小特集の発行にあたって

通信と放送の連携〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜
編集チームリーダ

戸出英樹

IP ネットワークが重要な社会基盤の一つとなり，人々の生活を豊かにする一翼を担っている現在，
私を含め，情報ネットワークを研究する多くの会員の皆様が将来の「夢」の一つとして心の中にイメージしてきたであろう

サービスの実現が現実味を帯びてきました．それは，全国津々浦々で老若男

女を問わず御家族みんなが，テレビジョン受信機と IP ネットワークを介し，全国版のみならず地域版の個性豊かなテレビ番組や贔屓チームのスポーツ中継，更には，趣味嗜好を同じくする地域コミュ
ニティによるコンテンツ配信等を高品位に，かつ煩わしい設定などの障壁なしに享受することができる情報通信サービスの到来です．
通信と放送が強く連携したサービスを提供できる IP ネットワーク基盤を構成し，現在既に提供されている初期的なレベルの IPTV サービスから，一億全国民が本当の意味で楽しめる成熟した IPTV サー
ビスへと移行するためには，様々な技術課題の克服や標準化活動の推進，更には法整備のより一層の充実が欠かせません．例えば，標準化活動に関して言えば，どの事業者においても同じように IPTV サー
ビスが利用できることを目指し，通信事業者，家電メーカ，放送事業者等から構成される IPTV フォー
ラム等で IPTV の共通仕様の策定が積極的に進められています．
今後，地上デジタル放送の IP 同時再送信の開始に見られるコンテンツの広がり，IPTV 共通仕様の策定による IPTV 対応テレビジョンの登場等によって，IPTV 市場が更に発展していくことが期待される中，本小特集では，IPTV に関する標準化動向，通信事業者やシステムベンダ等のそれぞれの立場から見た，IPTV に関する技術動向，将来像等について紹介します．ここで紹介した内容が，会員の皆様方の興味を引き付けるとともに，IPTV 実現に向けた各種アクティビティ促進の一助になれば幸いです．
この特集号は，情報ネットワーク研究会主催の総合大会シンポジウムセッションから端を発したものです．最後に，企画提案を含め多大なる御尽力を賜った NTT 西日本の浦田穣司様をはじめとする情報ネットワーク研究専門委員会関係各位，大変お忙しい中，原稿執筆を御快諾頂いた執筆者の皆様，
編集作業に御協力を賜った通信ソサイエティマガジン編集委員，並びに学会事務局の皆様に深く感謝の意を表します．

通信ソサイエティマガジン［2009 SUMMER］

Contents

Cover Illustration by
Michio Takahashi

http://www.ieice.org/cs/jpn/pub/magazine/
b-plus@ieice.org

1 小特集の発行にあたって

通信と放送の連携 〜IPTV・地上デジタル放送IP再送信の展開と期待〜
編集チームリーダ

戸出英樹

4 私の技術者歴

新商品の開発と事業化に賭けて三木弼一

58 子どもに教えたい通信のしくみ

GPS で位置が分かるしくみ坂井丈泰
60 連載企画

計測技術講座〔第 3 回〕

周波数領域の信号計測技術 ネットワークアナライザ編

藤井勝巳
70 開発物語

日本発国際標準：地球規模で普及するディジタルファクシミリ
〜電話網ファクシミリの研究開発と国際標準化〜

山崎泰弘／若原74 新連載企画

恭若者よ！ 世界にでよう！

ストックホルム滞在記〔第 1 回〕〜困ったこと・予想外だったこと〜

山本高至

小特集

通信と放送の連携 〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜

解説論文
10 PON技術を用いたIPTVサービスの実現と課題

池田博樹／栖川

淳

23 IPTV配信システムにおける技術動向と課題

小林昭／朝倉敬喜解説
31 ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

宮地悟史

44 IPTVを支えるネットワーク技術

栗田佳織／佐藤裕昭

51 コンテンツ配信事業者から見たIPTVへの期待

深津真二／引地孝文／伊藤康之

御案内
電子情報通信学会
2010 年ソサイエティ大会の開催地から〜百舌鳥古墳群巡りをしてみませんか〜
山下勝己／林

報

海……69

告

無線設備試験認証の技術課題と関連研究会活動報告
次世代無線設備試験認証技術時限研究専門委員会前委員長 笹岡秀一……76

79 巻末言移動通信のデータ速度はどこまで上がるか？（パート3）
通信ソサイエティ副会長 尾上誠蔵

編集後記……80
B-plus に掲載された論文などの著作権は（社）電子情報通信学会に帰属します．

新商品の開発と事業化に賭けて＊1

元 松下電器産業株式会社
代表取締役専務三木弼一
Sukeichi Miki

はじめにリーダを任命されたプロジェクト数 24，サブリーダを任命されたプロジェクト数 8 と，合計 32 の新商品開発

1962 年，学生時代を馬術部に所属して大いに遊んでを経験し，その成功率は 50 ％であった（表 1）．成功率

過ごした後，京都大学工学部電気工学科を卒業して，松の高低の評価はできないが，開発品数 32 は，松下電器

下電器産業株式会社に入社した．卒論の内容と入社後何グループ約 100 年の歴史の中では，見当たらない数字でをやりたいかと聞かれ，「 新しいものなら何でもやらせある．

てください」と答えて採用された．以来，2003 年（平成新商品開発のプロセスは，個々 の技術要素のマネジ

15）技術特別顧問となって第一線を離れるまでの 41 年

メントが必須であるが，それは極めて実践的であり，ま間，一時期ほかの業務を兼務する状況はあ っ たものの，た人間的要素や社会的要素を多分に含んでいて，理論化

連日連夜，新商品の開発に明け暮れすることとなった．

することが難しい．よく似たプロセスを探すとすれば，新商品の開発は，営業，経理，人事など文科系職能で会社経営のプロセスに近い．ドラッカーは，「技術とは，はもちろんのこと，研究，設計，生産技術，製造技術，

自然に関するものではない．人間のものである．またそ品質など製造会社でのほかの技術系職能と比較すると，

れは，たんなる道具に関するものでもない．人がいかに極めて失敗の確率が高い職能である．組織の大小を問わ働くかに関するものである」と言っ ている［1］．また，ず，会社では公平な勤務評価がなされるので，一度失敗

松下幸之助は，著書「経営のコツここなりと気づいた価をすると，失敗の確率の低い仕事の人と比較されて，お値は百万両」の中で，繁華街のぜんざい屋 2 軒を例にとのずと低い査定を受けざるを得ない．筆者もまた御多聞り，そのコツをつかむ大切さを説いている［ 2］．更に「へにもれず，二度の飛び級抜擢処遇を受けたものの，長いこたれるな！ 成功とは成功するまでやり続けることだ」

昇格遅れ，降格，窓際シフトをそれぞれ一度ずつ経験と成功への執念の大切さを説いている［3］．新商品開発

し，開発失敗の責任を取ろうとして三度辞表をしたためのコツも経営のコツと同様，その気付きには大きな価値た．それにもかかわらず，会社生活の最後まで，新商品があるが，筆者がそのコツにようやく気付いたのは，現の開発と事業化に携わることができたのは，幸運と周囲

役最後の，すなわち 32 番目のプロジェクト「SD メモリの人々の御支援のおかげであった．その間プロジェクト

カード」開発のときであった．しかしながら，言うに言えないコツを伝えるのではなく，日本の若い技術者が，＊１ 現パナソニック株式会社

4

いかに商品開発のリスクを低減し，正しい状況の判断を
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

My Frontier Life

表1

三木弼一の開発，商品化及び事業化経歴

る事業部は一向に現れない．そうした中で与えられたA

テーマの良否や，学会論文投稿の連名問題で上司への自らがプロジェクトリーダとして

1）1962 〜 1974 PH 医用カプセル受信機，電気聴診器，
電気睡眠器，自動同調選局テレビジョン，
新入社員時代
FM4 チャネルステレオ受信機＊開発成功，商品化すべて失敗
2）1975 〜 1980 BCL ディジタルラジオ，薄型ラジオ，シ
ヒット商品連発 ンセサイザラジオ，ステレオ（システム，1 チップ音声合成
LSI）
時代＊すべて商品化成功
3）1981 〜 1992 99 練 習 機，囲 碁 練 習 機，英 語 学 習 機，
ディジタル商品 周波数拡散通信機，手書きワードプロ
セッサ，DAT，ワークステーション 2 種
挑戦時代＊開発及び商品化成功，大半事業化失敗
4）1993 〜 2003 ブルーレイディスク，BskyB 衛星テレビ
ジョン，Direct 衛星テレビジョン，BS デ
情報家電回帰ジタル衛星テレビジョン，プリウス自動車
時代
用電池，SD メモリカード＊開発商品化成功，DirectTV 除き事業化成功
B

サポータまたはサブプロジェクトリーダとしてクレーム事件を起こしてしまい，博士論文はおろか ME
専業メーカへの転職の失敗などが重なり，すっかり落
ち込んでしまうことになった．更に，「それでは一人でテーマを考えなさい」と言われて，半年 1 年と考えるが，未熟な見識ではろくな研究テーマを思いつくはずもな
い．まさに孤独で，だれも助けてくれない典型的な落ちこぼれ状態となった．しかし，その失意の中で次の二つの教訓を得た．1）組織シナジーのない研究開発はスポンサーが現れない．なぜなら，例えば ME 機器で
仮に品質不良が起こり，人身事故でも起こすと，企業組織の主力商品のテレビなどが売れなくなって，著し
くブランドを傷つける．2）良い開発テーマ，つまり優アビオニクスオーディオ，MSX コンピュータ，ポータブ
ル CD，DVD，携帯電話シリーズ，ラップトップコンピュー
タ，業務用光ファイル，3DO

れた目標を考えることこそ，リーダの仕事ではないか

プロジェクトリーダとして 24 品種
サブプロジェクトリーダとして 8 品種
合計 32 品種
プロジェクトリーダ成功比率：12/24＝50%
サブプロジェクトリーダ含む総合成功率：16/32=50%

ようにして見つけたらよいか」が，終生の問題意識とという二点であった．そこで「良い開発テーマはどのなった．その方法は種々あり，41 年の間にメモした 15の方法の一覧表を表 2 に記載する．

行うことによ っ て，「 新商品の事業化に成功するか」の

表2

ヒントを提供できればと思い，本稿を書くことにした．

研究開発テーマ発見法
例

発見法

挫折と失意の，長い新入社員時代（1962 ～ 1974）入社した 1962 年は，アイコノスコープの発明で有名 な RCA（Radio Corporation of America） 社 の ツ ボ

1

ユーザの困難問題 おいしいお米を炊いて食べたい．
炊飯器．
解決法

2

If-then-else 法（新機能誕生法）

3 手段代替法

もし圧縮技術があればデジタル放送ができる．
アナログからディジタルへ代替しよう．

4

ボトルネック法20 万円を切れば，後は爆発的に売（またはコスト法） れる．

開発は終わり，これからは Medical Electronics の時代

5

業務用
（軍用）
から
ベトナム戦争の SS 技術が GPS へ．
民生用転換法だと称して米国に ME 学会を創設し，それに刺激され

6 商品サイクル法

ルキン博士がもはやテレビジョン（以下，テレビ）の2 代目の個人仕様が売れる．

7

社会
（経済）
動向
推測法

これからアジア，女性の労働力市場が現れる．
キチンの波（40 か月 / 在庫投資）．
ジュグラーの波（10 年 / 設備投資）．
クズネッツの波（20 年 / 建築物の需要）．
コンドラチェフの波（約 50 年 / 技術革新）．

8

科学現象から
推定法

超伝導現象の理論解明がリニアモータへ．

9 トップビジョン法

RCA サーノフ，ゼロックスパロア
ルト，NEC 小林 C&C．

退するという松下幸之助会長の判断により，ディジタ

デルファイ法10（専門家予測）燃料電池．

ルコンピュータの開発グループは転身を余儀なくされ11 各自要望法

たが，筆者は手を挙げて，医用電子機器開発グループ

営業から，
企画
（稲井チャート）から ,個人（カールソン）から．

12 現場問題解決法

東芝の西堀栄三郎．

13 変態進化法

紙から電子辞書へ．

て日本 ME 学会が設立された年であった．配属された無線研究所自動制御研究室では，電子部品の製造実験
工程の自動制御システムの研究に飽き足らない人々が，片やディジタルに興味のある人はコンピュータの開発に，片や部屋の片隅に置いてあったアナログコンピュータを得意とする人は医用電子機器の開発に向かっていた．2 年後，事務用ディジタルコンピュータ事業を撤に入れてもらって，医用カプセルや電気聴診器，電気睡眠器の開発に専念した．しかしながら，開発は終わっ

14 展示会他社研究法 Comdex，CES，ベルリンショウ IFA．

たものの，厚生省の認可は下りず，事業化しようとす

技術史法
15 大局観，

私の技術者歴城阪；科学技術史，
コンドラチェフの波．

5

立ち直りのきっかけ，父の一言

ディジタル化への挑戦―ヒット商品連発時代（1975 ～ 1980）

ME 研究室を放逐され，ラジオ研究室に異動を命じらあるとき，昔の上司である自動制御研究室の錦織 享

れて与えられた自動同調選局テレビの開発も，うまく室長（当時）に呼ばれ，計測器の世界でディジタル化が進まなかったころ，ある日帰郷して，長い闘病生活を進んでいる以上，ラジオ受信機のディジタル化をやったしていた父の見舞いに病室を訪ねた．「一度，人の困っらどうかと勧められる（開発テーマ発見法 3，4，5）．していることを探してやってみたらどうか」と何気なくかし μ V の電波をキャッチするラジオには，5 V 電源 TTL

言われ，その言葉に一 縷の希望を託して，また新しい（Transistor Transistor Logic）ロジックのディジタル回路

テーマを探し始めた．ちょうどそのころ，4 チャネルスが発する雑音が邪魔して，とても導入はできない．しかテレオレコードの開発ブームとなり，事業部はその FMし，執念深く待っているとやがてそのチャンスはやって多重化の方法に困っていることを知った（開発テーマ

来た．イオン打込み技術が実用化されるニュースが入り，発見法 1 ）．上司から与えられたテーマではなく，初めCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）ての自ら発見した開発テーマであった．早速 FM 多重

や IIL（Integrated Injection Logic）の LSI（Large Scaleの方法の研究に入り，AM － FM 多重 4 チャネル放送方

Integration）の登場が，雑音問題を解決できるのでは式の発明をした．ところが，米国西海岸の 21 歳の若者，

ないかと気付いたからである（開発テーマ発見法 2）．

ルイス・ドーレン君が筆者より 4 か月早く特許出願し

早速 LSI メーカ（三菱電機）にお願いしてディジタルていたことが分かる．それは正確には PAM-FM（Pulse-

カウンタを開発し，短波帯を聞く BCL（Broadcasting

Amplitude Modulation-Frequency Modulation） 方 式

Listening）ラジオを開発してヒットさせることができた．

で，側帯波が多く使い物にはならないものであったが，

世界ラジオハンドブックの特別金賞を獲得した（図 1）．

弁理士によると，米国では日本と異なり「コンセプト

入社して 12 年目の最初のヒット商品であった．それは，特許」が有効であり，「陪審員制度」もあるので，若者多くの技術的難問の解決もさることながら，当時のユーの特許は先発明で有効であるとの判断であった．これザであった小・中学生に倣い，夜中の 1 時，2 時まで起は後の技術及び知財責任者として日米特許交渉した際きて，その心をつかもうと短波ラジオの使い方の研究をに，大変有効な教訓となった．結局そのドーレン君がしたのもヒットの原因であったと今では思っている（開起こしたベンチャー，QSI 社を買収して，連邦通信委員

発テーマ発見法 1）．次にサマリウムコバルトなる新磁性会（FCC）の標準放送会議（NQRC）に参加するため，材料で薄いスピーカを開発し，薄いラジオを作ろうと事1974 年，半年間西海岸暮らしをすることになった．驚業部の大丸洋一主任技師（当時）が話を持ち込んできた．

いたのは，シリコンバレーでは，スタンフォード大学

確かに社内で開発が進んでいるチップ表面実装工法を組の大型計算機を音響カプラでつないで，タダ同然でベン

み合わせれば（開発テーマ発見法 2），電卓と同じように

チャー企業が使用でき，しかも多くのエンジェルスポン

薄いラジオができるのではないかと考え，開発したのがサーが付いていることであった．まさにベンチャービ

薄型ラジオペッパーであった（図 2）．これは新スピーカ

ジネスの条件が整っているとうらやましく感じた．FMの開発よりも，従来のプリント基板工法を革新しようと

多重波の側帯波の計算は，難しい多重信号のベッセル

して（開発テーマ発見法 3），薮崎俊一技術部長（当時）いちる

関数を解くことであった．新入社員の山崎 攻君が使用料の高いコンピュータを丸一晩も回して解決し，同じく新入社員の高橋賢一君が多元音場を計算し，完璧な理論武装をして，初めての標準放送会議 NQRC に臨んだ．7 社コンペ中最も優秀な成績を収めはしたものの，
石油ショックの影響で，4 チャネルブームは泡と消えてしまった．そしてアナログ時代が終わり，家電の世界にもディジタル時代が，やってくることになった．

BCL ラジオ（Proceed2800）
1977 年 5 月発売
イオン打込み技術による省電力
LSI 技術の革新を知る

IIL LSI を利用してディジタル
カウンタをラジオの中へ
初のポータブルディジタルラジオ
世界のラジオハンドブック特別金賞

図1
6

BCL ディジタルラジオの開発商品化
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

My Frontier Life回収
物販サービス売る（販売）

第一のデス・ウォール

創る
創
（開発）
論文

発明・試作
明・試作

造る
︵製造︶

究める
︵研究︶

新知識発見

お客様

製品
第三の
デス・ウォール

量産
物作り

新機能
第二の
デス・ウォール

図 4 RDPS Motivation Vector Process（心の動きベクトルプロセス）
ピンクレディーの宣伝で，薄さをアピールした薄型ラジオ
単４：２本，
ＭＷ専用

売に至る事業化までの心の動きベクトルのプロセスであった．研究工程は新しい知識の発見を目的として論文が書かれる．それは仮に図の左の下方へ向かう心の動き

図2

新材料スピーカと表面実装技術を革新して薄型ラジオ（ペッパーラジオ：1977 年）商品化へ

ベクトルとすると，新しい技術機能の発明を目的とする発明工程は，多くの研究による新知識を組み合わせることから，研究工程の心の動きと直交して右横に向かう心の動きベクトルを持ち，その交差点の 1 点しか心が交わらない．つまり研究者と発明家の心の動き（関心）は，
90 度異なる．また製造工程は，発明を含む多くの技術要素の組合せであるから，その心は商品を製造する上向きの心の動きベクトルを持ち，発明家と製造マンは交差
点でしか心が交わらない．まして研究者と製造マンは上下の逆の心の動きをし，永遠に心を通わせることができ

図3

世界初 チップ表面実装工法（YM 工法）の開発

ない．片や「解明したい」し，片や「作りたい」からである．更に販売マンは，製品の製造のみでなくサービス

をプロジェクトリーダとするラジオ事業部と無線研究所

やメンテナンスやお金の回収を伴って売るわけであるが総力をあげて開発した「チップ表面実装工法，YM 工から，左横に向かう心の動きを持つ．このような心の異法」の成功によるところが大きい（図 3）．事実，その後なる動きベクトルをうまく整合させながら，事業化をしラジオ受信機に限らず，ほとんどの電子機器にこのチッピンクレディーの宣伝で，薄さをアピールした薄型ラジオ
なければならない．このボックス形の心の動きプロセス
単４：２本，
ＭＷ専用

プ表面実装工法やそのためのインサートマシンが実用化（RDPS Motivation Vector Process，心の動きベクトルプ

され，日本のエレクトロニクスのインフラストラクチャ

ロセスと筆者は名付けている）によって，事業化の状況向上に貢献できたと思っている．

と，どこにどのようなリスクがあるかを判定することができる．それぞれの交差点に発明の壁，製造の壁，販売

苦闘のディジタル商品挑戦時代（1981 ～ 1992）の壁の難所があり，これを第一，第二，第三のデス・ウォー
ルと呼ぶことにしている．

この時代は，手がけたほとんどの商品の事業化に失敗した．特に 2 種類のワークステーションの開発をし，市場からの撤退を余儀なくされたのは，組織シナジーが情報家電回帰時代（1993 ～ 2003）

なかったことに尽きる．しかしながら，そのとき養成し

谷井昭雄社長に直談判して発足させたワークステー

たコンピュータ技術者が次の情報家電の実用化にすべションプロジェクトの敗退で，深い痛手を負い，更に教て生きてくることになった．また，その苦闘の中で発育用コンピュータにコンセプトを変えて，生き延びよう

見したのは，図 4 のような研究から，開発，製造，販とした B － TRON プロジェクトは思うに任せず，更に立私の技術者歴7

て直しのプロジェクトリーダに任命された業務用光ディの OS（Operating System），XML（Extensible Markup

スク（PANAFILE）は，売上げがさっぱり上がらず，苦Language）［7］など，多くの技術と関連技術者を集め悶を続けた．1991 年秋，水野博之副社長から光ディスて開発した．NHK［8］，［9］，東芝，日立などとの共同ク戦略立案を命じられ，DVD（Digital Versatile Disc）と仕様設計や WOWOW ほか日本の多くの関係者の密接な名付けて家庭用光ディスクの全社プロジェクトを立案す

協力関係が，実用化成功の最大の要因であったことはる（開発テーマ発見法 5）．その起案が採用されて 1992

言うまでもない．BS デジタルや地上波デジタル放送技

年春，順調に光ディスク全社プロジェクトが立ち上がり，術は，ARIB（（社）電波産業会）諸規格，MPEG 標準化，

開発は推移するものの，ディスクの記録厚さの違いに

ハイビジョン規格など重要な技術開発を含めて，1990

よる CD（Compact Disc）との上位互換路線，すなわち年代のデジタル放送における日本の数多くの関連技術

1.2 mm 単板方式か 0.6 mm 貼合せ方式かで，社内に深の結集として大きな意味があったと，筆者には思われい対立を生んでしまう．しかし記録板厚の違いを金馬慶る．また使命感にあふれた異種技術者のチームワークが明君らの発明した 2 焦点レンズ［4］によって CD 上位

事業化の成功の鍵でもある実証例であった．

互換問題を解決できることに気付き，急きょ臨時研究開

32 番目のプロジェクト「SD メモリカード」は，当発会議を設定し，当時の森下洋一新社長が決断して，貼時の社内分社である松下電子工業，松下電池工業，松合せ方式が社内決定された．同時に，東芝とフォーマッ

下電子部品，松下産業機器などの各社に少人数に分散

ト検討が進み，更に日立，パイオニアと共に DVD コン

していた関係の技術者を集めて，AV 用のメモリカード

ソーシアムを結成して，DVD の標準化に成功した．更を開発するプロジェクトとして，経営企画室の清水正に同じように上位互換の考え方を踏襲し，現在のブルー

博君と曽根裕文君の熱心な立案により，研究開発会議

レイディスクのビジネスモデルを作成した．技術を新しで承認されスタートした（開発テーマ発見法 11，13，

くしながら，古い技術も継承する上位互換の考え方は14）．しかしまだ十分な開発が進まないうちに，ソニー

ユーザを大切にするという意味で重要なことである．

が同じコンセプトの「メモリスティック」を発表した．

1993 年 は「2003 年 の 松 下 ビ ジ ョ ン 」 な る R&D ビ

更に東芝の西室泰三社長から森下洋一社長に「スマージョンを提出して，これまで業務用システムで養成しトカード」を支持してほしいと要請される．窮地に陥ったディジタル技術者を新しい情報家電の開発（開発テー

た筆者は，松下に伝わる新規事業参入の際に使用されマ発見法 5）に投入する決意をした年であり，1994 年

る稲井チャート（福島は，米国ヒューズ社によって，MPEG-1.5 の未熟な圧部長の考案）を思い出し，その変形チャート（図 5）

縮方法ながら初めてデジタル衛星放送が打ち上げられ，を作成した．稲井チャートとは，新規事業参入会議で，世界にショックを与えた年であった．翌年香港上海銀当時稲井隆義無線事業本部長（松下寿電子株式会社社行（HSBC），ブリティッシュテレコム（BT），B スカイ長兼務）に対してどこの売値位置から参入すべきかをB 社と松下電器の 4 社連合で英国でのデジタル衛星放送

説明するチャートのことで，横軸に競争各社名，縦軸サービスプロジェクトが発足したにもかかわらず，開に売値を取り，各社の販売状況を一覧できる表のこと

発指揮していたそのセットトップボックスを失注する．

である．そして東芝への逆提案のチャンスがほかの会

LSI 開発の失敗の責任を事業部から追及され，研究開発

議の休憩の 15 分間，ホテルの一室で与えられた．西室

会議席上で森下洋一社長に謝ることになったが，原因泰三社長，古賀正一副社長，森下洋一社長，杉山一彦の一つは，マードック氏が発注したイスラエルのベン

副社長の前で，このチャートを見せて，提案した結果，

チャー企業の暗号技術を含む課金システムの入手に失7 分も経たないうちに，西室泰三社長が提案を承諾し，敗したからであった．捲土重来を期し，BS デジタル放

その場で共同開発を決断された．その決断の速さに驚送システム開発の際には，岡村和男君らが発明した静いた．その後，当時の東芝の溝口哲也専務や，キヤノン

止画カルーセル［5］，後藤吉正君らの EPG（Electronicの遠藤一郎専務の支持を得て，SD メモリカードが市場

Program Guide）や CAS（Conditional Access System）

で認められることになった．もう一つ参考にした開発［6］，坂下誠司君らの 8 PSK（8 Phase Shift Keying）変事例は，松下幸之助が陣頭指揮で開発したナショナル

復調，坂尾 隆君らのシステムアーキ，櫛木好明君らランプであった（図 6［10］）．自転車の前に架けるこ

8

栄当時録音機事業部商品企画

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

My Frontier Life

れは真に技術を理解した人間が，真のお客様の潜在ニー

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

◎

−

−

×

×

2）AV

○

◎

○

○

△

はないかと答えている．日本の若い技術者が，新商品

3）カメラ

○

△

◎

◎

◎

4）PC カード

○

×

−

−

−

の事業化やベンチャービジネスを起業する際，筆者の

5）サイズ

◎

○

○

×

×

機能
1）コピー防止

○

○

○

×

×

最後に，へこたれそうになっている筆者に激励と勇

A社

B社

C社

D社

気を与えて頂いた，本稿で実名をお挙げした方々をはじ

注）お客様の心は？ 稲井チャートとは？ 決断とは？
止めを刺す！とは？

図 5 SD メモリカードの開発 三木チャート（機能別稲井チャート）

松下電器不況時の２大ヒット商品
1927 年発売

ナショナルランプ

スーパーアイロン

図 6 お客様の心をつかむ開発のコツとができ，持ち運ぶこともできる懐中電灯である．それは何度も夜，淀川の堤防を自転車で往復し，ユーザの真のニーズを松下幸之助自ら把握したと伝えられている．1927 年の銀行恐慌と 1929 年の世界恐慌を，この商品でピンチを脱し，約 50 年間売れ続けた救世主的ヒット商品であった．SD メモリカードの開発時もまたそのときのお客様の心をつかむ精神に学び，赤ちゃんが飲み込めない最小の切手サイズ，水ぬれ防止，静電気防止，コピー防止などを考慮した商品とした．

す経験が，いささかなりと参考になれば幸いである．

新提案

6）拡張性

む

ズを，考えて，考えて，考え抜いたことにあったので

び

商品開発と事業化の成功条件は，1）理解あるスポンサーを見つけること，2）社会的使命を自覚した要素技
術人脈を形成すること，3）お客様の真の潜在的ニーズを確信すること，の三つが必須条件と考える．開発途
上では，しばしば越えられないような壁にぶち当たり，

めとする数多くの諸先輩，
同僚に改めて感謝いたします．
文 献［1］ P. F. ドラッカー著，上田惇生，佐々木実智男訳，新しい現実，p. 378，ダイヤモンド社，東京，1989.
［2］ 松下幸之助，経営のコツここなりと気づいた価値は百万両，p.120, PHP 文庫，2001.
［3］ 松下電器社内時報，1956 年 1 月 15 日号より．
［4］ 金馬慶明，水野定夫，西野清治，光学レンズ，光ヘッ
ド装置および光ディスク装置，日本国特許登録番号3661680 号［5］ 岡村和男，角谷和俊，宮部義幸， 時系列ハイパーメ
ディアを用いたデータ放送方式とその実装， 情処学論，vol. 40, no.SIG05, pp.91-102，1999．
［6］ 後藤吉正，柤野恒雄，藤田公一，垣内隆志，中村康浩，石橋弘義，岡村和男， BS デジタル統合デー
タ放送 E-E システム， Matsushita Technical J., vol.
46, no. 6, p.3, Dec. 2000.
［7］ 大津隆史，石川 亨，伊藤謙次，楠見雄規， デジタ
ル受信機向け組み込みデータ放送ソフトウェア BML ブ
ラウザ， 松下テクニカルジャーナル , vol. 46, no. 6, p.77，
Dec. 2000.
［8］ 加藤久和，橋本明記，浜田浩行，峯松史明，松村 肇，
衛星 ISDB 伝送方式の検討（放送方式研究会），
映像情学技報，vol. 21, no. 25, pp.1-6, March 1997.
［9］ 峯松史朗，伊藤重之，渋谷一彦，岩舘祐一，神野一平
BS デジタル放送における低 C/N 時のキャリア再生の一検討， 信学技報，SANE, vol. 97, no. 553, pp.29-34,
Feb. 1998.
［10］ PHP 総合研究所編著，一冊でわかる松下幸之助，p.58,
PHP 出版，2009.

三木弼一
昭 37 京大・工・電気卒，同年松下電器産業株式会社入社，以来，医用電子機器，ラジオステレオ機器，ワークステーション，デジタル衛星放送，DVD，SD メモリカードなど情報家

立ちすくむ．「成功するまでやり続ける」ためには，お電機器開発に従事．平 9 同社取締役マルチメディア技術担当，客様の具体的な潜在ニーズを発見することである．そ平 13 同社専務取締役技術・品質・環境・知財・海外研究所

れを確信さえできれば「へこたれること」は決してない．ときどき，なぜ松下電器はいつもフォーマット戦
争の勝ち側にいたのですかと聞かれることがある．そ私の技術者歴担当，平 17 国際電気標準会議評議員日本代表，現在奈良先端大監事，大阪工大客員教授，平 15 文部科学大臣賞（科学技術功労），平 17 日本電機工業会永年功績者賞，平 19 経済産業大臣賞（国際標準化功績）．
9

小特集｜通信と放送の連携

解説論文〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜

PON 技術を用いたIPTV サービスの実現と課題
IPTV Service Technologies and Issues Using Passive Optical Network†

池田博樹 Hiroki Ikeda

†

栖川 淳

†

Jun Sugawa†

近年，複数の加入者が光ファイバを共有して通信する PON（Passive Optical
Network）の実用化により，インターネットが広帯域化してきた．このインター
ネットを通して，家庭のテレビジョンで映像コンテンツを視聴する IPTV（Internet Protocol TV）サービスの普及が始まっている．今後，本格的な IPTV サービスの普及を図るためには，解決すべき技術的な課題や法律的な要求条件が存在する．
本稿では，更に IPTV サービスを普及させるためには何が課題であるのか，どのような技術でこれらの課題を解決できるのか，PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題について概説する．
IPTV，PON，放送，多チャネル配信，ブロードキャスト，チャネル切換2004 年には 100 Mbit/s に達しており，ここ 10 年程度で1. ま え が き

通信速度が 100 倍以上になったことになる．この FTTH
サービスの普及を担う光アクセス方式として，広帯域サー光ファイバの広帯域化に伴い， インターネット， 電

ビスを安価に実現できる PON（Passive Optical Network）

話， 映像配信サービスが普及してきた． 光ファイバをシステム［4］，［5］の導入が進んでいる．現在，日本では使ったインターネットサービスである FTTH（Fiber To The

通信速度が 1 Gbit/s，米国では 2.5 Gbit/s の PON が導入

Home）の加入者数は，図 1［1］に示すように，2008 年にされ始めている．映像 1 チャネル当りの帯域は，数 Mbit/s

ADSL（Asynchronous Digital Subscriber Line）加入者数をから約 20 Mbit/s であるため，光ファイバを通して映像配

超え，既に 1,500 万人に達している［2］
，
［3］
．インター

信サービスを実現できる環境が整っている．

ネット加入者の通信速度も，1990 年代の数百 kbit/s から，

現在，光ファイバを用いた映像配信サービスは，専用
ビデオ波長を用いる方式と，インターネットを用いる方式に分類できる．
前者は，従来のアナログ伝送の RF（Radio Frequency）

契約加入者数1,500 万方式を用いており，1,550 nm 帯の専用ビデオ波長が使われる．この RF 方式は，従来のアナログ伝送方式の伝送

1,000 万路を光ファイバに置き換えたものであり，現在の CATV
500 万

（Cable Television）と同等なサービスを提供することができる．一方，後者は，インターネットを通して，映像コン
2004

図1

2005

2006

2007

2008

2009

ブロードバンド加入者数推移
出典：総務省報道資料［1］† （株）
日立製作所 中央研究所，国分寺市
     Central Research Laboratory, Hitachi Ltd., Kokubunji-shi, 185-8601,     Japan.

10テンツを配信する方式であり，パーソナルコンピュータ（以下 PC）で視聴する映像からテレビジョン（以下 TV）
で視聴する高画質な映像まで，多種多様なサービスが展開され始めている．特に，本稿では，インターネットを通して家庭の TV で映像コンテンツを受信する方式を
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

IPTV（Internet Protocol TV）と呼ぶことにする．
このように FTTH の普及により，インターネットが広帯域化することで，IPTV サービスは異業種からのプ

技術分野の連携によって実現するサービスであることから，IPTV フォーラムは，通信事業者，放送事業者，家電メーカ等から構成されている．

レイヤが参画する市場となりつつある．例えば，通信また，海外の研究機関も，IPTV サービスに対応でき事業者は，インターネットサービスだけでなく，電話やるネットワークインフラストラクチャを，どのように実IPTV サービスを融合させた付加価値の高いサービスの現していくかを検討している［11］～［13］．

提供をねらっている．また，家電メーカは，Web と連動

このような背景を基に，本稿では，まず，光アクセス

した映像配信サービスを提供することで高精細 TV の価として PON の特徴と現在の規格化状況を説明し，次に，値を高めようとしている．一方，CATV 事業者は，映像

PON 技術を用いた IPTV サービスについて，法律的な背だけでなく，既に電話やインターネットも提供し始めて

景，PON 技術を用いた場合の実現方法と技術的な課題におり，映像の高精細化（HD：High Deﬁnition）を目指し，

ついて概説する．

インフラストラクチャの光化をねらっている．
このような流れを受け，今後 IPTV サービスの事業規
模を拡大するためには，IPTV 端末の経済化，コンテン

2. PON の広帯域化

ツ流通促進のためのインタオペラビリティを実現する必要がある．総務省は，2001 年に放送と通信の融合に関

現在，FTTH で多く導入されている PON についてするガイドラインを改定した［6］．これにより IP ネッ

説明する．IPTV サービスの普及には， その前提としトワークを使用した映像配信サービスの議論が加速されて，FTTH の広帯域化が重要なポイントになる． 例えた．更に地上アナログ放送の停波に向けて，補完措置とば，現在 CATV は，日本や米国で数百チャネルの映像をして地上デジタル放送の同時再送信サービスの技術的要提供している．これら全チャネルをすべて高精細化し，件や著作権の取扱いなどが答申された［7］．

更にインターネットサービスを同時に提供するためにまた， 国際電気通信連合電気通信標準化部門 ITU-T（International Telecommunication Union-Telecommunication

は，2.5 ～ 10 Gbit/s 級の PON が必要となる．本章では，PON の特徴と現在の標準化動向について説明する．

Standardization Sector）では，IPTV の検討課題を横断的に取り扱うべく IPTV FG（Internet Protocol Television Focus

2.1 PONGroup）が発足し，2006 年 7 月から 2007 年 12 月まで 7

一般的な PON の構成を図 2 に示す．PON は通信事

回の会合が開催された［8］．ここでは，要求条件，アーキ業者に設置される OLT（Optical Line Terminal，光加入者

テクチャ，QoS（Quality of Service）管理手法，誤り訂正方線端局装置）と，加入者宅内に設置される複数の ONU式，プロトコル等の技術課題が議論されてきた．その後，（Optical Network Unit，加入者線網装置）から構成されFG の成果は，2008 年 1 月に発足した ITU-T の IPTV-GSIる．OLT と ONU の間に光信号を合分波する光スプリッ（Internet Protocol Television Global Standards Initiative）に小特集｜ 通信と放送の連携

引き継がれ，勧告化作業が進められた［9］．この IPTVGSI は，ITU-T の複数の研究委員会（SG：Study Group）
が同時期に集まって開催する合同会議である．
日本では IPTV フォ ーラムが 2008 年 9 月に IPTV 規
定を公開した［10］．IPTV フォ ーラムは，2011 年地上
波のディジタル化への完全移行を契機に，NGN（NextGeneration Network）上での IP 放送が普及すると予測

インター
ネット

加入者線網
装置
（ONU）

IP

し，IPTV の技術仕様やサービス仕様を規格化すること
で，IPTV の利用促進と普及を図ることを目指している．
IPTV サービスは，伝送，プラットホーム，端末と幅広い
解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題

図2

複数の加入者が光ファイバを共有して通信する PON

11

タが設置されることにより，光ファイバを介して，一つの OLT に複数の ONU が接続される．ONU は，OLT か■ GE-PON（IEEE）
イーサネットフレームで転送

らの光信号を電気信号へ変換するとともに，加入者の端末装置（PC 等）からの電気信号を光信号に変換して OLTへ転送する役割を担っている．また，OLT は，ONU からの光信号を上位のネットワーク（インターネット等）■ G-PON（ITU-T）
専用フレームで転送へ転送し，上位のネットワークからの信号を ONU へ転

125μs

送する．
下り方向（OLT → ONU）の通信においては，図 3 に示す

GTC：G-PON transmission convergence

ように，時分割多重（TDM：Time Division Multiplexing）

図4

技術が用いられ，下り信号は時間的に重ならないように

PON の転送方式

多重化して伝送される．なお，下り信号は，光スプリッ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network）［4］と，ITU-T

タで分岐されて，同一の PON につながるすべての ONU

で標準化されて，北米市場等を中心に導入が始まっていへ転送される．各 ONU は自分以外の ONU あてのデータ

る G-PON（Gigabit-Capable Passive Optical Networks）［5］も転送されるため，各 ONU が自分あての信号を見分けらがある．図 4 に示すように，GE-PON と G-PON の特徴

れるように，イーサネットフレームの先頭に識別子を付的な違いは，フレームフォ ーマットと転送方式である．

与し，各 ONU において自分あてのデータだけを抽出し，GE-PON 方式は，イーサネットフレームを用いており，それ以外の ONU あてのデータを廃棄する．

非同期通信のイーサネット方式をベースに規定されてい上り方向（ONU → OLT）の通信においては，図 3 にる．また，G-PON 方式は，専用フレームを用いており，示すように， 時分割多元接続（TDMA：Time Division

125 μ s 周期でフレームを送信する同期網の技術をベース

Multiple Access）技術が用いられ，上り信号は，光スプに規定されている．現在普及している PON の通信速度

リッタにより複数 ONU からの信号が合波される．このは，GE-PON 方式で 1 Gbit/s，G-PON 方式は 2.5 Gbit/s

ため，各 ONU からの信号が無秩序に送信された場合，である．

伝送路上で衝突を起こしてしまう． そこで，OLT は，

PON シ ス テ ム で 重要 な コ ア 機能 は，PON イ ン タ

ONU のデータ送信タイミングと送信量を制御する．こフェース機能と動的帯域割当 DBA（Dynamic Bandwidth

れにより，データは伝送路上で衝突することなく，転送

Allocation）機能である．ここでは，GE-PON を取り上げされる．

て，これらの機能を説明する．

現在，ギガクラスの PON 方式には，米国電気電子学

PON インタフェース機能で特徴的なのが，GE-PON の会 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）

