来の波動としての性1980 年代初頭の光ファイバ通信の導入に始まり，近年の波長ルーチング技術の導入に至るまで光ネットワーク
技術は大きな進化を遂げ，現在の IP ネットワークの急速な発展を支えてきた．ネットワークを構築する上で光技
術と電気技術は相補的な関係にある．そのため光ネット
ワーク技術の次の発展を考える上で，ネットワーク転送

質を通信機能に生かすための研究開発はいまだその初期段階にあり，今後の更なる進展が期待される．ネットワー
クを構築する上で，光と電気は相補的な関係にあり，どこまでを電気技術で実現しどこからを光技術で実現すべ
きかは，網内で運ぶべきトラヒック量などの外部要因と機能の進化の概要を理解していることは重要である．本

電気技術並びに光技術の進展の相対的なスピードに依存

論文ではここ 10 〜 15 年間のネットワーク技術の進展をしている．すなわち，今後の光ネットワーキング技術の概観し，光ネットワーク技術の役割と今後の発展の方向

進展を考える上でも，電気技術をベースとするネットに関して述べる．

Key words
光ネットワーク，フォトニックネットワーク，メトロネッ
トワーク，バックボーンネットワーク，ROADM，OXC

ワーキング技術との関連を理解することが重要である．
本論文では，加入者系，メトロ・コアネットワークにおける光ネットワーク技術の役割を，電気技術の進展と併せて述べる．2. ではブロードバンドと光加入者の進展，
3. でメトロ及びバックボーンネットワークの進展を述べる．IP トラヒックの特性，波長ルーチング，光スイッ
チ等にも言及する．4. ではブロードバンド IP ネット

1．ま え が き

ワーク技術の進展を説明する．5. では次のステップとして重要な光ネットワーキング技術に言及する．

日本における光伝送技術は 1982 年に 32 Mbit/s の光伝送方式が導入されて以来［1］，その後の 20 年間で 4 けたに及ぶ伝送容量の拡大が実現され，今日のブロードバ

2．ブロードバンドと光加入者の進展

ンド時代の基盤を築いたといえる．伝送容量の観点ではブロードバンド加入者の増加の割合は，初期のモバイ

1990 年代の中ごろ以降，多重化の重要な方式としてルやナローバンドインターネット加入者の増加の割合を

WDM（Wavelength Division Multiplexing）が導入され，しのぐスピードで増加している．OECD（Organization

現在ではファイバ当り 1 Tbit/s を超える方式が実用化

for Economic Co-operation and Development）加盟国にされるとともに，14 Tbit/s を超える容量の伝送実験がおける各種通信サービスの導入初期からの増加の様子を行われている［2］．ポイントツーポイントの光伝送技術か比較したものを図 1 に示す［4］．図 2 に 100 kbit/s 当り

ら進化したネットワーキング技術［3］としての光ネットに換算した世界各国の月額のインターネット料金の比較

ワーク技術は，光領域でルーチングを行う波長ルーチンを示す［5］．2003 年の 4 月の時点では，トップ 10 のう†名古屋大学大学院工学研究科，名古屋市
Graduate School of Engineering, Nagoya University, Nagoya-shi,
464-8603 Japan76

ち 6 か国がアジアパシフィックであったが，2004 年の12 月にはアジアパシフィックは 4 か国となり，ヨーロッ通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

論評・サーベイ論文

（百万）
200
180

加入者数

160
140

ナローバンドインターネッ
トアクセス
（固定網）
(1992〜2001)

120
100

ブロードバンド(1997〜2003)

80
60

セルラ
(1985〜1995)

40

ISDN
(1989〜1999)

20
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

年

図 1 初期 10 年間におけるサービスの浸透（OECD 加盟国）

図 2 100 kbit/s に換算した毎月のインターネット料金の比較（単位：US $）化が大幅に進展していることが分かる．特に料金水準は
1 年半の期間で約 3 分の 1 に低下していることが分かる．世界各国においてブロードバンドアクセス技術としては，DSL（Digital Subscriber Line）が中心として用いられている．2006 年 6 月における世界の DSL 全体の伸び率は 38%，加入者総数は 1 億 6,400 万人にのぼる．
その中でアジアの占める割合は 18% であるが，中国，
日本がそれぞれ 3,300 万，1,400 万を超え，加入者数で第 1 位 と 第 3 位 を 占 め て い る［6］．日本においては
FTTH も急速に浸透しつつあり［7］，2006 年 6 月現在の加入者数は 630 万を超え，ケーブルテレビを含めたブ

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展

100
ブロードバンド加入者の割合（％）

パ諸国においても加入者系のブロードバンド化と低料金

ADSL/DSL

80
60
40

HFC (CATV)
FTTH

20
0
2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q
2002
2003
2004
2005
2006

図 3 日本のブロードバンド加入者の割合

77表 1 日本とアメリカの光加入者系の比較
日 本

アメリカ

BB アクセスの割合

Cable：ADSL：FTTH= 14：62：24（June 2006）

Cable：ADSL：FTTH= 58：41：1（Dec. 2005）

アンバンドリング

義務（NTT 東西）不要（FTTH/FTTC）（DSL も不要）

方 式

FTTH

FTTN/FTTC /FTTH

ビデオ

RF オーバレイ
IP マルチキャスト（TD-TV）

RF オーバレイ（Verizon）
IP-TV（at&t）

ループ長60%：2 km 以下

55%：2.7 km 以下

家の密度（東京）6,400/sq.mile（全国平均）320/sq.mile（New York）3,200/sq.mile（全米平均）32.8/sq.mile

集合住宅の割合

約 40%

20% 以下

アクセス技術BPON，メディアコンバータ
EPON（1 Gbit/s）

BPON/GPON

ラストマイル架空ケーブル主体

地下埋主体（60 〜 70%）

ロードバンドの総加入者数は 2,400 万を超える状況にあ

10000

日本
アメリカ

る［8］．FTTH の 1 年間（2005 年 7 月から 2006 年 6 月）

アメリカ
（パス）

比べるとその増加が著しいことが分かる．DSL は 2006
年の第 2 四半期より絶対数が減少に転じ，ブロードバン
ド加入者数に占める FTTH の割合は既に 1/4 を超え，更に増加している（図 3 参照）．その結果，
家庭へのブロードバンドの浸透率はほぼ 50% に達し，既に 70% を超え

加入者数
（千）

の伸び率は 85% であり，DSL の同時期の伸び率 3% と
1000

100

た韓国には及ばないものの引き続き今後の増加が予測さ

米 国 に お い て も，FTTx（FTTN, FTTP, FTTH,
FTTB, FTTC の 総 称．N：Node/Neighborhood, P：

Q

Q

06
4

20

Q

06
2

20

Q

05
4

20

Q

05
2

20

Q

04
4

20

Q

04
2

20

Q

03
4

20

Q

03
2

20

Q

02
4

20

Q

02
2

02
1

る．

10
20

にその安価な料金体系が大きなドライブ要因となってい20

れる．日本におけるブロードバンドアクセスの浸透は特年
図 4 日本とアメリカの FTTH の進展

Premises, H：Home, B：Building, C：Curb）が大きく進展しつつある．特に 2000 年代初頭のバブル崩壊後かビス提供に向けた基盤づくりの一環として重要な施策とら投資を控えていた主要な地域電話会社（BellSouth（現いえよう．一方，同じ FTTH といっても日本と米国でat&t），SBC（現 at&t），Verizon）が 2003 年 6 月に共同

はその外部状況が大きく異なる．表 1 に日本と米国ので FTTP に関する RFP（Request for Proposal）を発行

FTTH を取り巻く環境の違いを示す．

した．これは，2003 年 2 月の FCC（Federal Communi-

政策的な大きな違いとしては，日本においてはドミナ

cations Commission） の ブ ロ ー ド バ ン ド に 関 す る 規

ントなキャリヤに対してファイバのアンバンドルが課せ制緩和すなわち，ILEC（Incumbent Local Exchange

られるが，アメリカにおいては前記 FCC の裁定によりCarrier）が FTTP を銅線と重複せず新規に提供する場

アンバンドル義務はなく，電話会社（ILEC）が FTTH合，あるいは FTTP を銅線に重複して提供する場合でサービスを提供するにあたっての大きなインセンティブも銅線が残置される場合にはアンバンドル義務（他事業を与える施策となっている．図 4 に日本とアメリカの者が設備に接続できるようにすること）は撤廃）を受けた

