学会と push 型の知識提供

通信ソサイエティ和文マガジンリニューアルに添えて和文マガジン編集委員長

山尾泰

今回は見慣れないタイトルの雑誌が届いたのだが，これは一体何だろう？ と思った人はいませんか？ 一方で
B-plus という名前，どこかで聞いたような気がする……？ という人も多いと思います．通信ソサイエティ和文マガ
ジンがリニューアルしました．タイトルが漢字から英文字になったこと，またこれを機に表紙デザインも写真ベース
からイラストベースへと一新したことで，「学術雑誌」という肩苦しさを払底し，より親しみやすい誌面を目指しました．いかがでしょうか？
通信ソサイエティの独立化を機に新しく和文マガジンが創刊されてちょうど 2 年になりました．B-plus という名前
は創刊当初に使用されていた名前です．商標に関係する問題から一時使用を控えていましたが，問題がクリアされ，
めでたく復活となりました．和文マガジンの創刊が決まった 2 年以上前には，新しい雑誌で，通信ソサイエティ独自
で，かつ読者の興味を引く記事が集まるのか？ という大きな不安があったと思います．しかし，通信ソサイエティが独立化で変わる，という一つのムーブメントの象徴として，また，特に若い技術者を重要なターゲットとしたという二つの点で，和文マガジンの創刊は大きな意義を持っていたと思います．この二つの方針と酒井善則前編集委員長のもと，新たに参集した編集メンバーの皆様は大変積極的かつアイディア豊かに記事の企画をしてきました．その結果，
この 2 年間の記事内容と読みやすさは，本部学会誌とは一味違うものになったと思います．先日実施いたしました和文マガジンに対するアンケート結果を本号で御紹介しておりますが，ほとんどの記事について読者から御支持の意見を高率で頂きました．これまでの執筆で多大な御協力を頂いた著者の皆様への感謝に加えて，編集メンバーの皆様にも改めて感謝の意を捧げたいと思います．
さて創刊の準備が進められていた当時，私は通信ソサイエティ会員の学会に対する意識や意見を集約するための大規模なアンケートを企画していました．このアンケート結果の企業会員からの回答で，最近の学会での発表が極めて専門的かつ高度になり，聞いてもよく理解できない，もっとチュートリアル的な内容の記事や講演があると役立つ，という意見が多数寄せられたことが気になっていました．学会は会員相互の自営的な組織で，学会活動に参加する ･しないは自由ですが，時間などの制約で学会活動への参加頻度が高くない多数の企業会員がいらっしゃることが事実としてあり，このような会員に対して学会としてどのようなサービスを提供すべきか，ということが気になっていたのです．
学会に集うのはその分野の学術 ･ 産業の発展に重要な地位を占める人たちであり，そういう人材を育てる場であることが学会の社会に対する重要な責務であると私は認識します．研究会や大会のような参加型の活動に加えて，学会からすべての会員へ push 型の知識の提供が可能な和文マガジンは，日ごろ学会活動への参加が困難な会員にとって，最新でかつ信頼度の高い知識の入手を可能にする有力な手段であると思います．
和文マガジンがこのような観点から，広くお役に立てることを願って止みません．これからも読者の皆様から通信ソサイエティ和文マガジン＜ B-plus ＞に対する積極的な御提案と御協力をお願いいたします．B-plus が（B-+）
から（B-++），更に（B-+++）に発展できるように．
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 巻頭言学会とpush型の知識提供 ― 通信ソサイエティ和文マガジンリニューアルに添えて和文マガジン編集委員長

山尾泰

4 私の研究者歴新しい電磁波論の開拓と電磁波工学の確立を目指して

熊谷信昭
14 新企画

子どもに教えたい通信のしくみ

携帯電話のつながるしくみ

上林真司
54 解説

論文の書き方術（番外編）〜査読報告書の書き方，
条件付き採録時の回答文の書き方〜

朝香卓也
60 連載企画

解説論文 新人研究者のためのネットワークシミュレーション―第 4 回

ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境 ―QualNet と Scenargie―髙木由美／太田

72 連載企画能／金田茂／髙井峰生ある編集委員の留学記（第 4 回）

アメリカの 4 大プロスポーツ観戦

関屋大雄

小特集

インターネットの経済学 ― コスト負担と中立性の課題と対策

解説
16 ネットワークインフラとしてのインターネットとその課題

酒井善則

20 ネットワークの中立性と競争政策

谷脇康彦

解説論文
29 情報循環システムとソーシャルウェア

曽根原

登

39 我が国のインターネットトラヒックの実態から見た

ネット中立性に関する問題点の考察
江崎浩

国際会議報告2008 IEEE 68th Vehicular Technology Conference: VTC 2008-Fall
概

要……49

LTE及びLTE-Advancedに関する研究動向……49
OFDMとOFDMA関連技術の動向……50
MIMOセッションの動向……51
協力中継ネットワーク技術の動向……52
コグニティブ無線の研究動向……53

通信ソサイエティからのお知らせ

この本をお勧めします―若手の技術者と研究者へ

和文マガジンアンケート結果報告
和文マガジン編集委員会……12

思考の整理学外山滋比古 著……77

波のしくみ―「こと」を見る物理学

佐藤文隆，松下泰雄 著……78

細野真宏の数学嫌いでも「数学的思考力」が飛躍的に身に付く本！
細野真宏 著……78

79 巻末言通信離れか

通信ソサイエティ会長 澤谷邦男
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．

新しい電磁波論の開拓と電磁波工学の確立を目指して
兵庫県立大学長
大阪大学名誉教授

熊谷信昭
Nobuaki Kumagai

電磁波論の誕生と電磁波工学の幕開け

は 1901 年（ 明 治 34 年 ）12 月 12 日 の こ と で あ る．
Hertz の実験から 13 年後，20 世紀の最初の年，日本

今を遡ること 145 年前の 1864 年に，イギリスの物理では日露戦争が始まる 3 年前のことである．20 世紀

学者 J. C. Maxwell は「電磁場の動的理論」（A Dynamicalの始まりは，電磁波の通信への応用とその本格的な事

Theory of Electromagnetic Field）という歴史的な論

業化への幕開けを告げるものであったということがで文を発表し，電磁波の存在を理論的に示すとともに，きる．このように，電磁波の実際的・工学的な利用は

光も電磁波の一種であるという，いわゆる「光の電磁まず通信への応用から始まり，それはそのまま電磁波波説」を提唱した．これが電磁波論のそもそもの原点

工学の主流的な分野として現在まで続いている．

である．それから 24 年後の 1888 年（明治 21 年）に，
ドイツの物理学者 H. R. Hertz は電磁波の存在を実験的に実証するとともに，その基本的な諸性質を明らか

4

電波通信の歩みと波長の変遷にした．Maxwell は既に世を去って 9 年を経ていた．

人類史上初めて電磁波の人工的な発生と検出に成功

更に，Hertz は多くの理論的研究をも行い，Maxwell

した Hertz の実験における電磁波は波長約 66 cm をの電磁理論の進展にも大きく貢献した．これら Hertz

中心とするマイクロ波であった．また，Marconi が最の一連の研究は電磁波工学の事実上の出発点とみなす

初の無線通信の実験に用いた電磁波は波長約 25 cm

ことができる．

のマイクロ波であった．すなわち，電磁波工学の最初

電磁波の応用に関する，最初の，そして最も大きなの研究は，今日いうところのいわゆるマイクロ波帯か

成果はイタリア生まれの科学技術者 G. Marconi によら始まったのである．しかし，Marconi らのその後のる無線通信機の発明（1895 年，明治 28 年）であっ研究によると，波長が長いほど通信距離が伸びるとた．Marconi がさまざまな工夫・改善を続け，大西いうことになり，その後約 20 年余りの間は，波長が洋 3,000 km を隔てた英米間の無線通信に成功したの