アクセス制御を行う MPCP（Multi-Point Control Protocol）

で 標準化 さ れ て， 国内 で 導入 さ れ て い る GE-PONである．MPCP は，ONU 登録のプラグアンドプレイを

自宅フレームを選択
フレームをを
ブロードキャスト

上りトラヒック量にタイムスロットを調整し，衝突を回避

図312上り方向と下り方向の通信

図5

送信要求と送信許可を用いた帯域割当

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

実現するディスカバリー機能や，上りの送信要求と送信

よ ってそれぞれ策定されている．IEEE は，イーサネッ

許可を行う帯域割当機能などがある．図 5 に，GE-PON

ト技術をベースにしたインタフェース規格であり，チッにおける送信要求と送信許可を用いた帯域割当を示す．

プベンダや装置ベンダ主導により規格化されてきた．一

ONU は，Report メッセージを用いて，上りデータ量に応方，ITU-T は，同期網の技術をベースとして運用・管理

じて送信要求を送信する．OLT は，ONU からの送信要求も考慮した規格であり，通信事業者や装置ベンダが主導を受信して各 ONU に割り当てる帯域を計算し，Gate メッ

して規格化してきた．

セージを用いて，送信許可を ONU へ送信する．ONU は，許可されたタイムスロットにデータを送信する．

IEEE 標準規格では，2004 年に下り 1 Gbit/s， 上り
1 Gbit/s の GE-PON（IEEE 802.3ah）の標準化が完了し

DBA は，MPCP を用いて， 各 ONU の上りの帯域をた．2009 年には，上り 1 Gbit/s または 10 Gbit/s，下り動的に割り当て，複数の ONU 間で効率的に帯域をシェ

10 Gbit/s の 10G-EPON（IEEE 802.3av）の標準化が完了アする機能である．例えば，32 台の ONU に 1 Gbit/s のしている［14］．IEEE 802.3ah の仕様は，物理層，デー

帯域を固定的に割り当てた場合，1 台当りの ONU の最タリンク層にまたがり標準化されている．物理層では，大帯域は，31 Mbit/s に制限されてしまう．これに対し

光信号の送受信レベルや波形等が規定されている．光信て，DBA は，ONU の上りデータ量に応じて，PON の上号規格は，伝送距離が 10 km までの「1000 BASE-PX10」りの帯域を動的に割り当てるため，ほかの ONU で使わと，20 km までの「1000 BASE-PX20」の 2 種類からなる．

れていない帯域を効率的に割り当てることができる．例

データリンク層では，MPCP の Report と Gate メッセー

えばほかの ONU で上りのデータがない場合，最大帯域

ジのフレームフォ ーマットが規定されている．DBA の1 Gbit/s を使用することができる．

割当アルゴリズムは，通信事業者のサービスポリシーに

PON インタフェース機能と DBA 機能を実現するため依存するため規定されていない．

には，上りの光バースト信号を送受信できる光バースト

ITU-T 標準規格では，2001 年に 622 Mbit/s の B-PON

通信技術が必要である．例えば，GE-PON では，数百 ns（ITU-T G.983 シリーズ） が勧告化された．2006 年にオーダで ONU の光送信機と OLT の光受信機をオンオフ

は，下り 2.5 Gbit/s，上り 1.2 Gbit/s の G-PON（ITU-T

しなければならない．また ONU から OLT までの距離のG.984 シリーズ）が勧告化された．現在，更に高速な違いにより，受信パワーが異なるため，OLT 受信機は，

PON システムとして，下り 10 Gbit/s，上り 2.5 Gbit/s

受信利得を数百 ns オーダで最適に調整する必要もある．

の XG-PON の検討が進められており，2010 年に勧告化

このような光バースト通信技術が必要であるにもかかされる予定である．図 6 に示すように，IEEE と ITU-T

わらず，PON が普及した理由として，経済化メリットがは，異なる通信速度の PON を規格化してきたが，ここ挙げられる．複数加入者が，通信事業者に設置される装数年光アクセスとしては限界に近い 1 波長 10 Gbit/s の置や光ファイバを共有することで，1 加入者当りの導入

通信速度に達したため，物理層の規格を共通化する動き

コストを下げることが可能となる．この結果，装置面積がある．

当りの運用コストや消費電力も削減できる．更にファイ

小特集｜ 通信と放送の連携

バの敷設・保守コストも削減可能となる．また，広帯域
映像配信のような広帯域のサービスでも，安価に提供できる．このような PON の広帯域性を生かすことで，高精細な IPTV，IP 電話，TV 電話サービス等を提供することが可能となり，FTTH サービスの付加価値を高める

通信速度（bit/s）化により 1 bit 当りの転送コストが下がったことにより，ことが期待できる．
（年）

2.2 PON の標準化動向
PON の国際標準規格は，IEEE と ITU-T の 2 団体に
解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題

図6

IEEE と ITU-T における PON の標準化規格13の違いは，同じ映像を視聴する場合でも，VOD 型 IPTV

3. IPTV サービスの実現と課題

は再度インターネットから映像を受信しなければならない点にある．

日本では，GE-PON の普及が進み，各家庭に光ファイ

放送型 IPTV サービスとは， 地上波や CATV と同様

バを用いて IPTV サービスを実現できる環境が整ってきに全チャネルの放送番組や映像をあらかじめ配信しておている．表 1 に IPTV サービスの要求条件と技術課題をき，視聴するときにチャネルを選択切換することである．

示す．IPTV サービスは，ダウンロード型，VOD（Video

放送型 IPTV は，放送電波による TV では数十チャネル，

On Demand） 型と放送型の 3 種類に分類できる［10］，CATV では 100 ～ 400 チャネルが配信されるため，広帯［15］．まず，それぞれの定義について説明する．

域なアクセスネットワークが必要となる．また，BS デ

表1

IPTV の要求条件と技術課題

サービスの種類

要求条件

技術課題

ダウンロード型• 高速ダウンロード• 大容量映像の保存• 広帯域化• HDD 大容量化

VOD 型

• 高品質な配信• 広帯域化• 帯域制御放送型• 高品質な配信• 同一性の確保• 匿名性の確保• 地域限定性の確保• 多チャネル配信• 広帯域化• 帯域制御• マルチキャスト

ジタル放送の IP 再送信を実現するには，地上波デジタ
ル放送よりも，更に広帯域なアクセスネットワークが必要となる［19］．また，放送波による TV との違いの一つとして，放送型 IPTV では，光ファイバ 1 本で双方向通信が実現できることである．現在は，ファイルダウン
ロード型や VOD 型 IPTV が主流であるが，放送型 IPTVも普及し始めている．
次にこれら IPTV サービスの要求条件と技術課題を説明する．ダウンロード型 IPTV サービス［20］は，今ダウンロード型 IPTV サービスとは，家庭のハードディ

後，大容量コンテンツをいかに高速にダウンロードする

スク（HDD：Hard Disk Drive）に映像コンテンツをダウンかが重要な課題である．例えば，HD 画質の映画を見た

ロードしてから視聴することである．このサービスは，一いときに，すぐに視聴できることが望ましい．短時間で般のインターネットを通して，コンテンツをダウンロー

ダウンロードするためには，広帯域なネットワーク回線ドする仕組みである．ハードディスクの大容量・低コスが望まれる．また，その大容量映像を蓄積するための大ト化により，サービスの普及が加速している．ダウンロー

容量の HDD も必要である．このように，ネットワーク

ド型 IPTV サービスとして，アクトビラ

サービスが既回線の広帯域化と HDD の大容量化が重要な課題となる．

に始ま っている［16］．最近の IPTV サービスには，次

ただし，ダウンロードが完了する前に映画を再生できる

世代動画圧縮技術 H.264/MPEG-4 AVC が使われていようであれば，ユーザにとってのサービス品質は高くなる［17］，［18］．H.264/MPEG-4 AVC と は，ITU-T とる．このように，実際の IPTV サービスを提供するとき

ISO/IEC が共同で規定した規格である．この動画圧縮技

は，映像技術とネットワーク技術の組合せで，サービス術をダウンロード型 IPTV サービスに用いると，HD 画

品質をいかに向上させるかが重要な課題となる．

TM

質の映画 2 時間分のファイルをダウンロードする場合

VOD 型 IPTV サービスの課題は，高品質な映像配信

10 Mbit/s の通信ネットワーク回線で，約 2 時間必要とを実現することである．ここで，高品質な配信とは，パなる．また 100 Mbit/s の通信ネットワーク回線では，約ケット損，パケット転送遅延，パケットの転送遅延揺ら

12 分必要となる計算になる．

ぎの少ない配信のことである．VOD 型 IPTV サービス

VOD 型 IPTV サービスとは， 視聴者からの要求にでは，映像帯域が小さい番組は，ストレスなく視聴する

より VOD サーバから映像データをストリーム配信し，ことができる．しかし，映像帯域が大きい高画質な番組

IPTV 端末で受信しながら視聴することである．VOD 型を視聴するとき，通信ネットワーク帯域が十分でない場

IPTV の基本は，ユニキャスト配信で，1 対 1 に映像を合，パケット損，パケット転送遅延，パケットの転送遅配信する方式である．映像帯域は，数百 kbit/s から数十延揺らぎが発生し，映像の画質が劣化する．このような

Mbit/s になり，1 チャネル程度の映像であれば，快適に場合は，ネットワークの帯域制御技術により，映像帯域見ることができる．VOD 型とダウンロード型 IPTV とを保証することで，映像の品質が保証できる．または，

14

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

帯域制御技術を用いず，映像帯域より十分大きい回線帯増大し，チャネル切換時間の高速化は困難となる．この域を持つネットワークを用いることで，品質を改善する

負荷集中による問題を解決するためのチャネル切換方法

こともできる．このようにネットワークの帯域制御と広が，提案されている［22］
，
［23］
．

帯域化も重要な課題となる．

更に，地域限定性の確保を満たす放送サービスを実現

放送型 IPTV を実現する課題として，地域限定性の確するためには，マルチキャストで映像を配信するエリア

保，同一性の確保，匿名性の確保等の放送要求条件［6］を制限する必要がある．また，IPTV 端末でチャネルを選や，高品質な配信が議論されている．地域限定性の確保択する方式では，IPTV 端末にチャネルに対応したマルチとは，放送事業者が，放送免許エリアのみに映像を配信

キャストアドレス情報を通知する必要がある．このようすることである．例えば，関東地区の放送免許を有するに，アクセスネットワークにおける多チャネル配信，広放送事業者は，その地区以外に映像を配信してはならな

帯域化，帯域制御，マルチキャストが重要な課題となる．

い．また，同一性の確保とは，全視聴者が，同じ放送品

以上に説明したように，IPTV サービスが普及するた質の複数のチャネルを同時視聴若しくは同時録画できる

めには，アクセスネットワークの技術と，同一性の確保，ことである．匿名性の確保とは，放送事業者が，視聴者匿名性の確保などの技術的要件を検討する必要がある．

が選択している番組を知ることはできないことである．
この放送型 IPTV を実現する方法として，各 IPTV 端
末に映像を配信するために，IP マルチキャスト配信が使

4. PON 技術を用いた IPTV サービス

用されている．ここで，映像の IP マルチキャスト配信とは，複数の IPTV 端末に同じデータを IP マルチキャス

PON 技術を用いて，IPTV 配信を実現する場合の課題

トパケットで送信することである．この IP マルチキャとその解決方法について解説する．IPTV の全体アーキストを放送型 IPTV に用いた場合，1 チャネル分の帯域

テクチャは，現在 ITU-T SG13 の Y.1901 において標準で，全 IPTV 端末に映像を配信することができる．しか化作業が進行中である．本章では，PON にかかわる技術

しながら，同一性の確保や匿名性の確保の要求条件を満についての一例を示す．特に放送型サービスに関連したたすためには，複数のチャネルを同時に配信する多チャ技術を説明する．

ネル配信を実現しなければならず，現在のアクセスネッ
トワークでは帯域不足である．その理由の一つとしては，

4.1 PON を用いた放送型 IPTV アーキテクチャ

現在の放送電波による TV では数十チャネルが必要とな

PON を用いた放送型 IPTV アーキテクチャの一例を説る．また，CATV では，SDTV（Standard-Deﬁnition TV）

明する．PON による放送型 IPTV アーキテクチャの目で 250 ～ 350 チ ャ ネ ル ，HDTV（High-Deﬁnition TV）

的は，地上波と同様に映像コンテンツを多数の IPTV 端

で 100 チャネル以上必要となり，現在のアクセスネット

末に配信し，同一性と匿名性を確保できる多チャネル配ワークでは帯域不足である．

信を実現することである．多チャネル配信とは，複数のチャネルをあらかじめ ONU まで配信しておくことであルの切換方法と切換時間の高速化が課題となる．この問る．ここでは，ONU までチャネル配信することによ っ

題を解決するために，高速なチャネル切換方法が提案さて，CATV サービスと同等な匿名性の確保になると想定れている［21］．この一例として，IP マルチキャストルー

している．

タによるチャネル切換方式では，キャリヤグレードルー

図 7 に示すように，放送型 IPTV アーキテクチャは，

タを通信事業者の局舎に配置することで，チャネルを高IPTV 端末，放送サーバ，IP 放送マルチキャスト管理サー

速に切り換える．しかしながら，全国の局舎にキャリヤ

バ及び PON から構成される．放送局内に設置された放グレードのルータを配置することは，経済的な負担が大送サーバは，HD 映像をマルチキャストネットワークにきい．また，キャリヤグレードルータの設置台数を削減

IP マルチキャスト配信する．ONU は，IGMP（Internet

するために，ルータが複数の OLT を収容すると，チャネGroup Management Protocol）［24］や MLD（Multicast

ル要求信号がルータに集中する．この結果，処理負荷がListener Discover（Protocol））［25］を用いてあらかじめ

解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題

15

小特集｜ 通信と放送の連携

また，複数のチャネルを同時に配信する場合，チャネ配信中のコンテンツやマルチ
キャストアドレスなどを管理

図7

放送型 IPTV アーキテクチャ

マルチキャストグループに参加しておくことで，多チャ議論の分かれるところである．今後の IPTV サービス

ネル配信が実現される（4.2 参照）．ONU は，チャネル

形態により決ま ってくるものと思われる．ここでは，機能が実装され，IPTV 端末と連携した HD 映像のチャ

図 7 に示すように，視聴者が IPTV 端末から番組を選

ネルの選択切換機能を搭載する（4.3 参照）．また，OLT

択したときに，マルチキャストアドレスが割り当てらは，下りの帯域制御機能が実装され，HD 映像とインターれる一例を示している．このとき，加入者の位置情報

ネットの帯域を制御する（4.4 参照）．

や地域を特定できれば，その地域のみに配信できるマ

チャネル切換動作について簡単に説明する． まず，IPTV 端末は，IP 放送マルチキャスト管理サーバに問い

ルチキャストアドレスを割り当てることにより，地域限定配信を達成できる．

合わせ，IPTV チャネル情報からマルチキャストアドレ
スに変換する．次に，IPTV 端末は，ONU に IPTV チャ

4.2 PON のブロードキャストと多チャネル配信

ネル選択要求を送信する．この結果，ONU で選択され

GE-PON の回線帯域は，1 Gbit/s であることから，た HD 映像は，ホームネットワークを介して，IPTV 端

この回線帯域を最大 32 加入者で同時に共有した場合，末に転送され再生される．ここでは，ONU に IPTV の

1 加入者当り約 31 Mbit/s の帯域が割り当てられること

チャネル切換機能を実装している．しかし，サービスになる．HD 映像の映像帯域を 10 Mbit/s とすると，最事業者やビジネスモデルにより，チャネル切換機能が，大 3 チャネルの映像を配信できる計算になる．しかしな

ホームゲートウェイ（HGW：Home Gateway）やセット

がら，放送型 IPTV サービスのような数百チャネルの番

トップボックス（STB：Set Top Box）等にも実装される組を同時に提供することはできない．そこで，PON のこともある．

ブロードキャストを用いて，効率的に IPTV 映像を配信

マルチキャストアドレスの管理は， サービスの形する方法を説明する［26］，［27］．ここで，PON のブロー態により異なるため，標準化では規定されていない．

ドキャストとは，光信号が光スプリッタでコピーされ，IPTV 端末にマルチキャストアドレスを開示するか，ますべての ONU に配信されることである．

た，ホームネットワークでは，IPTV チャネル選択要

図 8 に PON のブロードキャストフレームを用いて配求のための特別なプロトコルを使い，通信事業者のみ信する仕組みを示す．PON の下り方向の通信にはユニがマルチキャストアドレスを見えるようにするべきか，

キャストフレームとブロードキャストフレームが用い

16

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

ブロードキャスト用バッファ

図8

PON のブロードキャスト

られる．ユニキャストフレームは，OLT と各々の ONU

ワーク回線使用効率は，最大 32 倍向上する．ここでは，を論理的に 1 対 1 で通信し， 論理リンク ID（LLID：

L2 スイッチは OLT に内蔵されているが，OLT の上位

Logical Link ID）と呼ばれる識別子で区別される．この側に設置されていても効果は同じである．特に海外装置

リンクをユニキャストリンクと呼ぶ．また，ブロードベンダの PON システムでは，OLT に L2 スイッチが内

キャストフレームは，すべての ONU に同報配信でき，蔵されているものが多い．

ユニキャストフレームと同様に，論理リンク ID で識別

次に，PON のブロードキャストフレームを用いる場

される．このリンクをブロードキャストリンクと呼ぶ．

合と用いない場合の配信可能なチャネル数について検討

このブロードキャストリンクは，標準化規格では MPCPする．下りの PON のユニキャスト帯域は，各 ONU の等の制御信号の通信に用いられる．

下りのユニキャスト帯域の合計となる．また，下りのそこで，IP マルチキャストパケットを ONU に配信す

PON の全帯域は，下りの PON のブロードキャスト帯域

るときに，このブロードキャストフレームを活用すれば，と下りの PON のユニキャスト帯域の合計である．ここ配信効率が向上する．図 8 に示すように，OLT は IP マ

で，ONU の総数を N，第 n 番目の ONU の下りのユニ

ルチキャストパケットを受信すると，全 ONU に転送さキャストリンクの帯域を BUn とする．また，下りのブれるブロードキャストフレームにマッピングして配信す

ロードキャストリンクの総数を M，第 m 番目の下りのる．各 ONU は，自分あてのユニキャストフレームとブブロードキャストリンクの帯域を BBm とすると，下りのロードキャストフレームを受信する．

PON の全帯域 Bd は，次式のようになる．

この結果，図 9 に示すように，IP マルチキャストパケットは，OLT の L2 スイッチの電気レベルでコピーさ

Bd＝

N

n＝1

BUn＋

M

m＝1

BBm

（1）

次に，一例として図 10 のように，G-PON を用いた場

同じ IP マルチキャストパケットが同時配信される．例合の ONU 当りの下りの映像チャネル数について考える．

えば，32 台の ONU が接続している場合，下りのネット

ブロードキャストリンクを用いた場合，G-PON の下りの帯域は 2.5 Gbit/s であるので，下りの PON のユニキャ
スト帯域の合計を（ ∑ BUn ＝）1.0 Gbit/s，下りの PON の

電気レベルでコピー

ブロードキャスト帯域の合計を（∑ BBm ＝）1.5 Gbit/s に設

…

N

＃1−N

…

N

＃1−N

定する（図 10（a））．また，ブロードキャストフレーム
光レベルで N 倍コピー

帯域を有効活用（a）電気レベルコピー

図9（b）光レベルコピー

光スプリッタによるコピー

解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題を用いず，下りの PONBp13-M̲HD02の全帯域をユニキャスト帯域（ ∑ BUn ＝）2.5 Gbit/s に設定した場合と比較する（ 図 10（b））
．ここでは，ブロードキャスト帯域とユニキャスト
帯域の両方を用いて映像を配信する．このときの HD
映像の映像帯域は 10 Mbit/s とする．

17

小特集｜ 通信と放送の連携れることなく，光スプリッタでコピーされ，全 ONU に4.3 高速チャネル切換

HDTV チャネル数 /ONU

300
250

放送電波による TV 放送や CATV では， チャネル切（a）
ブロードキャスト帯域（1.5 Gbit/s）
ユニキャスト帯域（1.0 Gbit/s）200

換（ザッピングと呼ぶこともある）時間が短いという特徴がある． 現在の TV サービス品質を下げないために150も，チャネル切換時間は，IPTV サービス品質として重要な課題である．視聴者から見たチャネル切換時間とは，

100（b）
ユニキャスト帯域（2.5 Gbit/s）

500チャネル切換要求を発行してから，新しい映像が表示されるまでの時間のことである．この切換時間には，映像

0

10

図 10

20
ONU 数

30

40

データのジッタの吸収時間，映像・音声の復号時間と IP
マルチキャストパケットの選択時間が含まれる．本稿でHDTV チャネル数と ONU 数

は，PON の多チャネル配信を用いたときのチャネル切換

ONU 当りの下りの映像チャネル数を図 10 に示す．下

時間を考察するため，IP マルチキャストパケットの選択

りのブロードキャスト帯域は，ONU 数に依存しないた

時間に注目し，チャネル切換要求を発行してから映像パ

め，ONU 数が増加しても，ブロードキャスト帯域で配信

ケットが IPTV 端末に転送されるまでの時間を，チャネ

可能な HD 映像チャネル数は 150（=1.5 Gbit/s ／10 Mbit/s）

ル切換時間と定義して説明する．

となる．更に，各 ONU のユニキャスト帯域でも映像をまず，IP マルチキャストルータによるチャネル切換方

配信できることから，必ず 150 チャネル以上配信できる式について説明する．この方式のチャネル切換時間は，ことになる（図 10（a））．一方，ユニキャスト帯域は，複Dch ＝Du ＋Dp ＋Dd と表すことができる．ここで，Du は数の ONU と共有しているため，ONU 数が増加すると，IPTV 端末から近くのマルチキャストルータまでの要求

ONU 当りの映像チャネル数は減少する．このため，ONU

信号の転送遅延時間，Dp はマルチキャストルータ内の処

数が増加すると，映像の配信効率は下がってしまう（図理時間，Dd はマルチキャストルータから IPTV 端末まで

10（b））
．以上より，PON のブロードキャストを用いると，のデータの転送遅延時間となる．マルチキャストルータ

ONU 数が増加するほど，HD 映像の配信効率は向上する

は通常アクセスネットワークより上流に設置され，途中［28］．ただし，実際の映像帯域は時間により変動するこの中継ルータなどの処理時間が長いと，Du と Dd も大きとを考慮して，帯域を割り当てる必要がある．

くなってしまう．特に，Dd は，帯域制御しない伝送路では映像データの帯域が大きい場合，パケットの転送遅延

T1

T2

Du
Dp
Dd

図 11

18

ONU におけるチャネル切換

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

や転送遅延揺らぎが発生する可能性がある．また，マル内側に接続された HGW や STB でも，原理的には同じチキャストルータ方式では，多数のユーザを収容していような機能を実現できる．しかし，数百チャネルの HDるため，視聴要求信号がマルチキャストルータに集中し，映像を配信するには，ギガクラスのインタフェースが必

Dp が大きくなる場合がある［21］．

要であり，実装レベルではかなり困難となる．

次に，PON を用いた場合のチャネル切換方式について説明する（図 11）．ONU はあらかじめ放送番組を受信

4.4 PON における下り帯域制御

しておき（時刻 T1），IPTV 端末からチャネル切換の要求

実際のサービス形態として，放送型 IPTV とインターメッセージに基づき，視聴者が視聴してもよいチャネル

ネットを同時に使用する場合を検討する．インターネッ

のみを転送する（時刻 T2）．この PON のチャネル切換時

トサービスと映像配信サービスを提供する場合，放送

間は，Dch ＝Du ＋Dp ＋Dd と表すことができる．ここで，サーバの配置場所がアクセスネットワークの構成に影響

Du は IPTV 端末から宅内 ONU までの要求信号の転送を与えてしまう．例えば，放送サーバを通信事業者の局

遅延時間，Dp は ONU 内の要求信号の処理時間，Dd は舎に設置して，局舎内ネットワークから OLT に接続す

ONU から IPTV 端末までのデータの転送遅延時間となる構成も考えられる．この場合，インターネット帯域とる．IP マルチキャストルータによるチャネル切換方式と映像の帯域の合計帯域が，下りの PON の帯域を超えて比べ，Du と Dd は小さくなり，Dp は，ONU の処理負荷しまう場合もある．このような場合，OLT でふくそうがが分散されるため，小さくなる．

発生してしまう．この解決策の一つとして，PON の下り

これらの多チャネル配信におけるチャネル切換時間

帯域制御について説明する．

を，G-PON を用いて動作を確認した例を示す．放送サー

H.264 や MPEG-2 では，映像の画質により映像帯域がバから約 18 Mbit/s の HD 映像を 5 ストリーム送信し，時間的にも変動している．また，ルータやスイッチの転チャネル切換時間を測定した結果，図 12 に示すように，送性能に起因して，映像パケットの転送遅延や転送遅延

15 ms 以下が得られることが分かっている［27］．このと揺らぎが発生してしまう．このような状況で，映像デー

き，HD 映像データは，ONU まで配信されており，また，

タとインターネットデータがネットワーク帯域を共有す

チャネル選択要求として IGMP Join メッセージを用いてると，互いに影響を受けてしまい，パケット損，パケッ

いる．ONU で IGMP Join を処理しているため，高速なト転送遅延，パケットの転送遅延揺らぎにより，画質劣

チャネル切換が実現できている．

化につながる可能性がある．

ONU にチャネル切換機能を実装するときの特徴につPON の下りの帯域制御技術について説明する．OLT

いて説明する．ONU は，ギガクラスの光信号を受信しは，リンクごとのバッファを有し，PON のユニキャスト

ながら，PON フレームの転送可否を判定して，フレーム

リンクやブロードキャストリンクの帯域を制御する．図

転送を行うため，高速な処理が可能である．ONU の宅

13 に示すように，映像データとインターネットデータを
PON で配信した場合のモデルでシミュレーションを行っ

20

た．表 2 にパラメータを示す．各ブロードキャストリン

チャネル切換時間（ms）

データとして TCP（Transmission Control Protocol）トラヒック，映像データとしてマルチキャストの UDP（User10

Datagram Protocol）トラヒックを想定し，パケット損とパケット転送遅延について評価した結果を表 3 に示す．
下り方向の帯域制御がない通常の PON の場合，ふくそ5うが発生すると，映像データに遅延が発生し，パケット
0

0

20

40

60

80

100

試行回数

図 12

チャネル切換時間

解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題

損が発生することが分かる．実際，パケット損は HD 映像に影響を与えることが分か っている．一方，PON 区間で帯域制御することで，パケット損を低減しているこ
19

小特集｜ 通信と放送の連携

クの保証帯域は，10 Mbit/s に設定した．インターネット
15

ブロード
キャスト用
バッファ

（UDP）

（TCP）

図 13
表2

下りの PON の帯域制御論していく必要がある．更に，帯域制御ができる MPLS-

シミュレーションのパラメータ
項 目

値

ONU 数

32

PON の通信速度

2.5 Gbit/s

PON のブロードキャストの合計帯域（各ブロードキャストリンク 10 Mbit/s）

1.5 Gbit/s

PON のユニキャストの合計帯域

1.0 Gbit/s

映像データの帯域（10 Mbit/s×HDTV 150 チャネル）

1.5 Gbit/s

TP（MultiProtocol Label Switching - Transport Proﬁle）装置と PON の連携も議論していく必要がある．
4.5 10 G-EPON を用いた IPTV サービス
HD 映像の映像帯域は 10 Mbit/s であるので，1 Gbit/s
クラスの PON では，100 チャネルの映像を配信できる計算になる．しかし，IPTV サービスを本格的に普及させるためには，数百チャネル以上の回線帯域が必要と思

インターネットデータの帯域（a）0.96 Gbit/s（a）30 Mbit/s ×32 users（ふくそうなし）（b）3.2 Gbit/s（b）100 Mbit/s ×32 users（ふくそうあり）
バッファサイズ

表3
帯域制御

われる．この理由は，現在の CATV や衛星 TV のチャネ
ル数は，数百チャネル程度であるが，新しいサービスと

2,048 kByte

して，個人放送局やコミュニティ放送局サービス等の出現も想定しておく必要があるためである．

シミュレーション結果

インターネット
映 像
ネットワークTCPパケット
UDP パケット UDPパケット状況
平均帯域（Mbit/s）
損失率（%） 転送遅延（ms）（最小帯域/最大帯域）

また，実際のネットワークでは，映像データの転送遅延揺らぎが発生し，その結果パケット損やパケット転送遅延が発生する．このため，高精細が求められる IPTV

ふくそうなし

29.96(29.95/29.96)

0.0

0.0010

サービスでは，帯域設計が必要である．この問題を解決

ふくそうあり31.01(25.86/36.85)

0.016

3.19

するための一つの手段が，十分な帯域を映像配信に割

下りの帯域
ふくそうあり制御搭載PON

31.21(31.20/31.23)

0.0

0.014

通常のPONり当てることである．このため，大容量次世代 PON である 10 G-EPON に期待が寄せられている．10 ギガク
ラ ス の 10 G-EPON は，2009 年 9 月 IEEE 802.3av でとを示している［28］．
PON の下り配信の帯域制御を行った場合，TCP と

10 G-EPON の標準化が完了しており，現在試作機レベルの研究開発が進んでいる．

UDP の相互影響を抑えることができる．この結果，PON

図 14 に 10 G-EPON を用いた映像配信試作機を示す．

区間での映像の品質劣化を防ぐことができる．ここではこの試作機に放送サーバと IPTV 端末を接続して，映像

PON 区間のみを考慮したが，実運用ではエンドツーエン

配信を実施した．現在，PON の通信速度 10 Gbit/s で伝ドの帯域設計が必要である．今後，ホームネットワーク

送距離 20 km の動作を確認できている．

が無線になることが予想され，帯域制御は重要な課題である．また，IPTV サーバの設置場所や負荷分散等も議
20

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

光バースト送信機

光バースト受信機

10
Gbit/s
10Gbit/s

放送サーバ
10 Gbit/s
10Gbit/s

OLT

ONU

図 14

IPTV 端末

10 G-EPON を用いた映像配信システムの試作機

法律的な背景，PON 技術を用いた場合の実現方法と技術

5. 今後の IPTV サービスの課題的な課題について概説した．
G-PON を用いた場合，PON の特徴を活用した多チャ

以上のように，IPTV サービスの標準化規格が進展し，

ネル配信を用いることにより，150 チャネル以上の HD

更に PON の技術開発も進められている．しかし，今後，映像多チャネル配信と 15 ms 以内の高速チャネル切換

更に IPTV サービスが普及するには，数百チャネルで数時間を実現できる．この結果，同一性の確保，匿名性の千万の加入者にサービスを提供する必要があり，帯域設確保等の放送要求条件を満たすことができる可能性を示計技術やネットワーク構築技術が重要となってくる．特した．

に放送サービスでは， 高画質な大容量コンテンツを全

今後，技術的な課題として，HD 映像のバースト性をチャネル配信する必要があり，ネットワーク設計の知見考慮した帯域保証技術や放送サーバの配置方法等の大やノウハウが重要となってくる．また，クラウドサービ

規模運用技術を開発していく必要がある．また，ホーム

スの進展に伴い，データセンタが普及し始めると，映像

ネットワークや IPTV 端末側の性能を考慮して映像配信などの大容量データをどのサーバに配置若しくはキャッする技術も必要である．

シュしながら配信するべきか，考える必要がある．現在，また，アクセスネットワークの帯域と家庭の HDD がネットワーク，サーバ，ストレージが融合し，ネットワー

十分に大きいという前提では，IPTV のビジネスモデル

クの仮想化に向けて，統合的に運用管理する技術の研究そのものが変わっていくものと考えている．例えば，全が進められている．

放送チャネルを録画しておき， 画像や音声検索技術によって見たいシーンを瞬時に取り出す技術の研究も進め許制により新規参入者が制限されることや，コンテンツホ

られている．現在の放送電波による TV を超えた便利で

ルダ・サービスプロバイダ・インフラストラクチャプロ

楽しいサービスが期待されている．

バイダなどの間で複雑な利害関係が生じることにより，新日本のブロードバンドネットワークは世界で最先端をサービスが出現しにくい環境になっている．今後，新サー突き進んでいる．このような先進的な環境の下で，革新

ビスの市場が出現するための法整備を進める必要がある．

的な IPTV サービスが日本から生まれることを期待している．
本研究開発の一部は，総務省が推進するフォトニック

6. む す び

ネットワークに関する研究の一環である，独立行政法人
情報通信研究機構の委託研究「集積化アクティブ光アク

光アクセスとして，PON の特徴と現在の規格化状況

セスシステムの研究開発」の成果である．

を説明し，PON 技術を用いた IPTV サービスについて，
解説論文：PON 技術を用いた IPTV サービスの実現と課題

21

小特集｜ 通信と放送の連携

また，ビジネスモデルの観点からは，放送事業者の免文 献［1］ 総務省報道資料，http://www.soumu.go.jp/menu_news/
s-news/［2］ Ministry of Internal affairs and Communication,“Thenumber of broadband subscribers,”March 2009.
［3］ H.Shinohara,“Broadband access in Japan: Rapidly
growing FTTH Market,”IEEE Commun. Mag., vol. 43，
no. 9，pp. 72-78, Sept. 2005.
［4］ IEEE 802.3ah,“Ethernet in the First Mile,”June 2004.
［5］ ITU-T G.984, SG 15,“Gigabit-Capable Passive Optical
Networks (G-PON): General Characteristics,”March 2003.
［6］ Ministry of Internal affairs and Communication,“LawConcerning Broadcast on Telecommunications Services,”
June 2001.
［7］ Ministry of Internal affairs and Communication, http://
www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/
joho_tsusin/catv_system/pdf/061127_1_sa5.pdf, Nov. 2006.
［8］ ITU-T FG IPTV-ID-0094,“IPTV Service Architecture,”
July 2006.
［9］ ITU-T GSI, http://www.itu.int/ITU-T/gsi/iptv/［10］ IPTV Forum Japan, http://www.iptvforum.jp/［11］ S.Vedantham, S.H.Kim, and D. Kataria,“Carrier-grade
ethernet challenges for IPTV deployment,”IEEE
Commun. Mag., vol. 44，no. 7，pp.24-31, July 2006.
［12］ S. Han, S. Lisle, and G. Nehib,“IPTV transport architecture
alternatives and economic considerations,”IEEE Commun.
Mag., vol. 46，no.2，pp.70-77, Feb. 2008.

change in IPTV systems,”Commun. Syst. Software andMiddleware and Workshops 2008, pp.370-379, Jan. 2008.
［22］ 佐々木力，田上敦士，長谷川輝之，阿野茂浩，“複数
マルチキャストを用いた IP 放送の高速チャネルザッ
ピング手法 ,”信学誌（B），vol. J92-B, no. 4, pp.615623, April 2009.
［23］ H. Uzunalioglu,“Channel Change Delay in IPTV
Systems,”Consum. Commun. Network. Conf. 2009, pp.16, Jan. 2009.
［24］ W. Fenner,“Internet group management protocol,”IETF
RFC 2236, Nov. 1997.
［25］ R. Vida and L. Costa,“Multicast Listener Discovery
Version 2,”IETF RFC3810, June 2004.
［26］ 堀田善文，武元理矢，小崎成治，高橋

章，本島邦

明，
“GE-PON 方式における IP マルチキャスト放送の安全性向上に関する一検討 ,”信学技報，CS200678, pp.49-52, Jan. 2007.
［27］ H. Ikeda, J. Sugawa, Y. Ashi, and K. Sakamoto,“Highdefinition IPTV broadcasting architecture over gigabitcapable passive optical network,”Global Telecommun.
Conf. 2007, pp.2242-2246, Nov. 2007.
［28］ H. Ikeda, J. Sugawa, Y. Ashi, and K. Sakamoto,“Architecture and design of IP broadcasting system using
passive optical network,”IEICE Trans. on Commun.,
E91-B, pp.2477-2484, Aug. 2008.
（平成 22 年 1 月 15 日受付，4 月 12 日再受付）［13］ M. Volk, J. Guna, A. Kos, and J. Bester,“Qualityassured provision of IPTV services within the NGN
environment,”IEEE Commun. Mag., vol. 46，no. 5，pp.
118-126, May 2008.
［14］ IEEE 802.3av, 10G-EPON Task Force, http:/www.ieee802.
org/3/av/index.html［15］ 川添雄彦，端山 聡，松岡達雄，岸上順一，“次世代
IPTV サービスに対する NTT の取り組み，”NTT 技術
ジャーナル，vol. 18，no. 8，pp.8-10, Aug. 2006.
［16］ 株式会社アクトビラ，http://www.actvila.jp［17］ ITU-T Recommendation H.264,“Advanced video coding
for generic audiovisual services”，Jan. 2003.
［18］ ISO/IEC 14496-10,“Coding of audiovisual objects - Part
10: Advanced,”Jan. 2003.
［19］ 松本英一郎，松田崇臣，山口徹也，平田寛将，奥島啓介，

池 田 博 樹（正員）平 7 阪大大学院工学研究科通信工学専攻 博士前期課程了．平 21 同大学
院博士後期課程了．博士（工学）．平
7（株）日立製作所中央研究所入社，
平 11 日立アメリカネットワークシ
ステム研究所にて光ネットワークの研究に従事．平 15 日立（中国）研究開発有限公司にて清華大学と共同研究．平 15 より（株）日立製作所中央研究所にて，PON とIPTV の研究に従事．IEEE Member，平 21 より本会通信方式(CS) 研究会幹事．

中島靖之，伊藤芳範，“BS デジタル放送の IP 再送信

栖川技術 ,”NTT 技術ジャーナル，vol. 21，no.10，pp.18-

平 18 東大大学院理学系研究科物理学専攻修士課程了．同年（株）日立製作
所中央研究所入社．以降，光アクセ
スネットワークの研究開発に従事．

21, Oct. 2009.
［20］ Y. J. Won, J. Won-Ki Hong, M. Choi, C. Hwang, and J.
Yoo,“Measurement of download and play and streaming

淳（正員）IPTV traffic,”IEEE Commun. Mag., vol. 46，no. 10，
pp.154-161, Oct. 2008.
［21］ D. Banodkar, K. K. Ramakrishnan, S. Kalyanaraman, A.
Gerber, and O. Spatscheck,“Multicast instant channel

22

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

小特集｜通信と放送の連携

解説論文〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜

IPTV 配信システムにおける技術動向と課題
IPTV Content Delivery Technologies
小林 昭

†1

Akira Kobayashi

†1

朝倉敬喜

†2

Takayoshi Asakura†2

IPTV（Internet Protocol TV）サービスは技術の国際標準化と相まって世界各国
で普及が始まっている．本稿では，IPTV サービスのコアシステムである配信シ
ステムの基本技術として，映像符号化技術とネットワーク技術を概説するとともに，現在のサービスにおける配信シ
ステムの構成と技術課題を述べ，次世代 IPTV サービスへの展望と要求される技術について解説する．
IPTV，映像配信，映像符号化技術，VOD，QoE，NGN，IMS，トリプルシフト

入りつつある．また，利用者のライフスタイル多様化に対

1. ま え が き

応してインターネットや携帯電話経由のサービスが始まり，これらを融合した次世代 IPTV の時代になろうとして広域ネットワークを介した映像配信は，MPEG（Moving