FTTH 加入者数の比較［8］，［9］を示す．アメリカの「パものであり，1996 年に DSL の導入コストを下げるため

ス［10］」で示される加入者数は，契約後通常のサービスに共同で行った RFP の手法と似ている．
米国ではブロー

準備期間（例えば 30 日）でオペレータがサービスを提供

ドバンドの約 7 割がケーブル（CATV）であり，ケーブ

することができるポテンシャルな加入者数を示す．アメルによる最近の VoIP（Voice over IP）サービス提供のリカでは 2006 年 9 月には加入者数が 100 万加入を超え動きを含めて厳しい競争状況にある ILEC にとって，現た．まだ日本の加入者数の 1/6 程度ではあるが，順調に段階では収益は必ずしも明確でなくても次の世代のサー増加しているといえる．同時点でのパス数は，約 610 万78

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

家庭への普及率

家庭への普及率論評・サーベイ論文

図 5 日米の情報機器の家庭への普及の様子加入である．パス数は 2004 年の第 3 四半期に急増しているが，これはアンバンドリング義務の撤廃を受けた

3．メトロ及びバックボーンネットワークの進展

ILEC の 対 応 を 示 し て い る． ア メ リ カ に お い て は，Verizon が FTTH 主体のサービスを推進しているもの

3.1 IP トラヒックの特性とネットワークアーキテクチャの，at&t はグリーンフィールド以外は FTTN 主体であメトロ及びバックボーンネットワークにおいてどのよる．アメリカと日本の他の大きな違いとして地理的な要

うなネットワークアーキテクチャが最適となるかは，地因がある．日本は人口密度も高く，また集合住宅の割合

理的条件や流通するトラヒックの特性に大きく依存すも高いこと，平均ループ長が相対的に短く，またラストる．以下では北米のネットワークを例にとり，これを説マイルとして架空線を用いること（アメリカはかなりの

明 す る． 図 6 に 北 米 の 代 表 的 な キ ャ リ ヤ AT&T（ 現割合が地下埋）などにより，FTTH の投資の大半を占め

at&t）におけるバックボーン／メトロネットワークの進展

る建設コストが日本はアメリカに比べて大幅に低く，この様子を示す．電話トラヒックが大半を占めていたれらは FTTH の浸透に有利な要因となっている（表 11990 年 代 の 半 ば ご ろ ま で は，PDH（Plesiochronous

参照）．

Digital Hierarchy）に基づく DCS（Digital Cross-connect

このような新しい技術の浸透の傾向には日本とアメリ

System）ベースあるいはパッチパネルを用いたメッシュ

カで特徴的な傾向が見られる．図 5 に PC，
インターネッタイプのネットワークが用いられていた．1990 年代のト，情報機器などが 5% の家庭に浸透した時点を 1 年目

半ばになると網の高信頼化並びにオペレーションの簡易とし，その後の両国における普及の様子を比較したもの

化のために，早期に標準化された SONET（Synchronousを示す［11］．日本とアメリカを比較して特徴的なことは，

Optical Network） ベ ー ス の ADM（Add-drop Multi-

両国においてブロードバンド，インターネット，カラー

plexer）リングの導入が開始された（図 6）．バックボーン

テレビの普及がほぼ同様な曲線を描くこと，アメリカにネットワークは SONET ADM リング間を DCS ／パッチ

おいては普及が比較的緩やかで 80% の普及率に達するのパネルで結合（ローカルに自動化，グローバルにはオフに 10 年以上かかっているのに対して日本では 6 年程度

ラインオペレーション）したコンカティネイテッドリン

で 80% に達することが分かる．図 5 に示されたブロードグ網構成が広く導入された．ADM リングは構成／運用

バンドについては DSL/Cable が主体であるが，FTTH

がシンプルであり早期に標準化が実現された．その結果，に関しても同じような傾向が見られると考えられる．

キャリヤにとって複数のベンダが選択できるようになった意義は大きく，ADM リングは急速に導入されたが，標準化が遅れた DCS の網的運用はその導入がかなり遅れることとなった．
1990 年代の半ば以降は電話トラヒックに代わりイン

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展

79

図 6 北米（AT&T）におけるバックボーンネットワーク／メトロネットワークの進展

0.7

音声トラヒック（平均744km）
インターネットトラヒック（平均2,729km）

0.6

トラヒックの割合

0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

接続距離
（km）
図 7 電話とインターネットの接続距離の分布（北アメリカ）ターネットトラヒックが急増する．北米における電話とクがその一部の場合は，地域においてはリングタイプのインターネットトラヒックの接続距離の違いを図 7 に示

ネットワーク構成が有効であり，北米では地域網にもす．電話のトラヒックは距離に対して急速に減少する（グSONET ADM リングネットワークが数多く用いられてラビティーモデルと呼ばれる）．すなわち電話トラヒッきた．また，電話トラヒックにおいては，そのトラヒッ

クは一定地域内のトラヒックが大半を占め，地理的に離ク量並びにその増加の程度がそれほど大きくなくかつ予れた相手との通話は相対的に小さい．一方インターネッ

測性が高かったため，計画的にネットワークを設計でき，トのトラヒックは距離依存性が小さく，距離に対してよ

リングネットワークで効率的なネットワーク構築が可能

りフラットな特性を示す．そのため，ネットワークを構であった．一方，1990 年代の後半になるとトラヒック

築する上での要求条件が大きく異なる．電話トラヒックの主体はインターネットとなり総量も爆発的に増大しにおいては，トラヒックの大半が一定の地域内で終始し，た．インターネットトラヒックは，その増加量が極めて

一部がより広域に接続されるため，地理的に階層的な大きいだけではなくその増加の地理的なばらつきが大きネットワーク構成が適している．このように，地域的にく，予測が困難であり，電話網で用いられてきたトラヒッ

閉じたトラヒックが多く，上の階層に出ていくトラヒッ

クに対する計画手法が当てはまらない．例えば，2000

80

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

論評・サーベイ論文

図 8 at&t の IP-TV 配信ネットワークアーキテクチャ

年以降急速に広まったインターネットによるピアツーピのブロードバンド加入者の大幅な増加と相まって，それアのファイル交換サービスによるトラヒックは，現在米に対する IP-TV 配信網の整備が必要となり，特にメト国のトラヒック全体の約 1/3 を占めるといわれる．このロ 領 域 に お い て 大 規 模 な ROADM（Reconfigurable

ような新しいサービスが生まれ，それがユーザに受け入

Optical ADM）の導入が開始された（図 6 参照）．図 8 にれられると極めて短期間に急激なトラヒック需要が生ま

at&t が構築している IP-TV 配信用ネットワークの構成れる．このようにトラヒックが地域に終始せず，しかもを示す［12］，［13］．ROADM によるメトロネットワーク

急激に変化する要因が大きく，かつその需要予測が困難の 構 築 に よ り， 自 動 化 パ ス 設 定，OEO（Optical/

であるインターネットトラヒックに対しては，予測できElectrical/Optical）変換の削減による低コスト化が達成ない大きなトラヒック需要に対応してアダプティブにされた．

ネットワークを拡張できるメッシュタイプのネットワー

3.2 波長ルーチング

クへの適合性がより高いといえる．その他，コンカティ

大容量のルーチングノードを実現する上で，波長ルーネイテッドリング網構成は故障に対する予備パスの配置

チングを導入した 2 階層（電気レイヤ + 光レイヤ）のがリソース的に効率的に行えないため，低コスト化のたルーチングは経済的にも大きなメリットがある．波長多めにもより効率的なメッシュ網への期待が高まった．更重伝送と波長ルーチングを用いた場合は，ノードで終端に，より迅速なサービスプロビジョニング，網全体のオすべきトラヒック（波長パス）のみを波長分波器により伝ペレーションの簡易化の要求の高まりなどにより，2000

送路から分離し，それを電気的に終端処理しルーチング

年代の初頭には，電気レベルでのクロスコネクトを行うを行う．ノードを通過するトラヒック（波長パス）は電気Intelligent OXC（Optical Cross-connect）（インタフェー

終端を行わず，光信号のまま波長でルーチングを行う

ス速度がライン速度をもつ電気クロスコネクト）による［3］．このような構成をとった場合，各ノードで必要な大規模メッシュコアネットワークが導入され，分散シグ

電気終端の容量並びにパケットごとにルーチングを行う

ナリングによる自動化パス設定が可能となった（図 6 参

電気ルーチングの容量は，各ノードでの終端トラヒック照）．これに至るバブルの状況下においては，光クロス分で済む．この効果は，ノードで終端されるトラヒック

コネクトへの期待が高まったが，当時の三次元 MEMSに比べてノードを通過するトラヒックが多いほど，また（Microelectro Mechanical System）スイッチ技術は未成