1 万 m を超えるような長波による，巨大なアンテナ
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

My Frontier Lifeと大電力を用いたいわゆる長波万能時代となった．とに思う．そして，当時，斬新なマイクロ波回路の一つ

ころが，1923 年（大正 12 年）に，アメリカのハム（アとして注目されていた平行平板形導波路の基本的な伝

マチュア無線家）とフランスのハムが波長 110 m の送特性とその回路素子に関する理論的・実験的研究を

短波を用いて，わずか数 W の電力で交信することに行い，その結果をまとめて電気通信学会雑誌（現 電子

成功し，それをきっかけに一挙に短波の時代へと入っ

情報通信学会誌）昭和 31 年 5 月号に発表したのが私ていくことになった．そして，電磁波工学の研究・開の研究生活における最初の論文となった．こうして，

発は，その後，一貫して，より波長の短い領域の開拓

私の研究はマイクロ波（超高周波）回路の研究から出を目指して進んでいくことになったのである．

発したが［1］，そのころ，日本の学界では，昭和 30 年
4 月に電気通信学会（現 電子情報通信学会）にマイクロマイクロ波の時代

波伝送研究専門委員会（昭和 41 年にマイクロ波研究専
門委員会と改称）が設置され，後に私もその委員長を

第一次世界大戦中に軍需用として活躍した電波通信

務めた［2］．また，1966 年（昭和 41 年）にアメリカのの技術が，戦後，ラジオ放送という画期的な民需産業

カリフォルニア州パロアルトで開催された IRE（現 IEEE）に転用されたのと同様に，第二次世界大戦中に電波兵の大会に Invited Speaker として招きを受け，日本にお器の研究に関連して飛躍的に進歩したマイクロ波技術

けるマイクロ波研究の状況について「Microwaves at

は，戦後，各種のマイクロ波応用技術を生み出す原動Japanese Universities」と題する招待講演を行った思い

力となった．周波数 4,000 MHz（波長 7.5 cm）のマ出もある［3］．

イクロ波を用いて，ニューヨーク・サンフランシスコ
間 4,800 km を 107 中継で結んだ TD-2 方式と呼ばれる長距離マイクロ波通信回線が開通したのは，終戦か

ミリ波通信への挑戦

ら 6 年目の昭和 26 年（1951 年）8 月のことである．

そのころ，マイクロ波通信に続く次世代の通信はミリ

そして，その翌月にサンフランシスコのオペラハウス

波通信になるであろうというのが多くの関係者の一致で行われた日本と連合国との講和会議の模様が，このした認識となっていた．増え続ける情報量に対応してい完成したばかりのマイクロ波回線によって，アメリカ

くためには，近い将来，マイクロ波よりも 1 けた以上の西海岸から東海岸までリアルタイムでテレビ中継さ周波数の高いミリ波を用いる通信に頼らなければなられたのは，マイクロ波通信技術の発達史上忘れ得ぬ歴

なくなるであろうと考えられていたからである．
それで，史的出来事であった．

世界中の大学や研究所で，それまでマイクロ波の研究を日本におけるマイクロ波技術の戦後最初の集大成

行っていた多くの研究者や技術者がミリ波通信の研究

は，昭和 29 年（1954 年）に周波数 4,000 MHzのマイに転向した．私はかなり早い時期（昭和 30 年代初頭）

クロ波を用いて東京・大阪間を 8 中継で結んだマイから，それまで全く未開拓の領域であった最先端の研究

クロ波通信回線 SF− B1 に見ることができる．中継用増テーマであるミリ波通信の研究に取り組んでいた［4］．

幅器として初めて進行波管を用いたこの東阪マイクロ波

ミリ波通信系を実現するためには，克服しなければな

回線は当時世界の注目を集め，その後の日本におけるマ

らない困難な課題がいくつもあった．なかでも最も重要

イクロ波通信回線網建設の先駆となった．

な基本的課題の一つはミリ波伝送線路の開発であった．

私はちょうどそのころ（昭和 28 年）に，大阪大学

ミリ波はそれまで用いられていた電波帯の電磁波に比工学部（旧制）の通信工学科を卒業し，幸いにも工学

べてはるかに波長が短く，したがってその伝搬特性も光部全体でわずか数名にすぎなかった当時の数少ない旧に近づき，雨や霧などによって大きな減衰を受けるため，制の大学院特別研究生に選ばれて，研究者としての第マイクロ波通信系の場合のように，大気中を伝搬路とす

一歩を踏み出すことになった．もともと物理学が好みるような方式は採用できず，どうしても外界から遮へいに合っていた私は，早い時期から電磁理論とその工学されたミリ波伝送用の通信線路を開発することが必要

的応用を生涯の研究テーマにしたいと考えていたようであった．しかし，実はこれが予想以上の難問題であっ私の研究者歴5

た．マイクロ波帯では最も優れた伝送線路であった同軸のつなぎ目でわずかな食違いや折曲がりなどの不整がケーブルや導波管は，ミリ波帯では導体損失による減衰

あると，信号を運んでいる円形 TE01 モードの電力の一が大きくなりすぎ，長距離用の伝送路として使うことは部がほかの不要モードに変換され，いわゆるモード変できなかった．遮へい形表面波線路やその他の提案など

換損失が生ずるという，まことに具合の悪い問題があっもあったが［4］，いずれも実用性は認められなかった．

た．しかも，不要モードに変換された電力は，信号 TE01

そういう中で，ただ一つ，研究者の注目を集めた極めモードに比べてはるかに大きな減衰を伴いつつ信号 TE01てユニークな伝送線路があった．それが円形 TE01 モード

モードとは異なる伝搬速度で伝搬し，次の不整点で再導波管と呼ばれているものである［4］．これは断面が円形

びその電力の一部が信号 TE01 モードへ再変換されるたの円形導波管を通して TE01 モード（姿態）と呼ばれる導めに，モード変換によって信号 TE01 モードの電力損失

波モードで電磁波を伝送するというものであるが（図 1），が生ずるのみならず，このようなモード変換・再変換現

この円形 TE01 モード導波管というのは，周波数が高く

象によって信号の波形ひずみをも引き起こすという，多なればなるほど減衰がいくらでも小さくなるという，こ重モード伝送系に特有のまことに厄介な問題があったの

れまでのほかのいかなる伝送線路にも見られない極めである［4］．特に導波管を曲げようとすると事情は更て特異な性質を持っており（図 2），その点では，周波数に深刻で，いかに緩やかな曲がりにしても不要モードの高いミリ波用の伝送線路としては打ってつけのものとの結合は避けられず，ある特定の不要モードとの間であった．

では曲がり部分の全長にわたって連続的にモード変換

しかし，一方，円形導波管を通してこの TE01 モード損失が生じ，一定の曲がり角まで曲げると，信号 TE01を伝送しようとすると，同時にたくさんのほかのモードも導波管の中を伝搬できるようになり，いわゆる多100
80

重モード伝送系になってしまうという，まことに厄介な問題も同時に含んでいた．例えば，直径 5 cm の円形送しようとすると，同時に伝搬可能な導波モードの数

30

は実に約 180 個にものぼるのである．そして，例えば

20

TE21
TE11

TE
03

10
8
6
5
4

13
TE
02
TE
12
TE

導波管の断面が真円から少しでもひずんだり，導波管

TM01

TE01

減衰定数（dB/km）

導波管を通して波長 6 mm のミリ波を TE01 モードで伝

60
50
40

3
2

1
0.8
0.6
0.5

H
E

56

8 10

20

30 40 50 60 80 100

周波数（GHz）

円形 TE01 モードの管壁における磁界の切線成分は伝送軸
面電流は円周方向成分のみで，しかもその値は周波数が高TE0n モード群（n = 1, 2, 3, …）のみが周波数の上昇とともに導体損失による減衰が減少し，その中でも最低次のモード