いる．この変遷を IPTV の歴史として図 1 に概観する．

Picture Experts Group）
技術と ATM（Asynchronous Transfer

本稿では，IP ネットワーク上で映像配信を実現するたMode）ネットワーク技術の標準化によって，1990 年代にめの基本技術として映像符号化技術とネットワーク技術

サービスが開始された．その後，xDSL（Digital Subscriberを概説するとともに，現状の IPTV サービスにおける配Line）や FTTH（Fiber To The Home）による IP ネットワー

信システムの構成と技術課題を述べ，次世代 IPTV サークが急速に普及することで，IPTV サービスは世界各国でビスへの展望と，要求される技術について解説する．

開始され，現在，NGN（Next Generation Network）/IMS（IPMultimedia Subsystem）や IPTV 技術の標準化で普及期に

2. 映像符号化技術：MPEG-2 から H.264 へ
IPTV ではテレビジョン（以下，TV）放送と同程度の品質が要求されるが，SDTV（Standard Deﬁnition Television）
る［1］ため，IPTV 配信では高能率な符号化技術が必須である．

（留守録画）

映像符号化技術は，フレーム間予測符号化技術と DCT（Discrete Cosine Transform，離散コサイン変換）方式を
図1

IPTV への歴史†1 日 本電気株式会社 キャリアネットワークビジネスユニット，東京都
C arrier Network Business Unit, NEC Corporation, Tokyo, 108-8001 Japan†2 日
 本電気株式会社 知的資産 R&D 企画本部，川崎市
I ntellectual Assent R&D Planning Division, NEC Corporation,
Kawasaki-shi, 211-8666 Japan

解説論文：IPTV 配信システムにおける技術動向と課題基本とした変換符号化技術を中心に研究開発が進められ，ISO（International Organization for Standardization）と ITU（International Telecommunication Union）で標準化された MPEG-2 方式［2］によって放送品質のディジ
タル映像伝送が可能にな った． その後，HDTV（High23

小特集｜ 通信と放送の連携のディジタル TV 信号は 100 Mbit/s 以上のデータ量とな

Deﬁnition Television）による高品質映像配信を実現する

トワークは ATM から IP ネットワークへ一変した．

べく，更に高能率な符号化技術 H.264（MPEG-4 AVC）

IETF（Internet Engineering Task Force）などの標準化方式［3］が開発され，この技術が現在の IPTV 映像配信

団体でも，ATM に相当する IP ネットワーク上の映像配システムの主流となっている．図 2 に映像符号化技術の信プロトコルとして，音声や映像データのリアルタイム

品質・符号化速度の対応を示す．

伝送に必要なタイムスタンプなどを定義した RTP（Real-

音声の符号化技術も並行して開発が進められ，MPEG-1

time Transport Protocol）［7］， 映像の再生， 停止などをでは MPEG-1 Audio Layer 2 方式［4］によるステレオ音

制御 す る RTSP（Real Time Streaming Protocol）［8］，IP

声が，MPEG-2 では HDTV の 5.1 チャネル高臨場音声

マルチキャストのチャネルを選択する IGMP（Internetを可能にする AAC（Advanced Audio Coding）方式［5］Group Management Protocol）［9］などが標準化され，オンが開発されている．

デマンド型映像配信サービスとともに，IP マルチキャス
トによる放送型映像配信サービスも可能となった．また，

画質

IP パケットの優先度制御を行う DiffServ（DifferentiatedServices）［10］， 映像配信時に冗長パケットを生成し，ネットワークでのパケット損時に冗長パケットから損失パケットを生成するエラー訂正技術（COP3，
Raptor など）［11］も開発された．図 3 に ATM と IP ネットワーク上
ワンセグ放送の映像配信プロトコルの比較を示す．
ATM が帯域保証型のネットワークであったのに対し，
IP ネットワークはベストエフォート型のため，品質の高い映像配信が要求される IPTV サービスでは，帯域保証

図2

映像符号化技術の品質と符号化速度などの新たな技術課題が発生し，その対応技術が検討・開発されつつある．これらについては，5．で紹介する．

3. ネットワーク技術：ATM から IP へ
ATM ネットワーク技術は，映像などの広帯域データ

OSI 7 階層モデル

ATM ネットワーク（DAVIC）

7 アプリケーション層

映像，
音声

制御 AP

映像，
音声

6 プレゼンテーション層

DSM-CC

MPEG-2 TS

5 セッション層

CORBA/IIOP

RTP

TCP

UDP

を安定して配信できる帯域保証型の広域ネットワークと4 トランスポート層

して，トラヒック制御や通信プロトコルが開発・標準化

3 ネットワーク層

され，1990 年代にブロードバンドネットワークとして

2 データリンク層

提供が始まった．ATM 上の映像配信技術として DAVIC

IP ネットワーク

MPEG-2 TS

IP（Digital Audio and VIsual Council）で各レイヤのプロト

図3

コル（MPEG-over-ATM や DSM-CC など）が標準化され

RTSP
TCP

IP/IGMP/MLD（ATM）
Ethernet

ATM

1 物理層

制御 AP

ATM と IP ネットワークの映像配信プロトコル［6］，VOD（Video On Demand）による映像配信サービスのトライアルや商用サービスが開始された．

4. IPTV 配信システムの構成

一方で，1970 年代に複数台のコンピュ ータを接続する目的で IP が開発され，1990 年代にはインターネッ
ト（The Internet）の標準プロトコルとして，世界的に商用利用が盛んになった．更に 1990 年代後半から ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）などによる常時接続サービスの急激な低価格化が進み，IP ネットワークの高速化との相乗効果によって，広域ブロードバンドネッ
24

現在，ITU-T＊1，ETSI/TISPAN＊2や ATIS/IIF＊3などの国際標準化団体で IPTV 技術の標準化が進められ，そ＊1 elecommunication Standardization Sector of ITU（InternationalT
Telecommunication Union）＊2 E uropean Telecommunications Standards Institute/Telecoms &Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks＊3 A lliance for Telecommunications Industry Solutions/IPTV
Interoperability Forum

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

マルチキャスト配信される．端末が電子番組ガイドで選択されたチャネルに対応するマルチキャストアドレスをApplication Functions
Content
Provider Functions

Content Delivery
FunctionsManagement
Functions

End-User
Functions

Service Control
Functions

Network Functions

データを分離・伝送する．図 5 にマルチキャスト配信シ
ステムの構成を示す．マルチキャスト配信では，ユーザ数に制限なく映像を配信できるが，Metro Network に提供チャネル数分の帯域確保が常に必要である．
4.2 VOD：ユニキャスト配信システム

IPTV 配信システムの範囲

図4

IGMP で要求し，マルチキャストルータが該当チャネル

IPTV 基本アーキテクチャフレームワーク

VOD サービスは，レンタルビデオのように，配信サー
バ上に準備されたコンテンツをポータル画面から選択しの大枠が固まってきた．ITU-T では，「IPTV とは，品質て視聴するサービスで，端末と配信サーバをユニキャスが管理された IP ネットワーク上で提供されるテレビやト（RTSP，RTP） で 1：1 に接続する．DVD のような映像などのマルチメディアサービス」と定義し，放送型

一時停止，早送り，巻戻し動作も RTSP で制御される．

の「Linear TV」とオンデマンド型の「VOD」を基本サー配信サーバは，センタ局（SHE）に設置されるが，大規

ビスとしている．

模システムでは負荷分散のために VHO や VSO（VideoITU-T で標準化された基本アーキテクチャ［12］をServing Ofﬁce）に分散設置されることがある．図 6 にユ

図 4 に 示 す．IPTV 配信シ ス テ ム は，Content Delivery

ニキャスト配信システムの構成を示す．ユニキャスト配

Functions，Network Functions，Service Control Functions，

信では，マルチキャスト配信と異なり配信数に比例する及び End-User Functions が該当する．IPTV サービスを帯域がネットワークに必要になる．

実現するためには， 電子番組ガイド（EPG : Electronic
Program Guide）の管理・配信，ユーザポータル，認証・課金，著作権保護など多くの技術が必要であるが，ここでは，IPTV 配信システムとして，「Linear TV」と「VOD」の構成について説明する．
4.1 Linear TV：マルチキャスト配信システム
Linear TV サービスは TV 放送型のサービスで，IP

図6

ユニキャスト配信システム構成

ネットワークのマルチキャスト機能によ って配信される．サービス形態によ って，全国放送の場合はセンタ
局（SHE： Super Head End）からネットワーク全体に配信されるが，ローカル放送の場合は，地方局（VHO：
Video Hub Ofﬁce）から限定されたネットワーク内だけにIPTV サービスは一定以上の品質が要求され， 映
像品質や人間の主観特性を加味した QoE（Quality ofExperience， 体感品質） として， 課題・ 対策が検討されている［13］． ネットワーク品質は， これまで QoS

マルチキャストサーバ

マルチキャストサーバ（Quality of Service）という言葉で表現されてきたが，これはネットワークの伝送速度や遅延，パケット損など，
ネットワークの性能を表す指標であり，ユーザの体感品
質の観点では十分な指標でなかった．

図5

マルチキャスト配信システム構成

解説論文：IPTV 配信システムにおける技術動向と課題「高品質な映像，HDTV」，「安定した映像再生」，「ス25

小特集｜ 通信と放送の連携

5. IPTV 配信システムの課題と対策技術

トレスのない操作性」が主な QoE 要素であり，パケット
損による映像の乱れ，ネットワーク帯域不足による映像の駒飛びや再生停止，チャネル切換などの応答時間の遅さに左右される．これらは IP ネットワークの特性に起因するもので，対策技術が検討・開発されている．
5.1

パケット損対策技術

ベストエフォート型の IP ネットワークは，トラヒッ
クが混雑するとパケットの欠落（パケット損）が発生す

図7

NGN IMS による VOD 配信システムの例

る．IPTV では高度に圧縮された MPEG データが IP パ

膨大な量のトラヒックが IP ネットワークに流れるため，ケットで伝送され，かつ高い伝送効率確保のため，送達繁忙時には帯域確保ができず，パケット損対策技術で救確認しない UDP（User Datagram Protocol）で配信され済できる限界を超えた状態になっている．

る．このため，1 パケットの欠落であっても大きな画像

この問題を解決すべく，ITU-T では NGN として帯の乱れや，音声の途切れとなることがあり，パケット損域確保技術が開発・ 標準化された．NGN 標準仕様で対策技術が必須技術となる．対策技術として，パケット

は RAC 機 能（RACF : Resource and Admission Control

欠落による画像・音声劣化を再生処理で軽減する隠ぺい

Function）として，ネットワーク帯域などのリソース管（Concealment）技術と，欠損パケットを復元する前方誤理が定義されている［14］．マルチキャスト配信では，コり訂正（FEC：Forward Error Correction）技術，自動再アネットワーク及びメトロネットワークのチャネル数

送要求（ARQ：Automatic Repeat reQuest）技術があり，（必要帯域）が比較的少なく変動も少ないため，固定的なITU-T などで標準化が進められている．

帯域管理でよいが，多数の接続が常に変化するユニキャ

FEC 技術は冗長データを配信サーバで生成して配信

スト配信では RAC 機能による帯域管理は不可欠になる．

データとともに送信し，受信側で配信データが欠落した

RAC 機能では DiffServ による IP パケットの優先度制

ときに冗長データを使って復元するもので，ある程度の御なども定義されている．

パケット損が発生しても乱れのない映像配信が可能にな

NGN IMS での VOD 配信システム構成例を図 7 に示る．FEC は複数の方式（COP3 や Raptor 等） が提案さ

す．IMS は， 映像・ 音声などのマルチメディアデータ

れているが，パケット損への耐久性や，冗長データ量，を IP ベースのパケット網で柔軟にやり取りするために標

FEC 処理負荷を鑑みて，対象の IPTV システムに適した準化された仕組みであり，特にここでは IMS のベースと方式が選択される．

な っている SIP（Session Initiation Protocol）を利用してかんがARQ 技術は，受信端末がパケット欠落検出時に配信

セッション制御，セッションレベルでの認証管理を行っサーバへ欠落したパケットの再送を要求し，その再送ている．また，RACF による帯域確保とともに，NACF

データで復元する方式のため，パケット損失率の低い（Network Attachment Control Function）［15］による回線

ネットワークでは伝送効率が高い．再送要求は，RTSP

接続時に行われるアクセスレベルでの認証管理と，HSSや RTCP（Real-time Transport Control Protocol）［7］で送（Home Subscriber Server）［16］によるユーザが契約していられるため，同時に多数の端末が接続されるマルチキャるサービスのプロファイル情報管理や認証用情報管理な

スト配信には適さない．

どのサービス制御機能を活用することで，各種アプリケー
ションと連携した付加価値サービスを可能にしている．

5.2 帯域確保技術
IP ネットワークは，トラヒック量が少ないときにはす

5.3 応答遅延時間対策技術

べてのデータが伝送されるが，トラヒック量が非常に多デジタル TV 放送でのチャネル切換はアナログ TV 放

いときにはネットワークの容量を超えたパケットは破棄

送より若干時間がかかるようになった．これは，MPEGされる．最近のインターネットの爆発的な普及により，データの構造，MPEG を再生する端末でのデコード処

26

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

理によるものであり，1 秒前後の遅延を生じる．IPTV

放送は放送時間にしか視聴できなか ったが，予約録画

では更に，IP ネットワークの変動（ジッタ，揺らぎ）をできる HDD レコーダの普及で，時間に制約されないタ

吸収するバッファ処理と，IGMP によるルータのマルチ

イムシフト視聴が急速に広まっている．また，インターキャストチャネル切換処理の遅延時間が加わる．これら

ネットでも映像配信サービスが始まっている．品質・安は，特にチャネルの順送り操作で，体感品質（QoE）へ影

定度はまだ TV 放送に及ばないが，Web 連携などサービ響を及ぼしており，大きな課題となっている．

スの多様化とあいまって多くの利用者を集めている．更H.264 の I ピ ク チ ャ（IDR：Instantaneous Decoderに，携帯電話等の携帯機器の普及と高機能化から，携帯Refresh）間隔の短縮や，IGMP プロトコル（Join/Leave）

機器での映像視聴（ワンセグ放送やダウンロードを含む）の改善でチャネル切換の時間を短縮する方策や，ネットも日常化しつつある．

ワーク上に I ピクチャ変換装置を設置して，チャネル切このような新しい利用者ニーズにこたえる IPTV サー

換のタイミングで瞬時に I ピクチャを送出する方策等がビスは， トリプルシフト（TripleShift：Time-Shift ＋

検討・開発されている．

Place-Shift ＋ Device-Shift の造語） と呼ぶことができ，また，複数の放送チャネルを小画面で一覧表示し，希「いつでも」，「どこでも」，「どの端末でも」利用可能に

望のチャネルをワンタッチで選択することで，順送り操作する次世代 IPTV の方向を示唆するものといえる．図 8が不要な新しいコンセプトによる対策も試みられている．

にトリプルシフトサービスの利用イメージを示す．
以下に，トリプルシフトサービスを実現するために必要な技術を考察する．

6. 次世代 IPTV：TV からトリプルシフトへ

6.1 タイムシフト： nDVR 技術

現在，IPTV サービスが世界各国で開始され，FTTH や

TV 放送の時間的制約から解放するタイムシフト視聴

NGN による安定した品質のブロードバンドネットワーク

は， ハードディスクレコーダの予約録画機能で可能との拡大とともに普及が見込まれている．更に，従来の TV

な ったが， 録画し忘れによる視聴見逃しへの対応が困

放送では提供できなかった新サービスを可能にするイン

難で，かつ保持できるタイトル数が HDD 容量で制限さフラとして次世代 IPTV に期待が寄せられている．

れる．これをネットワーク上のサーバで実現するものがTV 放送は映画とともに IPTV サービスの最大のコン

nDVR（Network based Digital Video Recorder）技術である．

テンツであるが，ライフスタイルの変化や視聴機器の発IPTV で放送される全番組を nDVR サーバに常時録画する展により利用形態が大きく変わりつつある．従来の TV

ことで，過去の番組表から番組を視聴可能にするもので，：
プロファイル

小特集｜ 通信と放送の連携,,

書斎で PC で視聴

図8

トリプルシフトサービスの利用イメージ

解説論文：IPTV 配信システムにおける技術動向と課題

27

VOD サーバ機能に，自動録画，番組表管理とユーザ利用

配信で動画再生が止まることがあるように，安定度に権限管理機能を追加することで実現できる．また，この技限界がある．ネットワーク適応型配信技術はこの解決術によって，放送のライブ視聴を途中で中断し，その続を目指すもので，ネットワーク状態を計測して，ネッ

きを（別の端末で）後で見る継続視聴も可能になる．

トワークで配信可能なデータ量（ビットレート）を把握

基本技術は既に製品段階にあるが， 著作権処理に関し，ネットワークの変動に応じてコンテンツのビット

するビジネスルールや法制度の整備が課題として残さレートを解像度やフレーム数，圧縮率の変更によ ってれている．海外では“TV Everywhere”，“Catch-up TV”，

動的に制御する適応技術である．予測型のネットワー“RS-DVR（Remote Storage-Digital Video Recorder）” なク状態計測技術［17］やネットワーク適応型の配信制御

どのサービスとして，許諾された番組・チャネルを対象技術［18］などの研究・開発が進められており，3GPPとしたサービスが試みられており，今後，次世代 IPTV

（Third Generation Partnership Project）では携帯電話向の基本サービスになると思われる．

けに PSS（Packet-switched Streaming Service）として，
フィ ードバック型の配信制御フレームワークが標準仕

6.2 プレースシフト：ネットワーク適応型配信技術

様化されている［19］．

インターネットや携帯電話などを使って，どこでもコンテンツのビットレートを制御するには，複数のIPTV を利用できるプレースシフトサービスは，ネット

ビットレートの映像データを準備する必要があるが，ワークや利用者を識別し，変動するネットワークに適これを一つのデータで実現する映像符号化技術として応したビットレート制御を行うことで，途切れない視H.264/SVC（Scalable Video Coding）が標準化［3］され，聴サービスが可能になる．xDSL や FTTH によ って数複数の映像品質（解像度，フレーム数，圧縮率・ビット

Mbit/s 以上のインターネット配信が可能になり，携帯電レート）のレイヤ形式が定義さている．図 9 に H.264/

話も 3G や LTE 技術によるブロードバンド化で高品質

SVC のレイヤ構成と利用例を示す．

な映像配信が可能になってきたが，現在のインターネッ
トやモバイルネットワークは，利用場所，時間によ っ

6 . 3 デバイスシフト：端末適応型配信技術て利用可能帯域が変わるだけでなく，ネットワーク品質

TV（STB：Set Top Box，IPTV を一般のテレビで視聴（パケット損やジッタ）も大きく変動する．QoE を重視

可能な信号へ変換する装置）や PC，携帯電話が連携しする IPTV サービスでは，品質保証のないネットワーク

た IPTV サービスを提供するには，端末の機能・性能にで安定した映像配信を行うための技術が重要である．

応じて映像品質やデータ形式を切り換える端末適応型の従来のバッファリング技術によって，ある程度のネッ

映像配信技術が必要になる．例えば，画面サイズから，

トワーク品質の変動は吸収可能だが，インターネット

TV（STB）ではフル HDTV 解像度（1,920×1,080）まで

1,

1,

レイヤビットレート 128kbit/s

図928

H.264/SVC レイヤ構成と利用例

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Topics of Emerging Technologies

表示可能だが，携帯電話では QVGA（320×240）またユーザや利用端末・場所による利用制限（権限），及びは VGA（640×480）が限界であり，端末の性能や機種に途中で視聴を停止した箇所から継続するための位置情報

よって表示可能な映像品質が異なる．また，コンテンツ（ブックマーク）などを含むプロファイルの管理機能が必の許諾条件から，端末のセキュリティ機能で表示可能な要である．
認証・ 権限管理は， 現在の端末が固定された IPTV

映像品質やデータ形式が制限される場合がある．
端末適応型配信技術は，端末の種類・特性の検知機能サービスでも必須機能として構成されているが，トリプと，端末種類・特性に適応する映像品質・データ形式を

ルシフトサービスでは，異なる時間，場所，端末で一連配信できるサーバ機能が必要で，複数の配信サーバを設の継続したサービスとするため，ユーザとサービスを一置して端末の能力に応じて配信サーバを選択するシステ

元管理するプロファイル管理機能が強化される．プロ

ム技術と，トランスコーダや H.264/SVC レイヤ選択機

ファイル管理技術は，ITU-T の IPTV 国際標準［12］な

能を配信サーバに実装する端末適応型配信サーバ技術とどでプロファイルのハイレベルの機能定義が行われていが開発されている．また，トリプルシフトサービスを提るが，詳細機能・構成は，多様化する IPTV サービス・

供する IPTV システムは，TV（NGN）
・PC（インターネッ

ビジネスモデルによって大きく異なるため，サービス別

ト）・携帯電話（モバイルネットワーク）のように，プレーの標準化や，技術・製品開発は，まだ検討が始まった段スシフト（ネットワーク適応型）とデバイスシフト（端階にある．

末適応型）の両機能が表裏一体で構成される．
ただし，IPTV サービスではコンテンツホルダから映像品質確保を許諾条件とされる場合が多く，トランス

7. む す び

コーダや H.264/SVC などのコンテンツビットレート自動変換には技術以外の課題が存在する．

以上，IPTV 配信システムの技術と課題，次世代 IPTVへの展開を解説した．これらの動向・変遷を図 10 のよ6.4 認証・権限・プロファイル管理技術

うにまとめると，IPTV サービスのパラダイムの変化とトリプルシフトサービスでは，異なる時間，場所，端見ることができる．

末で視聴の継続性を可能にするため，上記の配信技術

最初の世代 IPTV1.0 は，従来から提供されている TVとともに，同一ユーザの利用であることの確認（認証），

放送，多チャネル有料放送，レンタルビデオと同等のIPTV1.0

IPTV1.5

従来の IPTV：
TV＋VOD（Video on Demand）

拡張 IPTV：
いつでも TV（TV on Demand)

IPTV3.0

IPTV2.0
トリプルシフト IPTV：
いつでも，
どこでも，
どの端末でも“Beyond-IPTV”
どんなコンテンツも…へ
全サービスの共通インフラ

2010 〜2015? 〜

システム規模〜 500 万加入

1,000 万加入〜

5,000 万加入〜

サービス内容・TV 再送信 , 多チャネル放送
・VOD+ タイムシフト TV+ ネットワーク録画+ 広告放送+ 3 screen IPTV（TV, PC, 携帯電話） + 3rd Party プロバイダのコンテンツサービス，+ サービスポータビリティ
付加価値サービス+ パーソナライズ TV+ ユーザ作成コンテンツ（ウィジット，リコメンド）

ビジネスモデルトリプルプレイサービス
CATV 以上のサービス（CATV と同等）
・加入契約
・加入契約
・広告
・有料放送 , PPV, レンタルビデオ型 ・付加価値サービス
（有料）

期

現

在

キーコンポーネント ・マルチキャストエンコーダ
・VOD サーバ

コアテクノロジー• H.264（HDTV 品質）“クアッドプレイ”サービス
・モバイルユーザの獲得
・ターゲット広告収入
・ユーザプロファイルビジネス“ペンタプレイ”サービス
・サービスローミング
・ SDP / ASP
・“CaaS”(Contents as a Service)+ ネットワーク録画サーバ，
タイムシフトサーバ+ 広告挿入サーバ+ IMS（プロファイル管理）+ トリプルシフト対応 VOD+ ネットワークセントリック
vs. 端末セントリック+ IPTV-SDP+ ID/Proﬁle 統合管理
+ “コンシェルジェ”

・ネットワーク録画 (nDVR)・大規模・分散配信管理

・トリプルシフト IPTV・ID 管理・CGM−ロバストストリーミング（モバイル，
インターネット）・managed-P2P/P4P
・…
−マルチレートコンテンツ

図 10

小特集｜ 通信と放送の連携2008 〜〜 100 万加入時

次世代 IPTV：IPTV1.0 から IPTV2.0 へ

解説論文：IPTV 配信システムにおける技術動向と課題

29

サービスを管理された IP ネットワーク上で提供するもので，世界各国で提供されている現在の IPTV サービスの基本形態である．近年，付加価値サービスとして始まりつつあるのが，nDVR 技術によるタイムシフトサー
ビスで，従来の TV 放送サービスで実現できない見逃し視聴を可能にする．しかし，この世代 IPTV1.5 はまだ，
TV 放送のビジネスモデルの拡張であり，パラダイムシ
フトには至っていない．
トリプルシフトサービスは， オープンな IP ネット
ワークでの安定した映像配信技術によ って IPTV サー
ビスをインターネットや携帯電話にも拡大し，かつ TV
放送以外のインターネットコンテンツも提供可能な統合サービスとなるため，ビジネスモデルやライフスタ
イルの大きな変化・ パラダイムシフトとして次世代
IPTV=IPTV2.0 と位置付けた．
更にその後も， 全く新しいパラダイムの IPTV3.0［7］ RFC 3550, RTP: A Transport Protocol for Real-Time
Applications, 2003.
［8］ RFC 2326, Real Time Streaming Protocol, 1998.
［9］ RFC 3376, Internet Group Management Protocol, Version 3,
2002.
［10］ RFC 2474, Deﬁnition of the Differentiated Services Field in
the IPv4 and IPv6 Headers, 1998.
［11］ RFC 2733, An RTP Payload Format for Generic Forward
Error Correction, 1999.
［12］ ITU-T, Y.1910, IPTV Architecture, 2008.
［13］ FG IPTV-DOC-0185, ITU-T Focus Group on IPTV, 2007.
［14］ ITU-T Y.2111, Resource and admission control functions in
Next Generation Networks, 2006.
［15］ ITU-T Y.2014, Network attachment control functions innext generation networks, 2008.
［16］ ITU-T Y. 2021, IMS for Next Generation Networks, 2006.
［17］ 野上耕介，谷口邦弘，“ネットワーク状態予測に基づ
く配信制御手法の提案，”信学技報，IN2008-93, vol.
108, pp. 43-48, Dec. 2008.

（Beyond-IPTV）が続くと考える．人間の欲求は飽くこと“映像パケットの流体モデルに［18］ 吉田裕志，里田浩三，を知らず，かつミレニアム世代と呼ばれるこれからの新基づく映像ストリーミング制御，”信学技報，IN2008-

世代は，ライフスタイル・趣味・嗜好が大きく変わる．
例えば，自分で作ったコンテンツを交換したり，欲しいコンテンツを自動的に生成・提供したりするような，現在予想できないサービスがビジネスの本流となる可能性がある．

201, vol. 108, pp.411-416, March 2009.
［19］ 3GPP TS 26.234, Transparent end-to-end Packet-switched
Streaming Service（PSS）；Protocols and codecs（Release 8），
2009．
（平成 22 年 4 月 1 日受付，4 月 27 日再受付）

インターネットが現在の生活とビジネスモデルを一変させたように，IPTV が新たなインフラストラクチャ・
文化とな って生活を一層豊かにすることを期待している．本稿が，IPTV サービスを支える基礎技術として理解の助けになれば幸いである．
文 献［1］ 亀山 渉，花岡 剛，改訂版デジタル放送教科書，イン小林昭

1973 新潟大・工・電気卒．同年日本
電気株式会社に入社．映像圧縮，映像配信，VOD/CDN 技術の研究開発，
及び IPTV 国際標準化活動に従事．現
在，キャリアネットワークビジネス
ユニットシニアエキスパート．

プレス R&D，東京，2004.
［2］ ISO/IEC 13818-2, Generic Coding of moving pictures andassociated audio information; Video, 2002.
［3］ ISO/IEC 14496-10, Coding of audio-visual objects Part 10:
Advanced video coding, 2008.
［4］ ISO/IEC 11172-3, Coding of moving pictures andassociated audio for digital storage media at up to about 1.5
Mbit/s, Part 3. Audio, 1995.
［5］ ISO/IEC 14496-3, Coding of audio-visual objects Part 3:

朝倉敬喜
1991 阪大大学院工学研究科電気工学専攻修士課程了．同年日本電気株式会社に入社．コンテンツ保護，VOD/
CDN，メディアコミュニケーション技術の研究開発に従事．現在，知的資産 R&D 企画本部エキスパート．

Audio, 2004.
［6］ Digital Audio Visual Council, http://www.davic.org/, 2008.

30

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

小特集｜通信と放送の連携〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜解説

解説

ネットワーク映像配信技術及び
標準化動向
宮地悟史

Satoshi Miyaji KDDI 株式会社

1. ま え が き
映像のディジタル圧縮技術の進歩と，ネットワークの高帯域化により，かつては無線によって行うのが一般的

本稿では，これら様々なサービスのベースとなっている映像配信技術，並びにサービス提供形態を紹介する．
そして，国際的に進められている映像配信技術の標準化
動向について報告する．

であったテレビジョン（以下，テレビ）サービスは，現在では，様々な伝送手段を用いて視聴者にまで届けられるようになった．これらは，総称して「ネットワーク映像配信」などと呼ばれる．
そして，IP（Internet Protocol）技術による映像配信は，
1990 年代のインターネットストリーミングから 2000 年

2. 様々な映像配信方式
2.1 制度上の分類
各方式の説明に先立ち，ここでは，放送法令，並びに著作権法の観点から映像配信方式を分類する．

代には IPTV へと進化し，パーソナルコンピュータ（以まず放送法令では，伝送形態により表 1 のように分類

下，PC）のみならず，セットトップボックス（STB：Set

される．なお，VOD は通信として位置付けられるため，

Top Box），テレビ受信機，携帯電話等への映像配信手段

放送法令の適用対象外である．

として普及した．
表1

IPTV は，「 地デジ IP 再送信」のようにテレビの伝送
手段を多様化させただけでなく，そのネットワークアー
キテクチャのオープン性・柔軟性ゆえに，多くの新しい映像サービスを生み出すこととな った．更に近年では，
放送とインターネットとが連携したサービスも数多く登場している．これらの例を以下に挙げる．
・通信事業者による IP 多チャネル放送や VOD（Videoon Demand）（ひかり TV，MovieSplash，BBTV 等）
・インターネットを利用したテレビ向け付加価値サービス（アクトビラ）・ 放送事業者が主体となって行う放送番組のインター
ネット配信（MX テレビの YouTube 利用，NHK オン
デマンド等各社見逃し視聴サービス，米国 Hulu 等）
・STB へのコンテンツ配信で携帯電話を決済手段として用いたもの（KDDI の au-Box）

解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

放送法令上の分類

伝送形態

放送法令上
の分類

定 義

無線による
放送

放 送

公衆によって直接受信されることを目的とする無線通信の送信

ケーブル
テレビ＊

公衆によって直接受信されるこ
有線テレビ とを目的とする有線電気通信のジョン放送 送信（のうち有線ラジオ放送以外のもの）

公衆によって直接受信されることを目的とする電気通信の送信であって，その全部または一部を通信事業者の電気通信役務 電気通信事業を営む者が提供す回線を用いた利用放送
る電気通信役務を利用して行う
映像配信
もの（ RF によるものは標準テレ
ビジョン方式，IP によるものは IP
マルチキャスト方式と呼ばれる）＊電気通信役務利用放送としてサービスを提供しているケーブル
テレビ事業者もある．

31

また，著作権法上では，表 2 のように分類される．
著作権法上の分類

表2
伝送形態

著作権法
上の分類

定

使用衛星
経度（東経）

義送

公衆送信のうち，公衆によって同一の内容の送信が同時に受信されることを目的として行う無線通信の送信

RF による有線
伝送（ケーブル 有線放送
テレビや光 RF）

公衆送信のうち，公衆によって同一の内容の送信が同時に受信されることを目的として行う有線電気通信の送信

無線による
放送

放

IP によるもの
公衆送信のうち，公衆からの求めに応（マ ル チ キャス 自動公衆送信
じ自動的に行うもの
ト，ユニキャスト）これらを，実際の伝送形態に近い形でまとめると，表3 のようになる．
表3

放送法令，著作権法での分類のまとめ

伝送形態
無線による放送

放送法令

著作権法

放

放

送

表4

送

国内における放送方式（2010 年 4 月現在）
地上波放送

衛星放送＊1―

BSAT-2c, 3a N-SAT-110 JCSAT-4A JCSAT-3A―

110

物理チャネル
6 MHz
34.5 MHz
帯域
伝送方式
VSB AM 変調 FM 変調（アナログ）
QAM ま た は
伝送方式 PSK サブキャ TC8PSK
変調（ディジタル）リヤを OFDM
で変調

110

124

128

34.5 MHz

27 MHz27 MHz―――TC8PSK
変調

QPSK 変調 QPSK 変調

90 〜 108 MHz 11.80 GHz
使用周波数（1 〜 3 ch） （BS-5）（ア ナ ロ グ，170 〜 222 MHz 11.84 GHz2011 年 7 月（BS-7）
24 日までに（4 〜 12 ch）
終了予定） 470 〜 770 MHz 11.91 GHz

―

―

―

（13 〜 62ch） （BS-11）
11.72 〜
11.99 GHz＊2（BS-1〜 15）12.27 〜
12.26 〜
12.26 〜
使用周波数
470 〜 710 MHz 12.03 GHz 12.73 GHz 12.73 GHz 12.73 GHz（ディジタル）（BS-17）＊3
12.07 GHz
（BS-19）＊4＊1 衛星放送の周波数については，中心周波数で記載．
＊2 アナログ放送終了までの間，BS-5, 7, 11のアナログ帯域は除く．
＊3 地上波デジタル放送難視聴対策用，2011年後半に追加予定．
＊4 2011年後半に追加予定．

ケーブルテレビ

有線テレビジョン放送

有線放送

通信回線による光 RF

電気通信役務利用放送

有線放送

IP 放送
（IP マルチキャスト）

Services Digital Broadcasting-Satellite） 方式によるデジ

電気通信役務利用放送

自動公衆送信タル放送である．2011 年 7 月のデジタル完全移行後は，

VOD（IP ユニキャスト）（非放送）

自動公衆送信

BS-5, 7, 11 もすべてデジタル放送となる．また同時に，
BS-17, 19, 21, 23 の四つの物理チャネルが追加されるこ

ここで着目すべきは，IP 放送の分類である．放送法令上，IP 放送は「電気通信役務利用放送」として分類されととなっており，このうち，BS-17 は地上波デジタル放
送の難視聴対策として利用される予定である［1］．

るが，著作権法上は「放送」や「有線放送」ではなく，「自東経 110 度衛星による CS 放送は，デジタル BS 放送

動公衆送信」となる．これは，マルチキャストにおけると同様の ISDB-S 技術を用いて行われる放送で，広帯域配信制御が「公衆の求めに応じ」と解釈されることに起CS とも呼ばれる．現在，「スカパー！ e2」として多チャ因する．制御方式の詳細については 2.5 に述べる．

ネル放送サービスが行われている．BS と同じ技術方式であることから，デジタル放送対応テレビには地上波・

2.2 放送（無線によるもの）
最も基本的な映像配信手段で，地上波放送，衛星放送に大別される．表 4 に，国内の放送方式の概要をまとめる．

BS・110 度 CS の受信機能が内蔵されるのが一般的である．これは，通称「3 波対応チューナ」と呼ばれる．
東経 124 度， 及び 128 度の CS 放送は， 別称「 狭帯域 CS」と呼ばれ，1 物理チャネルの帯域幅は 27 MHz と地上波放送では，これまで VHF 帯，並びに UHF 帯がなっている．現在，「スカパー！」が多チャネル放送サー

用いられアナログ放送が行われてきた．地上波デジタル

ビスを行っている．「スカパー！」は伝送方式に DVB-S

放送には UHF 帯が用いられる．アナログ放送終了後の周（Digital Video Broadcasting - Satellite）を用いている．

波数の跡地は，移動体向けマルチメディア放送や公共ブ
ロードバンド無線などに利用される予定となっている．

2.3 ケーブルテレビ

衛星放送は，BS 及び 3 種類の CS がある．BS は，計

図 1 に，ケーブルテレビにおける代表的な伝送方式を8 個の物理チャネルがあり，それぞれ 34.5 MHz の帯域示す．また，ケーブルテレビにおける映像及び IP の伝幅となっている．この中で，BS-5, 7, 11 は現在アナログ

送方式を表 5 に示す．最も一般的なものは HFC（Hybrid

放送で使用されているが，その他は ISDB-S（Integrated

Fiber and Coaxial）と呼ばれ，ヘッドエンド（送出装置）

32

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

HFC

ヘッド
エンド

IP
ネットワーク

ノード

宅内
TV

タップ

CM PC

ヘッド
エンド

IP
ネットワークIP 上り 1,310 nm
IP 下り 1,490 nm
RF 下り 1,550 nm

RFoG
FTTH

IP
ネットワーク

光ファイバ

光ファイバ

ヘッド
エンド

スプリッタ

RF 下り 1,550 nm
RF 上り 1,610 nm

図1

E-MTA

スプリッタ

宅内

TV
V-ONU

STB

ONU HGW

GbE
LAN

PC

宅内

R-ONU

れ変換される．
また，FTTH 型ケーブルテレビでは，RFoG（RF overGlass）と呼ばれる別の方式もある．RFoG では，HFC で用いられている RF 信号を，映像及び IP（DOCSIS）を含んだまま丸ごと光変調し各世帯まで伝送する．下り方
向には 3 波多重と同様の 1,550 nm が用いられ，上り方
向には 1,610 nm が用いられる．宅内では，終端装置によTVり，上下方向とも RF の電気信号（同軸ケーブル）に変換

STBされる．終端装置以降の宅内配線や機器は，HFC ケーブ

CM PC

ルテレビと完全に同一のものとなる．

E-MTA

このように RFoG は，HFC と方式の互換性が高いため
HFC・FTTH 混在エリアなどで用いることが想定されてケーブルテレビ伝送方式

いる．波長についても，PON とは別のものとなっている

ケーブルテレビにおける映像及び IP の伝送方式
映像配信

IP通信

HFC

RF（QAM や OFDM）
帯域幅 770MHz

RF（DOCSIS）

3 波多重 FTTH

（QAM，OFDM，など）
RF
帯域幅約 3 GHz

PON

RFoG FTTH

Network Unit）などと呼ばれる）によって映像は RF 電気
信号（同軸ケーブル）に，IP はイーサネットに，それぞ

STB

光ファイバ

3 波多重
FTTH

表5

かれた光ファイバは，終端装置（V-ONU（Visual-Optical

同軸
ケーブル

光ファイバ

RF（QAM，OFDM，など）
RF（DOCSIS）
帯域幅約 3 GHz

ため，PON による IP 通信と併用するなども可能である．
次に，表 5 における「映像配信」及び「IP 通信」の内容についてそれぞれ概説する．
まず，自主放送や多チャネル放送については，制作された番組を MPEG-2 で圧縮し MPEG-TS で多重化した
後 QAM（Quadrature Amplitude Modulation）方式で変調して配信し，STB により受信する．

からノードと呼ばれる中継地点までを光ファイバで結デジタル放送の再送信については，放送波をそのまま

び，光電変換された後，同軸ケーブルにより各世帯へと流す「パススルー方式」と，前記 QAM 方式に変換する

信号を分配する形をとる．

「トランスモジュレーション方式」とに大別される．地

HFC では，
映像配信及び IP 通信共に RF（Radio Frequency）

上波デジタル放送に対しては，両方の方式が用いられ信号が用いられる．このとき IP 通信には DOCSIS（Dataる．パススルー方式の場合，受信には市販のテレビ受信Over Cable Service Interface Speciﬁcation）ケーブルモデ機が使用できる． また，BS デジタル放送については，

ムが用いられる．

HFC の場合，その帯域幅の制約（770 MHz）のためパススルー伝送ができず，QAM によるトランスモジュレーと同様の RF となるが，IP 信号に関しては通信回線とション伝送を行う．このとき受信には STB が必要とな同様の PON（Passive Optical Network） が用いられる．