ノードの処理容量が大容量であればあるほど大きい．一熟であり，またトラヒックの需要がそれほど大きくな

般に，IP のバックボーンネットワークにおいては，中かったため，導入されることはなかった．

継ノードでは約 70% 程度のトラヒックがそのノードを2000 年代（2010 年まで）の中ごろになるとメトロネッ

通過するトラヒックである．一例として図 9 に北米のトワークにおいても大きな進展が見られた．これは前述

40 ノードで構成される IP バックボーンネットワークモ

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展

81

40

25

1,400km

37

35

>90％

1,400km
20

20

30
16

13

10

8

8
6

5

10

12

9

9

5

5

3

3

6000〜7000

5000〜6000

4000〜5000

3000〜4000

2000〜3000

0〜100001000〜2000

1600〜1800

リンク長（km）

1400〜1600

1000〜1200

600〜800

800〜1000

400〜600

0〜200

3
200〜400

0

12

8000〜9000

15

15

15

7000〜8000

割合
（％）

21

20

1200〜1400

割合
（％）

25

回線長
（km）

（ a ）リンク長の分布（ b ） 回線長の分布

図 9 北米における回線長とリンク長の分布（40 ノードモデル）

グレーティング

コリメータ
レンズ アレー分波器
12

1×N ス イ ッ チ（図は 1×4 の例）合波器
1

m

f

f

2

アナログ動作MEMS ミラーアレー（ a ）3D MEMS による 1#4 波長選択スイッチN（ b ）1#N 波長選択スイッチの機能構成

図 10 波長選択スイッチ（WSS）

デルにおけるリンク長（ノード間距離）と回線長を示す

れる［15］．したがって，ビデオを主体とする今後のトラ［14］．リンク長は 90% 以上が 1,400 km 以下であるのにヒックの継続的な拡大に伴う網の大容量化と更なるコス

対し，回線長はそれと比べてはるかに長い（複数の中継ト低減要求，T-MPLS［16］（Transport MPLS）などのノードを経由する）
ことが分かる．

進展，並びに光スイッチ技術が進展すると，OEO タイ

また WDM の利用によりノードで電気処理を行う上プ電気クロスコネクトでの経験を生かした光クロスコネで必要となる最大速度も TDM（Time Division Multi-

クトによるメッシュタイプのネットワークの構築が進展

plexing）の場合に比べてはるかに小さくてよい（波長多すると予測される．光クロスコネクトはその導入当初は重数分の 1）．もちろん，これを行うためには，光パス

メトロを中心に ROADM 網の相互接続，分散シグナリ

をルーチングするための新たなハードウェアが必要であングによる自動化パス設定機能の提供が導入の契機となり，これが IP パケットごとにルーチングを行う電気のり，次第にバックボーン全体に広範囲に用いられるよう装置と比べて低コストにならないと全体でのコストメになると予測される（図 6 参照）．

リットは得られない．ルータ間を結ぶパス容量が，2.5

3.3 光スイッチ

Gbit/s を超えると，このメリットは顕著になると考えら

現在北米で導入されつつある ROADM には三次元

82

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

論評・サーベイ論文

1×N スイッチ
分波器

1m

スターカプラDC-SW(1×x)m×(1×x)N

1×2 スイッチ
1
2

1

1

2

m
2
1

2

N

・
・
・

m

N

（ a ）DC-SW 構成による光パスクロスコネクト （ b ） マトリックスタイプ m × N DC-SW （ c ）トリータイプ m × N DC-SW
スイッチ
図 11 合流型スイッチを用いた光クロスコネクト

MEMS スイッチを用いた WSS（Wavelength Selective

ベ ー ス で パ ケ ッ ト を FEC（Forwarding Equivalence

Switch）
が数多く用いられている．三次元 MEMS スイッ

Class）に割当可能となり，トラヒックの制御性が大幅にチを用いた WSS の構成を図 10（a）に示す．WSS の基向上した．これによりホップ数の抑制，ふくそうポイン

本機能要素は図 10（b）に示すように，1#m 分波器，mトのバイパス，オーバフローの制御が可能となった．一個の 1#N スイッチ，N 個の m#1 合波器である．この方，課題としては，パケットの ATM セルへの分解・再構成は，1990 年代の初めに提案された合流型（DC-SW:

構成に伴う処理負荷の増大によるインタフェース速度のDelivery and Coupling Switch）光スイッチ［17］，［18］と制限，ノード数の 2 乗の VP（Virtual Path）/VC（Virtual

同じ構成である．合流型光スイッチを用いたクロスコネ

Channel）の必要性，IGP（Interior Gateway Protocol）のクトの構成［19］，［20］を図 11 に示す．本構成の光クロス

負荷の増加，IP/ATM 二つのレイヤの制御が必要になる

コネクトシステムは，テストベッドシステムなどで利用ことなどがあった．その時期にはいわゆる IP コンバー

されている．

ジェンスが意識されるようになり，IP 市場の拡大に伴い IP のブロードバンド化に特化したハードウェア開発

4．ブロードバンド IP ネットワーク技術の進展が可能な状況となった．その状況で，ATM に特化しないマルチレイヤスイッチングと呼ばれる技術の開発が加4.1 IP ネットワーキング技術の進展速された．これらは FEC とラベルのバインディングをIP 技術はその当初，光技術とは独立に発展した．IP行う契機により，データ駆動型（データパケットによりネットワーキング技術の進展の様子を，図 12 に説明する．

トリガされる）とコントロール駆動型（コントロール情報

IP のネットワークは当初はディジタル専用線で IP ルー

によりトリガされる）に大別され［21］，前者には，IP ス

タ同士を結び，ノードバイノードのパケット転送を行っイッチング，セルスイッチルータ，後者にはタグスイッていた（IP over SDH（Synchronous Digital Hierarchy）/

チング，IP ナビゲータ，アグリゲートルートベースド

SONET）．1990 年代の中ごろになると，IP バックボー

スイッチング，等が含まれる［21］．これらの技術の利点ンを構築するにあたり IP ルータのスループットのボト

は，ネットワークの拡張性が高いこと，ピア数の削減にルネックを解消する手段として，また高信頼な大規模網より IGP の負荷が軽減されること，物理トポロジー情報を構築する上で必須となるトラヒックエンジニアリング

をネットワークレイヤのルーチング手順に利用することのメカニズムを実現する手段として，IP レイヤの下にによる効率的なルーチングが可能なこと，などが挙げらATM（Asynchronous Transfer Mode）を導入した IPれるがその最大の課題は相互運用性がないことであった．

over ATM 技術が世界的に導入されるに至った［3］．IP

1990 年代の後半になると，IETF（Internet Engineeringover ATM の利点としてはレイヤ 2 スイッチによるノー

Task Force）においてこれらの技術を統合した MPLS

ドの高スループット化，並びに新しい制御レベルである［21］（Multi-Protocol Label Switching）の検討が本格化し

LSP（Label Switched Path）の導入によるトラヒックエ

た（IETF における MPLS ワーキンググループは 1997

ンジニアリングが可能となることが挙げられる．ポリシ

年に発足した）．これにより各種の基盤上で運用可能と

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展

83図 12 IP 関連ネットワーキング技術の進展なる標準プロトコルが規定された．MPLS ではコントを組み合わせた次世代のルータが，フォトニック MPLS

ロール駆動型を採用した．MPLS の特長として，各種ルータである［28］〜［30］．ルータ間の接続は対地間に光のリンクレイヤ上で動作すること，標準ベース IP シグ

パス相当（例えば 2.5 Gbit/s 以上）のトラヒックが存在しナリングプロトコル，ラベル分配プロトコルが規定されない場合は，SDH/SONET のバーチャルコンテナやマルチベンダの運用が促進されたこと，明示パスのサ

ATM の VP/VC，MPLS の LSP 等で実現されてきた．

ポート，LSP ごとの統計，LSP ごとのパフォーマンス

ルータ間を光パスで接続する IP over Optical Path［31］規定が可能なことが挙げられ，
これにより VPN（Virtual

では，IP ルータからは OXC 等の光レイヤの装置の存在

Private Network），トラヒックエンジニアリングの効率は認識せず（分離したオペレーション），所要の IP ルー

的 実 現 が 図 ら れ た． し か し な が ら，MPLS の 機 能 はタ間がオプティカルパス（Optical Path）で直結されていTDM クロスコネクトの機能を置き換えるには不十分でるように見える．途中のノードでは IP レイヤの処理があった．そのため，IP パケットプラットフォームを構不要となるため，途中のノードで必要となる IP 処理能