くなるに従って減少するため，管壁の導体損失による減衰もである TE01 モードの減衰が最も小さく，例えば周波数が 50

周波数が高くなるに従って減少する

では約 1.1 dB/km 程度となる
GHz（波長 6 mm）

方向の成分のみであるため，これと直角な方向に生じる壁

図16円形導波管における TE01 モードの電磁界分布（実線 E は電気力線，破線 H は磁気力線）

図2

直径 50.8 mm の円形導波管における各伝搬モードの減衰定数

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

My Frontier Life

モードの電力はすべてこの不要モードに完全に変換さというものであった．若き日の情熱を傾けて取り組んだれてしまうという，とんでもない性質があることも分

円形 TE01 モード導波管は私にとっては初恋の人のようかってきた．曲がり部が全くない一直線の通信系などなものであった．

というものは実際にはあり得ないから，この曲がり部の問題などは実に深刻な難題であった．
このように，円形 TE01 モード導波管によるミリ波のレーザの出現と光通信への道

伝送は，世界の通信技術者がそれまでにかつて経験した

一方，1958 年（昭和 33 年）に，A. L. Schawlow と C. H.

ことのない多モード伝送系に特有の困難な問題点が数

Towns が「赤外線及び光メーザ」（Infrared and Optical

多く包含されていたが，しかし，それは同時に，学問的Masers）という歴史的論文を発表して，今日のいわゆにも技術的にも多くの研究者の研究意欲を刺激する極るレーザ（Laser）の可能性を理論的に指摘し，その 2 年

めて興味深い研究テーマを提供するものでもあったの後の 1960 年（昭和 35 年）に T. H. Maiman が史上初めてで，世界中で競ってこの円形 TE01 モード導波管伝送系

ルビーを用いたレーザの発振に成功した．こうして，人に関する研究が行われるようになった．

類は，真空管発振器によるコヒーレントな電波の発生に

私もその中に伍して，世界中の研究者と激しい競争を遅れること約半世紀にして，初めて定まった周波数で連繰り広げながら，ミリ波伝送用円形 TE01 モード導波管

続的に続くコヒーレントな光を手にすることができるの研究に取り組んだ．そして，どのような不整部によっようになったのである．

て，どのような不要モードがどのくらい発生するかと私は，
ちょうどそのころ（昭和 33 年から同 35 年まで）いうような問題を電磁波論的に解明し［5］，モード変換・約 2 年半にわたってカリフォルニア大学（バークレー）

再変換現象に起因する多モード伝送系に特有の諸特性の電子工学研究所で複合散乱体による電磁波の散乱問などを次々に明らかにして国内外の学会や学会誌に発題に関する研究を行っていた．そして，その結果をまと表した．また，不要モードの発生を抑制する効果のあ

めて IRE（現 IEEE）誌と電気通信学会雑誌に投稿し［7］，る誘電体内装導波管の伝送特性の解析や，信号 TE01 モー

昭和 35 年末に帰国すると，学会から昭和 36 年度の電

ドにはほとんど影響を与えず，ほかの不要モードには

気関係学会関西支部連合大会において部門講演（各部門

大きな減衰を与えてこれを除去する機能を持つモードの論文発表に先立って行われる特別招待講演）を行うよろ波器［6］をはじめ，円形 TE01 モード用の可変位相

う依頼があった．私は，帰国早々で，助教授になったば器や非可逆性回路，その他各種の回路素子などを考案

かりの若輩ではあったが，この大役をお引き受けする

し，試作・実験なども行った［4］．

ことにし，テーマはまかせるということだったので，「同

このようにして，昭和 40 年（1965 年）代の前半ごろ

じやるなら」と，まだ日本ではほとんどだれも注目してには，円形 TE01 モード導波管を用いたミリ波通信系のいなかった生まれたばかりのレーザに関する紹介をす

実用化が一応可能な段階にまで到達し，
昭和 43 年（1968

ることにし，「サブミリ波，赤外線および光メーザ」と年）には日本電信電話公社（現 NTT）によって全長 8.4 km

いう演題で，レーザの革新的な原理やその特色，考えらにわたる円形 TE01 モード導波管を用いたミリ波通信回れる将来の各種の応用などについて講演を行った．レー

線の総合中継実験なども行われた．このように，円形

ザが発明されてから最初しばらくの間は，レーザは「赤TE01 モード導波管を用いたミリ波大容量通信系の実現

外線メーザ」
や「光メーザ」などと呼ばれていたのである．

は，もはや時間の問題であると見られる段階にまで到達

そして，そのときの原稿や資料などをもとにまとめた解し，もし実現される場合には，この分野で世界最高の技説論文を電気通信学会雑誌に投稿し，翌昭和 37 年 1 月

術水準を競い合っていたアメリカと日本のいずれかが号に「赤外線および光メーザ」として掲載されたが［8］，世界で最初のミリ波通信系を実現する国になるであろ

この論文は日本の電気関係の学会誌に現れたレーザにうと考えられていた．私は昭和 34 年（1959 年）に大阪関する最初の論文とされている．

大学から工学博士（旧制）の学位を授与されたが，そのところで，光の周波数はミリ波の周波数よりも更に

学位論文名は「多重姿態円形導波管伝送系に関する研究」

3 〜 4 けたも高いわけであるから，レーザ光を搬送波に

私の研究者歴7

8

使えば，少なくとも原理的には，ミリ波通信の場合より

実際，レーザが発明されてから 10 年間ぐらいの間は，も更に 3 けた以上も多い情報を伝送することができる

当時入手し得る最良のガラスを用いても，その伝送損失可能性がある．そこで，それまでミリ波通信の研究に携

は 1 km 当たり 1,000 dB を超えており，1 m か 2 m お

わっていた研究者や技術者の多くが，今度は光通信の研きぐらいに中継用増幅器が必要となって，とても通信用

究に再転向するという事態になった．私もレーザとその線路として使うわけにはいかなかった．それで，ガラの応用に関する研究を開始し，大勢の大学院学生らとスファイバではとても無理だということになり，いろい

ともに，レーザ用共振器の最適設計理論［9］をはじめ，

ろな光線路が真剣に模索されていたのである．

各種の光回路素子を提案したり，レーザ発振器やレーザ

ところが，1966 年（昭和 41 年）に，K. C. Kao らが，増幅器などのレーザ装置を電気回路論的に取り扱うユ

光の吸収に寄与している特定の不純物イオンを除去す

ニークな工学的手法［10］を考案するなど，レーザと光ることなどによって低損失のガラスファイバが実現可

エレクトロニクスに関する幅広い研究を展開し，その成能であるということを理論的に指摘し，その具体的な果を次々に発表していった．

方向を示唆した．そして，その 4 年後の 1970 年（昭和しかし，ミリ波通信の場合もそうであったように，い45 年）に，Corning 社の F. P. Kapron らが 20 dB/km とかなる技術についても，原理的な可能性と実用化・企業いう画期的な低損失ガラスファイバを実現して，Kao ら化との間には千里の道のりがある．レーザを用いた光通の示唆を実証した．その後の光ファイバの改良・進歩

信の場合にも，その前途には克服しなければならない多はまさに劇的であったといってよい．1973 年ごろにはくの困難な技術的課題が横たわっていた．その中でも最

2 dB/km という驚くべき低損失光ファイバが作られる

大の課題の一つは，ミリ波通信の場合と同様に，光通ようになり，更に波長 1.55 μm 帯で伝送損失が 0.2 dB/

信用の伝送線路をいかにして実現するかという問題でkm 以下という，それまでのいかなる伝送線路に比べてあった．
光はミリ波よりも更にはるかに波長が短いから，もけた違いに損失の少ない，信じ難いような低損失の光ミリ波の場合よりも更に大きく気象の影響を受けるこ

