特別寄稿

第 23 回電波功績賞を受賞してAXGP(Advanced eXtended Global Platform)システムの実用化
Wireless City Planning 株式会社取締役 COO宮川潤

一

このたび、「AXGP（Advanced eXtended Global Platform）システムの実用化」に対して、名誉ある電波功績賞電波産業会会長賞を頂き、大変光栄に存じます。
今回受賞の対象となりましたAXGPシステムについて、以下に概要を紹介いたします。
1 まえがき当社は2.5GHz 帯を使用する広帯域移動無線アクセスシステム（BWA：Broadband WirelessAccess）である「XGP」事業を株式会社ウィルコ
ムより2010年12月に承継しました。その後、
XGP を 高 度 化 さ せ た 「 AXGP 」 （ AdvancedeXtended Global Platform）の開発・導入を推進し、2011年11月に業界最速となる下り110Mbpsの最高伝送速度を実現する次世代ネットワーク・サービスであるAXGPサービスを開始しております。
本稿では、AXGP のシステム概要、標準化動向及び実用化状況について御説明させていただきます。

2 AXGP のシステム概要
2.1 XGP から AXGP へ「 XGP 」 と は 、 も と も と PHS(PersonalHandyphone System)の次世代システムとして開発されたBWAシステムで、技術的には、PHSで既に導入済みの技術であるマイクロセルシ
ステム、TDD技術（Time Division Duplex：時分割複信）をベースに、他のBWA技術でも導入されているOFDMA（Orthogonal Frequency Division
Multiple Access：直交周波数分割多元接続）や10MHz幅以上の広帯域システム、といった最新の高速化技術を融合して最適化したシステムです。
XGPは2009年に最大20Mbpsの高速データ通信サービス（10MHz幅システム）として実用化されました。

XGPはAXGP (高度化XGP)へ
PHSから発展したXGPの特長を活かしながら100Mbpsクラスのサービスを実現。

AXGP
100Mbps超XGP
PHS
32kbps1996

高度化PHS

20Mbps800kbps
2007

2009

2011

※AXGP：Advanced eXtended Global Platform

図 1 PHS から AXGP へ- 40 -具体的な高度化内容は以下に示す通りです。

しかしながら、その後スマートフォンの普及などによるデータ通信トラヒックの爆発的な増大が顕在化し、モバイル高速データ通信需要がますます高まる状況の中、他のワイヤレスブロードバンドシステムにおいても数十Mbpsレ
ベルを超えるさらなる高速システムの導入が検討される状況となってきました。一方、従来のXGPシステムにおいては、各ディバイスの流用、共通化によるインフラ設備の低価格化を図ること、さらには効率的な基地局エリア展開を可能とすることなどが、他システムとの競争を行っていく上で大きな課題となっておりました。
そうした状況にあって、従来の数十Mbpsレベルを超える100Mbps超のデータ通信を実現し、合わせてグローバルシステムとの親和性を高める事を目的に、XGPをさらに高度化させたシステムがAXGPシステムです。

＜伝送速度の高速化＞
・システム帯域幅を現状の最大 10MHz から20MHz へと広帯域化・上り／下り比率を現状の 1：1 のみから、下り比率を高めて高速化ができるよう送信繰り返し周期や送信バースト長を変更
・MIMO（Multiple Input Multiple Output）機能追加＜グローバルシステムとの親和性向上＞
・各占有周波数帯幅の見直し（2.5MHz／5MHz／10MHz の各占有周波数帯幅）
・隣接チャネル漏洩電力、スペクトラムマスク、スプリアス領域における不要発射強度などを標準マスクへ変更
・上りの多元接続方式に SC-FDMA(SingleCarrier Frequency Division Multi Access )方式を追加

2.2 AXGPの技術概要
AXGPはXGPの特徴である、マイクロセルシステム、TDD、OFDMなどの基礎技術はそのまま継承しつつ、以下に代表されるような変更を加えることで、「伝送速度の高速化」、「グローバルシステムとの親和性向上」、「サービスエリアの改善」などを実現しました。

＜サービスエリアの改善＞
・基地局空中線電力の緩和（最大40W/20MHz）・高利得アンテナの導入（最大 17dBi）

AXGP技術概要：主な変更点
旧XGP

AXGP

占有周波数帯幅など

2.4MHz, 4.8MHz, 9.6MHz

20MHzシステムの追加、MIMO機能追加など
バースト長：2.5ms、5ms、10ms
移動局：N×625μs以下
基地局：M×625μs以下（N+M=4,8,16）
上下比率：N:M