築する技術として，2005 年以降には MPLS を拡張した力の低減が可能になるとともに，エンドエンドでの通信

T-MPLS が提案され，ITU-T で議論が開始された［16］．

品質の向上が図られる．フォトニック MPLS は波長をT-MPLS では MPLS で規定されていたラベルマージがラベルとして使用する MPLS であり，同一対地へ転送禁止されるなど LSP のコネクション機能の強化が図らされるパケット（あるいは電気の MPLS の FEC に相当

れ，更に ITU-T Rec. Y. 1711［22］に規定されたトランするもの）のストリームに同じラベル（波長）を付与した

スポートファンクションモデルに沿ってネットワーク

イメージでとらえられる［29］，［30］．ラベルの付与に関OAM 機能の強化が図られた．更に Rec. Y. 1720［23］にする MPLS との大きな相違は，MPLS ではパケットご規定されたプロテクションスイッチング機能や TMNとにラベルが付与されるのに対して，フォトニック

［24］準拠あるいは ASON［25］/GMPLS［26］準拠のコMPLS ではレイヤ 1 のストリームに波長（ラベル）が付

ントロールプレーンが導入され，品質，信頼性の大幅な与される点にある．フォトニック MPLS においては，向上が図られている．これらの MPLS 機能の強化は，MPLS と同様にラベル（波長）をリンクごとに変えていフォトニックネットワーク技術と連携した将来のフォトく方式（ノードごとに波長変換機能をもつ）と ingress と

ニック IP ネットワークを構築するにあたり，極めて重egress ルータ間で単一の波長を用いる方式（途中のノー

要なステップと考えられる［27］．

ドで波長変換を行わない）
とがある
［3］．

次の重要な技術開発課題として，光技術の導入によるフォトニック MPLS は IP over Optical Path のメリッ

大幅なノードスループットの向上，ノードの低消費電力

トを生かしたまま，更に IP ルータで培われた MPLS 制化が重要である．これに更に MPLS を拡張した GMPLS

御技術を光パスの制御に拡張したフォトニック MPLS

（Generalized MPLS）シグナリング・コントロール技術

制御によるルーチング制御により，IP トラヒックの変84

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

論評・サーベイ論文

図 13 IP バックボーンノードシステムと QoS動に応じたダイナミックな OLSP（MPLS で用いられMPLS ルータ，ATM XC/ ディジタル XC を，提供すている LSP に対し，フォトニック MPLS で用いられてる品質（QoS）とノードのスループットの観点から定性的いるオプティカルパスを OLSP（Optical LSP）と呼ぶ）に説明したものを図 13 に示す．IP ルータの提供する品の設定変更が IP シグナリングにより可能となる．すな

質はベストエフォートであり，一方，ATM あるいはわち，（電気）IP（MPLS）ルータとフォトニックルータ

SDH（SONET）はコネクションオリエンテッドであるは標準化された GMPLS［32］プロトコルによる統合オ

ため，品質保証が可能である（ATM の場合はこれまで

ペレーションが可能となる．

に開発された高度のトラヒックエンジニアリング機能を

4.2 大容量 IP バックボーンネットワークシステム

利用できるが，厳密な意味では TDM の回線交換で得ら

大容量 IP コアネットワークの構築に必要な機能としれる品質が得られるとは限らない）． 一 方 MPLSて，
（1）スケーラビリティ，（2）トラヒックエンジニアリ（T-MPLS）ルータ，フォトニック MPLS ルータはパス

ング機能，（3）大容量ルーチング / フォワーディング能機能の導入により，IP ルータより高度な QoS 制御が可力，（4）大容量伝送能力，がある．スケーラビリティを能になる．

実現するためにはグローバルアドレスと IP シグナリン
グなどに基づく分散制御が重要であり，また，効率的な5．フォトニックネットワークの進化

QoS（Quality of Service）制御を行う上ではパス機能の導入が有効である．また，ノードでの大容量ルーチング /5.1 将来の新サービスと光技術

フォワーディングを実現するには，IP レイヤのカット

1990 年代中期以降の急激に増大するトラヒック量にスルー（パス機能の導入），特にオプティカルパスの導対応するために，様々なフォトニックネットワーク技術入が有効である．また，大容量伝送には WDM 伝送がが開発・導入されてきた．光ファイバの伝送能力を飛躍キーとなる．IP バックボーンを構成するにあたり，こ的に拡大する技術として波長多重伝送技術が広範囲に導れまでは上記の機能を異なる種類の複数の機器の組合せ入された．これにより経済的な大容量伝送が実現されたで実現してきた．

が，ネットワークのノードの転送技術は電気技術をベー

トラヒックの大半が IP である場合，IP ルータそのもスとしていたため，その進展の速度はいわゆるムーアののの将来形態として，ルータのように光ファイバリンク

法則（18 〜 24 か月で 2 倍）に示される進展であり，トラを接続すると，そのままネットワークに組み込まれるよ

ヒックの伸びに十分対応する速度ではない（図 14 参照）．

う な Plug & Play を 指 向 し た 前 述 の フ ォ ト ニ ッ ク

このギャップを埋める技術として，3.2 に述べた波長にMPLS ルータが重要である．これは，上で説明した大よるルーチング技術が提案され，光分岐挿入システム

容量 IP コアネットワーク構築に必要な属性を，すべて（OADM），光クロスコネクトシステムとしてネットワー

統合して実現する機器といえる．

クに導入されつつあり，これにより現状のトラヒックのIP ルータ，MPLS（T-MPLS）ルータ，フォトニック

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展増加に対応できるノードの転送能力の拡大も実現されつ

85

図 14 フォトニックネットワークの性能とサービスつある（図 14 の第 1 段目のロケット）．一方，現状のト

現状のネットワーク

ラヒックの伸びは，2. で述べたアクセス環境の進展に支えられ，主に現存するサービスの利用状況が高まった

L3IPことによるものであり，膨大な帯域を必要とする新たな

L2

各種 L2

サービスが出現し，それが現在のトラヒックの伸びを牽

L2/L1

電気処理
光処理

サービスも現在存在するがその割合は比較的小さい状況にある．一方，端末技術の進展と相まった超高精細映像技術の進展，また将来的なユビキタス環境やグリッドコ
ン ピ ュ ー テ ィ ン グ，OVPN（Optical Virtual Private
Network）サービスが進展すると，これまでには考えら

L3

Optical Path

引しているわけではない．例えば，高品質な映像系の将来のネットワーク

1〜10 Tbit/s 電気ルータ
ノード構成

New
Protocol

IP

L2

各種 L2

L2/L1

Optical Path

Optical Burst

HO-OP（１） HO-OP（Waveband）の導入（２） 光バーストの導入〜100 Tbit/s フォトニックルータ
ノード構成

図 15 フォトニックネットワーク超大容量化の方向れなかった割合のトラヒックの増加が予想される．これ
らを経済的に実現するための「第 2 段ロケット」（図 14 参ヤオプティカルパス技術は近年大きく進展しつつあり

照）に相当する技術開発が必要となる．4. で説明した IP［34］，比較的近い将来に実用レベルに達することが期待

技術と融合したフォトニック MPLS ルータ技術，超多される．

波長ネットワーク技術，マルチレイヤオプティカルパス

図 16 に従来の光パスに加えてハイヤーオーダの光パ技術，更に将来的にはファーストサーキットスイッチン

スとして波長群パスを導入した階層化光クロスコネクト

グ技術等の研究の更なる進展が期待される．

構成を示す．ここで，波長群パスとは論理的に複数の波

5.2 マルチレイヤオプティカルパス技術

長パスを一つのチャネルとしてグループ化したものであネットワークの大容量化に関して，レイヤ技術の観点

り，複数の光パスを束ねることにより大容量光パスを実からその進展の方向を図 15 に示す．重要な技術として，現している．波長群を導入することによりノードでのハイヤーオーダの光パスを導入したマルチレイヤオプ