ファイバが作られるようになった．

とになり，ごく短距離の簡易通信のような場合を除いて我々の研究室では，それよりもはるか以前の，レーザは，大気中を伝搬路とする無線方式で安定な通信回線をが出現して間もないころから，レンズ状媒質からなる集

構成することはできず，どうしても低損失の光伝送線路

束形光ファイバや，ファイバの周囲を屈折率のわずかにを開発する必要があった．それで，世界各国で競って光

小さいもう一つの誘導体で被覆したクラッド形光ファ

伝送線路の研究が行われ，円形 TE01 モード導波管を光イバなどの伝送特性やその最適設計条件などについて

波帯で用いる可能性の検討を始め，レンズ列ビーム導波研究を進め，集束形光ファイバと円形 TE01 モード導波系やガスレンズ・ビーム導波系というような奇想天外と管との間に成り立つ極めて興味ある類似性を見いだすもいえる光線路など，実にさまざまな光伝送線路が提など［12］，多くの理論的成果を上げて学会などに発表案されたり，検討されたりした［4］．我々も導体反射板

してきた．

を用いた反射形ビームウエーブガイドなどいろいろな

光ファイバの実用化への途を拓く決め手となったの

光導波系を考案し［11］，その伝送特性の解析などを行っは，何といってもその驚異的な低損失化の実現であった

たが，その中の一つである誘電体薄膜を用いた低損失が，同時に，ミリ波伝送系の研究・開発で得た多重モー

光線路は，全く独立にアメリカのベル研究所から Single

ド伝送系の経験から，関係者の間には何とかして単一Material fiber（SM fiber）と名付けて発表されたものとモードで伝送できる光ファイバを実現したいという強完全に同じ着想のものであった．

い希望があった．そのためには，伝送する光の波長とこのように，いろいろな光線路が提案されたり，検討同程度以下の細さのファイバを長尺で製造する技術や，されたりしている中で，最も早くからだれもが知っておそのような髪の毛ほどの太さの極細径のファイバを損り，しかも一番見込みが少ないと考えられていたのがガ失を生ずることなく接続する技術などを実現しなけれラスファイバであった．その最大の理由は，ガラスファ

ばならなかった．当初は不可能ではないかとさえ思われイバの損失が余りにも大きすぎるということであった．

たこれらの技術を実現した技術者たちの功績は極めて
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

My Frontier Life

大きかったといわねばならない．

できるようになっていた．このコーナを見つけた私は，

こうして，光ファイバ通信実現への気運は急速に高まミュンヘンの地で，昔なつかしい初恋の人に出会ったより，世界各国で光ファイバを用いた高速・大容量の通信

うな感慨を覚え，しばしその前に立ちつくしたものでネットワークの構築が進められるようになった．日本であった．

は，日本電信電話公社（現 NTT）が昭和 58 年（1983 年）

半世紀以上にわたって電波帯から光波帯に至る電磁に F400M 方式という，波長 1.3 μm 帯の単一モード光波工学の発展を，自らも直接体験しつつ，この目で見続ファイバを使った，電話 5,760 回線を通す大容量光ファ

けてきた経験を振り返ってつくづく感ずることの一つ

イバ通信の運用を日本で初めて大阪で開始することとなは，「徹底して行われた基礎研究と，それから得られた

り，同年 12 月 14 日の開通式の式典では私が祝辞を述べ

学問的・技術的な知見や経験は，決してむだにはならず，たあと，使い始めとして，私の声が日本で最初の光ファ

いつか，どこかで，必ず役に立つものだ」ということでイバ通信回線によって送られるという光栄に浴した．私ある．実際，マイクロ波通信の研究とその技術的な経験にとっては，まことに印象深い思い出の一つである．

の蓄積がなければ，ミリ波通信の研究とその技術開発は

このようにして，昭和 30 年（1955 年）代にはマイク

とてもあのような速さでは進まなかったはずであるし，

ロ波通信の次はミリ波通信であると信じられていたもミリ波通信の研究とその技術的な経験の蓄積がなけれのが，昭和 40 年（1965 年）代には，ひょっとするとば，後の光ファイバ通信も，その実用化が陽の目を見る

ミリ波を飛び越して光通信の時代が先に来るかもしれまでには，更にはるかに長い年月と苦労を要したはずでないというような状況になり，昭和 50 年（1975 年）ある．事実，光ファイバ通信系の実現に主導的な役割

代には，光通信の優位性は決定的なものになった［13］．

を果たしたのは，かつてのマイクロ波の研究からミリ

そのころ，私が座長を務めていた電子通信学会（現 電子波の研究へと進み，更に光通信の研究へと転向していっ情報通信学会）のシンポジウムで，「ミリ波か光か」とた研究者・技術者たちだったのである．

いう議論になったとき，かつてはミリ波導波管伝送技術の開発に心血を注ぎ，その後，光ファイバの実用化研究に大きく貢献したあるメーカの技術者が，しみじみ

電磁波論の研究と「やっぱりファイバですね．だって，とにかくファイ

一方，私が一貫して取り組んできたもう一つの大きバは曲げられますもの」と言った言葉が今でも耳に残っなテーマは電磁波論の研究であった．まず，その一つは，ている．ミリ波通信の研究・開発に携わってきた技術者

相対論的電磁波論に関する一連の研究である．
すなわち，たちが，導波管を曲げること一つにもいかに苦労したか

私の研究室における電磁理論研究グループでは世界にということを象徴的に示す大変印象深い発言であった．

先駆けて相対論的電磁波論に関する研究を創始し，運動

その後，私が大阪大学総長を務めていたころ，世界するアンテナからの電磁放射特性［14］や，相対的に運学長会議に出席するためドイツに出張した際に，ミュン動している二つの媒質の境界面における電磁波の反射

ヘンの科学博物館（Deutsches Museum）を訪れたことや屈折の特性［15］などが，運動速度の高速化とともに，がある．この世界的に有名な科学博物館には，モールス

それまで全く予想もされていなかった極めて特異な相の時代から今日までの電気通信技術の発達の跡を示す，

対論的効果を示すことを発見するなど（図 3，図 4），従先人たちの残した貴重な歴史的資料や装置の数々など

来の定説や常識を覆す数々の興味ある電磁現象や多くも展示されているが，その中に，光ファイバを使った光の重要な学術的新知見を次々に見いだして国内外の学

伝送回路と，円形 TE01 モード導波管を使ったミリ波伝

界に大きな論議を巻き起こし，この分野に関するその後送回路とが，いずれも 2 か所の曲がり部を持つ，全くの世界的な研究活発化の端緒を開いた［16］．

同じ形，同じ長さの伝送系として作られて，並べて展示

また，変分法，最小二乗誤差法，積分方程式法，有限されているコーナがあった．そして，見学者は，スイッ要素法などの数学的手法を改良・拡張し，各種の有用

チを切り換えることによって，両方式のいずれでも全な電磁界解析技法を考案・開発［17］〜［19］したほか，

く同様に信号が送られる様子を自ら試してみることが電磁界の解析に極めて有効な変分表現式の統一的な導私の研究者歴9入射波

出法を見いだすなど［20］，多くの学術的成果をあげて，

反射波

近代電磁波論の発展に貢献した．
更に，それらの解析技法を駆使して，相互多重反射を伴う複合散乱体による電磁波の散乱問題や，導波系内のθ

微小散乱体による散乱現象などを明らかにしたほか，開誘電体媒質Ⅰ（ε 1 , µ0）

放形導波路間の一般的な結合理論を導出し，また，誘電誘電体媒質 Ⅱ（ε 2 , µ0）(v)