伝送速度の高速化

送信バースト長/送信繰り返
し周期/上下比率

バースト長：5ms
移動局：2.5ms以内
基地局：2.5ms以内
上下比率： 1:1

多元接続方式など

OFDMA,TDMA,SDMAの複合方式

SC-FDMAの追加

隣接チャネル漏洩電力/スペ
クトラムマスク/不要発射強度（略）

標準マスク等の緩和

グローバ
ルシステ
ムとの親和性向上

移動局

２００mW以下（変更なし）

空中線電力
基地局

送信空中線
絶対利得

10W以下

移動局
基地局

40W以下（20MHzシステムの場合。2.5、5、10MHzシステムの場合は、20W以下）
サービスエリアの改善
4dBi以下（変更なし）

12dBi以下

17dBi以下

図 2 XGP から AXGP への主な変更点- 41 -

3 AXGPの標準化動向
XGP の標準策定を行っている XGP フォー
ラムでは、前身である PHS MoU Group（2009年 4 月 2 日名称変更）において 2005 年からXGP システムの議論が開始され、2006 年にXGP 規格バージョン 1 として初めての標準化が実施されました。また ARIB においても上記仕様をトランスポーズする形で 2007 年にARIB STD-T95 として XGP の標準規格化がなされています。さらに ITU-R では、BWA の勧告として、2007 年に XGP（当時は Next
Generation PHS として）を含んだ勧告 ITU-R
M.1801 が策定／承認されました。
その後、AXGP については、2008 年から
XGP フォーラムにて規格策定が開始され、MIMO の追加・非対称フレームの追加・フレーム長の拡張等の規格追加・変更が行われました。2010 年 7 月に規格策定を完了し、同年10 月の XGP フォーラム総会にて XGP 規格バージョン 2 として承認されました。それを受けて ARIB においては、2011 年 5 月から規格改定作業を開始、2011 年の 7 月の第 80 回
ARIB 規格会議にて ARIB STD-T95 Ver.2.0 として承認されました。
さらに、XGP フォーラムでは他 TDD システム（TD－LTE：Time Division－Long TermEvolution）との親和性及びデバイスの共用可能性の向上を目的とした規格改定について検討を行い、2012 年 1 月に XGP フォーラムにて更なる改定規格が承認され、同内容を反映させた ARIB 規格についても 2012 年 2 月の第 83 回 ARIB 規 格 会 議 に て ARIB
STD-T95Ver.2.1 として承認されました。
なお、ITU-R においては、2010 年 11 月のWP5A 会合にて XGP 規格バージョン 2 の標準化作業完了の報告がなされ、XGP 最新規格の反映については、2012 年 5 月の WP5A 会合にて勧告 M.1801 の改版作業が開始されております。
4 AXGP実用化状況
4.1 AXGPのネットワーク構築
増大するトラヒックを無線システムに収容するには、マイクロセル化が極めて重要な技術となります。加えて都心部などトラヒックが過密になる地域では、基地局ロケーションをいかに確保するかが、マイクロセル化による電波の有効利用を図るための大きな課題となっております。その課題を解決するため、当社のAXGPのネットワークの構築においては、株式会社ウィルコムより承継したPHS基地局ロケーションを最大限活用したマイクロセルシステムを採用しています。さらにマイクロセル化を容易にするため、PHSとのアンテナ共用を可能とするオムニアンテナ構成を実用化し、基地局については小型なPHS基地局に併設可能なサイズを実現しております。
これにより既存のPHS基地局ロケーションを活用した高密度かつ柔軟なエリア設計を可能としました。

AXGPとPHSの基地局併設例
AXGP/PHS共用アンテナ

AXGP基地局
PHS基地局

図 3 基地局併設例- 42 -

4.2 最大110Mbpsのサービスの実現
さらにAXGPでは、スマートアンテナ等の干渉低減技術を利用することにより、耐干渉能力を向上させ、高速な実効スループットの維持を可能としました。また、今回のAXGPでは、従来の10MHz幅のシステム帯域から、20MHz幅のシステム帯域へと拡大を図っております。この20MHz幅のシステム帯域によるモバイルデー
タ通信はAXGPが初めて実用化に成功したものです。それに加え、従来の1：1の上下比率を多様化し下り通信の比率を高めることで高速化を図り、更に2×2のMIMOも実装しております。
これらにより最大110Mbpsという高い伝送速度を商用環境で実現することが出来ました。
4.3 AXGPサービスの状況
2011年11月1日、AXGPサービスが開始いたしました。開始に先立ってサービス発表を行った
際は、発表会場にてAXGPの商用環境を用いて伝送速度約110Mbpsのデモンストレーションを実施しております。また、2012年1月には移動環境下における自動車内におけるAXGPデータ通信のデモンストレーションを実施し、モバイル環境においても60Mbps以上の伝送速度が報告されております。

AXGPサービスの提供エリアは、2011年11月1日時点では東京・大阪・福岡の一部地域から開始し、2011年度末には札幌市、さいたま市、千葉市、東京23 区、横浜市、川崎市、名古屋市、大阪市、神戸市、福岡市、北九州市及び上記周辺都市に拡大しております。
また、2012年2月には、MVNO(Mobile VirtualNetwork Operator：仮想移動体通信事業者)パートナーであるソフトバンクモバイル株式会社
よりモバイルWi-Fiルーター型の端末が発売されました。これは最大76MbpsのAXGPシステムと最大42Mbpsの3Gシステムのデュアル端末となっております。ワイドエリアを提供する3Gサービスと組み合わせることで、トラフィックが混雑する都心部であるAXGPエリアでは超高速通信、AXGPがカバーできていないエリアでは3Gシステムの利用とユーザにストレスをかけないサービス提供が可能となっています。更に2012年9月以降には、最大110Mbpsまで高速化したモバイルWi-Fiルーター型端末も発売される予定です。
今後とも、当社では株式会社ウィルコムから承継した 10 万局超の PHS 基地局ロケーションなどを活用し全国の都市部を中心にエリア整備を加速させ、2012 年度末には全国政令指定都市の人口カバー率を 100%とする計画としております。

100Mbps超のサービスを実現

100M超達成

AXGP端末

図 4 100Mbps 超のサービス実現- 43 -

5 あとがき
当社は、この度実用化した最大100Mbps超の高速データ通信が実現可能なAXGPシステムにより、ワイヤレスブロードバンドの更なる普及に向けてまい進し、情報通信市場のさらなる発展と活性化を図ると同時に、有限な電波の有効利用に寄与してまいりたいと考えております。
最後になりましたが、AXGPの実用化に向けてご指導・ご支援をいただきました関係各位の方々にこの場をお借りして厚くお礼申し上げます。

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