る．FTTH ケーブルテレビでは，BS デジタル放送のパ

ITU-T G.983.3 では，IP 上り 1,310 nm，IP 下り 1,490 nm，ススルー再送信も可能である．

映像信号（下り）1,550 nm の波長割当が規定されている．

ケーブル VOD については，映像信号には QAM を用

三つの波長を使うことから通称「3 波多重」と呼ばれる．

い，制御信号（リクエスト信号等）には IP を用いるのがG-PON（Gigabit Passive Optical Networks），GE-PON

一般的である．このとき STB に内蔵されたケーブルモデ（Gigabit Ethernet-Passive Optical Network）技術などによムを用いる．北米では，DSG（DOCSIS Set Top Gateway）

り 1 Gbit/s, 2 Gbit/s といった高速な IP 通信が可能である

方式や，
OOB
（Out Of Band）と呼ばれる QPSK
（Quadratureと同時に，映像信号の伝送帯域が約 3 GHz と広大である

Phase Shift Keying）モデムによるデータ伝送方式も用いことが特徴といえる．3 波多重方式の場合，各世帯に引られている．

解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

33

小特集｜ 通信と放送の連携

一方 FTTH 型ケーブルテレビでは，映像信号は HFC

IP 信号の送受信については，ヘッドエンドには CMTSのように，STB 内蔵のケーブルモデムも，外付けのケー（Cable Modem Termination System）が，各世帯には CM

ブルモデムも，技術的方式は全く同一のものであっても，（Cable Modem）が置かれ，双方向通信が行われる．下り

契約形態によって，それらの利用可否がケーブルテレビ

方向（CMTS から CM に向けた通信）については，IP パ

事業者により制御されるのが特徴的である．

ケットを MPEG-TS パケットに格納し QAM 変調して一方，3 波多重 PON による FTTH 型ケーブルテレビ

ケーブル網上で同報配信される．各世帯では，CM が自では，各世帯において光信号を電気信号に変換した際，分あてに届いたパケットのみを受信して IP パケットを

映像信号は HFC と同様の RF 信号として取り出せるが，取り出す．また，上り方向については，各 CM の送信タ

IP 信号は独立したイーサネットの信号となる．前述したイミングが CMTS により制御されて，CM は許可された

ように，ケーブル VOD を行う場合，STB は IP 信号を

タイムスロットにおいて IP パケットを変調して送出す利用する必要がある．ここで，イーサネットによる IP 信

る．これは TDMA（Time Division Multiple Access）制御

号は，PC 等に対してインターネットサービスを提供す方式と呼ばれる．その他，S-CDMA（Synchronous-Code

るためのものであり，利用には，インターネット契約をDivision Multiple Access）制御方式も仕様書上規定され結ぶことが必要である．つまり FTTH ケーブルテレビでている．ケーブルモデム規格 DOCSIS 2.0 では，6 MHz

は，インターネット契約をしていない利用者に対して，帯域幅を使って下り最大約 40 Mbit/s，上りは 6.4 MHz

IP 通信手段を提供することが難しい．これは，ケーブルで最大約 30 Mbit/s の性能となっている（いずれも物理

VOD とインターネットとをセットで契約する必要があ

速度）．DOCSIS 3.0 では，これを束ねて（ボンディングることを意味するが，これは従来のサービス形態と必ずして）高速化することが可能で，例えば 4 チャネルボン

しも整合しない．このような背景により，VOD を提供

ディングで下り方向 160 Mbit/s となる．なお，DOCSIS

している大手ケーブル事業者は，FTTH ではなく，原則3.0 では IPv6 もサポートされる．

HFC を用いている．

また，ケーブルモデム技術を用いて，IP 電話サービスも行われている．宅内の同軸ケーブルに VoIP（Voice

2.4 通信事業者回線による 3 波多重 FTTH 映像配信

over Internet Protocol）アダプタを接続し，そこに電話

通信事業者が提供する FTTH 上での映像配信には，機を接続する形態となる．この VoIP アダプタは通称

RF 信号を用いる（通称「光 RF」と呼ばれる）方式と，IP

E-MTA（Embedded-Multimedia Terminal Adaptor）と呼ばパケットを用いる方式とがあり，ここでは前者について

れ，DOCSIS モデムと VoIP のコーデックが内蔵されて述べる．後者については，2.5「IPTV」を参照願いたい．

いる．内蔵モデムがケーブル網側の RF 信号と IP ベー

技術的には，2.3 で述べた 3 波多重 FTTH ケーブルテ

スバンド信号との変換を行い，VoIP コーデックが IP 信

レビと同一で，IP 上り，IP 下り，RF 映像信号を，それ号と音声信号との相互変換を行う．

ぞれ別波長を用いて伝送する．

ここで，ケーブルテレビサービスにおける IP 通信のサービス内容についても，ケーブルテレビと同様，再位置付けについて触れる．ケーブルテレビは，映像を主送信（パススルー），自主放送，多チャネル放送，イン体としたサービス提供がその主な目的であるため，有料

ターネットアクセス，及び電話（VoIP）が提供されていテレビサービスに加入すると，再送信，自主放送，多チャる．しかしながら，VOD については，光 RF 方式を採ネル放送，及びケーブル VOD（提供されている場合）が用する事業者がテレビサービスと VOD とをセットで提利用可能となる．ここでケーブル VOD の制御には STB

供する例は日本にはない．2.3 で，3 波多重 FTTH によ

内蔵のケーブルモデムが使われるが，それを利用するたるケーブル VOD の問題を述べたが，本来，通信事業者

めの特別な申込みは必要としないのが一般的である．一が提供する FTTH では IP 契約が前提となるため，当該方，ケーブルテレビ網を使ってインターネット通信を行問題は理由として当てはまらないはずである．しかしなうためには，別途インターネット契約が必要である．契がら，日本では依然提供例はない．なお，同じ 3 波多重約によってケーブルモデムが支給されるとともに，その方式を採用する米国 Verizon の FTTH サービス FiOS で

ケーブルモデムを用いた IP 通信が利用可能となる．こは，テレビ放送（多チャネルや再送信）には RF（QAM）

34

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説を用い，VOD には（ 制御信号の伝送のみならず映像信号の伝送にも）IP を用いて両サービスを提供している．
ここで用いられる STB は，RF・IP の両方式で映像信号を受信することができるため，「ハイブリッド STB」などと呼ばれる．
ここでネットワーク構成について，ケーブルテレビ網

IPTV is defined as multimedia services such as
television/video/audio/text/graphics/data delivered overIP based networks managed to provide the required
level of QoS/QoE, security, interactivity and reliability.
（仮訳）IPTV は，必要とされるサービス品質，セキュ
リティ，双方向性，及び信頼性を確保するためと通信事業者網とを比較したい．ケーブルテレビ網は，に管理された IP ネットワーク上で配信されるマ

比較的限定された地理的範囲を対象としており，ヘッド

ルチメディアサービス．

エンドから映像信号・IP 信号を共に多重化して送出するのが一般的である．一方，通信事業者の回線は，全国規

すなわち，ITU-T では前者の形態の IPTV を対象とす

模の IP 網に対して，局地的な場所（電話局や分散局等）ることを意味する．一方，後者の形態の IPTV は，「イン

において RF 映像信号を波長多重する構成がとられる．

ターネット上で自由に提供されるもの」という意味合い

なお，映像と IP とを波長多重するのではなく，2 心の光を込めて OTT（Over The Top）サービスと呼ばれること

ファイバを用いて，1 心で映像配信を，もう 1 心で IP 通もある．

信を行う構成をとる事業者もある．

管理された IPTV のネットワーク構成例を図 2 に示す．この場合，サーバは通信事業者の全国規模のコア

2.5 IPTV＊1

ネットワークに接続され，ここでは QoS（Quality of

IPTV は，その名が示すとおり IP 技術によって配信さ

Service）が管理されてほかのインターネットパケットがれる映像配信形態を指す．技術的には，映像信号が圧縮

ふくそうした場合などでも IPTV パケットの品質が保たされて所定のフォーマット（MPEG-TS 等）で多重化されれるように制御される．コアネットワークは各地域にた後，IP パケットに乗せられて送出サーバから配信されおいてアクセスネットワークに接続されて，光ファイて，IP パケットのまま受信機に届けられ復号・再生されバにより各世帯に届けられる．一戸建てに対しては，1る．このように IPTV では，サーバから末端の受信機ま本の光ファイバを PON 技術により分岐して共有する．

で一貫して IP パケットが用いられる．よ って，通信事

集合住宅に対しては，1 本の光ファイバを建物まで引業者にとっては，自社の IP ネットワークを活用し，インき， 建物内で LAN や VDSL（Very high-bit-rate Digital

ターネットサービス，VoIP サービスと同時に映像サー

Subscriber Line）によって各世帯に分配する．管理されビスが提供可能というメリットがある．なお，IPTV は，

た IPTV で提供されるサービスとしては，自主放送，多比較的近年になって開始されたサービスが多いこと，また，受信機として専用の STB やソフトウェアを用いる
ため過去の方式との互換性に引きずられないなどの理由により，映像圧縮方式として，圧縮効率の高い H.264 が

サーバ
セグメント
セグメン
グメン
グメン
ント

多チャネル送信
サーバ（IP）

コアネットワーク（全国規模）

VOD 送信サーバ

IPTV は， 通信事業者が管理してサービス提供を行

マンション小特集｜ 通信と放送の連携積極的に用いられる．

再送信
サーバ（IP）

中間局
（各地域）

ポータル
サーバ

うものと， 通信事業者とは独立にインターネット上で分散局サービスが提供される形態とに大別される［2］．ITU-T

インターネット

光ファイバ

一戸建て

（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）では，Focus Group IPTVの 2006 年 10 月ソウル会合で，IPTV を以下のように定義している．

図2＊1

解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

IPTV ネットワークの構成例

Content Delivery Network（CDN）と呼ばれることもある．

35

チャネル放送，そして，VOD が挙げられる．更に近年
では，地上波デジタル放送の IP 再送信も行われている．
近い将来，BS デジタル放送の IP による再送信も予定されている．

3. 映像配信サービス
3.1 サービス提供形態
映像配信サービスは，その番組が制作されてからエン

一方，通信事業者が管理しない IPTV，すなわち OTT

ドユーザ（視聴者）に届けられるまでの役割として，以型 IPTV の場合， 通常のインターネット信号と同様，

下に示す四つのセグメントに分類することができる［3］．

インターネット上のサーバから出た IP パケットは，イン・コンテンツプロバイダ（CP）

ターネット接続点からコアネットワークに合流しアクセ・サービスプロバイダ（SP）

スネットワーク上を流れる．ここで，通信事業者による・ネットワークプロバイダ（NP）

パケットの品質管理は行われないため，ほかのインター・ エンドユーザ

ネットトラヒックの影響を受ける可能性がある．いわゆ

図 3 に，サービス提供形態の分類例を示し，実際のるベストエフォートとなる．
ここで，マルチキャストとユニキャストについて述べる．放送型のサービスは，複数の受信者によって同一のサービスケース（放送，ケーブルテレビ，通信事業者による映像配信，OTT）がどのような形態となっているのか述
べる．

信号が同時に受信されるため，マルチキャストによ って配信するのが効率的である．マルチキャストでは，一つの IP パケットを網全体に配信する際，各パケットをネットワークの分岐点（ルータ）でコピーして配下のネットワークに同時複数的に配信する．このとき，ルー
タがパケットをコピーして転送するか否かは，配下に受信者がいるかどうかにより決定される．具体的には，受信機において受信を開始する際に，最も近いルータに対して，マルチキャスト信号の供給を要求するための制御を行う．これを，マルチキャストに Join するともいう．
また受信が不要となったら，その旨を示す制御を行う．
これは Leave と呼ばれる．このような制御が必要となるのは，ネットワーク上に存在するマルチキャスト信号

サービス
プロバイダ

コンテンツ
プロバイダ
パターン
①

パターン
②
パターン
③

ネットワーク
プロバイダ

サービス提供者

放送（直接受信）（放送事業者）

サービス・回線提供者

番組・
コンテンツ
提供者

パターン
④

（ケーブルテレビや通信事業者）

サービス提供者（通信事業者にひも付け）

回線提供者（通信事業者）

ケーブルテレビ，，
通信事業者映像
配信
通信事業者映像
配信

Over The Top
サービス

サービス提供者
（独立系）

エンド
ユーザ

回線提供者

（通信事業者）

パターン
コンテンツ制作・サービス提供者⑤

図3

Over The Top
サービス

映像配信サービス提供形態のすべてを，常時受信機まで届けることは現実的ではな

パターン①：サービス提供者がネットワークを用いずにいからである．例えば宅内 LAN が 100 Mbit/s の場合，

直接エンドユーザに映像サービスを提供するもので，同時に届けることができる番組数は一般に 3 ～ 4 本で無線による放送がこれに該当する．ここで，コンテン

ある．

ツプロバイダとサービスプロバイダとが同一であるか

一方，受信される内容やタイミングが受信者によって否かは問わない．

異なる VOD は，ユニキャストで行わなければならない．

パターン②： サービス提供者が自前の通信回線を用い

なお，マルチキャストは，どのようなネットワークでてエンドユーザに映像サービスを提供する形態で，一も適用できるわけではないため，専ら，管理された IPTV

般的なケーブルテレビや一部の通信事業者系映像配信においてのみ用いられる．このため，OTT 型 IPTV では，（ 例： KDDI の au ひかりテレビ）がこれに該当する．

放送型サービスは提供されず，オンデマンド型のサービ

コンテンツは，外部から調達する場合もあれば，サースのみとなるのが一般的である．

ビス提供者が自ら番組を制作する場合もあり，後者は自主放送と呼ばれる．
パターン③：サービス提供者が，特定の通信事業者の回線を用いてエンドユーザに映像サービスを提供する形

36

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

態で，多くの通信事業者系映像配信がこれに該当する．

また，これと並行して，インターネット上で独自の例えば，ひかり TV（サービス提供者： NTT ぷらら，

サービスを行うサービスプロバイダも多数登場し，パ回線提供者： NTT 東西），フレッツテレビ（サービス

ターン④の形態で主に VOD サービスを提供し，②や③

提供者：オプティキャスト，回線提供者：NTT 東西），のサービスと競い合う状況となった．

BBTV（サービス提供者： BB ケーブル，回線提供者：

更に近年では，放送局各社が「 見逃し視聴サービス」

ソフトバンク BB）が挙げられる．ここで，サービスと称して，自社の放送済番組の一部をインターネット上

提供者は，回線提供者の出資会社であるなど関連が強で VOD 配信するサービスが開始されるようにな った．

いことが多く，パターン②の派生系と考えることがで

これはパターン⑤である．

きる．

このように，映像サービス提供形態は，時間とともに

なお，携帯電話向け映像配信については，携帯電話①から⑤へと多様化することとなった．これに伴い，ビ専用のサービス事業者が特定の携帯電話ネットワー

ジネスモデルも多様化した．有料番組については，視聴クを用いて映像配信を行うものが一般的で，これらは者からの月ごとの受信料・ 加入料から，視聴ごとの課

本パターン（例：BeeTV），あるいはパターン②（例：

金（PPV：Pay Per View）やコンテンツごとの課金も行わ

Lismo!Video）に該当する．なお，ワンセグ放送はパれるようになった．また，広告配信についても，全視聴

ターン①となることは言うまでもない．

者に対して一律であったものが，近年では，視聴者の趣

パターン④： サービス提供者がコンテンツを調達し，インターネット上で事業者の回線とは独立にエンド

味・嗜好に合わせて異なった広告を配信するターゲット
広告配信も試みられるようになった．

ユーザに映像サービスを提供する形態で，いわゆるOTT である．

3.3 IP による放送の同時再送信サービス

テレビ内蔵ブラウザで利用するサービス（例：アク前述したように，映像配信サービスが多様化する中，

トビラ），PC から利用するインターネットビデオ配信

国内では依然地上波テレビ放送の人気が高い．このため（例： Yahoo! 動画，YouTube，米国の Hulu）等がこれ

利用者の観点では，映像配信サービスにおいて，地上波に該当する．

放送の再送信が提供されるか否かは重要な選択のポイン

パターン⑤：コンテンツ制作者が自ら配信サーバを運用

トとなる．ここでは，IP ネットワークを用いたデジタル

し，自社コンテンツをインターネット上で配信するも放送の同時再送信（以下，IP 再送信）の実現に至った経ので，パターン④の派生形といえる．

緯について述べる．
ケーブルテレビは， 共聴アンテナテレビ（CATV：

マンドサービスがこれに該当する．なお，NHK オン

Community Antenna Television） がその起源とな ってデマンドについては，PC 向けは本形態となるが，ケーいるように，元来，放送の再送信を目的としたもので

ブルテレビサービス等で提供されるもの（STB で受信

あ った．これに対し，IP ネットワークは，元々ベストするもの）
については，サービス提供者各社が自らコン

エフォートを前提とした通信ネットワークであり，放送

テンツをサーバに置き配信を行う形態となり，これはを IP で再送信することの是非については多くの議論がパターン②または③に該当する．

あった．
しかしながら，放送のディジタル化を円滑に進めるた

3.2 サービスの変遷と多様化
かつて，映像配信サービスといえばパターン①の放送であった．その後，ケーブルテレビ（パターン②）が登めの手段として IP ネットワークもその役割を担う必要があるとの判断から，これまでに，IP 再送信実現に向けた様々な取組みが行われてきた［4］．

場し，そして 2000 年初頭には，通信事業者がパターン

まず技術基準の策定が挙げられる．技術的観点では，②または③の形態でサービスを提供するようにな った．

IP 再送信時の品質劣化，信号の不正利用，あるいは，番

ここでは，映像に加えて，電話やインターネットをセッ

組制作者（放送局）の意図の侵害などを抑止することがトで提供する「トリプルプレイ」が一般的となった．

重要となる．地上デジタル放送補完再送信審査会により，

解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

37

小特集｜ 通信と放送の連携

放送局がインターネット上で PC 向けに行うオンデこれらを担保するための技術基準「地上デジタル放送 IP
再送信方式審査ガイドライン」が定められた［5］．

無料放送
有料加入型放送

コンテンツ
ソース

また，著作権法も改正された．2.1 で述べた著作権法上の定義により，ケーブルテレビは有線放送であるとし

メタデータ

送信における権利処理が一部簡便化されていたが，IP

ユーザ嗜好，
利用履歴

再送信は自動公衆送信であるとしてこれが適用されななった［6］．

ユーザ嗜好，
利用履歴

お勧め
情報表示

い状況であ った．これは 2007 年 12 月の改正で改善され，IP 再送信に関してケーブルテレビと同等の基準と

3G，
次世代

FTTH，
ケーブル

て，放送の公共性に鑑み著作権が一部制限されていて再マルチソースコンテンツポータル
視聴アプリ
ケーション

マルチソースコンテンツポータル

視聴アプリ
ケーション

FMBC スマートプラットホーム

このような取組みにより，2008 年 5 月には，NTT のNGN 網（フレッツ Next）の一部地域において，地上波デ

図4KDDI の FMBC スマートプラットホーム

ジタル放送の IP 再送信が開始された．その後，順次対応地域を拡大し，2010 年 1 月末現在 12 都道府県で提供されている［7］．
なお，ケーブルテレビや光 RF のパススルー 再送信
は，信号形式が空中を飛ぶ放送信号と同じであるため，・膨大な数のコンテンツから最適なコンテンツを見つけて提示するコンテンツナビゲーション技術
・置かれた環境に最適なコンテンツ視聴を提供する
技術

デジタル放送対応テレビで受信可能である．一方，IP

現在，国内で利用可能なコンテンツは，放送（無料放による再送信では，現在のところ STB が必要となる．

送，有料多チャネル放送），通信事業者やケーブルテレ

再送信のような基本的サービスについては，特別な受ビ事業者が提供する VOD，更にはインターネットビデ

信機なしでも利用できることが望ましいという考えもオと多岐にわたり，利用者が，これら膨大な数のコンある一方で，映像配信がよりパーソナル化，付加価値テンツから希望するものを素早く見つけるのは困難にな化される傾向にある中， 通信と親和性の高い IP 方式

りつつある．本システムは，EPG やコンテンツ情報とによるものの方が将来性・ 拡張性の観点で有利だとすいったメタデータと，事前に登録したユーザ嗜好情報やる考えもある．このため，パススルー 再送信が良いの

ユーザの視聴履歴とをレコメンデーションエンジンが分か，IP 再送信が良いのかは意見が分かれるところでも析し，各ユーザに最適なコンテンツを抽出してお勧め提ある．

示する．そして，視聴デバイスとして，STB（テレビ），
携帯電話，及び PC に対応し，いずれのデバイスにおい

3.4 今後期待されるサービスてもお勧めされたコンテンツはポータルページ上にサム

前述したように，「放送」に始まった映像配信サービ

ネイル形式で提示される．これによりユーザは，直感的スは，現在ではその配信形態が多様化した．今後は，多に素早く利用したいコンテンツにアクセスすることがで様化した配信が相互に連携して，高い付加価値を提供す

きる．

るサービスが期待される．

次に，コンテンツ一覧から希望するものを選択すると，

図 4 に，KDDI が提唱する FMBC スマートプラット

そこから再生が開始される．個々のコンテンツ視聴は，ホームを示す［8］．FMBC は，固定通信（Fixed），移動

ユーザが現在置かれている環境に最適な形で行うことが体通信（Mobile），そして，放送（Broadcasting）が融合可能である．STB（テレビ）で視聴する場合は，通常どお（Convergence）したシステムであることを意味する．

りの放送受信や再生（ハードディスクからの再生，ある本システムは，ユーザが希望するコンテンツを，いつ

いはビデオオンデマンドアクセスによる再生）を基本とでも，どこでも，その場の環境に最適な形で視聴するこ

し，番組をじっくり楽しむことに重点が置かれる．一方，とを可能とするものである．技術的には，大きく以下の携帯電話で視聴する場合は，通常のストリーミング再生

2 点から構成される．

のほか，動画から抜き出された複数枚の静止画と字幕と38

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説を組み合わせた「テレビダイジェスト視聴」［9］により，

本章では，ネットワーク映像伝送に関する標準化動向

電車の中など音の出せない環境において短時間での視聴として，ケーブルテレビ及び IPTV を取り上げ，ITU-T

が可能である．

の活動を紹介する．また，IPTV に関しては，現在も活更に，個々のコンテンツ視聴時に番組の字幕情報から抽出したキーワードからインターネット検索を自動的に発に活動が行われている米国，欧州，並びに国内の動向も紹介する．

行って関連情報を提示する「 番組 Web 連動視聴」［10］
や，帰宅途中の携帯電話でチェックしたテキストニュー

4.1 国際標準化： ITU-T（ケーブルテレビ）

ス項目が自宅の STB に通知されて，ユーザの興味のあ

まず，ITU-T SG 9 を紹介する．ITU-T SG 9 では，通るニュース項目を録画済ニュースから自動的に切り出し

信ネットワークを利用した映像伝送全般に関する標準化て再生する「ケータイ・テレビ連携ニュース視聴」機能を行っている．映像伝送は，大きく以下の三つに分類さも提供される．

れる．
・素材伝送（撮影した映像素材を放送・編集スタジオ

4. ネットワーク映像配信に関する標準化動向
放送関連の標準技術は， アナログテレビ標準規格に伝送する．Contribution と呼ばれる）・一次分配（制作された番組を，各放送局や送出拠点まで伝送する．Primary Distribution と呼ばれる）（NTSC（National Television System Committee），PAL

・二次分配（番組を，放送局や送出拠点からエンドユー（Phase Alternating Line），SECAM（Séquentiel Couleur à

ザに伝送する．Secondary Distribution と呼ばれる）Mémoire））に端を発し，当時の国際情勢も反映される形

ITU-T SG 9 は，これら各セグメントに対して，伝送プ

で，日米韓で NTSC，西欧・アジア・南半球で PAL，フロトコル，多重制御，品質評価，アプリケーション，端

ランス・ロシア・東欧で SECAM，といった形で展開さ末など，様々な勧告作成を行っている．ケーブルテレビ

れた．その後 50 年余りが経過し，デジタル放送方式が技術に関しては，上記「二次分配」に関連したものが数開発されたが，再び地域ごとに異なるものとなり（ 日

多く勧告化されている．主な勧告を表 6 に列挙する．

本：ISDB， 米国：ATSC（Advanced Television Systems
Committee），欧州：DVB，中国：DTMB（Digital Terrestrial

なお，ITU-T 勧告については，発行済みのものは無償でダウンロード可能となっている［11］．

Multimedia Broadcast）），現在南半球への展開において激しい競争が繰り広げられている．

表6
勧告番号

主なケーブルテレビ関連 ITU-T 勧告
概要また， デジタルケーブルテレビ伝送方式について

J.83

QAM デジタルケーブルテレビ伝送方式

は，各地域で策定されたデジタル放送方式との整合性

J.112

ケーブルモデム DOCSIS 1.1の観点から，同様に異なる 3 方式（ 日本ケーブルラボ，

J.122

ケーブルモデム DOCSIS 2.0
DOCSIS による STB の双方向化（DSG）

J.160 〜 179に， その後登場した IPTV に関しては， 各地域で策定

ケーブルテレビ網上の VoIP システム
（IPCablecom）

J.185

光ファイバによる映像伝送（FM 変換）された標準規格（IPTV フォ ーラム，ATIS（Alliance forJ.186

光ファイバによる映像伝送（SCM 方式）

SCTE/CableLabs，DVB-C）が存在する形とな った．更Telecommunications Industry Solutions），
DVB-IP）に加え，民間企業（マイクロソフト等）が開発した独自方式も広く使われるようになり，方式が乱立することとなった．
このようにアナログ時代に 3 方式あ ったテレビ放送
方式（ ないし伝送方式）は，時代とともに統一化されるどころか，むしろ増える傾向にある．ITU-T（有線）
，

J.190

IP ホームネットワーク

J.200 〜 202

デジタル双方向テレビのためのアプリケーション
プラットフォーム

J.210 〜 213

次世代ケーブルモデム DOCSIS 3.0 システム制御方式

J.218

ケーブルモデム用 IPv4，
IPv6 対応ルータ

小特集｜ 通信と放送の連携

J.128

J.222.0 〜 222.3 次世代ケーブルモデム DOCSIS 3.0 伝送方式
J.260 〜 263

ケーブルテレビ VoIP の緊急優先通信

J.290 〜 293

次世代セットトップボックス

J.360 〜 370

ITU-R（無線）は国際標準策定の観点で勧告作成を行ってIMS ベース次世代ケーブル VoIP
（IPCablecom2）

J.460

ケーブル VoIP システムを用いた家庭用電話機能

いるが，統一された技術とするのは困難で，実際には複J.704

ケーブルテレビサービス提供プラットフォーム要求条件

数方式が Annex として列挙されるケースが多い．
解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

39

4.2 国際標準化： ITU-T（IPTV）
2006 年 4 月 ，ITU TSB＊2まで FG IPTV で行っていたように専門家が同時期に一局長 の 呼 び か け に よ り，
＊3

堂に会することは有益であるとの観点から，IPTV-GSI

がジュネーブで（Global Standardization Initiative）というイベントを設定開催された．そのころ，世界各地域で IPTV が商用サー

して，各 SG の IPTV に関する審議をその中で集中的にビスとして既に開始されていたが，その技術方式は IPTV行うこととなった．FG IPTV から IPTV-GSI への審議体

事業者が独自に開発したものであったり，特定のベンダ

制の移行イメージを図 5 に示す．

ITU-T IPTV コンサルテーション会議

が提供する方式のものであったりと，技術に共通性がな
い状況であった．
当時 ITU-T は， このような状況が続くと IPTV 関連技術が乱立し，機器の調達やサービス品質確保の観点でFG IPTV
WG1

Requirements andArchitecture

WG2
Qos

WG3

Security

WG4

Network
Control

WG5

WG6

End
Terminals

Middleware
Codecs問題を生じることを懸念し，前述の IPTV コンサルテー
ション会議の招へいに至った．

ITU-T SG13, JCA-IPTV

IPTV コンサルテーション会議では，世界各地域から，通信事業者，ベンダ，及び民間標準化団体などが集結し，IPTV サービスの概要，使用されている技術内容，技術

ITU-T
SG 13

ITU-T
SG 12

ITU-T
SG 17

ITU-T
SG 11

ITU-T
SG 9

ITU-T
SG 16

…

規格の策定状況などが報告された．
会議の結果，ITU-T では，IPTV に関するあらゆる技

図5

FG IPTV から IPTV-GSI へ

術情報を集約し世界で唯一の標準を確立すべく，フォー

IPTV-GSI イベントは，2010 年 1 月末までに，2008

カスグループ IPTV（以下，FG IPTV）の設置が承認され年 1 月のソウル会合を皮切りに，4 月，6 月，9 月，11

た．FG IPTV は，2006 年 7 月から約 1 年半の活動を経

月，2009 年 6 月，9 月，11 月，2010 年 1 月（いずれもて，20 冊のデリバラブルズ（成果報告文書）を作成した．

ジュネーブ開催）の計 9 回が開催された．IPTV-GSI は，

これらは現在 1 冊のプロシーディングスにまとめられ，

FG IPTV のデリバラブルズをベースに，ITU-T 勧告を作

ITU-T から無償ダウンロード可能となっている［12］．ま成することをミッションとするものの，勧告案の合意手た，これらデリバラブルズは，ITU-T の各 SG に引き継続き（AAP コンセントあるいは TAP 凍結 ）は，規約上がれて勧告作成されることとなった．表 7 に，IPTV 研

SG 会合または WP（Working Party）会合で行わなければ究分野と関連する SG の一覧を示す．

ならないため，IPTV-GSI 期間中に議論され内容の確定

FG IPTV の終了後も，IPTV については，複数の SG合同で審議を行うべきテーマが存在すること，及びこれIPTV 研究テーマと関連 SG

表7
FG IPTV
の WG
1

研究テーマ
IPTV サービス要求条件
IPTV サービスシナリオ

関連 SG
SG 13 及び 9, 11, 16, 17

IPTV ネットワークアーキテクチャ SG 13
2
3
4
5
6

＊2

した勧告案は，その直後の SG（または WP）会合で承認が行われるという手順が取られている．
2010 年 1 月末時点において，IPTV-GSI で審議中，あるいは，勧告化が完了した IPTV 関連勧告案（または勧告） の一覧を表 8 に示す． 左カラムの“WG” は，FG
IPTV 時代の WG カテゴリーを示す．なお，勧告化が完了したものについては無償ダウンロードできる［11］．

ユーザ体感品質（QoE）評価
伝送品質測定SG 12

なお，表 8 において，Y.Suppl.x は Y シリーズのサプ

セキュリティ

SG 17

制御プロトコルSG 11

レメント（補足文書）を，HSTP.xxx は H シリーズのテ

端末，STB

SG 9, SG 16

ホームネットワーク

SG 16

ミドルウェア，API

SG 9, SG 16

メタデータ

SG 16

 elecommunication Standardization Bureau，ITU の「 電 気 通 信 標
T準化局」で ITU-T の事務局に相当．
＊ 3 標準化活動を開始する前の情報収集を目的とした会議．

40＊4

クニカルペーパ（技術文書）をそれぞれ示す．
＊4 A
 AP：Alternative Approval Process．2000 年に新たに導入された承認手続きで，SG 会合での内容合意（Consent）後，4 週間のレビュー期間を経た後承認となる．多くの技術勧告に適用される．
TAP：Traditional Approval Process．従来から行われてきた勧告承認手続きで，SG 会合で内容凍結（Determine）後，一定期間のレビューの後，次回会合で最終承認する．
主に各国の制度や料金などに関連する勧告に適用される．

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

表8

IPTV 勧告リスト

WG SG
1

13
12

2

3
4

5

勧告番号
勧告：Y.1901, Y.1910, Y,1911
サプレメント：Y.Suppl.5
勧告：G.1080, G.1081, G.1082, G.1544
勧告案：G.IPTV-PMPD, G.IPTV-PMMM

13

勧告案：Y.IPTV-TM

16

勧告：H.701

17

勧告：X.1191
勧告案：X.iptvsec-2, X.iptvsec-3, X.iptvsec-4, X.iptv-sec-5

13

勧告案：Y.iptv-netcontrol-fw, Y.iptv-mcastf

11

勧告案：Q.iptvsa

1699

勧告：H.622.1, H.720, H.721
勧告案：H.IPTV-TDES.3, H.IPTV-TDES.4,
H. iptv-rm, H.iptv-ngn-hn
勧告：J.700, J.702, J.703
勧告案：J.iptvclientpacm
勧告：J.701
勧告：H.740, H.750, H.760, H.761, H.762, H.770,
勧告案：H.IPTV-MAP , H.IPTV-ProComp
H.IPTV-DSMW, H.IPTV-WBTM
H.IPTV-AM.0, H.IPTV-AM.1, H.IPTV-AM.2
H.IPTV-CPMD, H.IPTV-MDSD
H.IPTV-MAFR.1〜.14（.2, .9は勧告化済み）

6
16

技術文書（ドラフト）：HSTP.IPTV-CMA,
HSTP.IPTV-H721impl, HSTP.IPTV-IMFR,
HSTP.IPTV-ISPF, HSTP.IPTV-NT,
HSTP.IPTV-PITD, HSTP.IPTV-RIM
HSTP.IPTV-SACII, HSTP.IPTV-SBSD,
HSTP.IPTV-SNV, HSTP.IPTV-TDPower,
HSTP.IPTV-UMCI, HSTP.IPTV-WBSD,
HSTP.IPTV-Widget

表9

ATIS IIF の技術仕様一覧（フェーズ 1）

文書番号

概

ATIS-0800001

IPTV DRMの相互接続に関する要求条件

ATIS-0800002

IPTVアーキテクチャ要求条件

ATIS-0800003

IPTVロードマップ

ATIS-0800004

IPTVサービスのQoS測定フレームワーク

要

ATIS-0800005

IPTVパケットロス問題に関するレポート

ATIS-0800006

スクランブル方式の相互運用仕様

ATIS-0800007

IPTVハイレベルアーキテクチャ

ATIS-0800008

放送型IPTVのためのQoS測定

ATIS-0800009

IPTVサービス向け宅内デバイス遠隔管理

ATIS-0800010

緊急警報信号の供給方式

ATIS-0800011

IPTVのQoS評価指標

ATIS-0800012

IPTV緊急警報システムのためのメタデータ

ATIS-0800013

IPTVのメディアフォーマットとプロトコル

ATIS-0800014

セキュアなダウンロードとメッセージ送信

ATIS-0800015

証明書管理階層の相互運用仕様

ATIS-0800016

標準PKI証明書フォーマット相互運用仕様

ATIS-0800017

ネットワーク接続時設定とサービス発見

ATIS-0800018

IPTVリニアTV（放送型）サービス

ATIS-0800019

マルチキャストネットワークサービス仕様

ATIS-0800020

IPTV電子番組ガイドのためのメタデータ

ATIS-0800021

PSNRからのビデオ画質推定

ATIS-0800022

IPTV宅内端末設定用メタデータ

ATIS-0800023 （将来用）
ATIS-0800024

セキュリティ耐性に関する相互運用仕様

ATIS-0800025

IPTVサービスのための品質評価テスト

ATIS-0800026

XMLスキーマのグローバル定義

ATIS-0800027

IPTV用語集

ATIS-0800028

IPTVシステムのための共通エラーコード

ATIS-0800029

IPTV端末メタデータ

ATIS-0800030 （将来用）

4.3 国際標準化： フォーラム・団体（1）ATIS IIF（Alliance for Telecommunications Industry
Solutions IPTV Interoperability Forum）
北米の標準化団体 ATIS では，IIFのグループが IPTV

ATIS-0800031

IPTV体感品質（QoE）要求条件

ATIS-0800032

IPTVエラーコードのためのメタデータ

ATIS-0800033

IPTV向け分離可能なセキュリティI/F

ATIS-0800034 （将来用）
ATIS-0800035

IPTV品質評価手法の検証手順

ATIS-0800036

端末デバイス実行環境のXMLスキーマ

関連の標準化を行っている．2009 年 4 月，フェーズ 1 としての標準化作業が一通り完了した．

送 DVB-T，衛星放送 DVB-S に加え，放送信号を IP ネッ
トワークによ って配信するための技術規格“DVB-IP”

多くの技術が入力され，IPTV アーキテクチャや要求条を 策定 し，ETSI TS 102 034,“Transport of MPEG-2 TS

件などは ATIS 規格をベースに検討が進められた．

Based DVB Services over IP Based Networks”として発行

今後，フェ ーズ 2 では，オンデマンドコンテンツ配
信や PPV（Pay Per View）課金に関する検討が，また，されている．発行済みの ETSI 規格は無償ダウンロード
可能となっている［14］．

フェーズ 3 ではターゲットコンテンツ配信に関する検討

DVB-IP 規格の特徴は，既に DVB で放送されているが行われる予定である．表 9 に ATIS IIF で策定された技

MPEG TS 信号を IP ネットワークで伝送すること，並び術仕様を示す．

にそれを受信するために必要となる技術に特化して書か

なお， これら ATIS ドキュメントは有償での頒布となっている［13］．
（2）DVB
欧州のデジタル放送規格化団体 DVB では，地上波放解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

れていることで，TS を含む上位レイヤについては既存
DVB 仕様に基づくものとして一切触れられていない．
DVB-IP で規定されている主な項目を以下に列挙する．
・IPTV 端末がネットワークに接続されてから放送中
41

小特集｜ 通信と放送の連携

前述の ITU-T での IPTV 標準化作業は，ATIS からものサービスにたどり着くまでの手順，いわゆる「サークチャ，メディアフォーマット，メタデータ，プロトコ

ビス発見」についてのプロトコルやデータ構造．

ル，アプリケーションプラットホームなどの各技術仕様

・
「サービス発見」により発見されたサービスを，端末が策定された．現在 Release 2 の検討が行われており，こにおいて選択し視聴するための手順．

こでは，マルチデバイス対応（STB，携帯電話，スマー

・TS パケットの IP パケットへの格納方法．

トフォン，PC），ローカル及びネットワーク録画（PVR・DHCP（Dynamic Host Conﬁguration Protocol）の使（Personal Video Recorder）及び nPVR（Network Personal

い方．

Video Recorder）），タイムシフト視聴，コンテンツシェア

・端末のソフトウェアアップグレード．

リング，ターゲット広告，携帯電話による遠隔操作，パー・ダウンロード型コンテンツ配信（HTTP 及び FLUTE

ソナライズドポータルなどの次世代サービスに向けた要（File Delivery over Unidirectional Transport））．

求条件が新たに加えられている．また，最近では DLNA

・パケット損対策（単純 FEC（Forward Error Control），（Digital Living Network Alliance）との連携も強めており，

Raptor 方式，及びパケット再送方式）．
（3）ETSI TC-MCD
2008 年 11 月，ETSI の技術委員会（Technical Committee）に MCD（Media Content Distribution）が新設された．MCD

ホームネットワークも視野に入っている．
2010 年 4 月現在，Release 1 のフルセットと Release 2の要求条件及びアーキテクチャが無償ダウンロード可能となっている［16］．

は，現在及び将来のマーケットニーズにこたえるべく，放送と通信が融合した次世代トータルマルチメディアサー

4.4 国内標準化動向

ビスを提供するための，ガイドライン策定や既存標準技（1）IPTV フォーラム

術活用の検討を目的としている［15］．
2010 年 1 月現在，以下のワークアイテムを中心に検討が行われている．

2008 年 5 月，有限責任中間法人「IPTV フォ ーラム」が設立され，IPTV 技術に関する日本国内共通仕様が策定された．2010 年 1 月現在，表 10 に示す九つの技術仕・コンテンツプロバイダ観点でのニーズ