体線路を含む各種の導波系における開口部や空げき部，
不連続部，屈曲部などからの電磁放射現象を解析するな
ど多くの基本的な問題を理論的に解明して，それらの工学的応用への途を拓いた．

透過波

このほか，
我々の研究室では磁気弾性波や弾性表面波，
表面静磁波などの工学的応用に関する研究や，電磁波の媒質Ⅰは屈折率 n1 = ε 1 /ε 0 ， 媒質Ⅱは屈折率 n2 = ε 2 /ε 0
（ただし，ε 1, ε 2 はそれぞれ媒質Ⅰ及び媒質Ⅱの誘電率，ε 0 は真空の誘電率）の誘電体で，媒質Ⅱは媒質Ⅰに対して一定の速度 v で境界面に平行に運動している
図3

生体への影響や温熱療法への応用など生体電磁波工学・
医用電波工学の分野に関する研究なども行ってきたが，これらの研究や電磁波論の研究の詳細については紙面の都合上残念ながら割愛する．

相対的に運動している二つの媒質の境界面における
反射と透過

弟子の恩
1.0
n1＝n2＝2

0.9

なかった．テーマを選ぶことから研究の進め方に至る

0.8

反射係数

0.7

まですべて自分で考え，自分で決めてきた．そういう

β ＝0.9意味では，研究上の直接の恩師という人には巡り会え

0.6

β ＝0.2

0.5

ち込むことができたのは大きな幸せであったともいえ

β ＝0.5よう．

0.2

そして，もう一つの大きな幸せは，多くの優れた弟

0.1
0なかったということになるが，その代わり，常に自分が一番やりたいと思うテーマを自由に選んでそれに打

0.4
0.3

私には直接指導を受けた研究上の師と呼べる人はい0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
入射角 θ（ ゜）

二つの媒質の屈折率が等しい場合には，全体が全く同一の媒質であるから， 入射波は素通りして反射は生じないはずであるが， 媒質が運動している場合には相対論的効果によって反射波が生じ，特定の入射角の範囲では反射係数が１となる全反射現象も起こる．
例えば，媒質Ⅱの運動速度 v が光速度 c以の半分の速さ（β ＝v / c ＝0.5）になると，入射角 θ が約 40°上で全反射が生じ，β ＝0.2 の場合には， 入射角 θ が約 52°以上で全反射となる．また，β ＝0.9 の場合には， 入射角 θが約 33°〜 45°の範囲で全反射が生ずる．

子たちに恵まれたことである．私は学生の教育と後進の育成には常に全力を傾注してきたつもりである．大学では一貫して電磁気学の講義を担当したが，私は世界で最も優れた電磁気学の講義となることを目指して情熱を注いだ．実際，私が生涯に書いた多くの著書・論文の中から最も自負するものを一つあげよといわれたら，自分の講義をもとに著した電磁理論の教科書［21］［, 22］をあげたいと思うくらいである．そのせいかどうかはわからないが，私の研究室には実に素晴らしい大勢の優秀な学生たちが集まり，学部，大学院の学生たち全員が互

図 4 二つの媒質の屈折率 n1 と n2 とが等しく，n1 ＝ n2 ＝2の場合の入射平面電磁波の入射角 q と反射係数との関係（ただし， b ＝ v/c，v は媒質Ⅱの運動速度，c は真空中の
光速度）

10

いに励まし合いながらそれぞれの研究テーマに懸命に取り組み，学会への発表論文件数なども日本で最も多い
研究室といわれた時期が続いた．私は，平成 9 年（1997
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

My Frontier Life年）に，日本学士院から「新しい電磁波論の開拓と電磁波導波伝送に関する基礎的研究」に対して日本学士院賞を授与されたが，そのようなテーマを中心とする約 40
年間にわたる私の研究生活も，その後半はこれらの学生
諸君と私の教え子の助教授，講師，助手などの研究室の教職員全員の活躍によって支えられてきたものである．
世に「師の恩」という言葉があるが，私は「弟子の恩」というものもあると思っている．多くの愛する優れた弟
子たちに心から感謝したいと思う．

文

献［1］ 板倉清保，熊谷信昭，超高周波回路，オーム社，
1963．
［2］ 熊谷信昭，“マイクロ波の研究 ― その歴史と展望，”
信学論，vol. J-63, no. 10, pp. 1052-1055, Oct. 1980．
［3］ N. Kumagai,“Microwaves at Japanese Universities,”
IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. MTT-14,
no. 12, pp. 694-696, Dec. 1966．
［4］ 吉永 弘 編，ミリ波と赤外線，第 8 章“ミリ波の伝送および通信，”（熊谷信昭担当執筆），pp. 165192，オーム社，1962．
［5］ 熊谷三郎，熊谷信昭，“多重姿態円形導波管の不連”信続部における TE01 姿態の反射および姿態変換，学誌，vol. 41, no. 5, pp. 556-559, March 1958．
［6］ 熊谷信昭，倉薗貞夫，中原恒雄，倉内憲孝，“TE01
姿態導波管用不要 TE0n 姿態除去ろ波器，”信学誌，vol. 47, no. 3, pp. 325-332, March 1964.
［7］ 熊谷信昭，“導体球列の後方散乱断面積，”信学誌，vol. 44, no. 8, pp.1166-1173, March 1961．
［8］ 熊谷信昭，“赤外線および光メーザ，”信学誌，vol.
45, no. 1, pp. 115-120, Jan. 1962．
［9］ N. Kumagai and M. Matsuhara, “Design
considerations for mode selective Fabry-Perot laser
resonator,”IEEE J. Quantum Electron., vol.QE-1,
no. 2, pp. 85-94, May 1965．
［10］ 熊谷信昭，松田正幹，“レーザ作用の電気回路論
的取扱い，”信学誌，vol. 49, no. 7, pp. 1257-1262,
July 1966．
［11］ 熊谷信昭，松原正則，“レーザビーム波の共振系と導波系，”信学論，vol. 51, no. 4, pp. 471-479, April
1968．

私の研究者歴［12］ S. Sawa and N. Kumagai,“Analysis of opticalwaveguide consisting of a square-law lenslike medium
and it’s analogies to circular TE01 waveguide,”IEEETrans. Microw. Theory Tech., vol. MTT-24, no. 7, pp.
441-455, July 1976．
［13］ 熊谷信昭，“光通信への道，”生産と技術，pp. 51-54,
1977．
［14］ 藤岡 弘，塩沢俊之，熊谷信昭，“運動電気双極子からの相対論的電磁放射，”信学誌，vol. 49, no. 6,
pp. 1147-1152, June 1966．
［15］ 塩沢俊之，間 剛，熊谷信昭，“静止媒質と運動媒質の境界面における平面波の反射および屈折，”信
学誌，vol. 50, no. 8, pp. 1381-1388, Aug. 1967．
［16］ 熊谷信昭，藤岡 弘，相対論的電磁界理論序説，コロナ社，1971．
［17］ 熊谷信昭，森田長吉，電磁波と境界要素法，森北出版，1987．
［18］ N. Morita, N. Kumagai, and J. R. Mantz, Integral
Equation Methods for Electromagnetics, Artech
House, 1990．
［19］ 熊谷信昭 編著，電磁理論特論，（松原正則，森田長吉，
塩澤俊之と分担執筆），コロナ社，1988．
［20］ 森下克己，熊谷信昭，“電磁界解析における変分表
現式の統一的な導出について，”信学論，vol. J59-B,
no. 3, pp. 165-171, March 1976．
［21］ 熊谷信昭，電磁気学基礎論，オーム社，1987．
（電
子情報通信学会著述賞）．
［22］ 熊谷信昭，電磁理論，コロナ社，1990．改訂版
2001．