ルーチングにおいて波長群単位の一括処理が可能とな

ティカルパス［33］，［34］の導入，大容量ファイルやバルる．すなわち，階層化ノード構成により波長単位の処理

クデータ，ストリームタイプのデータの転送に対して，（波長パスクロスコネクト）のカットスルーが可能とな

IP に代わるより効率的な新しいプロトコルをベースとり，その結果，ノード装置の使用ポート数の削減，すな

した光ファーストサーキットスイッチング（two-way シ

わち必要な光スイッチの規模の抑制が可能となり［39］，グナリング）を含む光バースト転送［35］〜［38］等が重要

ノードコストの削減が実現される．

な技術と考えられる．光ファーストサーキットスイッチ

図 17 に波長群パスの平均ホップ長と波長群パスの幅

ング / 光バーストに関しては，プロトコルの標準化等を（束ねる波長パス数）をパラメータにとった場合の，シン含みより将来的な技術と考えられる．一方，マルチレイ

グルレイヤの波長パスネットワーク構成と比較したノー

86

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

論評・サーベイ論文

波長群パス：論理的に複数の波長パスを一つのチャネルとしてグループ化
複数の光パスを束ねることによる大容量パスを実現

波長群単位の一括処理
階層化による波長単位の処理のカットスルーが可能

使用ポート数の削減
スイッチ規模の抑制
ノードコストの低減

図 16 波長群パスと階層化波長パス / 波長群クロスコネクトノード

クロスコネクト
ポート数比
2.5

6．む す

2
1.5

2.5

本論文では加入者系並びにメトロ・バックボーンネッ

2

トワークの進展を電気技術並びに光技術の関連を含めて

1.5
1

1

0.5

0.5

0

0

解説した．加入者系のブロードバンド化の進展や将来の映像技術を中心とする新しいサービスの実現に向けて，
ネットワークの更なる大容量化と効率化が重要である．
光通信技術は実用化されてから四半世紀が経過した．そ

幅
群
長
波

のインパクトは極めて大きく，今日の IP 技術の爆発的

4

8
12
16

び

な浸透を支えたが，そこで使われている光の機能という
1

2

3

4

5

6

7

8

波長群パス平均ホップ数

図 17 クロスコネクトポート数の比較（波長群を使用 / 波長パスのみ）意味では，ファイバ伝送と波長多重，並びに波長ルーチ
ング（光レベルでの分岐挿入とクロスコネクト）である．
更なる光処理の機能の適用にはまだ超えるべき壁は高く
今後のチャレンジが重要である．一方，電気技術においても高速化，高集積化は着実に進展しており，将来的にドの総ポート数の比を示す．図の白抜きの領域が，波長も電気技術と光技術は相補的に用いられる．各々の技術

群パスを導入することによりノード規模が低減される領の進展のスピードとトラヒック需要の増加のスピードに域を示している．平均ホップ数が大きいほど，波長群パより，ネットワークの構築に必要な個々の機能を光で実スの幅が大きいほどその効果が大きいことが分かる．な

現するか電気で実現するかの境界は時代とともに変化すお，図 17 の値はクロスコネクトスイッチのポート数比

ると考えられる．次のステップの技術開発を進める上でであるが，光スイッチとして二次元のマトリックスタイ

は，ネットワークを構成する機能を十分に把握できる広プのスイッチを用いれば，所要の 2#2 の要素スイッチ

い視野が重要である．

数の削減効果は，ポート数比の 2 乗で効いてくるため，大きな削減効果が得られる．なお図 17 では波長群の導謝辞 本論文の一部は情報通信研究機構（NICT）の委託入によるファイバ収容効率の低下を表すパラメータ a

研究の結果による．

［27］の値として 0.9 を用いているが，これは最近開発された新しい手法に基づく効率的なネットワーク設計アルゴリズム［40］，［41］を用いて網設計を行うことにより，
網内トラヒックがある程度以上あれば容易に達成できる値である［34］．

論評・サーベイ論文：光ネットワーク技術の進展

文

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Figure Captions.
（平成 18 年 12 月 8 日受付，19 年 1 月 16 日再受付）

佐藤 健一（正員：フェロー）▶ 1976 東大・工・電子卒．1978 同大
大学院修士課程了．同年 NTT 横須賀電気通信研究所入所．以来，光ファイバ
伝送システム，ATM 伝達方式，フォト
ニックネットワーク等の研究開発に従事．2004 年 4 月より名古屋大学大学院
教授．工博．IEEE Fellow，本会業績賞，
文 部 科 学 大 臣 賞 等 受 賞． 著 書 Advances in Transport

Network Technologies（Artech House, 1996），広帯域光ネットワーキング技術（本会編），ほか多数．

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

所感・書簡50 歳過ぎからの暗号の研究にチャレンジ
電波を用いた暗号方式の研究に着ができるのではと考え，50 歳過ぎか

まり期待できず，十分なビット数の手して約 5 年になる．当初，暗号理らの勉強を始めた．一応，2 年計画で，秘密鍵が得られない．この課題の解論や情報セキュリティに関する基本

暇を見つけては入門書から始めて，

決には，アンテナ技術の活用などで的知識もあまりなく，入門書を理解

教科書，専門書を読み進めた．当初，電波伝搬特性の人為的な変動を発生するにも苦労したが，最近では，関秘密鍵暗号方式や公開鍵暗号方式にさせることが有効となる．

係の研究会に参加してもそれなりに関するものが大半であったが，その研究が多少立ち上がってきた 2003

内 容 が 分 か る よ う に な っ た． ま た，

うち，ある本 [1] で情報理論に基づく

年当時，将来的には試作装置による研究面でも方式提案・シミュレーショ

暗号理論を知ることになった．これ

実証をと思っていたおり，図らずもン検討の研究段階から装置試作と実は，従来の秘密鍵暗号や公開鍵暗号

アンテナ技術に優れた国際電気通信

環境実験など開発段階まで進んできが計算量的複雑度を安全性の根拠と基礎技術研究所（ATR）と共同でエスた．そこで，これまでの経緯をお話するのと異なり，情報理論的複雑度

パアンテナを用いた秘密鍵共有方式

しし，若い研究者など会員の方々のを安全性の根拠とすることが特徴での開発に取り組むことになった [4]．

ご参考になればと思っている．

ある．その本には，盗聴通信路を利装置開発は将来の実用化を考慮して，私は，大学院を修了して国立研究用した秘密鍵配送，相関情報と公開

無線 LAN や無線 PAN のデバイスを所に勤務して以来，25 年ほど衛星通通信路を用いた情報共有，などが紹活用して最小限のハード追加にとど信や移動通信など無線通信の研究に介されていた．そして，移動通信にめ，鍵生成の主要部分をソフトウェ

従事してきた．移動通信の研究では，おける電波伝搬特性を用いると相関

ア処理で実現する構成にした．装置

他研究機関がより実用化指向の研究

情報に基づく情報共有が，原理的に開発においては，経験のある通信装開発を進める中で，後追いの研究では比較的容易に実現できることに気置の開発と異なり，解決すべき未経

なく将来技術を指向して，アダプティがついた．また，着手しやすい研究

験な課題や原因不明な現象なども

ブアレー，適応等化，多値 QAM，適

テーマであることが分かった．なお，あった．しかし，現在はほとんど解応変調などの無線伝送方式の研究に後日知ったが，この原理に基づく研決され，実用化・商用化が可能な技かかわった．ちなみに，現在，将来

究 [2] が既に米国で行われていた．

術レベルに達している．また，実用技術と思っていたものの多くが実用

このような経緯で，電波を用いた化に向けての装置の小型化も進展し化されており，最近の進展の速さに

秘密鍵共有方式の研究に着手した．

ている．現在，商用化に向けてベン驚いている．そして，50 歳前に大学

この方式の原理は，移動通信においチャー会社ができており，私もお手に異動することになったが，その折て正規局間で相関性の高い情報を得伝いしているが，研究とは異なる難に，無線伝送技術の研究を本業とするために電波伝搬路の可逆性を利用

しさを感じている．

るにしても，大学という自由な立場すること，十分な量の情報を得るた

最近，センサネットワークや RFID

から新しい分野の研究を立ち上げた

めに時間的な不規則変動を用いるこにおける情報セキュリティに関心がいとの思いが強かった．

とである．また，盗聴局との相関を高まっているようである．これらに新しく研究に取り組む分野を何に低く抑えるために，電波伝搬特性のお い て は， 計 算 能 力， メ モ リ 容 量，

するかについては，いろいろと考え

場所依存性を用いることである．原

通信機能などの制約のために，従来た．選定の基準は，今までの研究経理は簡単であるが，具体的な方式のの暗号技術をそのまま適用すること歴が生かせること，現在あまり研究選定に当たっては検討すべき課題がが難しい．また，十分な強度の情報