様と，二つのテスト仕様が策定されている．仕様書の入・法令制度，社会ニーズ，政策マター

手は，ホームページからユーザ登録を行うことで無償ダ

・視聴情報計測（Audience Measurement）

ウンロード可能である［17］．

・Content Delivery Network の相互接続

IPTV フォーラムでは，映像配信サービスの形態に応・3D ゲーム（サーバ・クライアント型）の配信

じて，VOD，ダウンロード，IP 放送（IP マルチキャス

現在，ETSI 技術文書（Technical Report）として，TRト放送）のための共通仕様が規定された．加えて，地上

102 688 シリーズが作成されている［14］．

波デジタル放送及び BS デジタル放送の再送信に関する（4）Open IPTV Forum

運用規定も策定された．

Open IPTV Forum（以下，OIPF）は 2007 年に設立さ

また，サービス発見やポータルとい ったネットワー

れた IPTV 規格策定業界団体で，2010 年 1 月現在，放送事業者，通信事業者，機器メーカ，ソフトウェアプロバ
イダ等合計 63 社が加盟している．
OIPF は五つのワーキンググループ（ 要求条件，アー

表 10
種別

番号

STD

0001

STD

0002

IPTV フォーラム技術仕様一覧
タイトル

概 説

キテクチャ，技術方式，相互接続テスト，マーケティン

STDグ）から構成され，技術方式 WG については更に，AVSTD

VOD 仕様0003 ダウンロード仕様
0004 IP 放送仕様

STD

0005

地上デジタルテレビジョン放送 IP 再送信運用規定

STD

0006

STD

0007

CDN スコープサービスアプローチ仕様
インターネットスコープ サービスアプローチ仕様

STD

0008

放送連携サービスアプローチ仕様

STD

0009

コーデック，メタデータ，プロトコル，宣言型アプリケー
ションプラットホーム，手続型アプリケーションプラッ
トホーム，及びコンテンツ・ サービス保護の各タスク
フォース（TF）に分かれて審議を行っている．
昨年末までの活動では，Release 1 として基本アーキテ
42

DOC 0001
DOC 0002

BS デジタル放送 IP 再送信運用規定
CDN スコープ VOD・IP 放送テスト仕様（1）テスト項目表
CDN スコープ VOD・IP 放送テスト仕様（2）テストシナリオ

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

ク全体にかかわるものについては，通信事業者によりに向けて，これからも粘り強く活動を継続することが重管理されたネットワーク上で提供されるものを「CDN要である．

（Contents Delivery Network）スコープ」で，インターネッ
トを利用するものを「インターネットスコープ」でそれぞれ規定している．
なお，IPTV フォーラムの配下に，国際標準化アドホッ
クグループが設置され，IPTV フォ ーラム仕様を ITU-T
へ提案する際の検討を行っている．
（2）TTC IPTV 専門委員会
TTC の IPTV 専門委員会 は，IPTV 国際標準化 へ の対応を審議する場とな っている．各企業や団体からの
ITU-T IPTV-GSI への寄与文書，並びに諸外国から ITU-T
IPTV-GSI への提案についての技術詳細検討が行われている．
その後，総務省情報通信審議会 ITU-T 部会 IPTV 特別委員会での審議を経て，ITU-T への寄書提出並びに会合
対処方針の決定がなされる．

5. む

す

び

IPTV の登場当初，あらゆるコンテンツ配信を IPTV
が置き換えるものと期待された．その後数年が経過し，無線による放送やケーブルテレビの利用価値は依然高
く，IP 技術がこれらのコンテンツ配信に付加価値を付けて，高度なサービス提供を行う形態が一般的となりつつある．これまでに実用化されたサービスとしては，コン
テンツポータル，放送番組からインターネットへのリン
ク，携帯電話からの録画予約などが挙げられる．
しかしながら，このような付加価値サービスが現実のものとなっても，世界中から自由にアクセスできるイン
ターネットに対して，テレビの世界はまだまだ物足りな
グローバルなテレビ視聴の実現には，真に統一された［1］ 総務省，平成 23 年以降に開始される予定の新たなBS デジタル放送等に係る委託放送業務認定申請受
付結果，報道資料，March 2009.
［2］ 宮地悟史，IPTV 標準テキスト，リックテレコム，東京，Oct. 2008.
［3］ ITU-T 勧告 Y.1901，IPTV Service Requirement, Jan. 2009.
［4］ 総務省，地上デジタル放送の利活用の在り方と普及に向けて行政の果たすべき役割 地上デジタル放送の今後の利活用の在り方等について，報道資料，
Jan. 2004.
［5］ 文化庁，http://www.bunka.go.jp/1tyosaku/chosakukenhou_
kaisei_4_q1.html［6］ 地上デジタル放送補完再送信審査会，http://nab.or.jp/
shinsakai/［7］ NTT ぷらら，http://www.hikaritv.net/channel/kihon/［8］ KDDI，「ケータイ× TV 連携，FMBC スマートプラットホーム」の開発について，報道資料，Sept. 2009.
［9］ 松本一則，内藤正樹，帆足啓一郎，呉 剣明，滝嶋康弘“地デジ放送からの字幕主体の携帯電話向け要約コンテンツの自動生成，”ITS2008-44/IE2008-214,
pp.59-63, 2009.
［10］ 滝嶋康弘，池田和史，柳原 正，服部 元，小野智弘，松本一則，“文字解析を特徴とした TV 番組関連情報の選択的収集および適応的表示技法とアプリの開発，”画電学研資，vol.246, pp.75-80, Oct. 2009.
［11］ ITU-T 勧 告 ダ ウ ン ロ ー ド ペ ー ジ，http://www.itu.int/
publications/sector.aspx?sector=2［12］ ITU-T プロシーディングスダウンロードページ，http://
www.itu.int/publ/T-PROC/en［13］ ATIS IIF ホームページ，http://www.atis.org/IIF/［14］ ETSI ダウンロードページ，http://pda.etsi.org［15］ ETSI TC-MCD ポータルページ，http://portal.etsi.org/mcd［16］ Open IPTV Forum ダウンロードページ，http://www.
openiptvforum.com/speciﬁcations.html［17］ IPTV フォーラムダウンロードページ，https://www.
iptvforum.jp/download/

IPTV 技術や端末が不可欠であり，IPTV の標準化はそれを目標として進められた．ところが，実際に作業を始め

宮 地 悟 史 （正員）てみると，IP 時代以前に策定されたデジタル放送技術の1995 国際電信電話株式会社（現 KDDI）
入社．以来，KDDI 研究所にて，動画像圧縮符号化，画像品質評価，IP ビ
デオ伝送，STB アプリケーション等の 研 究 開 発 に 従 事．2008-10 よ り，KDDI 技術統括本部において，次世代
映像サービス戦略策定に従事．ITU-T
SG 9 副議長．工博．

地域依存性がユニーク標準の策定の障壁になることが分かった．また，コンテンツの著作権の観点でも，その多くが国や地域に閉じた権利処理しか行われておらず放送のグローバル化が難しいことも痛感した．
解決に時間を要するかもしれないが，高い理想の実現
解説：ネットワーク映像配信技術及び標準化動向

43

小特集｜ 通信と放送の連携

いと感じる利用者も多いことと思う．

文 献

小特集｜通信と放送の連携〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜

解説

IPTV を支えるネットワーク技術
栗田佳織 Kaori Kurita 日本電信電話株式会社 NTT ネットワークサービスシステム研究所
佐藤裕昭 Hiroaki Sato 日本電信電話株式会社 NTT ネットワークサービスシステム研究所

1. ま え が きげられる．高精細度テレビジョン放送を IP ネットワー
ク上で安定して提供するためには非常に大きな通信容量

NGN（Next Generation Network）
をはじめとするブローが必要となり，それに伴い限られたネットワークリソー

ドバンド環境が整う一方で，2011 年にはデジタル放送

スを使用してサービス提供の基盤となるインフラを構築

への完全移行によって，デジタル放送受信機がすべてのする必要がある．

家庭に広まることとなり，放送と通信は密接に連携しつつある．

また，IPTV の大きな特徴として，オンデマンド性を利用してユーザ一人一人に合わせたサービスやコンテン

このような動向を受け，2008 年 3 月，NTT グループ

ツを提供できることが挙げられる．多種多様なニーズには，NGN の商用サービスの提供を開始した［1］．NGN

こたえるためには，サービス事業者，ネットワーク事業

は高い信頼性・安全性を実現したネットワークで，エン者，家電メーカといった種々のプレイヤを自由に選択でドツーエンドでの QoS（Quality of Service）を提供し，きる環境が求められている．多くのプレイヤの参加には，オープンなインタフェースで多彩なブロードバンド・ユ

技術的な規格や標準が必要とされ，それらがオープンに

ビキタスサービスを実現する．現在，地上デジタル放送

定められることが重要である．

の IP 再送信や IP 放送が提供されている．

一般的に，システムは共通仕様とすることで量産効果

本稿では，IPTV（Internet Protocol Television）を支えが期待でき，良質で安価な IPTV サービスの提供を実現

るネットワーク技術について，ネットワーク側の視点よできる．世界的に NGN を含めたブロードバンドが普及り解説する．

してきたことから，IPTV 技術の標準化に向けた動きが活発化しており，ITU-T FG IPTV（国際電気通信連合電

2. IPTV サービスを取り巻く現状

気通信標準化部門 IPTV フォーカス・グループ）［2］等による勧告や，国内では 2006 年に IPTV フォーラム［3］近年，IP ネットワークの普及に伴い，事業者の提供が発足し，恒久的かつ継続的な IPTV の技術やサービス

するネットワークサービスも多様化してきている．中の基盤を整え，IPTV の規格を一本化するための議論がでも，NGN の中核サービスの一つである IPTV におい

継続されている．

ては，全世界での IPTV 利用者数が 2008 年 7 月時点で1,500 万ユーザを突破したともいわれている．

3. 映像配信サービスの分類と適用技術

IPTV は従来の電波を用いた映像配信と比較すると，双方向通信によるインタラクティブ性やユーザの生活ス

本章では，IP ネットワークを利用した映像配信サービ

タイルに合わせたオンデマンド性が大きな利点である．

スについて，図 1 に示すようなオンデマンド型サービス

この利点を生かした IPTV サービスを提供するための要と放送型サービスに大別し，各々を実現する IP ネット

求条件として，まず高精細映像の安定した品質確保が挙ワーク技術とそれぞれに対する要求条件について述べる．

44

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説：映像データ：制御コネクション
映像データ（RTP）：映像データ：制御コネクション

IP コアネットワーク
映像データ（RTP）

ユーザ 制御コネクション（RTSP） コア
エッジ
映像データ（RTP） ルータ 映像データ（RTP） ルータ

映像データ（RTP）
サーバ
映像送出
エッジ
ルータ 映像データ（RTP）

受信端末

コア
ユーザ
ルータ
エッジ マルチキャスト制御
ルータ
（PIM）
マルチキャスト制御（IGMP/MLD）

映像データ
（RTP）

映像送出
装置

IP コアネットワーク

サーバ
エッジ
ルータ

映像データ（RTP）

映像送出
装置

（b）放送型サービス（マルチキャスト）

ユニキャストとマルチキャスト

受信端末

映像データ（RTP）

映像データ（RTP）
ユーザ
エッジ
ルータ

マルチキャスト
グループ

図1

サーバ
エッジ
ルータ

制御コネクション（RTSP）

映像データ（RTP）

IP コアネットワーク
映像データ（RTP）

映像データ（RTP）
コア
ルータ（a）既存ネットワークにおけるBE配信

パケットコピー機能
マルチキャスト制御（IGMP/MLD）

映像データ（RTP）

受信端末（a）オンデマンド型サービス（ユニキャスト）

映像データ（RTP）

IP コアネットワーク

ユーザ
エッジ
ルータ

装置

制御コネクション（RTSP）

受信端末

映像データ（RTP）

制御コネクション（RTSP）

ピンホール
制御管理

映像送出
装置
装

コア サーバルータ エッジ
ルータ

セッション確立プロトコル
（SIP）

帯域管理
サーバ

RTP や RTSP の
動的な帯域管理
セッション確立プロトコル（SIP）（b）SIP制御を用いたユニキャスト配信

図2

ユニキャスト配信技術

オンデマンド型サービスでは，受信端末個別の特殊再て実現される．図 2 に示すとおり，ユニキャスト方式で生制御（早送り，巻戻しなど）が要求されるため，これらは映像送出装置から受信端末への 1 対 1 通信により映を IP レイヤの上位にてエンドツーエンドで配信制御する

像データを IP パケットとして転送しており，ベストエ

ユニキャスト配信が適している．ユニキャスト配信では，

フォート（BE）配信と帯域確保型配信の 2 方式がある．

1 クライアントに対して 1 ストリームずつ配信するため，
大規模ネットワークではサーバ数を増やす必要があり，大4.1 ベストエフォート（ BE ）配信

容量トラヒックに応じた高処理性能ルータが必要となる．

BE 配信は，サービスの品質（QoS）保証がない配信

一方，放送型サービスでは，契約中の複数クライアン方式であるため，パケット損による映像の乱れが顕著にトに対して 1 ストリームを配信できることが要求される発生する．そのため，エラー訂正により伝送中のパケッ

ため，マルチキャスト配信が適する．マルチキャスト配

ト損を補うことで安定的な映像品質の確保を実現してい信は転送効率が良いため，オンデマンド型に比べて，大るが，ある一定のエラー訂正可能な範囲を超えたネット

多数のサーバ配置が不要であるとともに，ルータの処理

ワーク転送品質劣化やパケット損については映像品質を性能も要求されない．マルチキャスト配信では片方向保つことができない．
また，BE 配信では設備設計において十分な回線容量をマンド型とは異なり，特殊再生制御が不要であるため，確保することによって品質劣化を回避する目的で，回線

上記制約はサービス条件の上では問題にならない．ま

容量をあらかじめ静的に確保している．そのため，需要予

た，マルチキャスト配信では，仮想的なグループに対し測が困難であり，ピークに合わせたオーバスペックな回線て 1 ストリームを配信し，IP レイヤにて hop-by-hop の容量が必要なため，コストが増大する．また，急激なトラ配信制御をしている．マルチキャストグループに対してヒック増加に耐えられないことにより，すべての受信者のルータがパケットコピーを実施するため，ルータには各

視聴映像品質が劣化するという問題もある．このように，プロトコルに対応したコピー機能が必要となる．

広帯域で安定的な配信が困難であるという特徴がある．

4. ユニキャスト配信技術

4.2 帯域確保型配信
2. で述べたように，IP ネットワークでサービス要求に本章では，オンデマンド型映像配信サービスを実現す基づいた高品質で安定的な映像を配信するためには，要るユニキャスト配信技術の帯域制御方式について述べる．

求に応じた動的な帯域確保を実施する必要がある．例え

オンデマンド型配信は，配信サーバと受信端末がエンド

ば NGN では，帯域制御サーバが SIP 制御によって動的ツーエンドで 1 対 1 通信を行うユニキャスト方式を用いに要求された帯域を確保する実現方式を採用している．

解説：IPTV を支えるネットワーク技術

45

小特集｜ 通信と放送の連携

配信，かつ一律の配信制御となるが，放送型ではオンデ本方式では，最初に端末側からの要求により，端末と配信サーバの間に RTSP［4］のセッションを確立する．

ロトコルに応じて，スタティック配信とダイナミック配
信の二つに大別することができる．

この RTSP セッションでは，RTP［5］セッションで運ば

スタティック配信は，経路情報を各ルータに固定的にれる映像データを制御するための情報を送受する．具体

設定する手法であり，安定したネットワーク到達性の提的には，再生，早送り，巻戻しといった制御を可能にし供を可能とする反面，管理コストを要するという特徴をている．

持っている．

映像配信では， ビデオ制御信号とビデオデータスト

一方，ダイナミック配信はルータが経路情報を自動的

リームを絡めて 1 セッション内で送信するインタリーに学習する手法で，比較的管理コストを低減することがブ（交互配置）方式と，ビデオ制御信号とビデオデータ

でき，ネットワークの状態に応じてルートを変更できる

ストリームを別セッションで送信するノンインタリーブ

柔軟性を持つ反面，経路切換に時間を要する場合や，オ方式がある．後者の方式では，ビデオ制御信号とビデオ

ペレータの意図した経路切換とならない場合がある．

データストリームの 2 セッション存在するため，どちら

このように双方はトレードオフの特徴を持っており，のセッションに対しても帯域確保が必要である．まず，事業者は保守運用性，信頼性，及び効率性の 3 点を考慮

RTSP のセッションを確立すると同時に，該当するセッした上で，最適な方式を選択する必要がある．

ションに必要な帯域を確保する．この処理は，帯域管理
サーバとエッジルータの連携によって実施される．これ

5.2 マルチキャストパケットコピー方式

は，NGN で提供される IP 電話サービスと同様の方法でマルチキャストでは，経路の分岐点に位置するルータある．続いて，IP コアネットワークでは映像データを配が一つのパケットを必要な分だけコピーすることで，マ信サーバから端末に届けるための RTP セッションを確立

ルチキャストグループに参加している全メンバに対してする．RTSP と同様に帯域管理サーバとエッジルータが連効率的に配送することができる．現在では，多くのキャ携し，RTP のセッションに必要な帯域を確保し，その後リヤグレードルータがパケットコピー機能，及びマルチ

映像データの配信を開始する．これより，RTP セッション

キャスト制御プロトコル（IGMP，MLD，PIM など）にを確立する前に RTSP セッションが確立されるため，こ標準対応している．

の順序性を考慮した SIP 制御や帯域確保が必要である．

レイヤ 2 のスイッチに，ルータとホストの間でやり取

このように，VOD 型サービスではビデオ制御信号

りするマルチキャストメッセージの中身をのぞき見する（RTSP）とビデオデータストリーム（RTP）の各セッション

ことができるスヌーピング機能が具備されていると，ホ用に帯域確保することで，高品質 VOD を実現している．

ストが接続しているポートを参加しているマルチキャス
トグループに対応するルーチングテーブルの入口に追加

5. マルチキャスト配信技術

することができ，適切にトラヒックを転送できる．しかしながら，厳しいコスト条件が求められるアクセス装置

本章では，放送型映像配信を実現するマルチキャスト

において，IGMP や MLD のスヌーピング機能を経済的配信技術におけるルーチング方式，及びマルチキャストに実現することは困難である．そのため，レイヤ 3 のパケットコピー方式について述べる．

エッジルータが最終コピー段となるエッジルータコピー
方式が一般的である．

5.1 マルチキャストルーチング方式

エッジルータコピー方式では，マルチキャストのプロ

近年の IP ネットワークでは，動画，音声など，様々

トコル処理やパケットコピーは視聴ユーザ数分だけ実施

なメディアサービスが提供されており，多様な要件に応する必要があり，それに伴いエッジルータ以下のアクセ

じた QoS 制御が求められている．映像配信サービスにおス区間の帯域も視聴ユーザ数分必要となる．

いても，それぞれの QoS 要求に応じたルーチングが必要とされている．
マルチキャスト配信方式は，使用されるルーチングプ
46

それに対して，アクセス区間の帯域利用をより効率化することを目的とした PON コピー方式も検討されている．これは，光ファイバを用いた収容局から加入者宅
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説までの間の PON 区間では，視聴率の大きな特定チャネ

4 に示す．

ルについて光分岐によりパケットコピーを実施する方式

図 4 は全ユーザが別チャネルを視聴し，最も非効率的で，レイヤ 3 コピーは不要である．上述のエッジルータ

な帯域割当が行われるワーストケースを示したものであ

コピーと併用することでアクセス区間の帯域利用の効率

る．チャネル数やチャネル帯域が変化しても定性的な特化を図ることができると考えられる．しかし，一般的な性は同様である．

アクセス装置にはコストを低く抑えることが求められる

エッジルータコピー方式では，同一チャネルに対してため，PON 区間でパケットコピーを実施した際には，帯もユーザ数分の帯域を確保する必要があり，視聴者数に域制御サーバやエッジルータとコピー情報を連携するた

比例して合計使用帯域が増加する．それに対して PON

めの IGMP/MLD のプロトコル処理機能やコピー機能をコピー方式では，一定の視聴者数を超えても，合計使用

実装することによるコスト増大が懸念される．2 種類の帯域は一定である．これより，同一チャネルに対する視コピー方式を図 3 に示す．

聴者数が多い場合，コピーポイントの配備はユーザ側に一般的に，コピーポイントをよりユーザ側に位置す近いほど，効率的に帯域を使用できることが分かる．

るアクセス装置に配備すると，効率的にパケットコピー

上記のどちらの方式においても，同一チャネルの有無を実施することができる．ここで，上記のエッジルーにかかわらずすべての視聴チャネル分のマルチキャスト

タコピー方式と PON コピー方式において，マルチキャ

トラヒックがエッジルータ以下アクセスネットワーク側

スト帯域の評価を行う．実パラメータに近い定量評価に流れ込むこととなる．図 4 は最も合計使用帯域が大き条件として，ネットワークは 20 チャネルを配信し，そくなるケースを前提としているが，実際には全ユーザがの中から 1 ユーザ当り 1 チャネルを常時視聴可能とし，それぞれ異なるチャネルを視聴しているとは限らない．

番組 1 チャネルの配信に必要な帯域を 14 Mbit/s とする．

しかし，品質保証型サービスを実現するためには，潜在

このときのエッジルータから PON 間の使用帯域例を図

的視聴者数に相当する帯域を確保しておく必要があり，視聴者数の増加に伴うマルチキャストトラヒックの収

コピー

端末

PON

L2SW

コピー
ア
IPコア
ワーク
ネットワークマルチキャスト
映像配信サーバ

マルチキャストトラヒックの収容効率を上げることが，（a）エッジルータコピー方式
コピー

コピー

端末

PON

L2SW

コピー

ア
IPコア
ネットワークワーク

エッジルータマルチキャスト
映像配信サーバ

本章では，インターネットのトラヒックモデルにおいて大きな割合を占めるマルチキャスト制御の実現方式の検討の一例を紹介する．エッジルータやアクセス装置における影響を課題とし，マルチキャスト制御機能配備を最適

エッジルータコピー
PON コピー400

化することで収容効率の向上を目指す取組みを紹介する．

300

6.1 マルチキャスト制御機能配備の最適化

200

ここでは特に，エッジルータとアクセスネットワークが連携したマルチキャスト制御の実現方式の検討方針

100
0

4

図4

8

12

16
20
視聴者数

24

28

エッジルータから PON 間の使用帯域

解説：IPTV を支えるネットワーク技術

32

を述べる．エッジルータやアクセス装置におけるマルチ
キャスト制御の動作を図 5 に示す．例えば NGN では，
映像配信サービス提供における公平性確保のため，以下
47

小特集｜ 通信と放送の連携

エッジルータコピーと PON コピー

500
合計使用帯域（Mbit/s）

ネットワーク全体のコストに大きく影響を及ぼす．

6. 映像配信技術の課題

サーバ
エッジルータ（b）PONコピー方式

図3

サービスを実現し，広帯域を要するため，インターネッ
トのトラヒックモデルにおいて高い割合を占めており，

サーバ
エッジルータエッジルータ

容効率低下が課題となる．マルチキャストで品質保証型

エッジルータコピーのみ
HGW

PON 装置 L2SW

ジル
ル タ
エッジルータ契約チャネルのみ視聴可能運用
システム
ユーザごとの契約情報を設定

コピー
端末

マルチキャスト
トラヒック

アクセス装置
アクセ
セス装置

帯域
情報

帯域
情報

QoS
情報

コア
コア
IPIP
ネットワークマルチキャスト
エッジ
パケット
ルータ

映像配信
サーバ

要求条件
（2）
：視聴可能帯域制御

エッジルータ
ッジ
ジル タ

コピー

コピー

図6

マルチキャストサービスの要求条件

する可能性があり，あまり適さない．そこで，帯域を動的に確保し，利用状況等に応じて要求受付の可否を判断
ユーザ情報

契約
情報

帯域
情報

QoS
情報

ユーザ情報受渡し

図5

…

契約
情報

エッジ
ルータ

端末

アクセス装置ユーザ情報

マルチキャスト制御機能

マルチキャスト
参加要求…

PON
N 装置 L2SW
SW
コピー

配信チャネル
アクセスリストによるフィルタ

要求条件
（1）
：ユーザごとの視聴可能番組制御

QoS
情報

最適化されたコピーポイント
HGW

映像配信
サーバ

契約チャネル

十分なマルチキャスト帯域が必要

ユーザ情報
契約
情報

エッジルータマルチキャスト制御方式の動作するマルチキャスト受付制御を採用することで，帯域利用効率向上を実現している．
上記（1），（2）の要求条件を満たしつつ，アクセス区間の帯域利用効率化のために，マルチキャスト制御機能
配備の最適化を図る上での課題について表 1 に整理す
る．まずマルチキャストコピーは，5.2 からもユーザ側の 2 条件を満たすことが要求条件であり（図 6），各々にに配備される装置における実施が理想的である．また，

ついて帯域制御サーバ，エッジルータ，アクセス装置が（1）ユーザごとの視聴可能番組制御，（2）視聴可能帯域

連携して制御することが求められる．

制御の二つのサービス条件を満たすためには，装置間で（1）ユーザごとの視聴可能番組制御

ユーザ情報を受け渡し，連携してネットワークを制御す

NGN では， ユーザごとの契約情報をまとめたプロ

ることが必要である．

ファイルに基づき，アクセスリストを使用して視聴可能

一方で，保守性の観点からは，アクセス装置にインなチャネルを制限することで，適切なチャネル配信を実ターネット上で電話サービスを実現するための H. 248 プ

現している．運用システムより，ユーザごとの契約情報

ロトコル制御，サービスオーダ設定制御，及び設置設定をエッジルータへ設定し，エッジルータではアクセスリ

等の設定制御機能を配備し，アクセス装置の機能を高度ストにより契約したチャネルのみをフィルタして配信す化するのは方式的に望ましくない．このような前提から，る．これにより，端末側ではユーザが契約したチャネル

マルチキャストにかかわる基本機能や制御に必要なユーのみ視聴可能となる．
（2）視聴可能帯域制御
NGN で多様なマルチキャストサービスの品質を保証するために，マルチキャスト合計使用帯域が視聴者数の増加に比例して増加する区間である端末からエッジルー
タの間には，十分なマルチキャスト用帯域が必要となる．
アクセス区間のマルチキャスト用帯域を静的に確保する方式では，マルチキャスト以外のサービスの帯域を圧迫
48

表1
機能条件

基本機能とサービス条件の機能配備
既存配備

理想配備

案1

案2

基本機能
L3 エッジ L2 アクセス
L2 アクセス装置コピー（パケットコピー機能） ルータ
装置
L3 エッジルータ
L3 エッジ
視聴番組 L3 エッジ
任 意
ルータ
ルータ L2 アクセス
制御
装置
サービス
条件
L3 エッジルータ
L3 エッジ
視聴可能 L3 エッジ
任 意
ルータ L2 アクセス
帯域制御 ルータ装置

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

ザ情報は引き続きエッジルータにて保持した上で，マル

コピーポイント配備の観点では，プロトコル処理をチキャストコピーポイントを最適化する必要がある．そ異なる装置に配備し，各装置間をマルチキャスト配信用の上で，マルチキャスト視聴要求ごとにエッジルータとの専用 VLAN（仮想サブネット）で接続する形式を前提

アクセスネットワークが連携して，従来エッジルータでとしている．コピーポイントの配備をアクセス側に移動実現したマルチキャストコピー機能をより最適なアクセすることに伴い，エッジルータと各アクセス装置の間でス装置に受け渡して実現する方法が考えられる．

ANCP を用いてマルチキャストコピー情報をやり取りす具体的なコピーポイントの最適化論理を検討するためには，インターネットにおいて想定されるマルチキャス

ることにより，プロトコル処理を各アクセス装置で終端することができる．

トサービスのトラヒック特性を分析した上で，各アクセ

ユーザ情報の配布については，各プロトコル処理装ス装置におけるエッジルータ連携機能の実装実現性を勘置におけるアクセスリストに基づいたユーザごとの視案する必要がある．また，エッジルータとアクセス装置

聴番組制限情報の配備を前提としている．そのため，マの連携方法としては，エッジルータからマルチキャスト

ルチキャスト視聴要求，及び中断の際，エッジルータはコピーに必要な情報を視聴要求ごとにアクセス装置に引ANCP を用いてアクセス装置と受付制御情報のやり取り

き渡すことを前提に，引き渡すべき具体的なユーザ情報をする．このとき，該当アクセスポートと連携するアクの内容，使用するべきフォーマットやプロトコル，及びセスリストは動的に更新される．

必要なコールフローについて，標準化を視野に入れて決定する必要がある．

以上より，ANCP は有力なプロトコル候補の一つであるといえる．ANCP を適用して図 7 を実現することを考える場合，下記の 2 点については標準化団体においては

6.2 標準化動向と想定されている実現可能範囲
5.2 の内容は標準化団体でも議論されている．具体的に現在スコープ外とされており，議論されていないことを考慮した上で，ANCP を使用したユーザ情報の連携方法

は，
Broadband Forum（旧 DSL Forum）でネットワークアーを検討する必要がある．

キ テ ク チャ に つ い て，IETF（Internet Engineering Task

（1）エッジルータのみが IGMP/MLD を終端

Force）でアクセス連携プロトコル（Access Node Control（2）アクセス連携時のユーザ情報取得シーケンス

Protocol：以下 ANCP［6］）をそれぞれ標準化する流れで議論されている．Broadband Forum で想定されているマルチキャスト配信モデル［7］を図 7 に示す．アクセスラ

7. 課題解決に向けた検討の方向性

インに DSL を前提としている点において IP ネットワー

アクセス装置におけるマルチキャスト受付制御方式に

クとは差分があり，マルチキャストのコピーポイントとついては，標準化団体における具体的な規定は議論されしてもアクセス装置のみを想定しているが，制御モデルていない．そのため，アクセス装置連携制御としては，という観点では十分適用が可能と考えられる．

マルチベンダ環境での実現を前提とし，標準化に向けた議論が必要となる．本課題はエッジルータのみならず，

HGW

HGW

… …

HGW

（1）

ユ
ユーザ#1
ザ
ユーザ#2

（2）

DSL

ユニキャスト通信用
VC/VLAN

ユーザ#3

ユーザ共通マルチキャスト（1） 専用VC/VLAN

帯域受付制御判定を
ANCPによるNAS連携で実現する制御モ
デルも提唱あり

配信中チャネル
MLD
MLD
へ の 要 求 に つ プロキシ
サーバ
（2）
いては MLD プ
Aggregation Node Network Access Server
ロキシ内で，受 Access Node（ATMSW/L2SW） （BAS/Edge Router）
信 中 の ソ ー ス （DSLAM）
をコピー配信図7

Broadband Forum (TR-101) の配信モデル

解説：IPTV を支えるネットワーク技術

アクセス装置，帯域管理サーバ等の複数の装置が連携したソリューションを対象とすることから，以下について関連団体と連携して検討を進め，今後の IP ネットワー
クとして最適な方式を決定する必要がある．
（1）各方式案の具体的な方式仕様の詳細化（2）標準化議論が不十分であるマルチキャスト受付
制御部分の外部動向調査とその方式仕様議論への反映（3）各方式案のエッジルータやアクセス装置における，性能面・機能面からの実装実現性の検討
49

小特集｜ 通信と放送の連携

任意のチャネルへの新規要求についてはMLDプロキシよりMLDサーバへ配信要求

MLD
マルチキャスト配信
ANCP

（4）オペレーションの観点から，アクセス装置，PON装置へのサービスオーダ投入の実現性についての・PON（Passive Optical Network）：光ファイバネットワー
クの途中に分岐装置を挿入して，1 本のファイバを複数

検討（5）帯域管理サーバにおける，アクセス装置との動的な連携を伴う帯域管理方式の検討

8. む

セージを持つ．

すび

本稿では，NGN をはじめとする IP ネットワークを用の加入者宅に引き込む技術を備えたネットワーク．
・DSL（Digital Subscriber Line）： ディジタル加入者線と訳され，ツイストペアケーブル通信線路で高速ディジタ
ル通信を行う技術であり，日本を含む先進国ではインフ
ラストラクチャに既存メタルケーブル加入者線を利用できる利点がある．

いた IPTV サービスの現状について概観し，要素技術について紹介した．また，今後の IPTV サービス発展に向文 献けた技術的課題とその検討状況について紹介した．

［1］ 三浦惺，“特集 NTT R&D フォーラム 2009 基調講演

［用語解説］［2］ ITU-T FG IPTV，http://www.itu.int/ITU-T/IPTV/index.

サービス創造に向けた NTT グループの取り組み，”NTT
技術ジャーナル，vol. 21，no. 1，pp. 16-33，April 2009.

・NGN（Next Generation Network，次世代ネットワーク）：
電話・データ通信・ストリーミング放送を融合したマルチメディアサービスについて IP 技術を利用して実現する次世代 IP コアネットワーク．
・SIP（Session Initiation Protocol）：二つ以上のクライアン
トの間でセッションを確立するための IETF 標準の通信プロトコル．IP 電話などのセッションの開始，変更，終了などの操作を行うことができる．
・RTSP（Real Time Streaming Protocol）：IETF において標準化されている，リアルタイム性のあるデータの配布（ストリーミング）を制御するためのプロトコル．

phtml［3］ IPTV Forum Japan（一般社団法人 IPTV フォーラム），http://www.iptvforum.jp/#/top［4］ RFC 2326, Real Time Streaming Protocol（RTSP），April
1998．
［5］ RFC 3350, RTP: A Transport Protocol for Real-Time
Applications, July 2003.
［6］ S. Ooghe, N. Voigt, M. Platnic, T. Haag, and S. Wadhwa,“Framework and requirements for an access node control
mechanism in broadband multi-service networks,”draftietf-ancp-framework-07.txt, Nov. 2008.
［7］ A. Cohen and E. Shrum,“Migration to ethernet-based DSL
aggregation,”DSL Forum, TR-101, May 2006.

・RTP（Real-time Transport Protocol）： 音声や動画などのデータストリームをリアルタイムに配送するためのデータ転送プロトコル．リアルタイムストリームを転送

栗 田 佳 織 （正員）するためのプロトコルとして IETF，ITU で標準化され平 16 立命館大・理工・情報卒．平 18
奈良先端大情報科学研究科修士課程了．同年，日本電信電話株式会社入社．以降，NTT ネットワークサービス
システム研究所に所属し，次世代ネットワーク（NGN）におけるエッジルータの商用化研究開発及び導入支援業務
に従事．

ている．
・IGMP（Internet Group Management Protocol）：IPv4 を用いたマルチキャストで，同一のデータを複数のホストへ効率良く配送するために構成されるホストのグルー
プを制御するためのプロトコル．
・MLD（Multicast Listener Discover Protocol）：IPv6 を用いたマルチキャストで，IGMP と同様にマルチキャスト

佐 藤 裕 昭 （正員）

グループ管理のため使用されるプロトコル．

平 2 早大・理 工・応 物 卒． 平 4 東 工
大 大学院 理学系 研 究 科修 士課程了．
同年，日本電信 電 話 株 式会社 入社．
ATM-PON システムの開発実用化，IP
マルチキャスト映像配信の研究開発，
IPv6 網コアエッジ開発実用化，NGN
転送系の導入推進及びインタフェース
仕様の策定に従事．

・PIM（Protocol-Independent Multicast）：特定のユニキャ
ストルーチングプロトコルに依存しないマルチキャス
トルーチングプロトコル．配信地域と受信者の対応により，PIM-DM（Dense mode：密集型）と PIM-SM（Sparsemode：離散型）を定義でき，互いに相関する制御メッ

50

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

小特集｜通信と放送の連携〜 IPTV・地上デジタル放送 IP 再送信の展開と期待〜解説

解説

コンテンツ配信事業者から見たIPTV への期待
深津真二 Shinji Fukatsu 日本電信電話株式会社 NTT サイバーソリューション研究所
引地孝文 Takafumi Hikichi （株）NTT ぷらら
伊藤康之 Yasuyuki Itou （株）NTT ぷらら
1. ま え が き

速に立ち上がってきている．

NGN（Next Generation Network）の商用サービス開始

次に，NTT ぷららが提供する「ひかり TV」を例に IPTVなどブロードバンドの普及，大容量コンテンツの配信サービスについて詳しく述べる．最後に，コンテンツ配信

技術の進歩，並びに IPTV（Internet Protocol Television）

事業者の立場から，今後の IPTV の課題と期待を述べる．

本稿では，まず，IPTV を取り巻く現在の状況を紹介し，フォーラムによる IPTV 仕様の国内標準化，ITU-T による国際標準化など，IPTV を取り巻く環境が整いつつあ

2. IPTV を取り巻く環境

る．また，従来の多チャネル放送，ビデオオンデマンド（以降，VOD：Video On Demand）に加え，地上デジタ

2.1 動画配信ビジネスの歴史

ル放送の再送信，ダウンロードサービス，放送連携サー

IPTV サービスを取り巻く環境として，これまでの動

ビス（放送の見逃しサービス）も始まり，その市場が急

画配信ビジネスの歴史を表 1 に示す．2002 年に施行さ

表12000 年
2001 年
2002 年

11 月
7月
8月
1月

インプレス，
インターネット TV 開始
日本テレビ・NTT，B-BAT 設立
NTT，B フレッツ正式提供開始
電子通信役務利用放送法施行

4月
7月

ぷららネットワークス，Broadband@plala.tv 実施
ビー・ビー・ケーブル株式会社，
有線役務利用放送事業者第 1 号登録TBS・フジテレビ・テレビ朝日，
トレソーラ設立9月
2003 年

2005 年3月

ビー・ビー・ケーブル株式会社，BBTV 開始＊VOD は 2009 年 8 月に停止

11 月
12 月

ケイ・キャット，K-CAT eoT.V.（eo 光テレビ）開始
地上デジタル放送開始
KDDI，光プラス TV（ひかり one）開始
Yahoo，Yahoo！ 動画開始

2月
7月

オプティキャスト，OPCAS（スカパー！光）開始
ぷららネットワークス，4th MEDIA 開始

12 月
1月
3月
4月

NTT コミュニケーションズ，OCN シアター開始
J:COM，J:COM オンデマンド開始
オン・デマンド・ティービー，オンデマンド TV 開始

7月
10 月
11 月
12 月

USEN，Gyao 開始＊2009 年 4 月 Yahoo！ 動画に統合
フジテレビ，
フジテレビ onDemand 開始
日本テレビ，第 2 日本テレビ開始 ＊パソコンのみ
地上デジタル放送補完再送信号審査会設立
TBS，TBS BooBoBox 開始
YouTube，サイト開設

解説：コンテンツ配信事業者から見た IPTV への期待

2006 年
2007 年

4月
6月
1月
2月

3月

ワンセグ放送開始
通信・放送の在り方に関する懇親会報告書
ニワンゴ，
ニコニコ動画開始
アクトビラ，
アクトビラ :acTVila 開始＊VOD は 2007 年 9 月から，
ダウンロードは 2008 年
12 月からApple，Apple TV 販売開始

6月
9月

USEN，Gyao Next 開始
KDDI，DVD Burning 開始

12 月

2008 年

3月
5月
6月
9月
12 月

2009 年

1月
5月
6月＊2009 年 9 月にサービス停止
アイキャスト，地上デジタル放送 IP 再送信同意で「条件付適合」
を取得
放送法改正

小特集｜ 通信と放送の連携

2004 年

動画配信ビジネスの歴史

NTT 東西，NGN 提供開始
NTT ぷらら，ひかり TV 開始
ひかり TV, 地上デジタル放送 IP 再送信サービス開始
オプティキャスト・NTT 東日本，
フレッツ・テレビ開始
au/KDDI，LISMO Video 開始
IPTV フォーラムから IPTV 規定が公表
NHK，NHK オンデマンド開始
デジタルメディアマート，DMM.TV 開始
Nintendo，みんなのシアター Wii 開始
NTT ドコモ・エイベックス，BeeTV 開始 ＊携帯動画
ソフトバンク，選べる簡単動画開始 ＊携帯動画
au/KDDI，EZ ニュース EX 開始