熊 谷 信 昭（名誉員）
昭 28 阪大・工・通信工学科卒．同年同大大学院（旧制）特別
研究生．カリフォルニア大電子工学研究所上級研究員，阪大・工・通信工学科助教授などを経て昭 46 同教授．学生部長，工学部長などを歴任し，昭 60 阪大総長．平 3 同大名誉教授．科学技術会議（現 総合科学技術会議）議員などを歴任し，平 16
から兵庫県立大学長．工博．電子情報通信学会元会長．レーザー学会特別功績賞，電子通信学会業績賞，電子情報通信学会
功績賞，同著述賞，IEEE Third Millennium Medal ，IEEE Life
Fellow，文部大臣表彰，郵政大臣表彰，大阪市民表彰，日本放送協会放送文化賞，大阪文化賞，高柳記念賞，大川賞，中華人民共和国白玉蘭賞などを受賞．平 9 日本学士院賞，平 11
文化功労者，平 19 瑞宝大綬章．

11

通信ソサイエティからのお知らせ

和文マガジンアンケート結果報告
和文マガジン編集委員会

1. ま え が き

3. アンケート結果

通信ソサイエティ和文マガジン B-plus は，2007 年 6 月

アンケート実施の結果，最終的に 267 名からの回答がに第 1 号を創刊以来，季刊で発行し回を重ね，2009 年 3 月

ありました．図 1 にあるように，若年層が若干多めではあ発行でまる 2 年，第 8 号を迎えました．

るが比較的まんべんなくすべての年齢層から回答が寄せ皆様が現在お手にとっておられるこの B-plus ですが，
このような現在の編集方針でのマガジン発行は通信ソサイ

られています．また，回答者の職業は，民間企業が半数以上を占めています．

エティ（通ソ）として初めての試みであり，企画段階から試次に，掲載カテゴリーごとに，読者の興味についてお行錯誤を重ねながら，何とかここまでこぎ着けてきました．

尋ねした結果が，図 2 に示されています．いずれのカテゴ

その結果，回を重ねるごとに基本コンセプト及び誌面構成

リーも，半数以上の方から「どちらかというと，役に立つ・

も安定してきており，読者の側にも何となく現在の B-plus

面白い・興味がある」と御回答頂いており，「役に立つ・へのイメージが出来上がりつつあることと思います．

面白い・興味がある」と合わせて，ほとんどのカテゴリー

そこで，和文マガジン編集委員会では，これまでにについても，御回答頂いたうち 8 割以上の方から，肯定発行した B-plus に対する読者からの感想，及び今後の的な御意見を頂いており，おおむね現在の B-plus 編集方

B-plus に対する読者からの希望など，読者からのフィー

針を御支持頂いているものと考えられます．

ドバックを参考にしながら，読者にとってより有益である

また，自由記述により，さまざまな B-plus への御意見

B-plus 誌面を目指して，今後の編集作業に役立てていくや御要望を頂きましたが，寄せられましたコメントの中でために，このたびアンケートを実施しました．ここではそも特に，やさしい技術解説の掲載要望が多く寄せられまのアンケート結果につきまして，概略を御報告させて頂きした．忙しい日常生活の中では，直接業務に関係する自ます．

2. 実 施 概 要
このアンケートは，B-plus の主な購読者である，通ソ

20 代
17.2％

空欄
0.7%

代
60 代以降 10
0.0%
8.2%

30 代
29.2%
40 代
25.5%

50 代
19.1%

年

齢

登録会員約 12,000 人を対象として実施しました．毎月郵送を行っている学会誌に，アンケート依頼のチラシを同

その他
公的研究機関 6.7%
7.1%

封して周知を行い，アンケート実施期間は 2008 年 9 月 1
日〜 10 月 31 日の約 2 か月としました．なお，アンケートの回答は，WWW からのみの受付としました．また，回

職

業

学生
7.9%

答者のうち，会員情報を入力頂いた方を対象に，抽選で

教育機関
9.0%

4 名に iPod shufﬂe をお贈りさせて頂きました．

図1

12

空欄
7.1%
民間企業
62.5%

アンケート集計（属性）

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

私の研究者歴私の技術者歴9.0% 2.2%

7.5% 1.9%
31.5%

57.3%

解説論文

53.4%

32.1%

19.7%

23.5%

55.7%

51.9%

論評・サーベイ論文
12.8% 3.5%

この本をお勧めします
17.5% 3.8%

26.7%

38.6%

解説・報告

6.5% 0.8%

4.9%

58.5%

6.8% 1.1%

国際会議報告所感・書簡

最近の研究開発成果の紹介
11.7% 1.5%

24.0%

26.8%
60.0%

54.8%

57.0%

37.0%

役に立つ・面白い・興味がある
どちらかというと，役に立つ・面白い・興味がある
どちらかというと，役に立たない・面白くない・興味がない
役に立たない・面白くない・興味がない

3.8%
13.7%
28.6%

53.8%

図2

アンケート集計（マガジンの掲載カテゴリーについて）

身の専門分野以外の技術を勉強する機会はそれほど多くは，図 3 に示しますように，年間で 3,500 円若しくは 5,000はないため，このような技術動向をやさしくかつ正確に把円という御回答が，大勢を占める結果となりました．通ソ

握する手段として，B-plus への期待が大きいことが明らか

登録会員に対しては，B-plus は無料で配布を行っておりまになりました．和文マガジン編集委員会では，今回多くすが，読者の皆さんから，B-plus をそのくらいの価値を寄せられましたこのような要望にお応えできますように，新有する雑誌と御評価頂いていることを，和文マガジン編

たな企画やシリーズを誌面で展開していきたいと考えてお集委員会一同うれしく感じております．この結果は，今後ります．その試みの一例としまして，誌面の一新に合わせ通ソ会員以外に有償で配布を実施する場合の参考にさせまして，新シリーズ「子どもに教えたい通信のしくみ」をて頂きたいと考えております．

本号から連載を開始いたしました．次の時代の技術を担っ

年間6,500円
3.9%ていくであろう若い世代に，日常生活に何気なくとけ込んでいるさまざまな技術を分かりやすく解説することにより，年間5,000円
39.4%

通信技術への興味を強めていってほしいという願いを込め

年間3,500円
56.8%て，このような連載タイトルを付けさせて頂きました．もちろんベテランの技術者の方でも，自身の御専門ではない技術を改めて再確認できる機会として，お楽しみ頂ける内

図３

アンケート集計（妥当な販売価格（年間 4 冊））

容となっておりますので，御期待ください．更に，さまざ
まな世界初のシステムの開発に取り組んだ諸先輩の開発成功に至るまでのさまざまな苦労や失敗，エピソードなど

4. む

す

び

を御紹介頂く，新シリーズ「先人の歴史に学ぶ―開発物

簡単ですが，このたび実施した B-plus に関するアンケー

語―」（仮題）の企画も第 11 号からの連載を目指して鋭トの結果を御紹介させて頂きました．B-plus は，2009 年

意進行中です．

6 月発行の本号第 9 号をもちまして，創刊 3 年目に突入し最後に，昨今，発行後の B-plus バックナンバーに対します．今後も，より一層読者にとって有益かつ楽しい誌面て，新人社員研修で使いたいなど，通ソ会員以外から有を構成していくよう，和文マガジン編集委員会一同心がけ

償での購入を希望してこられるケースが時折見受けられてていきますので，何とぞ温かい御支援をお願い申し上げまおります．そこで，この B-plus が一般雑誌として店頭にす．また，些細なことでも構いませんので，御意見や御並び書店で販売されるとした場合，年間（ 4 冊）でどれく感想などお気づきの点がありましたらお知らせくださいます

らいの価格が妥当か，アンケートさせて頂きました．結果

よう，重ねてお願い申し上げます．

和文マガジンアンケート結果報告13

携帯電話のつながるしくみ（株）NTTドコモ

上林真司

まえがき
今や携帯電話（ケータイ）の加入者数は 1 億人を超え，ケータイは生活必需品になりました．最近のケータイは国際通信に対応しており，相手が世界中どこにいても着信できますが，皆さんは，「私がどこにいるか知らないはずの友人からの電話を海外旅行中でも普通に着信できるのは不思

図2議 !?」と思ったことはありませんか ?
また，一時，ケータイのなりすましが話題になったことがありました．ケータイの電波は皆同じ空間を飛んでいるのだから，のでしょうか?