されていないこと，研究の価値があ多い [3]．しかし，方式を適切に設定

セキュリティを確保することが難しる分野であること，などである．そすれば，実用的な範囲で秘密鍵が共い．このような背景から，電波を用の結果，無線伝送技術に関する研究

有できることが明らかとなった [3]．

いた情報セキュリティ技術のセンサ

経歴と暗号・情報セキュリティの知一方，無線 LAN や無線 PAN の環境

ネットや RFID などへの適用を目指

識を組み合わせると何か新しいこと

では，電波伝搬特性の時間変動があした研究を進めたいと考えている．

所感・書簡

89

また，可能なら装置開発も行いたい

継続すれば，それなりの格好がつくとも考えている．

のではと思っている．

ふと大学院時代の先生方の言葉を文思い出した．一人の先生の教えは，「人

献[1] 岡 本 龍 明， 山 本 博 資， 現 代 暗 号，
pp.282 ─ 291，産業図書，1997．
[2] J. E. Hershey, A. A. Hassan, andR. Yarlagadda, “Unconventional
cryptographic keying variable
management,” IEEE Trans. Commun.,vol. 43, no. 1, pp. 3 ─ 6, Jan. 1995.
[3] 北浦明人，笹岡秀一， 陸上移動通信における OFDM の伝送路特性に基づまねの研究をするな」である．もう一人の先生の言は，「一流の（一流を極めた？）研究者は，異分野でも 3 年間研究すれば一流となれる」である．この大先生の領域にはとても達し得ないが，凡人でもその 2 〜 3 倍の期間をく秘密鍵共有方式， 信学論（A），vol.
J87-A，no. 10，pp. 1320 ─ 1328，Oct.
2004．
[4] 大平孝，笹岡秀一， 盗聴防止アンテ
ナ―セキュリティ対策への物理層的
ア プ ロ ー チ， 信 学 誌，vol. 88，no.
3，pp. 190 ─ 194，March 2005．

（同志社大学 笹岡秀一）

所感・書簡

マナーモード日本の国際化（Globalization）が叫

ここで気になるのは，何をもって一般に日本人には，音に対して非ばれる昨今ではあるが，海外を旅し「マナー」と呼んでいるのか，今一つ

常に鋭い感性をもつ文化がある．例

ていると，世界における日本の位置

不明りょうなことである．マナーモー

えば，鈴虫の鳴く声を愛でる風習は

づけは，特に文化面ではまだまだ異ドの実現している機能が，音を出さ

日本人特有のもので，日本人以外に質を放っていると感じる場面に，多々ないことだと考えると，逆にいえば，は単なる騒音としてしか聞こえない遭遇する．携帯電話のマナーモード

音を出すことはマナー違反，というらしい．このように，音に対する非も，その一つである．

ことになる．それほど，音を出すこ

常に鋭い感性をもつからこそ，他人とはいけないことなのだろうか．

の会話という非常に情報量の多い音

ご存じのようにマナーモードは，
携帯電話の着信音やメール到着音を確かに日本では，公衆の面前で不鳴らさなくする機能である．振動や必要に音を出すことを，異常に神経に対しては，必要以上に過敏に反応

点滅などで知らせることにより，不質にとらえる文化がある．電車の中海外を旅して，目の前で当たり前

意な着信音により，例えば大事な会

でちょっと大きな声で会話をするとのように携帯電話で話されるのに慣議中などに議論を中断させないなど，

すぐに周りから白い目で見られるし，れてしまうと，日本に帰国して電車

重要な機能をもつ．ただ，一つ気にまた携帯電話で話すなどもってのほに乗ったとき，その静寂と，車掌さなるのは，この機能を「マナーモード」

かで，常に静寂を求められる．しかし，んの「マナーモードをご利用下さい」と呼んでいることだ．

してしまうのかもしれない．

これは世界の中ではかなり特異なこというアナウンスに，一瞬とまどっ

なぜそのように呼ばれるようになっとであり，外国では往々にして，公てしまう．確かに，公衆の面前で日たのだろう．この，「マナーモード」と衆の面前でも大きな声で会話がなさ

本のマナーを守ることは大切だが，いう呼び方は，恐らく日本特有のもれているし，また地下鉄の中やホテ「マナーモード」というネーミングにのである．海外では，例えばアメリルのロビーなどでも平気で多くの人は，今一つ，日本ではこうしなさい，

カでは現在も一般に「バイブレーショ

が大きな声で携帯電話を使っている．

と，無理矢理マナーを他人から押しン」等と呼ばれている．記憶が正しけ

また，それをとがめる人などだれもつけられているような気がしてなられば，日本でも当初は「バイブレーいない．互いに全く気にしていない

ない．

ション」
などと呼ばれていたはずだ．

のである．

90

（K.Y.）

通信ソサイエティマガジン NO. 1 夏号 2007

ビューを行い，DONE と TO DO を明示し，今後の研究・開発の方向を提案する論文です．

投稿及び企画提案募集の御案内

論文誌に掲載されたサーベイ論文は当該研究分野の専門家を対象としていますが，これをベースとし，記載の技術・知識レベルを下げて，あるいは対象を広げて啓蒙とテーマ・ト
ピックの拡大を行うことを目的とした論文も含みます．

B．解説論文（Topics of Emerging Technologies）
新しい研究・開発分野やテーマ・トピックスを提案・紹介し，研究者・技術者の発展・拡大を図る論文です．
実用化・製品化されている最新技術についての一段深い解▶ B-plus 紹介

説論文も歓迎します．技術の特徴としての製品・サービス紹

通信ソサイエティマガジン（愛称 B-plus）は会員である研究者・技術者の方々の研究・開発の発展・拡大に貢献すること，さらに，異なる分野やテーマ・トピックとの交流・連携による学際的活動への一助となること，などを目的に，和文論文誌，
英文論文誌に続く第 3 の刊行物として年 4 回発行されるもの

介を含むことも可能です．
ソサイエティ会員の分野とは異なる分野の新しい動きで会員に有効と思われるテーマ・トピックスの解説論文を歓迎します．特に，ソサイエティ会員に対して異分野との連携による発展・拡大を提案・模索する解説論文，なども歓迎します．

C．報告（Reports and Comments）

です．B-plus の詳細については，下記ホームページを御覧下
さい．

http://www.ieice.org/cs/jpn/pub/magazine/

標準化動向の解説と執筆者のコメントです．標準化結果の仕様の紹介だけではなく，議論の経緯，廃案の理由，などを重視した報告です．
国際会議の解説と執筆者のコメントです．会議の全体的な▶ B-plus の対象とする技術分野

概要報告ではなく，会議に見る研究・技術開発のトレンド，

情報通信，及び関連する技術分野に関するテーマを扱います．B-plus は異なる分野との交流・連携を目的に含んでおり，

諸外国・諸機関の動向，執筆者から見た今後の展望，などを提供します．

D．記事（Stories）

幅広い技術分野を扱います．

肩の凝らない読み物です．特に，若い研究者・技術者の方々▶ B-plus の構成に，過去の失敗例などを提供することで，新しい分野・テー

B-plus には大きく分けて 4 種類の記事が掲載されます．各号では小特集，特別企画が組まれることがあり，その際は下記内容が組み合わされて特集を構成します．その他，個別テーマでの論評・論文が各号を通して掲載されます．

マの研究・技術開発，学会活動へのチャレンジ，を促すことを目的とします．

▶ B-plus の編集フロー
下図に B-plus の基本的な編集フローを示します．B-plus のA．論評・サーベイ論文（Reviews and Surveys）
ある程度の研究・開発が進んだテーマ・トピックスのレ通ソ会員からの投稿原稿（論評・サーベイ論文，解説論文のみ）（一般あるいは特集号への投稿）

記事は通ソ会員皆様からの投稿原稿及び編集委員会・編集企★ 依頼原稿

編集委員会で検討

編集委員会による取上げ可否判断（マガジンの主旨に合致するか）
論評・サーベイ論文，
解説論文

NG
OK

査読
（採録の可否判断）
及び校閲

通ソ会員からの通ソ会員からの編集委員
特集企画提案 テーマ・トピック要望 による企画

報告，記事

テーマ・トピックの決定，原稿の依頼

依頼原稿
投稿原稿
ありの場合

校閲
（内容・記述の確認）

NG

特集号への
投稿募集

OK
編集委員会で掲載決定，目次決定

特集号の企画★
91

画組織からの依頼原稿から構成されます．各原稿とも編集委員

ます．これら特集号では，特定のテーマ及び募集時期を指定会において取上げの可否判断，及び査読・校閲が行われます．

して，A）論評・サーベイ論文，B）解説論文，の募集が行わ

B-plus は発行趣旨から幅広い読者層に対する「読みやすさ」をれます．

重視しており，論文誌とは異なる査読基準を採用しています．

▶公募内容

3．コラムの投稿
B-plus の各号に掲載するコラムを募集します．コラムは軽B-plus ではより充実した紙面を作るため，通信ソサイエティ
会員の皆様から論文・記事の投稿，特集企画の提案などの募集を行います．公募は大きく次の 4 種類に分けられます．