＊携帯動画

51

れた“電気通信役務利用放送法”により，通信事業者の2.3 IPTV の標準化動向

放送サービスへの参入が可能となり，その後，2007 年に国内の IPTV の標準化を進めるため，主要な通信事業

は地上デジタル放送の IP 再送信が可能となり，2008 年

者，家電メーカ，放送事業者により，1 年以上にわたるには IPTV フォーラムによる IPTV 仕様の国内標準化が技術検討が行われ，2008 年 9 月に一般社団法人 IPTV

なされ，IPTV は本格的な普及段階に入ってきている．

フォーラムから，「IPTV 規定」が公表された［4］．IPTV
規定は，IPSP（IP Service Project）の IPTV サービス仕様とデジタルテレビ情報化研究会［5］のディジタルテレビ

2.2 IPTV サービス市場
総務省報道資料「ブロードバンドサービスの契約数のネットワーク機器仕様を基に作成され，CDN（Contents

推移」［1］によると，2009 年 9 月末のブロードバンド回Delivery Network） スコープサービスアプローチ仕様，

線の契約者は 3,132 万（ 前期比 1.3% 増），FTTH（Fiber

VOD 仕様，IP 放送仕様，地上デジタルテレビジョン放To The Home）の契約数は 1,651 万（前期比 4.0% 増）と送 IP 再送信運用規定，インターネットスコープサービ

なっており，IPTV サービスを提供するためのインフラ

スアプローチ仕様，放送連携サービスアプローチ仕様，

ストラクチャが普及してきている（図 1）．

ダウンロード仕様，BS デジタル放送 IP 再送信運用規定

ある調査会社では，2009 年の国内 IPTV サービス市で構成される．

場規模見込みは加入契約数 86 万， 売上高 240 億円で一方，IPTV の国際標準化として，ITU-T では 2006

あ ったのが徐々に好転し，2013 年には加入契約数 244

年に設置された FG-IPTV で計 20 件の文書が作成され，万，売上高 877 億円になると予測している［2］．また，その後，IPTV-GSI で勧告作業が行われている［6］．ほか

Broadband Forum の発表資料［3］によると，2009 年 3にも，Open IPTV Forum［7］における標準化仕様，ETSI

月末時点で世界のブロードバンド回線数は 4 億 2,900（European Telecommunications Standards Institute）［8］に万，IPTV 加入者数は 2,400 万に達している．主要な市

おける DVB-IP，Broadband Forum［3］における端末制

場は，フランス（837 万），米国（415 万），中国（285 万），御仕様など，複数の団体が IPTV の技術面，運用面にお韓国（145 万）で，特に米国では前年比 99% 増，中国でける各種仕様の策定に取り組んでいる．

は前年比 171% 増，ポルトガルでは前年比 717% 増（38このように，IPTV の標準化が進むことで，各種端末

万）となっている．このように，国内外で IPTV 市場がに標準の IPTV 機能が内蔵され，異なる事業者の様々な拡大することが予測されており，世の中の IPTV サービ

サービスを共通の端末で利用可能となり，IPTV 市場がスへの注目度や IPTV サービスに対する期待が高まって活性化し，IPTV サービスの利用が促進されることが期

きている．

待される．

（万契約）
3,500
3,000
ブロードバンド合計

2,500
2,000

DSL
1,367.6

3.1 サービスの概要「ひかり TV」 は NTT グループの各社にあ った「4th1,401.4

1,451.8

FTTH
544.9

3. ひかりＴＶの概要

3,092.7

2,624.7

1,995.11,000

03,033.2

2,875

2,329.3

1,500

500

3,132.2

3,011.6

1,215.4
1,271.1

879.5

1,441.8

1,588.9 1,651.9
1,501.7

1,050.5
1,160.2 1,118.4
1,083.5

CATV インターネット

289
296.1

331

360.7

387.2

05.3

06.3

07.3

08.3

426.2

408.3 411.1 418.1

08.12

09.6
09.3
09.9

MEDIA」（NTT ぷ ら ら ），「OCN シ ア タ ー」
（NTT コ
ミュニケーションズ），「オンデマンド TV」（オン・ デマンド・ ティ ービー）の三つの IPTV サービスを統合
し，NGN に対応した新しい IPTV サービスとして 2008
年 3 月 31 日に NTT ぷららがサービス提供を開始した．

注）各契約数は四捨五入が入っているため，合計値が合わない場合がある．

2010 年 1 月現在，テレビサービスは 79 チャネル（ハイ

国内のブロードバンド契約数の推移（文献［1］より抜粋）

ビジョンは 32 チャネル），ビデオサービスは 10,000 本

図1以上（見放題は約 5,000 本），カラオケサービスは 15,000
曲以上あり，地上デジタル放送 IP 再送信サービスは，“東52

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

どはお客様が契約している各 ISP が提供する（提携 ISP
経由で申込みの場合）．また，「ひかり TV」の端末やプ
ラットホームの技術仕様，並びにコンテンツのメタデー
タ仕様は，IPTV フォーラム仕様をベースに作成するとともに，製造メーカに公開することで，複数の端末製造メーカが各自に端末を開発し，互いに競争・協力できる
ような枠組みを設けている．
3.3 配信プラットホームの構成「ひかり TV」における映像配信の仕組みを図 4 に示す．
テレビ（以下，TV とも表記）サービスでは，番組供給事業者から専用の光回線を用いて伝送された映像信号を受信装置にて SDI（Serial Digital Interface）で受信し，ライブエンコーダで H. 264 映像，並びに MPEG-2 映像に
図2

NTT ぷららの自社スタジオ

エンコードする．その後，放送配信サーバで，エンコー

京，神奈川，千葉，埼玉，愛知，静岡，大阪，京都，兵庫，ドされた映像と SI（Service Information）情報を暗号化，

広島，福岡“と“北海道の一部地域“で提供している．まIP パケット化，FEC（Forward Error Correction）処理後，た，NTT ぷららは自社スタジオ（図 2）を有し，独自編

IP マルチキャストストリームとして送信する．また，配成チャネル（4 チャネル）の配信，VOD コンテンツの自信チャネルの番組情報を一括して取得できるように，全主制作や共同制作にも取り組んでいる．更には，2010 年

チャネルの番組情報を一つの IP マルチキャストスト

度中に BS デジタル放送 IP 再送信サービスを開始する予リームとして送信する．

定である．

ビデオ・ カラオケサービスでは，コンテンツ事業者
からテープなどの形式に収められた素材映像を受領し，

3.2 ビジネスモデル

H. 264 映像，並びに MPEG-2 映像にエンコードし，スト「 ひかり TV」では，図 3 に示すように，水平分業体

レージに格納する．そして，ユーザからの視聴要求に応制のスキームを取っており，例えば，お客様は NTT 東

じて VOD 配信サーバで，暗号化，IP パケット化，FEC

西の光回線を利用していれば，契約しているインター

処理後，IP ユニキャストストリームとして送信する．こネットサービスプロバイダ（以降，ISP：Internet Service

こで，ユーザからの視聴要求が発生すると，制御系サー

Provider）は問わない．この際，お客様に対する ｢ひかりテレビ・地上デジタル放送 IP 再送信サービスの提供

提携
インターネット
回線事業者
サービス（NTT 東西）
プロバイダ各社
ビデオ・カラオケサービスの提供

電気通信
役務提供

NTT
ぷらら

ひかり TV プラットホームサービスの提供
マーケティング
業務の委託

ひかり TV 対応端末
（STB，DTV）製造メーカ

図3

ひかり TV 対応端末の提供

ひかり TV のビジネスモデル

解説：コンテンツ配信事業者から見た IPTV への期待

お客様

コンテンツ
事業者

ストレージ

エンコーダ

制御系サーバ（視聴制御，認証）

地上デジタル放送

ＢＳデジタル放送
ＩＰ再送信サービス

番組供給

コンテンツ
ホルダ

ひかり TV サービスの提供（宣伝 / 契約締結 /
料金回収 / サポート）

地上デジタル放送
ＩＰ再送信サービス

マーケティング
業務の委託

フレッツドットネット
フレッツ光ネクスト

受信装置（SDI）
番組供給
事業者 映像伝送

ポータル
サーバ（Web，DNS）

BS デジタル
放送
ナビゲー
ション情報

図4

VOD 配信サーバ

トランス 多重化
装置
コーダ

OFDM
復調器

放送配信
サーバ

CA/TS
サーバ

小特集｜ 通信と放送の連携

アイ
キャスト

ライブ
エンコーダ SI 情報

映像伝送（専用光回線）

ビデオ・カラオケ

番組供給

番組供給
事業者

ＴＶサービス サービスTV｣ サービスの宣伝，契約締結，料金回収，サポートな

STB-TV

IP 送出
サーバ

IP 送出
サーバ
ひかり TV センタ

配信プラットホーム構成

53

バ（視聴制御）で，現在最も配信数の少ない VOD 配信

3.3 サービスポータル

サーバを選択し，VOD 配信サーバの負荷分散を行って「ひかり TV」では，多チャネル放送，VOD，カラオケ，いる．また，ストレージも分散配置しており，コンテン

地上デジタル放送 IP 再送信と多岐にわたるサービスをツのアクセス数に応じた複製配置制御や，回線負荷の軽提供しており，扱うコンテンツも大量である．そのため，減も行っている．

それら多種多彩なコンテンツの中からユーザが所望の

地上デジタル放送 IP 再送信サービスでは，地上デジ

コンテンツを容易に探し出すためには，直観的で分かりタル放送の電波を受信し，OFDM（Orthogonal Frequency

やすいサービス画面（ユーザインタフェース）が重要にDivision Multiplexing）復調器で MPEG-2 映像信号を取なる．ここで，数多いコンテンツの属性情報（タイトル，り出す．そして，トランスコーダで H.264 映像に変換し，ジャンル，出演者など）をどのように管理するかがポイン

SI 情報などとともに再多重化し，カルーセル帯域圧縮す

トになり，「ひかり TV」では，それらコンテンツの属性

る．その後，IP 送出サーバで，暗号化（Marlin［9］），IP

情報を XML（Extensible Markup Language）形式のメタ

パケット化，FEC 処理後，IP マルチキャストストリー

データで記述し，管理・運用している．

ムとして送信する．ここで，放送波はリアルタイムで IP

サービスポータルには， 図 5 に示すように，IPTV

化し，センタ側で蓄積などは行わず，また，データ放送，フォーラム仕様のメタデータを「ひかり TV｣ メタ端末

字幕，電子番組表などサービス内容の同一性を担保するへ提供するメタデータサーバ（IPTV フォーラム仕様），

ことで，地上デジタル放送の IP 同時再送信を実現してBML（Broadband Markup Language）端末からのアクセいる．また，NGN の地域限定配信機能を利用することで，スを受け付ける BML ポータルがある．また，旧サービ

IP 再送信の対象地域を地上デジタル放送の対象地域に

ス端末のマイグレーションに対応するために，HTML

限定し，NGN の優先制御機能により，IP 再送信の QoS（HyperText Markup Language）端末からのアクセスを受（Quality of Service）を確保している．

け付ける HTML ポータル，「オンデマンド TV」用デー

BS デジタル放送 IP 再送信サービスでは，地上デジタ

タを提供する「オンデマンド TV」ポータル，TV Anytime

ル放送 IP 再送信サービスのシステムをベースに，付加［10］仕様のメタデータを「4th MEDIA」メタ端末へ提供

価値の高い有料番組や高精細な番組を扱えるように，TSするメタデータサーバ（TV Anytime 仕様）がある．更に（Transport Stream）分割や番組情報の分割・編集によるは，パソコン向けの Web サイト，携帯端末向けの携帯サ

マルチキャスト当たりの帯域低減，有料系サービス用ナイトがある．

ビゲーション情報の挿入を新たに行う．この際，これら

ここで，「 ひかり TV」では，上記したように多種多の処理を一定の処理時間を必要とする映像のトランス様な端末が存在する状況下でも円滑にコンテンツ運用

コード処理に並行し，CA（Conditional Access）/TS サー
バで実施することで，地上デジタル放送 IP 再送信と同フレッシュドットネクスト
フレッツ光ネクスト

等の遅延時間で，BS デジタル放送の IP 再送信の実現をデータ

予定している．
ひかり TV の放送センタには，上記した映像配信を

データ
入力
運用者

扱う設備以外に，視聴制御や認証などを行う制御系サー変換
メタデータサーバ（IPTV フォーラム仕様）
BML ポータル

メタデータ
投入

コンテンツ
マネジメン
トシステム

MPEG-2 SD
データ
変換

バ，Web や DNS（Domain Name System）などポータル

HTML ポータル

系サーバがある．更には，24 時間/365 日体制で映像監
視・システム監視を実施する監視設備も備えており，IP
放送については，実映像（ソース /IP 送出映像の比較監視など），IP，RTP（Real-time Transport Protocol），TS
over IP，TS の各プロトコルレベルで監視している．

データ
変換

データ
変換

インターネット

データ
変換
パソコン

Web サイト
データ
変換

携帯端末

携帯サイト

図5

54

H.264HD
MPEG-2 SD
ひかり TV BML 端末（DTV）
H.264HD
MPEG-2 SD
ひかり TV メタ端末

オンデマンド TV ポータル

OCN シアター HTML 端末
MPEG-2 SD
4th MEDIA HTML 端末
MPEG-2 SD
一部 H.264HD
オンデマンド TV 端末
MPEG-2 SD

メタデータサーバ（TV Anytime 仕様）

4th MEDIA メタ端末

サービスポータル

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説を実施できるように，運用者からコンテンツマネジメン

させるが，BML 端末と HTML 端末では，機能制約上，トシステムへ入力されたコンテンツの属性情報を IPTV

画面左部のサムネイルは定期的な画面のリロードで更新

フォ ーラム仕様のメタデータとして一元的に管理する．

する（図 7）．

そして，このメタデータをソースに，各コンテンツのまた，メタ端末においては，メタデータを XML の圧

BML ファイル，HTML ファイル，オンデマンド TV 用

縮方式である BiM（Binary Format for MPEG-7）形式で扱

データ，TV Anytime 仕様のメタデータ，更には，パソ

うことで，平均 30% 程度伝送容量を小さくし，処理速コン向けの Web サイト用データ，携帯向けの Web サイ

度の高速化を実現している．一方，
BML 端末においては，

ト用データを自動的に生成することで，コンテンツ情報

BML ブラウザの動作速度が遅いという欠点を補うための 1 ソース・マルチユースを実現している．

に，端末内にダウンロードされた BML ファイルの差分更新，サービス画面の更新タイミングを意図的にずらす

3.4 受信端末などの工夫を加えることで，ユーザにストレスを感じさ「ひかり TV」の受信端末には，図 6 に示すように，対せない操作性を実現している．

応チューナ（STB：Set Top Box）とチューナ機能を内蔵するディジタルテレビ・パソコンがある．また，旧サー

4. IPTV サービスの普及に向けて

ビスの端末については，端末のファ ームウェアをバージョンアップすることで，「ひかり TV」が提供するサービスの受信が可能となった．

4.1 サービス・機能の充実
今後，IPTV サービスを普及させるためには，従来のここで，「ひかり TV」では，先述したように多種多様

動画配信サービスが持つ機能（例えば，タイトルや出演な端末が存在するため，端末間でユーザビリティが大き者での検索機能，ブックマーク機能），並びにディジタ

く異なることがないよう，共通的なユーザインタフェー

ル TV（DTV：Digital Television）や録画レコーダが持つス仕様を策定するとともに，端末ごとに一部カスタマ

機能（例えば，番組予約・録画機能，チャプタ再生，音イズした端末実装仕様を作成することで，全体的なメ

声・字幕切換）は当然として，IPTV サービスならでは

ニュー構成やデザインは共通にしつつ，各端末に適したの新サービス・ 機能の提供が重要になる．例えば，多ユーザビリティの提供を実現している．例えば，「 ひかチャネル放送や地上デジタル放送で放送された番組を即り TV｣ メタ端末と「オンデマンド TV」端末では，画面座に VOD で配信する“ 見逃し視聴”，TV 番組や VOD

左部のサムネイルは上から下へシームレスにスクロール

作品の視聴時に関連する TV 番組や VOD 作品（例えば，

ひかり TV 対応チューナ

シャープ アクオス

ZX9000, Z9000, ZX8000, ZH800
Z8000, ZH7000, Z7000, ZH500
ZV500 の各シリーズ

ひかり TV 対応 PC
東芝レグザ

NEC

VALUESTAR
N-G タイプ N

NTT 東日本

サザンクロス
PC-To26N

旧サービス端末

ひかり TV メタ端末，オンデマンド TV 端末

リロードで更新

・Qosmio: G60 シリーズ
・dynabook: Qosmio GX, TX, CX,
TV, EX の各シリーズ

Buﬀalo ST6-4
ST1201, ST1401
NTT 東日本
住友重工ネットワークス製 東芝液晶テレビ＜レグザ＞ NTT 東西
NTT 東日本
Picture Mate100 Picture Mate200 Stearm Crulser [Z10000, Z2000,Z3500] シリーズ Picture Mate300（OCN シアター） （オンデマンド TV）

図6

ひかり TV の受信端末

解説：コンテンツ配信事業者から見た IPTV への期待

小特集｜ 通信と放送の連携

Picture Mate 1000R（NTT 東西）

LX シリーズ LX1 ライン，x シリー
ズ xs1 ライン，
DX シリーズ DX2ライン，
D シリーズ D56 ライン

スクロール

Picture Mate 700（NTT 東西）

ひかり TV 対応テレビ
東芝レグザ

ひかり TV BML 端末

図7

ひかり TV の画面例（ホーム画面）

55

TV 番組で放送されている映画の前作の VOD 作品）を紹に，二次利用のコンテンツだけを提供するのではなく，介する“お勧め”機能などは有効なサービスである．まコンテンツ制作会社と共同し，独自コンテンツの制作・

た，TV 番組や VOD 作品の視聴中に関連する番組情報

配信に取り組むことも必要になる．
「ひかり TV」では，を合わせて提供し，データ放送や双方向サービスにつな

サッカー番組を自主制作したり，地方 TV 局と共同で制

げていくことも有効であると考えられる．この場合，番作したドラマを，放送終了後に VOD で配信しており，組そのものの価値を損なわないデータ連携や双方向機能

これら独自コンテンツに対するユーザの評判は高い．今であることや，ユーザが操作する際に簡単で便利だと感後は，地上波放送，ラジオ放送等の他メディアとの相乗じることが重要である．

効果を図った共同制作や，コミュニティ放送や地域情報の VOD 配信など，地域情報を扱うことも差別化を検討

4.2 ユーザビリティの向上

する上で有益と考える．

IPTV サービスを普及させるためには，映像サービス

顧客満足度を維持・ 向上するためにはコンテンツラの専用端末だけでなく，一般的な家電製品で IPTV サー

インナップの充実は必須であるが，調達方法によってはビスを簡単に利用できるようにすることが必須である．

最低保証金（ミニマムギャランティ）を支払う必要があ

更には，IPTV サービスの認知度，利用動機付けを向上

るものもあり，更に独自コンテンツまで考慮すると，あすることが重要になる．IPTV の利点の一つとしてオンる程度の規模のコスト負担が必要となる．ほかにも，ハデマンドという利便性が挙げられるが，視聴までに何度

イビジョン品質の配信を安定して行うためのネットワー

もリモコンを操作するというユーザインタフェースではク費用も必要であり，アクセス数が増えすぎてしまうと日常的に使ってもらうことはできない．まずは，対応端

大きなコストインパクトとなる．恒常的な利用と適正な末や家電製品での操作性向上のためにポータルシステム

アクセス数を維持していくコンテンツラインナップやプや端末のユーザインタフェースを含む，サービス全体でロモーション，サービスメニュー，料金体系の組合せがのユーザビリティの向上，改善を重ねていくことが重要

重要な課題である．これに対してはユーザの属性や視聴になっている．後からでも端末の機能・操作性をソフト

率・ログによる視聴トレンドを把握し，施策を重ねていウェアアップグレードにより改善できるのが IPTV の利

くことで地道に顧客の獲得・維持・拡大を行わなければ

点である．

ならない．

その上で更に，例えば，携帯端末と連携し，携帯端末
をリモコンとして利用したり，受信・録画した映像を携

4.4 ユーザサポートの充実

帯端末に転送し，携帯端末で視聴できるようにすることある調査会社の調査結果によると，IPTV または VOD

や，携帯サイトや Web サイトと連携し，携帯サイトやサービスを利用しない，したくないと答えた方の理由

Web サイトでのブックマークや番組予約を受信端末のとして，“有料だから”，“見たい作品がない”などに続ブックマークや番組予約の情報と同期させるとい った，

き“STB の設置の手間”や“手続きの手間”などが挙げら

メディア横断的なサービスにより利便性の向上を行うこれており［11］，技術やサービスからの側面だけでなく，とが考えられる．

IPTV サービスに対する障壁が低減するように，ユーザサポートの側面からの対処も重要になる．

4.3 コンテンツの拡充，収益モデルの確立

そこで， 例えば， 端末と通信機器（ ハブルータ，

IPTV サービスを魅力あるものにするためには，コン

CTU： 加入者網終端装置） 間を LAN ケーブルで接続

テンツのラインナップを拡充するとともに，訴求力のあするのではなく， 既存配線（PLC： 高速電力線通信，るコンテンツを効果的に発信することが重要になる．こc.Link：同軸ケーブルを用いた通信），無線（WiMAX な

れまでは，多チャネル放送，VOD ともに外国のコンテン

ど）を利用することで，宅内配線を簡単にすることが考ツが多い状況であったが，徐々に著作権処理が進み，国えられる．また，機器設定を自動設定（ゼロコンフィグ）

内のコンテンツの数もそろってきたため顧客満足度も向にすることで，ユーザによる機器設定の手間や設定ミス上している．最終的には，他サービスと差別化するためをなくすことも考えられる．更には，簡単な故障診断機

56

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

能を提供したり，サポートセンタなどからユーザ環境にある端末への遠隔保守機能の実現，なども重要になる．
ほかにも，障害情報，メンテナンス情報，コンテンツ不具合などのサポート情報を端末画面上に適宜表示するこ［9］ Marlin Trust Management Organization, http://www.
marlin-trust.com/［10］ TV -Anytime Forum, http://www.tv-anytime.org/［11］（財）インターネット協会，インターネット白書 2007，
インプレス R&D，東京，May 2007.

とは，サービス品質を考える上で大切である．

5. む

す

び

本稿では，IPTV を取り巻く環境として，動画配信ビ
ジネスの歴史，IPTV サービス市場，IPTV の標準化動向について紹介した．次に，IPTV サービスとして NTT
ぷららが運営する「ひかり TV」のサービス概要，配信プ
ラットホームの構成，サービスポータル，受信端末について詳しく述べた．そして，IPTV サービスの普及に向けた課題・期待として，サービス・機能の充実，ユーザ
ビリティの向上，コンテンツの拡充，収益モデルの確立，ユーザサポートの充実について述べた．
「ひかり TV」では，2010 年度中に BS デジタル放送のIP 再送信を開始し，また，録画機能付き STB を提供することを計画している．今後は，上記した諸課題を解決し，魅力的で楽しいサービスを提供していき，IPTV サー
ビス市場の拡大，ひいては，日本のコンテンツ業界の発展に寄与していきたいと考える．
文 献

解説：コンテンツ配信事業者から見た IPTV への期待

2002 阪大大学院工学研究科電子情報エネルギー工学専攻博士後期課程
了．同年日本電信電話株式会社 NTT
サイバーソリューション研究所入社．2005 ～ 09（株）
NTT ぷらら出向．
その間，映像配信サービスの企画・開発に従事．2009 より NTT サイバーソリューション研究所．メタデータに関する研究・開発に従事．博士（工学）．

引 地 孝 文 （正員）1995 名大大学院工学研究科博士前期課程了．同年日本電信電話株式会
社 入 社．NTT 基 礎 研 究 所，NTT コ
ミュニケーション科学基礎研究所にて，音楽・音声情報処理の研究に従事．2003 ～ 06 名大客員助教授兼任．
2007 より（株）NTT ぷららサービス
企画部にて，映像配信サービスの企
画，開発に従事．博士（情報科学）．

伊藤康之
1986 青学大・法卒．同年パイオニア
株式会社入社．1996 ソフトバンク株
式会社入社．その後スカイパーフェ
クト・コミュニケーションズ株式会社に転籍．2001 ビー・ビー・ケーブ
ル株式会社 技術担当取締役．2003（株）タイトー 経営企画，IT 関連事業企画部長．2005-06 （株）ぷららネッ
トワークス（現（株）NTT ぷらら）4th MEDIA 統括担当部長．
2010-04 より同社映像ビジネス本部コンテンツ戦略部長として「ひかり TV」を担当．

57

小特集｜ 通信と放送の連携［1］ 総 務 省，http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/
22920.html［2］ IDC Japan, http://www.idcjapan.co.jp/Press/Current/
20091105Apr.html［3］ Broadband Forum, http://www.broadband-forum.org/［4］ IPTV フォーラム，http://www.iptvforum.jp/index.html［5］ デジタルテレビ情報化研究会，http://nw-dtv.jp/［6］ IPTV-GSI, http://www.itu.int/ITU-T/gsi/iptv/［7］ Open IPTV Forum, http://www.openiptvforum.org/［8］ ETSI, http://www.etsi.org/WebSite/homepage.aspx

深 津 真 二 （正員）GPS で位置が分かるしくみ
まえがき

独立行政法人電子航法研究所

坂井丈泰
Takeyasu Sakai

ですから，伝搬時間に光速を掛ければ，衛星と受信機の間の距離になります．

カーナビがどうやって自分の位置を割り出しているか

GPS 衛星の位置は分かっているものとしましょう．三

御存じですか？ 「GPS ケータイ（携帯電話）」と同じく，

つの GPS 衛星との間の距離を測定すれば，三つの球の交

GPS を使います．GPS とは，Global Positioning System（全点として受信機の位置を計算できます．それぞれの球の中

地球測位システム）の略称で，その名のとおり地球上のど心は GPS 衛星で，半径は受信機が測定した距離です．現

こにいても現在位置が分かる装置です．もともとは航空機

在位置（X，Y，Z の座標値）に対応した 3 個の未知数を持や船舶の航法のために開発されましたが，今や私たちの日

つ非線形連立方程式を解くことになりますが，非線形性は常生活になくてはならないものとなりました．カーナビやそれほど強くなく，数回程度の繰返し計算で簡単に収束しハイキングなどのレジャー用途は分かりやすいのですが，ます．

タクシーやトラックの配車・配送，土木測量などのほか，人工衛星の軌道制御にも使われますし，通信回線の時刻同期といった用途まで，位置や時刻がかかわるあらゆる分野
で実に広く利用されています．

現在時刻も求まります
さて，GPS 受信機は送信時刻と受信時刻の差から距離

今回は，GPS で位置が分かるしくみについて簡単に紹介
します．

を測定するわけですが，実はこれには課題があります．
送信側と受信側で正確な時計を共有しなければならないのです．

なぜ位置が分かる？

GPS の場合は，送信側である GPS 衛星は時間の定義にも使われるほど精度の高い原子時計を搭載しており，正確GPS は衛星航法システムの一種で，人工衛星を利用して無比なタイミングで動作しています．本来は受信機にも同航法を行うために作られました．GPS 受信機は，地球を周じように原子時計を用意したいところですが，原子時計は回している GPS 衛星が放送している電波を受信して，衛高価かつ大型の装置であることからこれはあきらめて，代星から自分のいる位置までの距離を測定します．

わりに現在位置とともに現在時刻も未知数としてしまいGPS 衛 星 は あ ら か じ め 決 め ら れ た タ イ ミ ン グ と パ

ます．つまり，現在時刻を表す未知数を追加して，4 個のターンに従って距離測定用のディジタル信号を放送して未知数を持つ連立方程式を解くことにします．図 2 のよういますので，これを受信した時刻を測定すれば，GPS 衛に，測定で得た距離 R をそのまま使うとうまく円が交わり

星を出発した電波が受信機に届くまでの経過時間（伝搬ませんが，これに時計誤差 t を加味した R＋t は本当の距

時間）が分かります．真空中では電波の進む速度は光速

離に対応しており，円が一点で交わるわけです．未知数が2 万 km 上空を周回

R3＋t

R2

R3
R2＋t
（x, y, z）

R1＋t
R1

t
図1
58

GPS 衛星とユーザ

図2

位置計算の原理

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

4 個ですから，GPS で位置を知るには最低でも 4 機の GPS

そ数〜十数 m 程度になります．GPS 衛星が放送する信号衛星が必要となります．5 機以上の衛星を利用できる場合の品質や稼働率などについては，詳しい性能基準がありま

は，最小二乗法によります（GPS に関する計算手法の詳細

す［2］．

は，文献［1］など）．

なお，受信機の上空における衛星の配置により，GPS のGPS で現在位置が得られたならば，同時に現在時刻も正位置精度は大きく変わります．極端な例では，図 4 のよう

確に知ることができます．現在位置の精度が 10 m ならば，にある方向にばかり集中していたりすると位置が求められ

現在時刻もこれに対応して 30 ns 程度の精度で求まります．

ない可能性もあります（実際にはまず起こりません）．天頂付近に 1 機以上と，比較的低仰角の東西南北に万遍なく

GPS のサービス

衛星がある状態だと，最も良い精度を得られます．

GPS で位置を計算するためには，GPS 衛星の位置が既知

アンテナが必要です

でなければなりません．このために，各 GPS 衛星は自身の軌道情報を距離測定用の信号に乗せて放送しています．

ところで，GPS は人工衛星が放送している電波を使いま

軌道情報は 30 秒周期で繰り返し放送されており，GPS 受

すので，受信アンテナが必要です．また，上空が開けてい信機は動作を開始するとまずこの情報を収集します．軌道る場所でなければ使えません．

情報が得られない限り現在位置を計算することはできません．

少し昔のカーナビはトンネルに入ると急に位置を間違えることがありましたが，これは GPS の電波が受信できな

また，GPS 受信機は最低 4 機の GPS 衛星からの電波を受信する必要がありますが，現在は 30 機程度の GPS 衛星

くなるからです（現在のカーナビはそうならないように車載センサを活用する工夫がされています）．

が運用されており，日本付近では常時 6 〜 10 機程度の衛

トレッキングの場合は，高原や尾根沿いでは有効ですが，星を利用できます．図 3 は東京での衛星配置の例で，図中

森の中や谷底では使えないことがありますし，もちろん水の円の中心を天頂方向，外側の円を水平線方向，上下左右

中や洞窟の中では使えません．都市部では，高層ビルに囲を北南西東に対応させて衛星の見え方を表示してあるもの

まれた場所や地下街には弱いです．要するに，上空が開けです．このときは 10 機以上の衛星が利用可能でした．右ているかどうかが問題になります．天気はほとんど関係な側の棒グラフは各衛星の信号強度を示しています．

く，どんなに厚い雲があっても，雷雨でも大丈夫です．

受信機の性能にもよりますが，GPS の位置精度はおおよ

こうした制約を除けば，GPS は地球上のどこでも利用することができます．GPS 衛星の高度は約 20,200 km ですので，これより低い高度にある人工衛星の軌道制御にも使え
ます．

む

す

び

GPS は米国の衛星システムですが，世界中で広く使われており，測位システムの事実上の標準といえます．人工衛星を 30 機も使用する大規模なシステムですので，構築するには相当の費用と時間がかかります．ロシアは GPS と
図3

同様の機能を持つ GLONASS システムを運用しており，最上空の衛星配置の例

近は欧州や中国も整備を進めています．日本でも，遅ればせながら準天頂衛星「みちびき」を今年打ち上げ，衛星測位分野の研究開発を加速する方向です．
文 献

低仰角に万遍なく

図4

衛星配置の良否の例

子どもに教えたい通信のしくみ［1］坂井丈泰，GPS のための実用プログラミング，東京電機
大学出版局，東京，Jan. 2007.
［2］GPS SPS Performance Standard, 4th Ed., Sept. 2008.
http://www.navcen.uscg.gov/

59

連載企画：計測技術講座〔第 3 回〕

解説

周波数領域の信号計測技術
ネットワークアナライザ編
藤井勝巳 Katsumi Fujii 独立行政法人情報通信研究機構 EMC グループである［1］～［9］．被測定量を知らずして測定を行うわ

1. ま え が き

けにはいかないので，VNA について述べる前に，まずS パラメータについて簡単に述べる．

「ネットワーク」と聞くと，コンピュータを接続するネッ
トワーク技術を思い浮かべる人が多いと思うが，本解説で2.1 S パラメータの定義

取り扱うネットワークアナライザの「ネットワーク」とは，電気回路の問題を解くには， 被測定回路の中身をブ

電子回路の「回路網」を意味している．ネットワークアナ

ラックボックス化し，入出力端子（ポート）における測ライザは，その回路網に信号を入力したときに生じる反定量だけに注目することで，回路の特性を表現する方法

射や透過の周波数応答（S パラメータ）を測定することがが常套手段である．これによって，問題解決の見通しができる装置である．S パラメータの振幅だけを測定できる

明るくなったり，行列問題として解けるようになったり

ネットワークアナライザを「スカラーネットワークアナラ

する等の恩恵を受けることができる［10］．回路パラメー

イザ」，振幅だけでなく位相も測定できるネットワークア

タとしてよく知られたものとしては，Z パラメータや，ナライザを「ベクトルネットワークアナライザ」と呼ぶが，トランジスタの特性を表すときに利用する h パラメー

現在，単に「ネットワークアナライザ」といえば，位相もタ等があるが，S パラメータも回路の特性を表現するパ

測定することが可能な「ベクトルネットワークアナライザ」

ラメータの一つである．ただし，Z パラメータや h パラ

を指すことが多い．測定周波数範囲は，数 Hz からミリ波

メータは入出力ポートの電流・電圧によって定義される＊1

帯まで，ダイナミックレンジ

は 100 dB を超える製品がパラメータであるのに対し，S パラメータは，入出力ポー

販売されており，高周波回路の特性測定をはじめとして，

トに入射・出射する電力の波で定義されたパラメータで送受信アンテナ間の電波伝搬特性の測定や，誘電体や磁性ある．S パラメータは，以下の理由により高周波回路を体の材料定数の測定等，様々な測定に利用されている．

表現するのに有利といわれている．（1）分布定数回路を

本解説では，ベクトルネットワークアナライザの測定

考えるには，各ポートに入射・出射する波による表現が量である S パラメータと，ベクトルネットワークアナラ

適している．（2）実際の測定において，高周波回路の電イザの基本動作について述べる．

圧・電流を測定することは難しい．また，導波管等では
定義そのものが困難であるが，入射・出射する伝送電力であれば，定義可能であるし，実測も比較的容易に行え

2. S パラメータ

る．（3）S パラメータは，各ポートを，後で述べる「整合」と呼ばれる状態にしたときの値として定義している．
「整ベクトルネットワークアナライザ（以下，VNA と記す）

合」の状態は，Z パラメータや h パラメータを決定するで測定する測定量は「S パラメータ（Scattering parameter）」

ために用いる「開放」や「短絡」の状態と比べると，高周＊1 所
 望の特性を示すことが可能な動作範囲．ここでは測定信号レベルの差を意味しており，上限はネットワークアナライザ内部の受信機が飽和する信号レベル，下限は同じく受信機の雑音レベルによって制限される．

60波回路であっても実現しやすい．
図 1 のような 2 ポート回路（2 開口回路，2 端子対回
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

b1

Z 01

V1

−

V1

の b1 と a1 の比，b2 と a2 の比である． a2 ＝0 とは，ポー

a2 b2

a1
 S11
S
 21

S12 
S 22 

+

I1
V1
図1

V2
 Z11
Z
 21

Z12 
Z 22 

ト 2 から回路に入る電力波がないことを意味しており，

Z 02

ポート 2 につながれた回路が信号源を持っておらず，ま+V2た，反射が生じずポート 2 から出てい った b2 の電力波−が一切戻ってこない「 整合」と呼ばれる状態で，S11 と

I2
V2

S21 は定義されている．
したが って，S11 を測定しようとする場合には，ポー

2 ポート回路ト 2 に整合負荷（特性インピーダンス Z02 と等しいイン

路，4 端子回路とも呼ばれる）がある場合，S パラメー

ピーダンスを持った素子）を接続した状態で，ポート 1

タを用いて，次のように S 行列（Scattering matrix）が与から電力波 a1 を入力したときに戻ってくる電力波 b1 をえられる．

測定し，式（3-1）から求める必要がある．ポート 2 が何

 b1   S11 =
b2   S 21

S12   a1 
 
S 22  a 2 （1）

ここで，a, b は，電力の平方根に比例する大きさを持つ＊2

波（本解説では，以下「電力波」と呼ぶ ）であり，各ポー＊3

トの線路の特性インピーダンス

もつながない状態になっていたり，受信機（通常は，わずかながら反射が存在しており完全な整合状態とはいえない）などが接続されていたりする状態では a2 ＝0 にならないので，S11 は正しく測定できない．

が Z0i で定ま っている

また，S21 を求めようとする場合にも，ポート 2 には

場合には，入出力端子で測定される電流や電圧と関連付け整合した受信機を接続した状態で，ポート 1 から電力波ることができる量である．特に，線路の特性インピーダン

a1 を入力し，回路を通過してポート 2 に出てきた電力波

スが実数で表される場合，電力波 a, b が持つ位相は，各b2 を測定しなければならない．S11 の場合と同様に，反入出力ポートにおける電圧を回路に出入りする波として射を持った受信機が接続された状態では a2 ＝0 にならな

分けて表現した電圧波と同位相となる．すなわち，い（整合状態とはいえない）ので，S21 は正しく測定でき

Vi = Vi +Vi = Z 0i（ ai + bi ） （i＝1, 2）
+

−

（2）

たことにはならない．

と表せる．そのため，S パラメータは電圧波に関するパラ

なお，S パラメータは複素数であり，振幅と位相，あメータとして用いられることもある．ただし，線路の特性

るいは実部と虚部で表記される．また，S パラメータは，

インピーダンスが各ポートで異なる場合には，S パラメー

回路に入射した電力波に対して，出射した電力波の振幅

タの値は完全には一致しないので注意が必要である［2］．

がいくら増減して，位相がいくら回転するかという相対S 行列の各要素（S パラメータ）を詳しく見ると，式（1）量を示しており，振幅は「デシベル（dB）」，位相は「度＊2 日本語による正式な呼称がない．“波振幅”，単に“波”等．
＊3 伝
 送線路を一方向に伝搬（前進または後進）する交流信号の電界と磁界の比．一般的には複素数となるが，無損失線路の場合には実数となる．同軸ケーブルでは，導体の寸法と充てんされた絶縁物の誘電率によって，特性インピーダンスの値が決まる．50 Ω や 75 Ω の同軸ケー
ブルが広く用いられている．

（degree，°）」で表示することが多い．
2.2 Z 行列との関係
ところで，図 1 に示す 2 ポート回路の Z 行列は次式で与えられる．
 V1   Z 11  =
V2   Z 21

（4）S 行列と Z 行列は， 各ポートの線路の特性インピー
ダンスが明らかであれば，以下の行列計算によって変換することが可能であり，先に述べたように，S パラメー
タも回路を表現するパラメータの一つに過ぎないことが
分かる．
−1
−1
ˆˆ =
［z］
（
［1］
+
［S］
（
）
［1］
−
［S］
）
［z］
=
（
［1］
+
［S］
（
）
［1］
−
［S］
）