移動通信システムの構成

私のケータイが送信した電波は，どこを通って相手まで届いているのでしょうか ?

誰が送信したかなんて簡単にごまかせるのではないか，盗図 2 は移動通信システムの構成を簡単に示した図です．基

聴の危険はないのかなどと気になったことはないでしょうか ?

地局のアンテナで受信された電波は基地局装置で復調され，本稿では，ケータイがどこにいても瞬時につながるしくみについて簡単に紹介してみたいと思います．

交換機に送られます．実際には，交換機は多数存在し，基地
局装置と接続する加入者系交換機や，固定網などと接続する関門中継交換機がありますが，ここでは簡単のため 1 台の携帯電話システムの構成交換機で代表させています．交換機は固定網などを介して相手の電話機に接続します．交換機はホームメモリとも接続しています．全移動局（ケータイ）の位置情報，課金情報などの携帯電話のつながるしくみを説明する前に，携帯電話

加入者データは，このホームメモリに記憶されています．

システムの構成を説明します．皆さんが持っているケータイ

さて，一つの基地局がカバーするエリアをセルと呼びます．そ端末は，携帯電話システムの入口です．ケータイのアンテナ

れで，携帯電話システム（移動通信システム）のことを欧米で（最近のケータイはどこにアンテナがあるか分からなくなってはセルラーシステムと呼んでいます．一つのセルのサイズはしまいましたが，ちゃんとアンテナが内蔵されています）から数 km（郊外）〜数十 m（屋内）とさまざまです．多数の基地送信された電波は基地局アンテナで受信されます．最近は，局が効率良く配置され，サービスエリア全体をカバーしています．

都心部では数百 m 歩けば必ず図 1 のような基地局アンテナを見かけるようになりました．さて，その先はどうなっている

位置登録：なぜどこにいてもつながるか？
移動通信システムのホームメモリは，すべての移動局が今どこにいるかを管理しています．システムは移動局の位置をセル単位で把握することができますが，実はそこまで細かく管理していません．複数のセルをまとめて位置登録エリアとし，位置登録エリア単位で管理します．なぜでしょうか ?
セル単位で位置管理をしようとすると，移動局はセルを移

ê }図1.1 äÓínã«ÉAÉì Ée Éi ÇÃ
基地局アンテナの例
ó·14

動するたびに位置登録信号を送信し登録を更新しなければ
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

一斉呼出し一斉呼出し

網識別番号により，移動通信システムの関門交換機に接続

位置登録
位置登録

網の交換機は，ダイヤルの最初の 3 けた（0A0）の移動
します．移動網の交換機はホームメモリから加入者データを

位置登録

位置登録

読み出し，該移動局が通話中でなければ，位置登録エリア
位置登録

情報に基づき，エリア内の全基地局に一斉呼出し要求を行います．該移動局が，一斉呼出しを受信すると応答信号を（a） セル＝位置登録エリアの場 （b）セル＜位置登録エリアの場
合―位置登録信号が多すぎる
合 ― 一斉呼出し信号がむだ
図3

位置登録エリア

送信します．交換機はこの応答信号を受信すると，位置登録エリア内の全基地局に一斉呼出しの中止を指示します．
次に，交換機は該移動局が正規の移動局かどうか確認すなりません（図 3（a））
．例えば新幹線に乗車している 1,000

るため認証手続きを行います．認証手順の詳細は改めて別の人以上の乗客が，セル（都市部では 500 m 以下）を通過機会に説明しましょう．交換機は移動局が正規の移動局であするごとに位置登録信号を送信していては，その通信量がることを確認すると，基地局に対して該通信に使用する無線膨大で使用できる電波を使い果たしてしまいます．そのため，チャネルの割当てを指示します．基地局は空きチャネルを検索

位置登録エリアはセルサイズより大きくします．

して使用する無線チャネルを決定し，移動局に通知するとともしかし，そうすると移動局がその位置登録エリアの中のどに交換機に無線チャネルの設定ができたことを報告します．移のセルにいるのか分からないので，着信時には位置登録

動局は，指定された自分専用の無線チャネルに切り換えて以

エリア内のすべてのセルで一斉呼出しをする必要があります

後の通信を行います．交換機は，無線チャネルが設定されると，（図 3（b））．位置登録エリアを大きくしすぎると，むだな一

移動局から固定電話までの回線を接続し，固定電話にリング

斉呼出し信号が増えて通信を圧迫します．位置登録エリア

バックトーン（RBT；相手呼出し音）を流すとともに，移動局には，
位置登録信号の通信量と一斉呼出しの通信量のバラン

呼出し音を出させます．その後，移動局が応答する（電話開スを取って設計されています．

始ボタンを押す）と通信が開始されます．

移動局は，電源を入れたときと位置登録エリア境界を超皆さんがダイヤルしてからリングバックトーンが聞こえるまでえたときに，自動的に位置登録信号を送信し，ホームメモリのわずかな時間に，移動通信システムはこれだけの処理をの位置情報を更新しています．ニューヨークの JFK 空港にしているわけです．

到着してケータイの電源を入れると，ケータイはまず，基地局がエリア内の全移動局に向けて送信している制御信号を受信し，自分の位置を把握し位置登録信号を送信します．

む

す

び

この位置登録信号を受信した米国の移動通信システムは，信号に付随している移動局番号から事業者を識別し，東京

移動通信では，移動局が自由に移動できるため，システのホームメモリにこの位置登録信号を転送します．東京にあムはすべての移動局の位置をリアルタイムで管理していなけるホームメモリはこの信号を受信して私の位置情報を「JFKればなりません．また同じ空間を使って皆が通信を行うので，空港エリア NY US」（本当にそういう位置登録エリアがあ正規の移動局か確認する方法（認証），
盗聴対策（秘匿）

るか知りませんが）に更新するわけです．

などの安全対策が必要になります．紙面の都合で安全対策については解説できませんでした．そのほかにも移動通信

着信接続には，通信中にセルを切り換える技術（ハンドオーバ）など，特有の技術があります．これらの技術については次の機会に御紹介したいと思います．

さて，移動通信システムの移動局位置管理の仕方が分かりましたので，図 2 を使って固定電話から移動局に電話をかけるときの着信接続の流れを説明します．固定電話で受話器を上げ，移動局の電話番号をダイヤルすると，固定
子どもに教えたい通信のしくみ

文献［1］歌野孝法，村瀬協会，
June 2008.