い読み物で，論文等の間に適宜掲載されます．コラムの例を以下に示しますが，これだけに限らず下記例に準じるものも取り上げることが可能です．記名，匿名のどちらでも受け付けます．
・この本をお勧めします

1．特集企画の提案
B-plus の各号に掲載する小特集企画の提案を募集します．
特集は，A）論評・サーベイ論文，B）解説論文，C）報告，の中から 2 項目以上 3 〜 4 件程度の記事で構成します。小特集企画の御提案は，特集名と記事構成案，執筆者候補等を規定の提案書フォーマット（別紙，ホームページからダウンロード可能）に御記入の上，事務局（b-plus@ieice.org）までお送
り下さい．
執筆者の選定，校閲，査読など，編集に関する一連の作業
は，編集委員会が構成する企画編集組織において実行致します．提案者が企画編集組織への参加を希望される場合はその旨を提案書に記載願います．査読及び掲載の基準は，基本的に編集委員会の定める規定に準拠することとしますが，あらかじめ編集委員会で了解が得られる場合には，企画の趣旨に沿った個別の基準を設けることも可能です．
なお，御提案頂きました小特集企画は，編集委員会において，趣旨や他の記事との重複，スケジュールなどを確認した上で，採択を判断させて頂きますことを御了承下さい。今後予定されている小特集企画の最新情報については，ホームページを御覧下さい．

新刊に限らず，若い人へのお薦めの本の紹介
・最近の研究開発成果
製品宣伝ではなく新製品情報を含む研究開発成果
・所感・書簡若い人たちへのメッセージなど
・あの時の裏話
標準形成や新製品，新サービス開発の舞台裏など
・機械振興会館物語
機械振興会館での会議の想い出など
・通信ソサイエティへの要望
投稿された原稿に対して，取上げ可否の判断及び校閲が行われます．記事の分量は 1/4 ページから最大 1 ページとします．

4．テーマ・トピックの提案
B-plus に掲載してほしいテーマ，トピックを提案下さい．
このような記事が読みたい，このような分野の最新情報が知りたい，あるいは特定分野の特集を組んでほしい，など気軽に編集委員会までお寄せ下さい．提案フォームは次のとおり
です．
▶ B-plus テーマ・トピックス提案フォーム

参考情報：発刊までのスケジュール例（ア） 企画提案書の提出締切（提案者）： 発刊の 13 か月前

下記のフォーマットに従ってお送り下さい．

（イ） 企画提案の審議及び結果通知（和文マガジン編集委員会）：
発刊の 11 か月前（ウ） 企画提案書の修正及び再提出締切（提案者）：
発刊の 10 か月前

To: B-plus 編集委員会〈b-plus@ieice.org〉
Subject: B-plus・掲載希望（エ） 執筆依頼状の発送（企画編集組織）： 発刊の 9 か月前（オ） 執筆者原稿締切（執筆者）：

発刊の 6 か月前

・提案者氏名（カ） 査読，掲載判定（企画編集組織）： 発刊の 4 か月前

・提案者所属（キ） 印刷所への入稿（企画編集組織）： 発刊の 3 か月前・提案するテーマ・トピック

2．論文の投稿
B-plus に掲載する，A）論評・サーベイ論文，B）解説論文，を募集します．投稿された論文は論文誌同様査読者による査読が実施され，掲載可否が判断されます．論文の投稿は次の二つの方法があります．
▶一般投稿

B-plus が扱うすべての分野に関する論文投稿です．随時投稿を受け付けます．他の掲載内容と整合をとりながら適切な時期に掲載されます．
▶特集号への投稿

B-plus では各号で小特集，特別企画が組まれることがあり
92

背景なども含め，できるだけ具体的に記載して下さい．
・テーマ・トピックの掲載カテゴリー「B-plus の構成」記載のどのカテゴリーに属する内容か，示して下さい．

A. 論評・サーベイ論文
B. 解説論文
C. 報

告

D. 記

事

E. その他（新規カテゴリー）

通信ソサイエティマガジン小特集企画提案フォーマット
提案者

提案日

氏名

年

月

所属

小特集名
特集名

背景，趣旨，概要

記事構成
記事番号

記事種別

1

論評・解説・報告

2

論評・解説・報告

3

論評・解説・報告

4

論評・解説・報告

記事題目・概要

執筆者候補（できるだけ埋めて下さいますようお願い致します．候補者の方への事前了承は不要です）
記事番号

1

2

3

4

執筆者候補 1

執筆者候補 2

執筆者候補 3

氏名：

氏名：

氏名：

所属：

所属：

所属：

電話：

電話：

電話：

E-mail：E-mail：E-mail：

氏名：

氏名：

氏名：

所属：

所属：

所属：

電話：

電話：

電話：

E-mail：E-mail：E-mail：

氏名：

氏名：

氏名：

所属：

所属：

所属：

電話：

電話：

電話：

E-mail：E-mail：E-mail：

氏名：

氏名：

氏名：

所属：

所属：

所属：

電話：

電話：

電話：

E-mail：E-mail：E-mail：

企画編集組織への参加希望（いずれかに◯）

あり

・

なし

日

電子情報通信学会学生員になろう

違う学校の同じ分野，
違う地域の同じ世代との交流をはかろう！
！
学生の時に会員になれば，入会金不要・年会費4,500円です．
正員昇格後も自動的に2年間の会費が正員の半額（6,500円）になります（但し，博士課程修了は除きます）．
学生員特典❖ 情報にあふれる学会誌（冊子体）と1ソサイエティの和･英論文誌（オンライン版）の購読❖ 本会ドメイン名のメールアドレス（@m.ieice.org）
を取得することでメール転送サービスの利用が可能❖ 学会のシンポジウム，講演会，見学会等に，低料金または無料で参加が可能❖ 研究会，大会などにおいて論文発表および聴講が可能❖ 大会聴講費が無料❖ 和・英論文誌への投稿が可能❖ 本会発行図書を会員特価で購入が可能❖ 支部における自主企画による各種の“学生会活動”（研究発表，シンポジウム，講演会，見学会等の開催）へ参加が可能❖ ホテル，レンタカー，観劇等の優待割引制度の利用が可能

社団法人 電子情報通信学会 サービス事業部 会員課〒105-0011 東京都港区芝公園 3-5-8 機械振興会館内
TEL：03-3433-6691 kaiin@ieice.org
入会の詳細につきましては，こちらをご覧下さい ・・・▶ http://www.ieice.org/jpn/nyukai/index.html

巻末言 …………………………………
OCWとアーカイブ化

それは，受験生へのアピールと社会貢献が主要なねらいであるそうです．OCW を見た高校生の一部でもよいから良い学生に入ってほしい．そして，教材を一つの大学の枠に閉じ込める

通信ソサイエティ会長

吉田 進のではなく世界的な共通の知財として蓄積していこうという MITの崇高な理念に基づくものだそうです．既に日本でも京大ほか
いくつかの大学において OCW を推進する動きが出てきており，日本 OCW 連絡会（http://www.jocw.jp/）が発足しています．
ここで，会員サービスの話に戻りますが，通ソも毎年ソサイ
エティ大会はもとより総合大会等において各研究専門委員会がシンポジウム，パネル討論，チュートリアル講演など様々な活本マガジンの創刊号を手に取られての感想はいかがでしたでしょうか？ 気に入って頂けましたでしょうか？
皆さんに所属して頂いています通信ソサイエティ（以下，“通ソ”と略）は会員数 13,000 人余りを擁する電子情報通信学会の最大のソサイエティでもあります．ソサイエティの独立採算化の試行を経て，平成 18 年度から先頭を切って独立採算化の実施フェーズに入っています．これを機に，通ソの会員サービスの向上をねらって本マガジンが創刊されました．本誌を通じて通ソのお世話をしています執行委員会と会員の皆さんとの間の絆がいっそう強まることを切に願っています．また，今後本マガジンが健やかに育つよう，皆さんからも忌憚のない御意見をお寄せ頂ければ幸いです．
と こ ろ で， 話 は 変 わ り ま す が， 皆 さ ん は OCW（Open