（5-1）

−1
−1

（5-2）

［S］
=
（
［z］
−
［1］
（
）
［z］
+
［1］
）
ˆˆ −
ˆˆ +
［S］
=
（
［z］
［1］
（
）
［z］
［1］
）
−1

解説：周波数領域の信号計測技術 ネットワークアナライザ編

Z 12   I1  
Z 22   I 2 

−1

−1
−1
［z］
=
［ζ
］
［Z］
［
ζ 00］
ζ 00］
ˆˆ =
［z］
［
［Z］
［ζ
］

 Z 01

0 

61

連載企画

から， S11 =  b1 1
S11 =  ab1
 a2 = 0
1
S11 =  ab1
S11 =  ab11  aa22 == 00（3-1）
 a 1  a2 = 0
2S21 =  b2
S21 =  ab1
 a2 = 02
S21 =  ab
（3-2）
b
21 
S21 =  a 1  aa22 == 00
 a 1  a2 = 0
2
S22 =  b2
S22 =  ab（3-3）
2
 a1 = 02
S22 =  ab2ba1 = 02
S22 =  a 2  a1 = 0
 a 2  a1 = 0
1
S12 =  b
（3-4）

1
S12 =  ab2
a1 = 0b1aS12 =  b12  a1 = 0
S12 =  a 2  a1 = 0と意味付けられる．S
 a 2  a1 = 0 11 と S21 は，それぞれ a2 ＝0 のとき

−1

−1
ˆˆ =
［z］
（
［1］
+
［S］
（
）
［1］
−
［S］
）
［z］
=
（
［1］
+
［S］
（
）
［1］
−
［S］
）
−1

−1
ˆˆ −
ˆˆ +
［S］
=
（
［z］
［1］
（
）
［z］
［1］
）
［S］
=
（
［z］
−
［1］
（
）
［z］
+
［1］
）
−1
ˆ =
［z］
（
［1］
+
［S］
（
）
［1］
−
［S］
）
−1
−1
ζ −1
ζ −1
ˆˆ =
［z］
［
［
−1
［z］
=
［ζ 00］］［Z］［Z］［ζ 00］
］
ˆ−
ˆ +
［S］
=
（
［z］
［1］
（
）
［z］
［1］
）
ただし，
−1

によって，あたかも整合された完全な測定システムを接

−1

（5-3）

ˆ =
［z］
［ζ 0］［Z］［ζ 0］

 Z 01
 Z 01ζζ 0］=［=  0［ 0］
 0
 Z 01
0
1
ζ 0］
=
［
1 0
［1］
=
［1］
= 0 0 1
0 1 

0 
0 
Z 02 
Z 02 
0 

Z 02 

（5-4）
（5-5）

S 行列と Z1行列の特徴を比較した結果を表
1 に示す
0
［1］
=

0 1 
［5］．S パラメータで示した
2 ポート回路を縦続接続し続したかのように S パラメータを測定する．
VNA が，従来の「 測定システムを理想的な整合状態に近づける測定法」と決定的に異なるのは，この「測定システムが不完全なままで測定を行い，別途，システム定数を求めて補正する測定法」を採用している点である．
このような測定法が可能になったのは，ヘテロダイン受＊4

信機とコンピュータの発展によるところが大きい．

た場合の表現・ 解析には T パラメータ（Transmission
parameter）が用いられる［2］．S パラメータの解析には，

3.2 動作原理

行列を用いて計算する方法のほかに，シグナルフローグ

VNA の前面パネルの様子を図 2 に，基本構成を図 3

ラフ［4］を用いる方法や，鳳・テブナンの定理やノーに示す．VNA は，信号源，方向性結合器 ，並びに方トンの定理の概念を電力波に適用した等価電源法［11］向性結合器に接続された受信機によって構成されるリフがある．シグナルフローグラフは電力波の流れを視覚的レクトメータ（反射係数を測定する装置）が，各ポートに追いながら解析ができる．等価電源法は多ポート回路に備えられており，受信機で取得した測定値は，本体にや複数の信号源を有する回路の解析に大変有用である．

内蔵されたコンピュータによって演算（データ処理）さ

表1

S 行列と Z 行列との比較（2 ポート回路）
Z 行列

S 行列
定

義

進行波・後進波（電力波）で定義 電圧・電流で定義

ポートの状態 整合した状態で定義

開放した状態で定義

単

なし

Ω

T 行列
S21＝ S12
T11 T22− T21 T12＝1

F 行列
Z21＝ Z12
AD−BC＝1

位

縦続接続
相反性

＊5

れる．ただし，受信機はそれぞれのポートに用意されているのに対し，信号源は各ポート共通で，図 3 はポート
1 から電力波が出て，S11 及び S21 を測定する状態を表しており，スイッチが切り換わると，ポート 2 から電力波が出て，S22 及び S12 を測定する状態になる．
いま，この測定系が理想的で，方向性結合器が理想的に動作し，a2 ＝0 である場合を考える．信号源から出た電力
波は方向性結合器 1 に入り，その一部が R1 で受信され，大部分の電力波が a1 として被測定回路に入射する．被測3. VNA の基本

測定データ表示部

設定・操作ボタン

ポート 1

ポート 2

3.1 特 徴式（3-1）～式（3-4）で明らかなように，S パラメータを測定するためには，整合がとれた信号源や受信機が必要となる．しかしながら，周波帯が高くなると，信号源や受信機が完全に整合した状態を実現することは困難になる．通常は，信号源や受信機の負荷インピーダンスを整合状態にすることができる整合器（チューナ）等を用いて整合状態を実現するが，測定する周波数ごとに調整する必要があり，手間と時間がかかるという問題があった．

図2

この問題を解決するために，VNA は S パラメータの定義に従った理想的な整合状態を実現することなく，信＊4

号源や受信機といった測定システムの不完全性を許した状態で測定を行ってしまい，別途，測定システムの不完全性を示す定数（システム定数）を求めて補正すること
62＊5

VNA 前面パネルの様子

 信信号と本体に内蔵した局部発振器の信号をミックスし，両方の信受号の周波数差を中間周波数に変換し復調する方式の受信機．本誌前号の計測技術講座〔第 2 回〕の解説にある掃引同調型スペクトラムアナ
ライザ（no. 13，p. 41）を参照．
線路を通過する信号の一部を取り出すことが可能な受動素子．順方向に流れる信号は，ある「結合度」を持って取り出すが，逆方向に流れる信号は取り出せないという「方向性」を有する．

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

受信された電力波は，それぞれヘテロダインにより中ベクトルネットワークアナライザ

間周波数に変換され，検波される．最終的には，VNA

コンピュータ（データ処理装置）

本体に内蔵されているコンピュータによって式（6-1）～
式（6-4）が計算され，S パラメータが出力される．

信号源
スイッチ
方向性
結合器 1

b1

受信機
R1

整合
負荷
受信機
R2

受信機
A

受信機
B

a1

a2

3.3 誤差回路を用いた不完全性の表現
方向性
結合器 2

VNA は，被測定回路の一つのポートに電力波を入射したときに，入射したポート自身を含む，別のポートから出射する電力波の周波数応答を測定して，S パラメータを得る測定器であるが，実際には，図 3 に示したような理想的な測定システムを作ることは困難であり回路の不完全b2性が存在する．また，VNA を使用するときは，本体だけ

被測定回路
ポート1

で使用することは少なく，前面パネルのポートに同軸ケー

ポート2
ポ

図3

ブルやアダプタを取り付けて使用するため，それらの反射

VNA の基本構成

や損失，位相変化が測定結果に影響を与えてしまう．

定回路で反射した電力波 b1 は，方向性結合器 1 に戻り，

これら測定システムの不完全性を考えるには，同軸その一部が A で受信される．一方，被測定回路を通過しケーブルやアダプタを含むリフレクトメータ部を 4 ポー

た電力波 b2 は方向性結合器 2 に入り，その一部が B で受ト回路として S パラメータで表現し，解析してやればよ

信される．このとき，受信機 R1，A，B の出力が，それぞい．その結果，不完全性は，図 4 に示すように，ポート

れ a1，
b1，
b2 に比例しており，その比例定数が等しいならば，0 やポート 3 を通過する電力波を正確に測ることができ

b1 A
Aࡢฟຊ
ࡢฟຊ
SS11
= b1 =（6-1）
11 =aa 11 = R
R 11ࡢฟຊ
ࡢฟຊbb11 A
Aࡢฟຊ
ࡢฟຊ
SS11
=
B ࡢฟຊ
=R
= abb22 =
（6-2）
ࡢฟຊ
SS11
= 1 = B1ࡢฟຊ
21
21 = a 1 = R 1ࡢฟຊaa 11 R
R 11ࡢฟຊ
ࡢฟຊbb22 S11，
B
より，直ちに
ࡢฟຊBSࡢฟຊ
21 が測定できる．スイッチが切り換
SS21
bb22 =
B
=
=
21 =
ࡢฟຊ
B1ࡢฟຊ
ࡢฟຊ
a
R
S22
=
=
11 =
ࡢฟຊ
a
R
S
1
=
22
えられたときも同様に，
aa 22 Rࡢฟຊ
R 22ࡢฟຊ
ࡢฟຊB ࡢฟຊ
bb22 B
SS22
A
（6-3）
=R
= abb11 =
22 =
ࡢฟຊ
A2ࡢฟຊ
ࡢฟຊ
=
=
2
a
R
SS12
2ࡢฟຊ
12 = 2 =aa 22 Rࡢฟຊ
R 22ࡢฟຊ
Aࡢฟຊ
ࡢฟຊ
bb11 A（6-4）
SS12= R ࡢฟຊ
=a =
12 =
2
2
a 2 R 2ࡢฟຊる理想的なリフレクトメータと，それぞれのポートに誤差回路を接続した状態で表現できることが証明されている［2］，［6］．ただし，ポート 0 とポート 3 の間の漏え
いや相互干渉といった不要な結合は無視できるとする．
ここで，図 4 を見ると，実際の測定の状態と比べてしまい， ポート 0 及びポート 3 が VNA 本体前面パネル（図 2）のことだと勘違いしやすいが，それは正しくない．
なぜならば，図 4 の「誤差回路」には，図 5 に示すように，同軸ケーブルやアダプタといった，本体の外で測定者が後から取り付けた回路の特性だけでなく，VNA 本より，S22，S12 が測定できる．

体内部の回路の不完全性も含まれているためである．も

スイッチ

a0

b0

b3

e00
e
 10

b 1 a1e01 
e11 

誤差回路 1

1

図4

 S11
S
 21

S12 
S 22 

a2 b2

2

e22
e
 32

e23 
e33 

誤差回路 2

VNA の等価モデル

解説：周波数領域の信号計測技術 ネットワークアナライザ編

a3

a3 b3

3

理想リフレクト
メータ2

b1 a 1

1

本体前面パネル
b0

a0

誤差
ㄗᕪ
ᅇ㊰1
回路

本体内部の不完全性の影響
を表す

図5

b1 a1
誤差
回路 1v

連載企画

理想リフレクト
0
メータ 1

a0

誤差
回路
a1 b11

0

整合負荷

b0

a0

b0

信号源

ケーブルやコネクタ等測定者が後から取り付けた回路の影響を表す

誤差回路の詳細63

し，本体前面パネルの位置を表現するならば，図 5 の誤差回路 1 と誤差回路 1′の間が相当する．

なので注意が必要である．
また，校正は，誤差回路の S パラメータを決定する

図 4 に示すように二つの誤差回路を S 行列で表し解析ために行う測定作業であるから，同軸ケーブルを曲げたを行うと，ポート 0 から入力した電力波 a0 とポート 3

り，コネクタを緩めたり取り外したりして，誤差回路のに到達する電力波 b3 との比 Sm21 は，S パラメータに変化を与えてしまった場合や，校正してS m 21 = b3
a0

から時間が経過してしまった場合には，校正をやり直さ

e 32 e10= S 21 
 （7）
（
1−
（
）
）
e
S
1
−
e
S
−
e
e
S
S
11 11
22 22
11 22 21 12 

なければならない．なお，同軸ケーブルの特性の変化をとなり，誤差回路の S パラメータを含んだ複雑な値が得ること，曲率半径を大きく，ゆっくり曲げられるように，られることが分かる［12］．もちろん，この状態では，大長さに余裕がある同軸ケーブルを使うこと，また，曲げ括弧でくくられた量だけ誤差を含んでいるため，被測定延ばしに対して特性変化が少ない同軸ケーブルを使用す回路の S21 が正しく測定できたとはいえない．

ることが考えられる．

そこで，被測定回路をつないで測定するのとは別に，
何らかの方法によって誤差回路の S パラメータを求め補正する操作が必要となる．これを「校正（Calibration）」＊6

避けるためには，同軸ケーブルの曲げ延ばしを極力避け校正法としては，以下の方法が広く用いられている．
（1）SOLT 校正法
最も一般的に利用されているのは，図 6 に示すように， 開放（Open）， 短絡（Short）， 整合負荷（Matchedと呼ぶ ．

Load）の標準器を用いた校正法であり，基準面 1 と基準
3.4 校

正

面 2 を直結（Thru）して測定する手順と合わせて，「SOLT

校正は，あらかじめ特性が分かっている標準器を 3 個校正」，「TOSM 校正」，「Full 2-port 校正」などと呼ばれ用意して行うのが基本である．これらの標準器のセットている．図 6（a）に示す反射応答の測定では，反射係数

は「校正キット」や「キャリブレーションキット」と呼の大きさが最も大きくなる二つの状態，すなわち，開放

ばれている［13］．図 4 を見ると分かるように，誤差回+1（1∠0°）及び短絡－1（1∠180°）と，反射係数が 0 に路の S 行列の要素（未知数）は合計八つあるため，通常なる整合負荷を接続した状態の応答を測定している．まは，8 個の標準器を接続したときの応答を測定して得らた，図 6（b）は基準面 1 と基準面 2 を直結したときの応れる八つの方程式を使って，八つの未知数を決定するこ

答の測定，図 6（c）は図 4 において省略したポート 0 ととを思いつくが，実際には，一部のパラメータ（e01e10，

ポート 3 の間の不要な結合（漏れ）による応答の測定でe23 e32，e32 e10，e01 e23）は積の形で現れる．そのため，3 個の標準器を，それぞれの基準面に接続したときの六つの応答と直結したときの応答を測定すれば必要十分であり，被測定回路のすべての S パラメータは決定できる．

SHORT
OPEN
LOAD

例えば，式（7）では，e11，e22 のほかに（e32 e10）が積の形で登場するが，e32 及び e10 を単独の値として知る必要はない［14］
．

基準面 1

基準面 2

（a）Short, Open, Load

校正は「基準面」を決めて行う．基準面は通常，同軸コネクタや導波管の接続面（フランジ面）に設定するが，その名のとおり，測定の基準となる位置であるから，測定が終了するまで測定者の都合で勝手に移動させてはな
らない．特に初心者は，測定の途中で変換コネクタを付

基準面 1

け足した場合に，基準面を移動させて考えてしまいがち

基準面 2

64

LOAD

基準面 1

基準面 2

（c）Isolation（b）Thru＊6 製
 造メーカや校正機関に定期的に依頼する校正とは異なる．しかし，「基準となるものに合わせる」という意味では，同じ校正である．

LOAD

図6

SOLT 校正法

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説ある．ポート 0 とポート 3 の間のわずかな漏れが問題とあらかじめ本体内のコンピュータに登録しておかなけれなるような小さな信号の測定をする場合等，必要に応じばならない．

て測定する．

（2）Unknown Thru 校正法

以上の場合における応答を測定した結果を計算処理す

Thru で用いなければならないアダプタの電気長を知れば誤差回路の S パラメータを得ることができ，VNA

るには何らかの方法による測定が必要であり，精密には被測定回路の S パラメータが測定できる状態になる．

求めるのは大変であるが，この問題を解決する方法としこれらの計算処理は，本体内のコンピュータが行う．

て，Unknown Thru 校正法（UOSM 校正法）と呼ばれる

当然のことであるが，SOLT 校正法では，標準器の質方法がある［16］．図 8 に Unknown Thru 校正の様子をが問題となる．本体内のコンピュータには校正キットが示す．図 6 と比べるとどちらの基準面のコネクタにも持っているキャパシタ分やインダクタンス分等の不完全ナットが付いており，コネクタを直結できないことが分性を補正するための情報が記憶されている．例えば，校かる．このような場合に，図 8（b）のように，特性が明正を行った後に OPEN をつないで測定すると，OPEN

らかでない線路（UNKNOWN THRU）を挿入して測定をが持っているキャパシタンス分が無視できる低い周波数行う．UNKNOWN THRU として用いることが可能な線では，測定結果が振幅 1，位相 0°となるが，周波数が高路の条件は，相反性があって（S21 ＝S12），電気長の近似

くなるにつれて，位相が遅れていく様子が確認できる．

値が分かっていることであり，これらの条件を満たす線

この変化量（移相量）が，校正キットごとに補正のため路を用いて校正を行えば，誤差回路の S 行列を求める際の情報として VNA 本体内のコンピュータに記憶されてに UNKNOWN THRU の電気長だけでなく減衰量も同時いる．SHORT の場合も同様である．

に求まり，校正が完了する．したがって，SOLT 校正法

したがって，図 7 に示すような N 型や PC-3.5 といったコネクタの型式［15］や，ねじを締め付けるナットがのように，変換アダプタの電気長をあらかじめ本体内のコンピュータに登録する必要はない．

付いているコネクタ（いわゆるプラグやオス（male）とまた，UNKNOWN THRU として利用できる線路は，呼ばれるコネクタ），付いていないコネクタ（いわゆる変換アダプタだけに限定されないため，曲が った同軸

ジャックやメス（female）と呼ばれるコネクタ）の違いだ

ケーブル等も条件を満たせば，UNKNOWN THRU とけでなく，校正キットの製品番号を正しく選んで校正をして使用することが可能である．校正中に同軸ケーブル行わないと，S パラメータの測定は正しく行えない．

が移動して特性が変化してしまうのを嫌う場合には，有Thru は，基準面 1 と基準面 2 が直接接続できるコネ効な方法である．更に，S21 の振幅だけ測定できればよ

クタならばコネクタ同士を直結する．どちらのポートもいのであれば，UNKNOWN THRU としての制約は相ナットが付いているコネクタ同士だったり，付いていな

反性だけになるので，相反性を有する被測定回路自身

いコネクタ同士だったり，あるいはコネクタの型式が異を UNKNOWN THRU と考えることが可能であり， 送なる場合には，変換アダプタを接続して校正する必要が

受信アンテナ間の伝搬を UNKNOWN THRU として，ある．この場合，変換アダプタの電気長（遅延時間）を

Unknown Thru 校正を行う方法も提案されている［17］．

N 型 (m)

N 型 (f)PC-3.5（m）
PC-3.5（ f ）P
UNKNOWN THRU

基準面 1

N 型（Type-N50）
図7PC-3.5同軸コネクタ

解説：周波数領域の信号計測技術 ネットワークアナライザ編

基準面 2（a）Short, Open, Load
図8

基準面 1

連載企画

SHORT
OPEN
LOAD

基準面 2

（b）Unknown Thru

Unknown Thru 校正法65

基準面（同軸コネクタ）を 1 回接続しただけで校正を完（3）TRL 校正法
TRL 校正法は，直結（Thru），反射（Reﬂect），伝送線

了してくれる自動校正キットも販売されており，測定者路（Line）の三つの状態を使って校正を行う方法である．

による標準器の着け間違いの低減，時間と手間の削減を

同軸線路の以外にも，標準器を用意しづらいマイクロス

実現している［20］．

トリップ線路やコプレーナ線路，平衡線路等の校正が可能である［12］，［18］．また，空間を伝送線路に見立てた

3.5 校正キットの取扱い

TRL 校正法も行われている［19］．図 9 は，マイクロスト

これまで述べたように，校正キットが測定値の基準とリップ線路上に基準面を設定して TRL 校正法による校正なる．したがって，校正キットの取扱いは慎重に行うべをしている例である．Reﬂect は大きさが 1 に近ければよきであり，通常はコネクタや導波管の接続面に保護キャッい，整合負荷を必要としない等，SOLT 校正法のようにプを付けて，専用の箱に収納する等，通常の測定に使うこ

高精度な校正キットを必要としない特長がある．

とはせず，特別に管理し，VNA の校正にのみ使用する．

ところで，図 9 は，TRL 校正法を用いた測定の代表

更に，VNA を校正する際に測定しているのは 3 点だ的な例としてよく見かける図であるが，実際には，基板けである．それ以外の点の値は，VNA 本体の性能（ 線の大きさを十分大きくすることや，同軸線路とマイクロ形性等）に依存しているため，校正キットと本体のどちストリップ線路の変換部を，反射（不整合）が大きくな

らに不具合があっても，測定器全体としての性能は発揮らないように接続するとい った注意が必要である．まできない．したがって，本体のコネクタも保護キャップ

た，ポート 1 のマイクロストリップ線路とポート 2 のを付ける等して，丁寧に取り扱うことが望ましい［21］．

マイクロストリップ線路の間で生じる不要な結合によっ

また，校正を行っても取り除ききれない不完全性は，て，ダイナミックレンジが制限されることがある．した

測定値に不確かさを与える［22］～［27］．校正キットのがって，変換部の不整合によって同軸ケーブルの外被に不完全性，VNA 本体の基本性能（ 線形性やダイナミッ

高周波電流が漏れてしまっていないことや，不要な結合

クレンジ），測定者が取り付けた同軸ケーブルの曲げ延のレベルが十分小さいことを事前に確認してから，被測

ばしによる特性変化や損失によるダイナミックレンジ

定回路の S パラメータを測定するのがよい．

の減少，コネクタ接続の緩み等が，測定結果に不確かさを与える要因となる．測定者には，本体や校正キットの基本性能を改善することはできないが，コネクタに付着したほこりや汚れを落としてから接続する，トルクレン

基準面 1
基準面 2

基準面 1

（a）Thru

基準面 2

チを使用する，ケーブルの引き回しに注意する等によって，測定の不確かさを改善することは可能である．

（b）Reflect

4. VNA による測定
被測定回路

基準面 1

VNA を使った S パラメータの測定は，以下の手順で

基準面 2
基準面 1

基準面 2

（d）Measurement（c）Line

図9

TRL 校正法

行う．
1．被測定回路をどこから観測するのか，「基準面」を設定する．測定終了時まで変更してはならない．
2．周波数範囲や測定点数，入力する信号のレベル，

以上の校正法は，VNA の画面に表示される指示に従っ

掃引時間，IF フィルタの帯域幅，アベレージング回て標準器の着脱，測定を行えばよい．内部のコンピュー数といった「測定条件を設定」する．設定は「校正」

タが測定結果を処理して校正は完了し，被測定回路の Sのときも「測定」のときも同じ設定とし，測定終了時

パラメータが測定できる状態になる．更に，最近では，

まで変更してはならない．

66

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

解説

3．校正キットを使って「校正」を行う．

タの S21 を測定した結果である．グラフの横軸は周波数4．被測定回路をつないで S パラメータを「測定」する．

であり 300 kHz から 6 GHz を測定した結果である．縦VNA は，事前に校正を行わないと S パラメータの測軸は，（a）振幅（dB），（b）位相（°）である．帯域フィル定ができないので，面倒な測定器だと思われるかもしれタの通過帯域は 3.0 ±0.4 GHz であり，周波数 3 GHz にない．場合によっては，校正に費やす時間の方が，被測おける S21 の振幅は－0.7 dB，位相は 180°であった．こ

定回路をつないで測定している時間よりも長いこともれは，入力ポートから入った電力波がフィルタを通過しある．しかしながら，正確な測定を行うための手間を惜て出力ポートから出たとき，振幅が 0.7 dB 減衰して，位＊7

しんではならない ．測定点数，IF フィルタの帯域幅

相が 180 °変化してしまうことを意味している．一方，やアベレージング回数（指定した回数だけ測定し，その通過帯域外の周波数では， 通過する電力波が－100 dB

平均値を出力する）を必要最低限の値に設定すると測定（0.00001 倍）以下になっており，測定した回路が，間違

時間は短縮できる［28］，［29］．IF フィルタの帯域幅をいなく帯域フィルタとして動作していることが確認でき

狭くすると雑音レベルが下がりダイナミックレンジが広る．なお，フィルタの通過帯域外では，通過した電力波くなるため，小さな値の S パラメータの測定が可能となが著しく弱いため，位相が正しく測定できていない．

る．具体的には IF フィルタ帯域幅を 10 分の 1 倍にす
ると雑音レベルは 10 dB 下がる．ただし，測定時間は約10 倍になる．また，測定量が複素数であるため，アベ

5. む す び

レージング回数を増やした場合も，雑音レベルが下がり
ダイナミックレンジが広くなる．具体的には，アベレー
ジング回数を 2 倍にすると雑音レベルは 3 dB 下がるが，測定時間は 2 倍になる．

本解説では，S パラメータと VNA の基本について述
べた．
S パラメータは回路パラメータの一つであり，Z パラ

測定結果の一例として図 10 に示すのは，帯域フィル

メータや h パラメータで用いられていた電圧・電流とは異なり，電力波という量を使って回路の特性を表現する
パラメータである．そのため，電圧・電流の測定が難し

S21 の振幅（dB）0

い高周波回路の表現に適しており，多くの場面で利用さ−40れていることを述べた．

−80

VNA は，S パラメータの測定が可能な測定器であり，測定の前に測定システムの不完全性を取り除くための校

−120
−160

0

1

2

3
4
周波数（GHz）

（a）振

5

6

て簡単に説明した．
VNA は本体内にコンピュ ータを内蔵しているため，

幅180
S21 の位相（°）

正を行う必要があることを述べ，幾つかの校正法につい被測定回路の S パラメータ（ 複素数）を逆フーリエ変換して被測定回路の時間応答を求めることができたり，

90

インピーダンスへの変換や電圧定在波比（VSWR）によ

0

る反射の表示ができたり等，VNA 単体で様々な後処理が可能であり，単に S パラメータが測定できる装置とし

−90

＊8

て以上の機能を有する ．また，最近では，今回紹介し
−180

0

1

2

（b）位

図 10

5

6

相

帯域フィルタの S21（通過帯域 3.0±0.4 GHz）

＊7 被
 測定回路の測定はアベレージング機能をオフにして行うつもりでも，
校正時はアベレージング機能をオンにして，慎重に行う場合がある．

解説：周波数領域の信号計測技術 ネットワークアナライザ編

た 2 ポートの VNA だけでなく，4 ポートや 8 ポートといった多数のポート・複数の信号源を持った製品も販売されており，これらを用いることによって，多数のポー＊8

 近の VNA は，パソコン用のキーボードとマウスを使って操作がで
最
きる．

67

連載企画

3
4
周波数
（GHz）

トを持った回路，例えば差動回路の特性を測定することも可能である．電子機器の高周波化，小型化に伴って今後，VNA が活躍する場は，ますます広がっていくと思われる．
最後に，VNA に限らず測定器は，電圧や電波といった見えないものを見えるようにする装置である．何をどのように測定しているのかという測定器の基本原理を知っておくことと，測定器が壊れてしまうような「やってはいけ＊9ないこと 」に注意すること以外は，とにかく，たくさんの測定をして慣れることが，測定器を自由に操り，被測定回路の特性を正確に把握できるようになる近道である．
文 献［1］ K. Kurokawa,“Power waves and the scattering matrix,”IEEETrans. on MTT, vol. 13, no. 2, pp. 194-202, March 1965.
［2］ 岩崎 俊，電磁波計測―ネットワークアナライザとアンテナ―，コロナ社，東京，2007.
［3］ 横島一郎，S パラメータ入門 高周波測定技術の基礎，
リアライズ理工センター，東京，1997.
［4］ 市川古都美，市川裕一，高周波回路設計のための S パ
ラメータ詳解，CQ 出版社，東京，2008.
［5］ 藤 城 義 和，
“S パ ラ メ ー タ に よ る 電 子 部 品 の 評 価 ,”TDK アプリケーションノート，AN-SP06 A001_ja, May
2007. http://www.tdk.co.jp/tvcl/spara/an-sp06a001_ja.pdf［6］ 岩崎 俊，マイクロ波・光回路測定の基礎，オーム社，
東京，1993.
［7］ 大森俊一，横島一郎，中根 央，高周波・マイクロ波
測定，コロナ社，東京，1992.
［8］ 石井 望，アンテナ基本測定技術，アンテナ・伝搬における設計・解析手法ワークショップ（第 39 回）講義テキスト，March 2010.
［9］ RF ワールド，no. 10, 2010.
［10］ 大平 孝，“行列ができる回路演習：アナログ回路を紙と鉛筆で考えよう［I］―アナログ回路のポートパラ
メータ―，”信学誌，vol. 93, no. 1, pp. 67-72, Jan. 2010.
［11］ 根本俊雄，“マイクロ波インピーダンス標準に関する研究，”電気試験所研報，no. 708, March 1970.
［12］ 藤井勝巳，石上 忍，岩崎 俊，“モーメント法を用いた近傍界 3 アンテナ法による複素アンテナ係数の推定 ,”信学論（B），vol. J79-B-II, no. 11, pp. 754-763, Nov. 1996.
［13］“ネットワーク・アナライザに対する誤差補正の適用，”
Agilent Technology, Application Note, 1287-3, 5965-7709J,
Jan. 2006.
［14］“ベクトル・ネットワーク・アナライザ用の校正標準 /キ ッ ト の 設 定，”Agilent Technology, Application Note,＊9 物
 理的な衝撃．静電気放電（特に，マイクロストリップ線路やモノポー
ルアンテナを接続した状態で中心導体が露出しているときに，中心導体へ放電してしまうのは危険）．信号の過大入力．同軸コネクタのナットの強引な締め付け．同軸ケーブルを折り曲げたり，踏み付けたり重いものを置いたりして特性を劣化させる等．最も「やってはいけない
こと」は，これらの事故をだれにも報告しないで済ませてしまうことである．高価な測定器は，皆で共用していることが多いため，報告を怠ると，その後，不具合があることを知らずに測定した仲間に多大な迷惑と損害を与えることになる．

68

1287-11, 5989-4840JAJP, June 2006.
［15］“マイクロ波ミリ波同軸コネクタ，”Agilent Technology,
Application Note, 5988-8015JA, Oct. 2009.
［16］ A. Ferroero and U. Pisani,“Two-port network analyzer
calibration using an unknown“Thru”，”IEEE Microw.
Guided Wave Lett., vol. 2, no. 12, pp. 505-508, Dec. 1992.
［17］ 廣瀬雅信，“新しい OSL 法によるアンテナ測定，”電学
会計測研資，IM-06-23, 2005.
［18］ J. Urabe, K. Fujii, Y. Dowaki, Y. Jito, Y. Matsumoto, and A.
Sugiura,“A method for measuring the characteristics of an
EMI suppression ferrite core,”IEEE Trans. on EMC, vol.
48, no. 4, pp. 774-780, Nov. 2006.
［19］ 花澤理宏，福永 香，渡辺聡一，山中幸雄，橋本 修，“ミ
リ波帯における自由空間法を用いた液体の複素誘電率測定に関する基礎検討，”信学論（C），vol. J87-C, no. 10,
pp. 774-775, Oct. 2004.
［20］“電子校正キットとメカニカル校正キット：校正手法と確度 ,”Agilent Technology, White paper, 5988-9477JA,
Oct. 2003［21］“ミリ波コネクタの手入れ，”Agilent Technology, Application
Note, 5989-4514JAJP, Oct. 2009.
［22］ 榎原研正，“不確かさ評価入門 ,”（独）産業技術総合
研 究 所， 不 確 か さ Web，March 2007. http://www.nmij.
jp/~mprop-stats/stats-partcl/uncertainty/docs.html［23］“校正の不確かさに関する入門ガイド ,”（独）製品評価
技術基盤機構 認定センター，ASG104-04, Aug. 2007.
http://www.iajapan.nite.go.jp/jcss/docs/index.html［24］ 豊田 豊，青木俊明，“その測定結果どのくらい信頼できますか（計測実践講座第 1 回），
”日経エレクトロニク
ス，2009 年 4 月 6 日号，pp. 94-101, April 2009.
［25］ 堀部雅弘，信太正明，小見山耕司，“ベクトルネットワー
クアナライザの不確かさ評価法に関する検討 ,”2009
信学ソ大 , C-2-123, Sept. 2009.
［26］ 堀部雅弘，（独）産業技術総合研究所 計量標準センター（NMIJ），高周波クラブ会合 配布資料，2009.
http://www.nmij.jp/~nmijclub/koshuha/koshuha.html［27］“EA Guidelines on the Evaluation of Vector Network
Analyzers (VNA),”EA-10/12, European co-operation for
Accreditation, May 2000.
［28］“ネットワーク・アナライザのダイナミック・レンジ
意義と改善，”Agilent Technology, Application Note, 13631, 5980-2778J, June 2006.
［29］“ネットワーク・アナライザのアプリケーションにおけるスループットの改善，”Agilent Technology, Application
Note 1287-5, 5966-3317J, June 2002.

藤 井 勝 巳 （正員）
平 8 電通大・電気通信・電子卒．平
13 同大学大学院電気通信学研究科博士後期課程了．同年東北大電気通信研究所助手．平 18 独立行政法人情報通信研究機構研究員．平 19 同主任研究員．現在に至る．EMI 測定用アンテナや高周波電力計等，無線用測定器等の校正に関する研究・校正業務に従事．工博．平 8 電気学会優秀論文発表賞受賞．平
15 本会学術奨励賞受賞．IEEE 会員．

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

電子情報通信学会

2010 年ソサイエティ大会の開催地から〜百舌鳥古墳群巡りをしてみませんか〜
大阪府立大学山下勝己
林海

本大会の会場となる大阪府立大学中百舌鳥キャンパ
スは， 堺市中央に位置する緑豊かなキャンパスです．
キャンパスへのアクセスは非常に便利で，南海電鉄中百舌鳥駅，地下鉄なかもず駅から，それぞれ徒歩約 10分で大学に到着することができます．キャンパスは街中ですが，キャンパス内の府大池には季節の野鳥が飛来し，学生たちにひとときの心の安らぎを与えています．また，春には池周辺に桜が咲き，花見の人たちであふれます．この風景は，府大の Web 植物園 (http://www.
osakafu-u.ac.jp/biotope/）で御覧になれます．

図2

仁徳天皇陵（写真提供：堺市観光部）

た環濠都市を形成しました．その名残を残す内川，土居川を観光船でのんびり巡るのも楽しいですよ．また市民から， チンチン電車 の愛称で親しまれている昔ながらの路面電車に乗ると，その沿線には多くの歴史的観光スポットがあります．鉄砲鍛冶屋敷は，我が国で唯一現存する江戸時代の鉄砲鍛冶工房です．妙國寺を訪れると
樹齢 1,100 年の大蘇鉄があり，その蘇鉄は織田信長により安土城に移植されたものの，毎夜「堺に帰りたい」と泣いたため再び堺に返されたとの伝説の樹です．また，反戦や婦人参政権を唱える歌を詠んだ女流歌人，与謝野

図1

府大池

キャンパス西門を出てすぐのところに，日本で 8 番目

晶子の生家跡，近くには「わび茶」の文化を大成し，現在の茶道千家の始祖である千利休屋敷跡もあります．

の大きさのニサンザイ古墳があります．ニサンザイ古墳

堺でおいしいものといえば，和菓子です．和菓子の種は，東西・南北約 4 km に分布する百舌鳥古墳群の東に位類は数多くありますが，千利休が珍重した名椀「斗斗屋」置する古墳で，その隣の御陵山公園は学会の合間のちょっ

を模し，実物大で作られたお饅頭や，室町時代の南蛮貿とした休憩場所としていいかもしれません．少し足を延易のころに作り始められた「くるみ餅」は観光客に人気

ばせば，かの有名な日本最大の前方後円墳，仁徳天皇陵ががあります．

あります．墳墓内へは入れませんが，古墳の周りを囲む遊歩道が整備されていますので，歴史を感じながら散策されてみてはいかがでしょうか．仁徳天皇陵隣接の大仙公
園内には，造園技術を駆使した美しい日本庭園，古代から近代まで堺の歴史・文化財を展示紹介した堺市博物館があり，見所があります．博物館隣の千利休を偲ぶ茶室，伸庵では，立礼席の茶の湯が気軽に楽しめます．
堺市は，安土桃山時代に貿易港としての地位を揺るぎないものとし，戦乱から町を守るため周囲に堀を巡らせ

図3

チンチン電車（写真提供：堺市観光部）

電子情報通信学会 2010 年ソサイエティ大会の開催地から〜百舌鳥古墳群巡りをしてみませんか〜

69日本発国際標準：
地球規模で普及するディジタルファクシミリ
〜電話網ファクシミリの研究開発と国際標準化〜

元東海大学
東京大学

山崎泰弘 Yasuhiro Yamazaki
若原 恭 Yasushi Wakahara

まえ がき

格とな っている．この急速な普及の契機とな ったのは1974 年に筆者ら（KDD，現在 KDDI）が発明し，1975
年に CCITT（国際電信電話諮問委員会，現在 ITU-T）に提案した変化点相対アドレス符号化（RAC：Relative
Address Coding）方式である［1］，［2］．この RAC 方式

ミリ1980 年勧告

ァク

シ

・高速化（データ圧縮）・ディジタル化フ
網
話

リが世界中で数億台使用されており， 文書通信の代表

電判の文書を約 1 分で伝送できる電話網 G3 ファクシミ

ファクシミリ通信機能

ファクシミリ端末を電話回線に接続するだけで，A4G3 機：1 分伝送ディジタル装置

G2 機：3 分伝送アナログ装置
1976 年勧告

・高速化（帯域圧縮）
G1 機：6 分伝送アナログ装置
1968 年勧告

1970

1975

図1

1980

1985（年度）

電話網ファクシミリの変遷

は，その後，
NTT から提案された境界差分符号化（EDIC：

課題を克服することが必要であった．そのため文書通信

Edge-Difference Coding）方式［3］とともに日本統一案

は，長い間，写真電送装置，模写伝送装置を用い報道・の READ（Relative Element Address Designate）方式

通信・鉄道機関など一部で利用されているにすぎなかっ［4］へと発展した．この READ 方式は，生産性を向上すた．このような状態が長く続いたことからファクシミるため若干の修正を施し，MR（Modified READ）方式とリは「眠れる巨人」と揶揄されたが，図 1 に示すようにして世界単一の国際標準方式［5］に採択された．この結1970 年ごろより，G1 機（6 分伝送）
，G2 機（3 分伝送），

果，世界中のどの端末も電話網を介して相互の文書通信

G3 機（1 分伝送），と順次標準化された．特に G3 機はが可能となった．提案当時，招かれざる客の悲哀を被っ標準化された 1980 年ごろより急速に普及し始めた．本

た二次元符号化方式が国際的な競争を勝ち抜き，MR 方

稿は G3 機の開発物語である．

式として主客の座を占めるまでに至った［6］．現在では複合機を含めると年間 1,000 万台以上が生産されている．

電話より古いファクシミリ

切磋 琢磨
筆者らは研究を効率的に進めるため，下記の①〜③の研究目標をまず明確にした．

ファクシミリは，1843 年に英国の A. Bain により① A4 判原稿を 1 分で送信できる高能率符号化方式の考案発明された［7］〜［9］．A. G. Bell による電話の発明が② 受信文書が乱れないファクシミリ通信の信頼性の確保

1876 年であるから，ファクシミリの発明はそれより 33③ どのファクシミリとも通信ができる相互接続性の実現

年も前になる．ファクシミリの語源 fac＋simile は「同更に，この目標に向かって検討グループ内で，毎日のじようなものを作る」という意味である．すなわち送信

ように議論し，コンピュータでシミュレーション実験を

原稿を電気信号に変換し，通信回線を介して相手方に伝繰り返し，改善・改良を進めた．このためコンピュータ

送し，紙面上にそのコピーを記録する．これを実現する

室で夜を明かすこともまれではなかった．特に月曜日にためには光電変換，変復調，記録技術など多くの技術的は，土曜日，日曜日に考えたアイデアを持ち寄り，徹底

70

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

して最善の技術を追求することとした．切磋琢磨の結果，かった．

アイデアがどんどんわき出て，いろいろな方式を国内外

このような状況において 1975 年 4 月，筆者ら（KDD）の学会に発表した．そのうちのインタライン方式［10］は RAC 方式を CCITT に提案し［1］，二次元方式の優位が米国のある調査会社によって，そのときまでに発表さ性と早期国際標準化を主張した．しかし二次元方式に対れていた 10 数方式の中で一番効率が高いと評価されたする他国の支持はなく，一時は標準化の検討の対象からことは大変うれしく，後の研究遂行の励みになった．

も外されかねず，「招かれざる客」の悲哀を感じるところとなった．これを懸念した日本代表は，二次元方式を基RAC 符号化方式の発明

本機能として固執することは危険と判断し，「 一次元方ディジタルファクシミリは図 2 に示すように画面を上式を基本方式とし，二次元方式はオプションとして継続

端から下端へ，左から右へ走査して得られる白または黒検討する」ことを提案し，辛うじて認められた［6］．二の画素で構成される．その画素数は A4 判当り約 200 万次元方式が首の皮一枚で生き残ったことになる．

画素（標準解像度）または約 400 万画素（高解像度）と

世界中のファクシミリが相互に通信できるためには単膨大である．これを 4.8 kbit/s 程度の電話回線でそのま一標準が必須であった．そこで日本はまず，国内での一ま送信すると 7 分または 14 分かかってしまう．そこで，本化作業を開始した．国際的にも通用する方式への対策

符号化走査線（図 2 では走査中の走査線）のように同一が練られ，その結果，KDD 提案の RAC 方式と NTT 提色の連続する画素の数（ランレングス）を符号化する一案の EDIC 方式の特長を取り入れ， 圧縮率も両方式を次元符号化（MH：Modified Huffman）方式がまず開発上回る統一案を 1978 年 6 月にまとめた． この方式をされていた．しかし，この方式では情報量削減が不十分

READ 方式［4］と命名し，1978 年 12 月の CCITT 第で A4 判を 1 分程度で送ることができなかった．そこで

14 研究委員会（SG ⅩⅣ）会合に正式寄書として提出した．

直前の走査線（参照走査線）の情報も利用して符号化す
る，いわゆる二次元符号化方式が注目された．図 2 から国際評価試験と国際標準化も分かるように，符号化走査線の変化画素（黒から白ま

CCITT において一次元方式の標準化が MH 方式で決たは白から黒への変化画素）はその直上の参照走査線（既着すると，それまで関心を示さなかった欧米諸国も次第に符号化済み）の変化画素とほとんど同じ位置に存在すに二次元方式の有効性に着目するようになり，具体的なることが多い．すなわち，左に 1 画素のずれ（−1），ず方式も提案されるようになった．それらは RAC 方式にれがない（0），右に 1 画素のずれ（＋1）という状態が全似た相関性を用いた方式，複数走査線の情報をまとめて変化画素の 75 〜 80％を占めていることを突き止めた．

符号化する方式などである．具体的な提案機関は日本，

このずれを発生頻度に基づきエントロピー符号化するこ

IBM，AT&T，英国 BPO，西独，3M，及び XEROX でとが RAC 方式の原理である．

ある．
主走査

副走査

国際

そこで，各方式間の優劣を比較するための評価項目をREAD 方式を含め上述の七つの二次元符号化方式が評価直前の走査線
走査中の走査線

図2

−1

0

0

めた．評価項目は，圧縮率，伝送誤りの画質への影響，
方式の複雑さ，装置化コストなどである．最終的には，

この部分を拡大

ずれの長さ −1

定め， 新たな方式提案の締切を 1979 年 3 月末日と定＋1 ＋1

RAC 符号化方式の原理

国際標準化への道

試験に参加した．
この七つの二次元符号化方式の比較評価に関する議論の中で装置化の容易性と受信画像の品質保証がクローズアップされ，国際実験が同一条件の下で実施されることになった．世界的規模での評価試験の結果，符号誤りの1970 年代前半，国際標準方式を定める CCITT では，影響は各方式間で大きな有意差はなく，READ 方式はア

符号化方式の標準化には時期尚早という雰囲気が強く，ルゴリズムがやや複雑であるとされた．しかし，圧縮率標準化するにしても一次元方式で十分という空気が強が最も高く，商用化の実績もある READ 方式を軸に議論

開発物語：日本発国際標準：地球規模で普及するディジタルファクシミリ 〜電話網ファクシミリの研究開発と国際標準化〜

71

が進んだ．そして，最終的には，READ 方式に若干の修である．図 3 に示すように，受信側は伝送誤りの有無を正を施し，装置化の容易性を実現した MR 方式が世界単フレームごとにチェックし，誤りを含むフレームのみの一の国際標準二次元符号化方式として採択された．

再送を要求し，結果的に誤りのないフレームのみを受信する．この手順により，電話網ファクシミリの信頼性，

受信画像の品質保証

すなわち受信画質が格段と向上した．これも実用化の観ところで二次元方式にも弱みがあった．二次元方式は点から重要な技術の一つである．

高能率である反面，符号化された信号に誤りが生じると地球規模での普及

その悪影響がその後の情報に波及し，再生画面に乱れが生じたり，場合によっては再生できないこともあった．

「MR 方式」 という名称は国際標準方式を記述した

これに対する抜本的対策として，筆者らは HDLC（High-CCITT 勧告 T.4 には一切現れず，単に「 二次元符号化

level Data Link Control）手順をファクシミリ通信に採方式」と表現されているにすぎない．膨大なエネルギー

用することを CCITT に提案した．後述の再送訂正方式と時間を費やした関係者にと っては何とも素っ 気ないである．しかし当時の伝送誤りに対する理解は不十分でが，国際標準方式は利用者相互の通信を確保するためのあった．すなわち，日本が提案した再送訂正方式ではなものであり，固有名は控えるとの視点からは，むしろこく，K 走査線（K＝2 または 4）ごとに一次元方式を挿入の方が透明性があり中立的である．その二次元方式は一し，信号誤りの影響を，一次元方式で符号化された走査次元方式のオプションと位置付けられ，辛うじて日の目線までの数走査線以内に抑えようとするものであり，こを見たが，その後のファクシミリは専ら二次元方式が使の方式が国際標準［11］となってしまった．

われている．二次元方式が「招かれざる客」から「主客」

しかしこの方式では回線の状況によっては，受信されの地位を勝ち取り，一次元方式との立場を完全に逆転した文書が読めない事態も生じる結果となった．ディジタ

た．図 4 は G3 ファクシミリが国際標準化された 1980

ルファクシミリが急激に世界的規模で普及するにつれ，

年以降急激に普及したことを示す．当初はビジネス用が受信文書に乱れのない高品質のファクシミリ通信が求め主流であったが，図 5 から分かるように，1990 年ごろ

られるようにな った．実際，日本の提案からおよそ 10
年後，欧州から誤り訂正方式の提案があった．この提案

生産台数
（万台）
1,400

に日本はもちろん反対はしなかった．ただ「もっと早く

1,200

導入すればファクシミリサービスの向上がもっと早く図1,000れたのに」という思いが胸をよぎ ったのも確かである．

800

これが現在の ECM（Error Correction Mode）方式［11］

600

受信側

0

年度

図4
再送要求信号フレーム 0 1 2 3
○×○×

……
……

255
○

普及率（％）
70

第 1 フレーム（再送）
第 3 フレーム（再送）部分ページ信号
再送要求信号×フレーム 0 1 2 3
○×○○

……
……

60
50
40

255
○

30

第 1 フレーム（再々送）部分ページ信号
正常受信確認信号

図3

72

ディジタルファクシミリと複合機の生産台数（含海外生産）（出典：情報通信ネットワーク産業協会）

G3 ファクシミリの誤り訂正（ECM）方式

20
10
0

1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009

第 255 フレーム
部分ページ信号400
200

×：誤り検出

×
×

…

ブロック

第 0 フレーム
第 1 フレーム
第 2 フレーム
第 3 フレーム

複合機

1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008

送信側

ディジタルファクシミリ

図5

ディジタルファクシミリの国内家庭普及率（出典：内閣府「消費動向調査」）
通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

からは，家庭にも普及し始め，最近では国内の家庭への普及率は 60％ほどになっている．世界中で使用されている数億台というファクシミリが簡単な操作で「相互通信」できるゆえんは，符号化方式の発明，国際標準化の達成，及び容易な装置化を目指した生産技術の向上にあり，各種技術が 160 年かけて結集した結果といえよう．

研究者冥利
提案した当時はほとんど顧みられなかった二次元符号化方式や誤り訂正方式が，現在，ほとんどすべてのファ
クシミリ端末や複合機に実装されている．年間生産台数
も 1,000 万台を超え続け，ファクシミリは情報社会に不可欠な存在となっている．160 年の眠りから覚めた巨人が走り出したといえよう．
研究を開始するに当たって掲げた三つの研究目標をす
べて達成し，国際標準化にも成功した．筆者らが自分で書いた英文や図表が国際標準（勧告 T.4）に掲載されていることは大変名誉なことである．この一連の研究開発，
国際標準化活動により，内閣総理大臣発明賞（発明協会）［4］ 結城皖曠，山田豊通，山崎泰弘，若原恭， ファクシミリ信号の READ 符号化方式， 画電学誌，vol. 8,
no. 4, pp.265-275, Dec. 1979.
［5］ CCITT Recommendation T.4， Standardizationof Group 3 Facsimile Apparatus for Document
Transmission, 1980.
［6］ 寺村浩一， デジタルファクシミリ標準化に向けて，
画電学誌，vol. 9, no. 3-5, 1980.
［7］ 画像電子学会 編，ファクシミリ史，p.55，画像電子学会，
東京，1997.
［8］ 画像電子情報ハンドブック編集委員会，画像電子情報
ハンドブック，東京電機大学出版局，東京，2008．
［9］ 山崎泰弘，電子情報通信技術史―3.4

G3 ファクシミリとその符号化の標準化，コロナ社，東京，March
2006．
［10］ Y. Yamazaki, Y. Wakahara, and H. Teramura, Interline coding of digital facsimile signals,

PictureCoding Symposium（PCS 77），Tokyo, Japan,
pp.37-38, 29-31, Aug. 1977.
［11］ CCITT Recommendation T.30， Procedure forDocument Facsimile Transmission in the General
Switched Telephone Network,

1988.

［12］ 山崎泰弘， 流行と個性―若き研究者にキラリと光る
個性ある研究を期待する， ATR Journal, vol. 16, p.1,
Aug. 1994.

をはじめ，科学技術庁（現 文部科学省），逓信協会，本会，
画像電子学会，ITU 協会等の関係する諸機関・団体から様々な表彰を受けた．まさに研究者冥利に尽きる光栄なことである．このような結果が得られたのは，御支援頂いた関係者の御協力の賜と深く感謝している．特に，研究開発の初期段階から鋭い洞察に基づく御指導と暖かい
励ましを頂いていた中込雪男博士，（故）寺村浩一博士，
服部尚彦様に心よりお礼を申し上げる次第である．
最後に，若い研究者には，科学技術創造立国の担い手として，「キラリと光る個性あふれる研究」［12］を期待
したい．研究は常に競争であり，世界一を目標とすべきで，キラリと光る個性あふれる取組みがあって，初めて新科学技術の飛躍的な創造的発展と社会に大きく貢献できるのである．研究者としての充実感や達成感を目指し

山 崎 泰 弘 （正員：フェロー）
昭 43 東大・工・電気卒．昭 48 同大学
大学院博士課程了．同年，KDD 入社．
以来，国際ファクシミリ通信，音声翻訳通信の研究及び国際標準化活動に従事．KDD 研究所次長，ATR 音声翻訳通信研究所社長，東海大・電子情報教授などを歴任．CCITT SGVIII（テレマティ
クスサービスのための端末装置）副議長，JBIG（Joint Bi-level Image expert
Group）議長などを務めた．内閣総理大臣発明賞，本会業績賞，科学技術庁長官賞，前島賞，画像電子学会 10 周年記念論文賞，
画像電子学会業績賞，日本 ITU 協会賞などを受賞．画像電子学会
元会長，同学会フェロー．工博．

て日々努力を重ねて頂ければ幸いである．
文 献［1］ KDD, Proposal for Redundancy Reduction Techniqueof Digital Facsimile Signals, CCITT Contribution G3,
no.18, 1975.
［2］ 若原 恭，山崎泰弘，寺村浩一，中込雪男， ファクシ
ミリ信号の変化点相対アドレス符号化方式の圧縮率，
画電学誌，vol. 5, no. 3, pp. 92-101, Sept. 1976.
［3］ 山田豊通，結城皖曠，ファクシミリ信号の境界差分符号化方式，信学会画像工学研資，IE76-69, 1976.

若原恭 （正員：フェロー）

昭 47 東大・工・電気卒．昭 49 同大学大学院修士課程了．同年，KDD 入社．
平 11 東大教授．ディジタルファクシ
ミリ，国際ゲートウェイスイッチ，ネッ
トワーク工学，通信ソフトウェア，情報セキュリティ等に関する研究開発に従事．内閣総理大臣発明賞，前島賞，本会論文賞，画像電子学会 10 周年記
念論文賞などを受賞．工博．

開発物語：日本発国際標準：地球規模で普及するディジタルファクシミリ 〜電話網ファクシミリの研究開発と国際標準化〜

73

連載
企画

ストックホルム滞在記

第1回

ストックホルム

滞在記

京都大学

山本高至

～困ったこと・予想外だったこと～

Koji Yamamoto

は自治体が持っており自由な開発が制限されていることが一

1. ま え が き因のようです．このため，家は不足気味と感じましたが，野私は 2008 年 4 月より 1 年間，財団法人電気通信普及財団

原はたくさんありました．

より長期海外研究援助という助成を受け，スウェーデン・王立

部屋を借りたい人の多くは，インターネットの掲示板のよ

工科大学（Royal Institute of Technology，略称 KTH）の Jens

うな専用サイトで見つけるとのことでした．
「貸したい人」リ

Zander 教授の研究室にて在外研究を行いました．その経験をストと「借りたい人」リストがあり，お金を払って入会すると執筆する連載の機会を頂きましたので，今回は滞在中に特に「借りたい人」リストに書き込んだり，「貸したい人」リスト

困ったことや予想外だったことについて執筆させて頂きます．

の連絡先が見られたりするようになるものです．

王立工科大学にはストックホルム中心部を初めとして複「貸したい人」リストから物件を見つけて連絡するのが早い

数のキャンパスがあり，当研究室のあるキャンパスはストッとまず考えるのですが，前述のとおり家は不足気味で貸し手

クホルム中心部から地下鉄で 20 分程度のシスタ（Kista）と市場の上に何人もが応募するそうで，スウェーデン人以外だいう町にあります．シスタはエリクソンの本社があることでと最初から厳しいのが現実．私も幾つかの物件に連絡が欲し

有名で世界的企業の支社も多く，スウェ ーデンのシリコン

いと書き込みましたが，なしのつぶてでした．

バレーと呼ばれることもあります．日本で言えば，横須賀リ
サーチパークに大学があるような環境だと思います．

2. 家

探

実は簡単なのが「借りたい人」リストに自分の条件を書き込むことだと教えられました．私も自分の顔写真付きで載せました．確かに連絡はくるのですが，初めはこちらの条件をし無視したものばかり連絡がきて焦りが募りました．ストック

滞在中で一番困ったのが最初の家探しでした．私のようなホルムなので当然と言えば当然ですが，4 月なのに雪が降り訪問者のために安く借りられる月極めのホテルもあるようでだし気分も暗くなる一方．周りの人に相談すると，「日本人のしたが，予約が一杯で取れませんでした．到着して 10 日間

行動が良いことは世界的に知られているから貸してくれるは

分は安い簡易的なホテル（4 LDK のアパートの各部屋に鍵をずだ」などと慰めてくれました．

付けただけの数部屋のもの）を予約してもらっていましたが，

結局 1 週間ほど経って，現地の日本人から部屋の一室を貸

その後は自己責任で探せとのこと．もちろん，研究室のほかしてもよいとの連絡をもらい，そこに決めました．バスで大の研究者や学生がいろいろアドバイスをしてくれました．

学まで 15 分ほど，ストックホルム中心部にも電車で 15 分ほ

驚くべきことに，ストックホルムの不動産屋というのは売どと，地理的にも好条件でした．スウェーデンには，窓際に買だけで，賃貸を扱う業者はないとのこと．なお，アパート

服を干してはいけないことをはじめとして様々な不文律があは中古でも値下がりすることが少なく，アパートを借りるくり，そういったことを教えてもらうにも良かったです．また，らいならお金を借りて買ってしまった方が得だということでプリペイドではできない無線データ通信の契約は住民登録後した．就職する際にはアパートを買ってしまう人が何人もい

7 か月経る必要がありましたが，代わりに契約してもらうこました．値下がりしないのは，ストックホルムの多くの土地ともできました．

研究室のある建物の外観と内観．

74

ストックホルム中心部のキャンパス．

駅から大学への道．4 月なのに雪．

日本のデータ通信端末と見た目も製造元
も同じ．

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Report

左奥に見えるのがシスタにあるサイエンスタワー．
シスタを一歩出ると，野原や牧場が広がる．

スーパーのセルフレジ．バーコードの付いていない
野菜・果物は買うのが難しい．

夏休み期間の始まりにある，国旗の日という祝日のイベント．

日本人が多いとは思えないストックホルムで日本人に助けプールがそれぞれの町にあるようで，昼休みに大学の近くのられるとは思いませんでした．海外の人と仲良くなるのはも

プールに行ったり，帰りに家の近くのプールに行ったりしてちろん必要とは思いますが，海外で生活するに当たっては日いました．サウナも付いていて，そのあたりのおじさんや子

本人同士の連帯というのも重要だと感じました．

供など，大学とは違う人たちとの交流もできました．

3. お

しかし，夏休みだから張り切って泳ごうと思って行ったら，金

1 か月半休みだと書いてあったのです．ヨーロッパの人は夏休次に困ったのがお金です．電気通信普及財団より頂いた渡みをきちんと取ることはよく知られていると思います．とは航費と滞在費は米ドル，スウェーデンの通貨はスウェーデン

いっても，夏休みにプールが休みだということには驚きました．

クローナ（SEK），そして前払いに使ったのは円ですから，そ大事な夏休みに行く場所はプールではないようです．このあたの間の為替相場が問題になります．2008 年は歴史に残る金りは感覚がずいぶん違うなと思いました．夏でも朝方やボート

融危機の起こった年で私には予測できない変動が多すぎ，かに乗るときなどは薄手のコートを持っていった方がよい気候でなりの為替差損が発生しました．

すから，夏にプールという概念がないのかもしれません．

結果 か ら言 う と，2008 年 の間 に，1SEK が 18 円 か ら更に驚いたのは，大学に一番近い地下鉄の駅にあるスーパー

11 円に暴落しました．体感的には半分です．それまで SEKが夏休みに改装のため閉店したことです．スーパーぐらいならはユーロにほぼ連動していて安定していたのですが，アイ

ほかにもあるのですが，閉店になったスーパーには郵便カウン

スランド通貨危機の余波でユーロが下落し，ユーロ以外のタが併設されていて，閉店中の郵便業務は別の郵便局に行け

ヨーロッパ周辺通貨はユーロに対して更に下落しました．ス

とのことでした．しかし，スーパーの郵便カウンタでしか買え

ウェーデンに行った当初は日本で発行したクレジットで支払ない小包の箱などがあるのです．買うとなると，別の町のスーいをしていましたから，円が安いうちに SEK を円に替えてパーに行くしかありません．このあたりは，合理化しすぎて不しまったようなものです．

便に感じました．

それだけならまだよかったのですが，電気通信普及財団より渡航費と滞在費として頂いた米ドルを SEK に交換したタ

5. む

す

び

イミングが悪かったのです．渡航当初の私は，2007 年から外国に滞在するとこのような大きな問題はもちろんのこ

続くサブプライムローン問題により単にドル安が進んでいると，日常的にも「日本ならこんなに問題は起こらないのに」とという認識だけで，アイスランド通貨危機を深く認識してい思う細かな問題が多く発生します．その場では困り果てるこ

ませんでした．2007 年の夏ごろまで 1 ドル 7 SEK 以上でしとも多いのですが，後から考えると少々のことでは動じなくたが，2008 年の春は，過去 5 年間でも最も対 SEK でドルがなりましたし，話のネタにも困らなくなり，滞在して良かっ

安く，1 ドル 6 SEK 程度でした．仕方がないので，必要な分たと確信しています．

だけ少しずつ SEK に交換し，ドル高を待っていました．ようやく 2008 年秋に 1 ドル 7 SEK までドル高になり，それ以上ドル高にはならないような傾向に見えたので，一気に SEKに替えたのですが，アイスランド通貨危機の影響は収まらず，最終的には 1 ドル 9 SEK までドル高になり，結果的に SEKを高づかみしたことになりました．

4. 夏

休

み

私は水泳とサウナが好きなので，プールに週 1，2 回行っていました．小・ 中学校のプールも兼ねているような安い

山 本 高 至（正員）2005 京大大学院情報学研究科博士課程了．同年同大学大学院情報学研究科助手（助教）．2008 ～ 09 スウェーデン王立工科大学客員研究員．博士
（情報学，
京大）
．
マルチホップ無線ネットワーク，スペクト
ル共用システム，ゲーム理論の応用に関する研究に従事．2006 エリクソンヤン
グサイエンティストアワード，2008 本会
学術奨励賞受賞．IEEE 会員．

若者よ！世界にでよう！～ストックホルム滞在記～〔第 1 回〕困ったこと・予想外だったこと

75Reports and Comments

報

告無線設備試験認証の技術課題と関連研究会活動報告
次世代無線設備試験認証技術
時限研究専門委員会前委員長

笹岡秀 一

Hideichi Sasaoka

1. ま え が き

2. 技術基準適合証明制度の概要と歴史

近年，移動通信をはじめとする無線通信の普及・発展

技術基準適合証明制度は無線局免許事務の簡素合理化には目覚ましいものがあるが，限られた電波資源を有効と申請者等の利便性の向上を目的とし，電波法第 38 条に活用するためには，使用する無線機器が無線規格に合の 6 等において定められている．この制度は携帯用，車致したものであることが大前提となる．これは，無線局載用等の小規模な無線局の増加に対応して昭和 56 年

免許の審査にかかわるものであるが，無線局免許事務の（1981 年）5 月に設けられた．これを受け，財団法人無簡素合理化と申請者の利便性の向上のため，電波法に基線設備検査検定協会（現在の財団法人テレコムエンジニ

づく特定無線局設備の技術基準適合証明（技適）制度が，アリングセンター）が船舶電話，航空機電話，自動車電

昭和 56 年（1981 年）に導入された．また，それを実施

話，SSB 無線設備，F3 無線設備及び無線標定の機器のする証明機関が指定（後に登録）され，特定無線局設備

指定証明機関の指定を受け，これらの機器の技術基準適の試験認証を行ってきた．

合証明業務を開始している［1］，［2］．

制度発足以降 30 年弱が経過し，対象とする特定無線

その後，技適の対象はアナログ無線設備からディジタ

設備は，種類が多様になるとともに，より高度なシステ

ル無線設備に広がっている．ディジタル無線設備においムが登場してきた．具体的には，従来のアナログ方式ては広帯域化への対応や複数アンテナ送受信システムでに加えて，ディジタル方式の登場，アンテナ一体型機器の空中線電力の測定法などに対応している．

の登場，陸上移動通信システムの世代（2G, 3G, 3.5G,

平成 15 年の電波法の改正により， 技術基準適合証

3.9G）の進歩，高速化・広帯域化の進展，複雑な通信制

明・工事設計認証の分野において「指定証明機関」から御を行う無線機器の登場，電子機器内蔵型の無線機の登「登録証明機関」に移行され，一定の条件を満たせば登録場，複数アンテナ送受信システムの登場などである．

証明機関になることができるようになった．現在，以下

このため，新システムに対応した技適の試験法の開発の 11 法人が登録証明機関として登録を受け，業務を実と測定技術の進歩が必要となる．しかし，これまでは登施している．

録証明機関の技術者， 無線機器メーカや無線計測機器（財）テレコムエンジニアリングセンター（TELEC）（財）日本アマチュア無線振興協会（株）ディーエスピーリサーチ（株）ケミトックス
テュフ・ラインランド・ジャパン（株）（株）アールエフ・テクノロジー（株）UL Japan（株）コスモス・コーポレイション
テュフズードオータマ（株）（株）ザクタテクノロジーコーポレーション
インターテック ジャパン（株）

メーカの技術者，公的研究機関や大学のわずかな研究者など限られた専門家で技術的な検討を行ってきた．このような状況から，関連分野の研究者・技術者の交流・連携を活発にし，無線設備の測定技術の向上を図るため，「次世代無線設備試験認証技術時限研究専門委員会」を設
立し，研究会活動を行っている．
本稿では，無線設備試験認証の技術的課題について述べるとともに，研究会活動への期待を示す．

76

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

Reports and Comments

3. 技術基準適合証明等における無線設備の特性試験方法の概要

ハンドオーバ等の試験が規定される．また，2.4 GHz 帯
高度化小電力データ通信システムでは，ホッピング周波

技術基準適合証明等の制度では，無線設備のうち小規数滞留時間や拡散率なども規定されている．図１に，現模な無線設備（特定無線設備：免許不要局 17 種別，包在運用されている技術基準適合証明等における無線設備

括免許対象局 37 種別，その他免許局 84 種別）についの相互動作試験システムの概観を示す．

て，登録証明機関にて技術基準適合証明または工事設計の認証（以下，技適等）を受けることにより，無線局の免許申請において簡易な手続きとすることができる．こ4. 無線設備試験認証の技術課題の場合に実施すべき特性試験の方法は，「 特定無線設備

技適の対象とする無線設備の進歩に伴ってその試験法の技術基準適合証明等に関する規則（以下，証明規則）」も改良されてきたが，必ずしも十分でない面もある．まで無線設備ごとに定められている．

た，今後の無線設備の更なる進展を考えると技術課題も証明規則で定められている特定試験の項目として，構内無線 950 MHz 帯移動体識別（RFID）の例を示す．
（1）構内無線 950 MHz 帯移動体識別に関する試験項目
ア 周波数の偏差イ 占有周波数帯幅
ウ スプリアス発射または不要発射の強度
エ 空中線電力の偏差
オ 隣接チャネル漏えい電力
カ 副次的に発する電波等の限度
キ 送信時間制限装置
ク キャリアセンス機能
ケ 送信空中線の絶対利得多い．以下に思い付く技術課題を示す．
（1）通常の運用形態と動作状態での試験の実施
課題の一つは，無線機器の通常の運用形態や動作状態において測定することである．ここで，通常の運用形態
における特性測定とは，例えば，① アンテナ一体型の無線機器や電子機器内蔵型の無線機器はそのままの形態で測定すること，② 送受一体動作するシステムはそのままの形態で測定すること，などである．このような測定は測定上の制約があるため，解決すべき課題が生じる．なお，①の課題については，財団法人テレコムエン
ジニアリングセンターの調査検討会において検討されている．図２は，アンテナ一体型無線機器の放射電力測定
系の一例である．本時限研究会での発表には，これに関連の研究が含まれていた．

（2）その他
無線設備の試験項目として共通な項目は，上記ア〜カ

一方，通常の動作状態での特性測定とは，例えば，受の試験項目だが，その他の項目として DS-CDMA 携帯

験機器を特別な動作モードに設定しないで測定すること

無線通信陸上移動局（W-CDMA 端末）では，送信速度，である．ここで，動作状態には，送受信のバースト動作，搬送波を送信していないときの漏えい電力，比吸収率，変調状態，送受信の通信制御などが含まれる．このよう発着呼動作，空中線電力制御（オープンループ制御等），

な測定を可能とするには，特性測定を行う測定器の機能

図1

総合動作試験システム（TELEC 提供）

無線設備試験認証の技術課題と関連研究会活動報告

図2

アンテナ一体型無線機器の放射電力測定の様子

77Reports and Commentsと無線通信機の機能（受信機器の動作状態の検出と同期，

S パラメータ測定に関する最新動向，S パラメータ測定

通信制御機能など）が融合した測定システムの開発が課の基礎，アンテナ校正，OTA 測定技術，不確かさ評価

題となる．

に関する講演が行われ，無線設備試験認証技術に関する（2）実用的な試験法と測定精度の両立

基礎知識及び最新動向を共有することができた．

技適の測定法は，技術基準を確認できる測定精度を有2010 年総合大会で行われたパネルディスカッション

するとともに，実用性と経済性に対する配慮も必要であ「無線設備認証試験技術の現状と将来展望」においては，る．このため，単に高精度測定を目指すのではなく，ま以下の課題が指摘された［3］．

た，簡易測定法を目指すのでもない．この観点から，従来から変わらぬ基本的な技術課題は，新しい技術基準に対して既存の測定器では十分な精度を確保する工夫である．また，別の技術課題は，短時間内で実施可能な簡易測定法と時間を要する高精度な測定とを併用することにより，効率的な測定システムを構築することである．

・海外規格との整合性をとるための国際的な戦略の構築
・規格適合及び測定系の不確かさについての検討，
トレーサビリティの整備
・実際の人体で使われている状況の試験に関する更なる検討
・測定のコストダウン（機器コスト及び時間の削減）
・より高い周波数帯への対応

6. む す び
図 3 パネルディスカッション「無線設備認証試験技術の現状と将来展望」（左から，著者，宮本雅史氏（アンリツ），中野雅之氏（KDDI 研究所），中川永伸氏（TELEC），小見山耕司氏（産業技術総合研究所））

無線設備の高度化・複雑化の傾向は今後とも断続的に進行すると考えられるが，それに伴って無線設備試験認証技術も進化しなければならない運命にある．例えば，現在の技術基準適合証明においてはアンテナ端子での測5. 研究会のこれまでの活動実績と今後定を原則としているが，アンテナ一体型の無線機器のよ
うに，その原則を適用できない場合，すなわち，通常の次世代無線設備試験認証技術時限研究専門委員会で運用形態と動作状態に対応した測定技術・試験法を開発

は， その活動を平成 20 年 5 月から開始している． 年する必要があろう．また，それらには実用性と経済性も4 回の研究会の実施，総合大会及びソサイエティ大会に合わせて問われる．関連の研究者・技術者の交流・連携

おける企画セッション（チュートリアル講演，パネル講を活発にするためにも，次世代無線設備試験認証技術時演）を実施している．これまでの約 2 年間の活動を通し

限研究専門委員会の継続的な活動に期待したい．

て，研究会では，約 40 件の発表が行われている．ここで，発表の分野別の内訳は，①全放射電力測定を主とした放射電力測定（35%），②各種のアンテナ特性の測なお研究会の開催予定等は次の URL を参照されたい．
http:/www.ieice.org/cs/act/

定（20%），③ SAR（比吸収率）関連の測定法（12.5%），

最後に，本研究会は財団法人テレコムエンジニアリン④無線設備測定の全般・概要（10%），⑤電磁界に関すグセンターの公益的調査研究助成（研究集会）を受けてる測定（7.5%），⑥無線設備の総合測定（7.5%），⑦雑音

行われたものである．

測定（7.5%）であった．発表分野から，本時限研究会においてはアンテナ一体型無線機の特性測定について大きな成果があったといえる．その反面，新しい無線方式を用いた無線通信機器の特性測定法の開発や測定法の改良に関する発表は比較的少なく，今後の技術課題として残る．また，総合大会及びソサイエティ大会においては，
78

参考文献［1］財団法人無線設備検査検定協会，MKK20 年の軌跡，1998．
［2］財団法人テレコムエンジニアリングセンター，TELEC30
年の軌跡，2008.
［3］2010 年信学総大パネルセッション，BP-5. 無線設備認証
試験技術の現状と将来展望，2010.

通信ソサイエティマガジン No.14［秋号］2010

移動通信のデータ速度はどこまで上がるか？（パート 3）
通信ソサイエティ副会長

尾上誠蔵

・昔，2G ( 第 2 世代 ) で 9.6 kbit/s のサービスを高速データ通信と呼んだのは今考えると恥ずかしい．
・3G（第 3 世代）標準化の初期段階で，合意された
2 Mbit/s の速度は必要ないという議論もあった．
・当時はデータ速度の需要の調査がなく，自分の職場でのアンケート調査を必要性の説明に使った．
・今は Mbit/s 級の技術競争になっている．
・1 T（テラ）bit/s もいつかは達成される日が来るかもしれない．
・4G（第 4 世代）に至るまでの 3G の発展シナリオを描いていきたいと考えている，と締めた．
最後の締めは，今で言う LTE（Long Term Evolution）

タイトルの話題の前に通信ソサイエティ副会長（会員の構想を考え始めたころなので見通しを持って書い事業企画 ･ 財務担当）として思うことから始める．20

た．1 Tbit/s の話は無茶な話でそんなの原理的に不可能

年以上も前の若かりしころ，私も信学会の研究会や大という意見をもらうと思って書いたが今のところそう会で研究の発表をしていた．そのころは学会があるのいう意見はもらっていない．先の解説論文でどれだけが当たり前で，だれが何をして成り立っているか考え無茶な話かが明確であろう．

たこともなかった．ひょんなことから副会長を引き受

パート 2 は一年ほど前に書いた社内向けメッセー

けたが，いろいろな人の多くの労力で学会が成り立っ

ジで一般に公開されない．要約としては，2004 年ごていることを実感した．昨年，IEEE ComSoc 等とのシ

ろに 4G のスムーズな導入を目指して，まず 3G を進スターソサイエティ協定の継続が難しい状況に陥った．

化させようと Super3G の提唱を始めたとき（LTE の標

そんな折，たまたま見た信学誌 (vol. 92, no. 5, 2009）に準化開始を働きかけたとき），欧米のオペレータは 3G

この協定を最初に締結するときの経験談 (pp. 373-376)

投資のリターンを得る前に 4G なんて言ってもらってを発見した．大げさかもしれないが，感動的な話で先は困ると拒絶反応もあったこと，その LTE が今や多く人が切り開いた道を閉ざしてはいけないと強く思った．

のオペレータが採用を表明し，将来の技術の主流にな

私の今の立場であった当時の副会長ともこの話をさせろうとしていること，3G 導入初期の教訓を生かしてて頂いた．結局，その後の多くの人のおかげでシスター

LTE の戦略を考えていること，を書いた．

ソサイエティ協定は継続することができた．

さて，タイトルの問に明確に答える完結編は先送り

以上が本題で，ここからが余談かもしれないが，タにして，パート 3 では世代の呼び方を話題にしたい．

イトルの話題に入る．なぜタイトルにパート 3 が付く

パート２の要約に書いたように，欧米では 4G というかというと，2004 年に自社の技術誌（NTT DOCOMO

言葉を嫌っていたにもかかわらず，LTE のことを 4G

テクニカルジャーナル，vol. 12, no. 2）の巻頭言に同じと呼んでいる．昔と言っていることが違うじゃないか

タイトルで寄稿し，その後も別の社内向けメッセージと欧州のあるオペレータの人に聞いたが，思ったよりでパート 2 を書いたからである．

良い技術ができたので，といううれしい答だったので

巻末言を依頼されて何を書こうかと通信ソサイエ

それ以上は突っ込まなかった．今は，マーケット（ユーティマガジンを眺めているとまた面白い記事を発見

ザ）を向いた話をしているのだろう．一方，投資家，した．超高速無線通信の小特集 (no. 11［冬号］2009)

アナリストに向けては 4G という言葉は未だに大きなで「無線通信はどこまで高速化できるか？」というタイ投資を伴うという印象を与え評判はよろしくない．確

トルの解説論文 (pp.12-21) である．その解説論文に信をもって新技術に挑戦するときも，その妥当性を主

は高速化がどこまで必要か，どこまで可能か，という張するためには同じことを言うにしても相手に応じてことが技術的に論じられている．

説明方法を変えたほうがよいということである．

私が昔書いた巻頭言は巻頭言だけあって，ただのお最後に，会誌，論文誌，マガジンなど，すべて読み話であった．パート 1 のいくつかのポイントは次の通すのは無理であるが，関心を持って見ていると面白

通信ソサイエティマガジン［2009 SUMMER］
とおりであった．

い論文記事を発見できることを付け加えたい．

79

from EDITORS
B-plus の評判はどうなのかな，と気になっているのですが，先日，ある方とお会いしたとき（ベテランの方です）「マガジン，面白いね．読ん，でるよ」と言われました．
「気楽に読める．技術の話だけでなく，情報通信の歴史とかが面白い．
記憶のリフレッシュになる」そうです．ベテランの方に，そのように評価されることはありがたいことです．

2010 年 8 月 25 日 印刷 2010 年 9 月 1 日 発行

（K.Y.）

過 去 の 成 功 体 験 に 基 づ い た 人 々 の 発 想 が，
1990 年代以降の日本の低成長率の大きな要因
であると指摘する意見が出ています．混乱する

Editorial Board
編 集 委 員 長 山崎克之
編集副委員長 菊間信良   山岡克式
編 集 委 員 赤埴淳一   朝香卓也   岩井誠人
小瀬木滋   小野文枝
河東晴子   佐波孝彦
関屋大雄   高橋応明
戸出英樹   西本 浩
ベンジャブール・アナス
南 憲一   三宅 滋

世界情勢において，日本に残された時間的猶予は余りなく，あらゆる分野で，各自の立場を超えた抜本的な発想の転換が本当に求められている時期に来ていると感じています．

（M.M.）

大学における電気情報系の人気が落ちているのを実感しています．理工系の論理的思考力の重要性や魅力をアピールするとともに，本会の研究分野を将来の先端技術の「主演賞」，あるいは「助演賞」として今後も位置付けてもらえるよ
う努力したいと思います．

（H.T.）

  翁長 久  清水 聡  橘 拓至  長谷川輝之  馬杉正男

大槻知明
神尾享秀
庄木裕樹
辻 宏之
濱辺孝二郎
松田崇弘

Next Article
2010 年冬号（第 15 号） 2010 年 12 月 1 日 発行
私の研究者歴池田博昌

子どもに教えたい
通信のしくみ自動改札機のしくみ

小特集

電波がムーンウォーク！？

～メタマテリアルとは？  EBG とは？～

この国の暑さと湿度には閉口する．不快なだけで済めばいいが，毎年体調不良にまで見舞われる．
更に電子機器まで不調を訴えるようになる．一昨
年は PC を買い換え，去年は故障修理に出した記憶がある．この季節は仕事をするなと，青い空の向こうで太陽が誘っているようである．

（M.T.）

2 年の留学を終え，編集作業に復帰しました．
そして，今号より新シリーズ・ストックホルム滞在記が始まります．B-plus が刺激となって，一人でも多くの方が海外に興味を持ってもらえるとう
れしいです．
「若者よ，世界にでよう！」 （H.S.）
マガジン編集委員を仰せつかってから早くも１年以上が経ちますが，初めて小特集の中の一つの解説を担当させて頂きました．様々な技術が混在する通信分野において，最先端の技術を専門外の方でも分かりやすく書くというのは難しいものですが，マガジンの狙いを理解して御対応頂いた著者，校閲者の方々に感謝いたします．
（T.M.）
便利に使っている GPS は，人工衛星からの電波を利用しています．一方，渡り鳥が正確な方向を知る手段として，地磁気の利用説や星の利用説などいろいろあるようです．いずれにしても，位置や方向を知るという方法は技術的にも奥が深く興味深いと思いました．

（H.T.）

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 B-plus へのお問い合わせ】□御意見，御要望，入手など：b-plus@ieice.org□ホームページ：
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．ただし，（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：（社）学術著作権協会
170-0052  東京都港区赤坂 9-6-41  乃木坂ビル
Tel：03-3475-5618
Fax：03-3475-5619
E-mail：info@jaacc.jp
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．
著作権利用許諾については
http://www.ieice.org/jpn/service/tensaitokkyo/
発行者／ 木暮賢司
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：00120-0-35300
制 作／（株）エヌ・ピー・エス
111-0051  東京都台東区蔵前 2-5-4 北條ビル
  Copyright 2010 IEICE. All rights reserved.