Course Ware）とは何かご存知でしょうか．筆者も比較的最近まで知らなかったのですが，昨年夏に京大滞在中であった MIT（マサチューセッツ工科大学）宮川繁教授の「MIT OCW のアク
ティビティと未来」と題する講演を聴講する機会を得て，大変なショックを受けました．MIT では大学の授業教材をネット上で無料で公開し，興味ある人はだれでも教材を見られるようになっているそうです．昨夏の時点で既に約 2,000 の講義の 7 割にあたる 1,400 の講義の教材（場合によっては試験問題や解答，更には授業のビデオまで）がすべて Web 上（http://ocw.mit.edu/
参照）に公開されています．MIT の貴重な知財である教材等を有料公開ではなくて敢えて無料公開していることに驚きを禁じ得ませんでした．また，ネット環境が未整備のアフリカの大学へはハードディスクにダウンロードした上で無料配布を行い，学内イントラネット経由で学生が自由に見られる環境整備に協動を行っています．筆者自身も聞きたいと思っていたパネルやチュートリアルが他の用事と重なって聴講できなくなり残念な思いをした経験があります．せめて，パネルやチュートリアル
講演で使われたスライドや配付資料が Web 上に公開されれば，それに参加できなかった会員にとって大変有用なはずです．もし許可が得られるのであればスライドのみならずビデオを撮ってそれを Web 上においてソサイエティ会員であればだれでもいつでも自由に見られるようにできないでしょうか？ 確かソ
サイエティの総会は以前インターネット中継されていました．
独立採算化によりソサイエティ独自の活動が期待されている折でもあり，このような学会やソサイエティの貴重な活動のアーカイブ化を考えてもよい時期ではないでしょうか．ただ，前述の OCW のようにすべてのアーカイブ化された知財を無料で公開すれば学会の存立にかかわる事態になるでしょう．やはり，まずは会員サービスの観点から会費を払って下さっているソサ
イエティ会員の方のみに有益なタイムリーなサービスを提供するのが筋でしょう．
一方，現在のネット家電をはじめとするユビキタスネット社
会へ向けた動きを考えれば，当学会と社会との結び付きはますます強くなり，学会の社会的な使命や社会貢献が大いに期待される時代になりつつあることも確かです．その意味で，中高生はじめ一般国民に対してネットを使う上での有用な知識や注意すべき点などの情報を提供したり，更には会員に対しては高度な専門情報をタイムリーに分かりやすく提供していくことも重要です．今後様々な知財コンテンツのアーカイブ化を進めるとともに，情報提供サービスのますますの充実に向けて通ソ内でも議論を深めていきたいと考えている次第です．

力しているそうです．まさしく MIT の知財を全世界で共有し地球規模で蓄積しつつあります．筆者もためしに電気電子・計算機科学科（EECS）の講義をのぞいてみたところ通信理論の大御所でもある David Forney, Jr. 教授の講義ビデオがあり早速見てみました．日本にいながらにして MIT の講義の雰囲気を感ずることができ MIT OCW の威力にいささか感激した次第です．
それでは，無料公開によって MIT が受けるメリットは何か？

95

編集後記

▶創刊号というだけあって，，

しいのではないでしょうか．
．

た．今回は，多くの方々のお．今回は，多くの方々のお今回は，多くの方々のお，多くの方々のお多くの方々のお無から始まりましたので，編，編
編

想 定 す る 読 者，，技術のレベ

力をお借りして国際会議の報集委員会内でのコンセプトのル，カバーする範囲，などな，カバーする範囲，などなカバーする範囲，などな
，などな
などな

告記事を担当させて頂きまし
頂きまし
きまし

意思統一から始まり，規程や一から始まり，規程やから始まり，規程や，規程や規程やど．議論の結論の一つは，学．議論の結論の一つは，学
議論の結論の一つは，学，学
学

たが，御協力頂いた皆様の意，御協力頂いた皆様の意
協力頂いた皆様の意頂いた皆様の意
いた皆様の意らデザインまで暗中模索状態

生・若手の研究と技術開発の欲的かつ先見的な原稿を拝見でどうなるのかと思いまし支援，特に新しい分野への挑，特に新しい分野への挑
特に新しい分野への挑し，今後の本誌の一つの方向，今後の本誌の一つの方向
今後の本誌の一つの方向た．筆者の方々，査読・校閲．筆者の方々，査読・校閲者の方々，査読・校閲，査読・校閲査読・校閲戦・異なる分野との連携に役性が見えたように感じまし委員の方々に趣旨を説明する

立つ雑誌，です．先人が伝え，です．先人が伝えです．先人が伝え．先人が伝え
先人が伝えた．
．

▶これまでの学会発行物とはのは苦労しましたが，多大な
，多大な
多大な

るのは知識よりも経験よりも▶ゼロから全く新しい定期購
全く新しい定期購
新しい定期購（H.
H.. N.）.）

多少異なったコンセプトが出る御理解と御協力があって，御理解と御協力があって，理解と御協力があって，御協力があって，協力があって，，情熱の香である，とは某作家，とは某作家とは某作家

読誌を立ち上げるという，大，大大せたのではないかと思います．
．

タイトなスケジュールにもかの言ですが，さて，どのくら，さて，どのくら
さて，どのくら，どのくらどのくら変貴重な経験をさせて頂きま

情報通信技術に携わる第一線

かわらず発刊することができい伝わるでしょうか．
．
（K.
K.. Y.）.）

した．5．5
5 年・10 年先の理論やの皆さんに，いろいろな角度，いろいろな角度
いろいろな角度ました．皆熱意をもって取り．皆熱意をもって取り熱意をもって取り▶これまでいくつかの編集活
いくつかの編集活
つかの編集活技術を先取りするような話題から，最新かつ分かりやすい，最新かつ分かりやすい
最新かつ分かりやすい
分かりやすい組んできましたので，良いも，良いもも動に携わって参りましたが，わって参りましたが，って参りましたが，，が，このマガジンからどんど，このマガジンからどんど
このマガジンからどんど

情報提供ができるメディアとのができたと思います．
．

創刊号として全く前例のない

ん生まれていくことを切に願なれるよう頑張ります．皆さ
．皆さ
皆さ

（M.
M.. T.）.）

状況で編集作業を担当させてっております．
．

んからの有益なリクエストを▶これほどホットな議論をし頂いたことは，私自身にとっことは，私自身にとっ，私自身にとっ私自身にとっ

お待ちしています．
．

た学会の委員会は最近では珍て大変貴重な経験となりまし（A.
A.. T.）
.）

次号予告

（S.
S.. K.）.）

2007 年秋号（第 2 号）
2007 年 9 月 1 日発行
私の研究者歴 ─ 辻井 重男
私の技術者歴 ─ 村谷 拓郎
小特集 1 ─ パーソナルエリアネットワークの無線技術
小特集 2 ─ 放送通信融合とマルチメディア技術
国際会議報告 ─ CCNC 2007・WCNC 2007

本誌の愛称は B-plus，正式名称は「通信ソサイエティマガジン」「IEICE Communications Society Magazine」です．
本誌掲載論文を文献引用する際は，邦文略称「信学通誌」，英文略称「IEICE Commun. Mag.」を用いて下さい．

通信ソサイエティマガジン

IEICE Communications Society Magazine
2007年夏号（第1号）
2007年5月25日 印刷 2007年6月1日 発行
発行者／家田信明
発行所／（社）電子情報通信学会 通信ソサイエティ
105-0011 東京都港区芝公園3-5-8 機械振興会館
TEL：03-3433-6691（代表）振替：00120-1-35300
制 作／（有）編集室なるにあ
113-0033 東京都文京区本郷 3-3-11© Copyright 2007 IEICE. All rights reserved.

B-plus へのお問い合わせ

編集委員会
編集委員長
酒井善則
編集副委員長
稲葉敬之
神尾享秀

山崎克之

編集委員

□本誌への御意見，御要望，入手など：b-plus@ieice.org□ B-plus HP：http://www.ieice.org/cs/jpn/pub/magazine/□複写される方へ：本会は下記協会に複写に関する権利委託をしています
ので，本誌に掲載された著作物を複写したい方は，同協会より許諾を受けて複写して下さい．但し，（社）日本複写権センター（同協会より権利を再委託）と包括複写許諾契約を締結されている企業の社員による社内利用目的の複写はその必要はありません（社外頒布用の複写は許諾が必要です）．
権利委託先：（中法）学術著作権協会
170-0052 東京都港区赤坂 9-6-41 乃木坂ビル

阿久津明人 安部田貞行
井原雅行
岩田 淳

井上真杉
大橋正良

小瀬木滋
清水 聡
高橋応明

落合秀樹
関屋大雄
田島公博

笠原正治
平 明徳
戸出英樹

Tel: 03-3475-5618 Fax: 03-3475-5619 E-mail: info@jaacc.jp

中村 元

広川二郎

山岡克式

著作権利用許諾については▶ http://www.ieice.org/jpn/service/tensaitokkyo/

なお，著作物の転載・翻訳のような複写以外の許諾は，直接本会へ御連
絡下さい．