淳，やさしいディジタル移動通信，電気通信

15

小特集｜インターネットの経済学
解説

ネットワークインフラとしてのインターネットとその課題
酒井善則 Yoshinori Sakai 東京工業大学

1. ま え が きは標準化戦略の知恵袋となることが期待されている．ネット
ワーク分野においては，標準化とともに，制度・政策がそのインターネットを中心としたネットワークが発達して従来の電発展に大きな影響を与える．従来は制度，政策面は学会と話網とともに，あるいはそれ以上に，急速に社会のインフラス

は無縁の事柄と考えられていた．しかし，技術面での正しい

トラクチャとして普及しつつある．しかし，ネットワークは数千

裏付けのない制度・政策は技術の発展を阻害する恐れもあ

年かけて社会のインフラとして確立した道路網などと異なり，り，学会としてこれらの面でも正しい貢献をすることは，我が極めて短期間で重要な役割を担うようになったため，利用す国にとっても，また学会構成員である技術者，研究者にとっる方々が必ずしもインフラの特徴を理解しているわけではなて大きな利益となる．本稿は，電話網，インターネットの発展

く，多くの問題が発生している．また，道路のように当初は形態を比較し，近年世の中で明らかになった問題を分析す

海で隔てられた地域別に整備されたインフラと異なり，ネット

ることにより，今後のネットワーク分野での課題を制度・政策

ワーク自体が世界規模で機能するため，これらを整備する面を中心に明らかにすることにある．本稿は課題の解決方

産業についても全世界を対象としたグローバルな視点での法を提案することまでは含んでいるわけではなく，課題自体技術開発が必要となっている．

が読者の方の考える種となることを期待している．

我々は，いくら良い技術であっても，国際標準と異なる技
術のマーケットは小さくなることを携帯通信で経験した．また，産業革命の中心であった工学も，近年はその負の側面で

2. 電話網とインターネット

ある，公害，地球温暖化への影響対策で大きな労力を払っ

ネットワーク，特にインターネットの課題は，その発展の形ている．公害，環境問題と無縁に見えた情報科学でも，子態にも依存する部分が大きい．電話網とインターネットは，回供への影響，情報漏えいなど，負の側面への対策が必要

線交換，パケット交換などの技術的な違いだけでなく，そのになってきている．

生い立ちも含めて多くの差異がある．なお，本稿ではインター

このような時代に当たって研究者・技術者は，従来の科

ネットという言葉は，the Internet だけではなく，NTT の地域学技術に関する知識だけではなく，さまざまな分野の知見がIP 網，NGN（Next Generation Network）のような事業者要求される．大学においても近年は技術経営，知的財産権，

独自のネットワークも含めてすべての IP 網を指すこととする．

ひいては標準化戦略に関する教育が必要であるとの意見

特に the Internet を強調する場合は，その旨表現する．以が強くなっている．研究者・技術者の育成も大きな責務であ下に両者の特徴を比較する．

る学会においても，技術的な討論の場だけでなく，近年は（1）電話網は逓信省，電電公社が線路，伝送装置，交情報倫理，技術者倫理の活動を強めるとともに，今後は標換機を含めて一体となって開発，設置したネットワーク

準化戦略にも重要な位置を与える方向で検討が進んでいである（図 1）
．一方，インターネットは多くの組織，研る．IEEE は積極的に標準化に取り組み，多くの標準を作っ究者が既存の線路，伝送装置，ときには交換機を利ていることはよく知られている．電子情報通信学会も，今後用して新たにルータを設置することにより構築したネット

16

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説

中 継
交換機

伝送
伝
送
装
置
装置

伝送
装置

伝送装置
伝送装
置

中 継
交換機

伝送
送
置
装置

ネットワーク研究者の拠点若しくは設備

伝送装置

線路

伝送装置

伝送装置

伝送装置

伝送装置

伝送装置

伝送装置

加入者
交換機

加入者
交換機

加入者
交換機

加入者
交換機

発展

路
線路

図1

既存の設備，ルータなど（接続）

ネットワーク研究者の拠点若しくは設備

利用者は一般家庭，すなわち一般消費者ではない．

ネットワーク研究者の拠点若しくは設備

既存の設備，ルータなど（接続）

既存の設備，ルータなど（接続）

ネットワーク研究者の拠点若しくは設備

図2

電話網の発展

ワークである（図 2）．いずれのネットワークも当初の主既存の設備，ルータなど（接続）

インターネットの発展の支払い料金の関係はほとんど意識できない．
（3）電話網は利用者が電話番号を入力することにより電話網は郵便あるいは電報の代替として発展したもの接続されるため，通信を行っているという意識が持てるであり，当初の利用者は，官庁，企業，商店など，郵が，インターネットでは，Web を見る場合など，通信を利便より早く情報が伝わるということである程度の費用を用しているという意識すら持ちにくい．電話の利用者は負担している場合が多い．これに対してインターネット

ほとんど通信を目的にしているという意識があるが，インは，電話の代替ではなく，コンピュータ情報を送りたいと

ターネットの一般利用者にとって通信は，Web サーバいうニーズに起因している．したがって強いて考えると，にアクセスする時間を制限するストレスの要因としか意

テープ輸送の代替と考えてもよいかもしれない．当初利識されない恐れもある（図 3）．

用者は主にコンピュータ研究者，技術者で，利用者自（4）電話網が伝統的に NTT のような巨大な通信事業

体がネットワークに関する豊富な知識を持ち，更には利者によって管理されているのに対して，インターネットは用者＝開発者となっている側面もある．電話網において当初からルータを設置した組織，ときには個人が管理は一利用者がほかの利用者のためのサービス提供をしており，インフラ全体を管理するという発想から出発行うことは少ないが，今後のインターネットではキャッシュしたわけではなかった．このため，
トラヒック管理などをサービスや一部の P2P（Peer to Peer）サービスのように，

the Internet で実施するのは困難である．

利用者が結果的にほかの利用者のためのサービス提供を行う形態も盛んになる可能性がある．

（5）電話網は，要求 QoS（Quality of Service）の大きい会話型音声通信のために設計された通信網である．
このため，電話網上でファクシミリあるいはインターネットの料金体系になっており，ネットワークの投資，維持コを使用しても，帯域が狭いことを除くと問題はほとんど

ストと料金の間に，正確かどうかは別として，ある程度なかった．これに対してインターネットは，ベストエフォー

説明可能な関係が保たれている．これに対してインタート型の通信を前提として設計された網であるため，スト

ネットは，当初は料金という考え方すら不明確であった．

リーミング，会話型音声などの要求 QoS の大きい通信

著者も当初，大学でのみインターネットを利用していたを行うと，品質劣化が目につくこととなる．

が，電話代金と異なり，インターネット使用代金が大学に請求されているという意識は持ちにくかった．近年は多くの利用者が XDSL（x Digital Subscriber Line），

電話をかける（通信を意識する）

FTTH（Fiber To The Home）のようなブロードバンドア
クセスを使いインターネット利用料金を支払っているが，Web を見る（通信を意識しない）

多くの場合定額制に近い料金体系であり，遠距離まで通信を行うに必要なネットワーク投資，維持コストと自分
解説：ネットワークインフラとしてのインターネットとその課題

図3

電話網とインターネットにおける通信の概念

17

小特集｜インターネットの経済学（2）電話網は当初から，基本料＋通話時間，距離対応

（6）利用者ごとの通信量の差がインターネットでは電話

基幹系（基幹 IP 網）

網に比べて大きくなっている．電話網は 64～8 kbit/sの音声通信が対象で，利用者ごとの使用量はほとん
ど総通信時間だけに比例している．1 日の最大通信
時間は 24 時間であり，仮に 10 時間／日使用する利用

プロバイダ

プロバイダ
アクセス網

者と 20 分／日程度使用する利用者でも，数十倍の通信量の差でしかない．これに対してインターネットでは，

新しい
ボトルネック

従来のボトルネック

数 Mbit/s のストリーミングを 10 時間／日使用する利用
者と，数 KByte のメッセージを数回／日送る利用者とでは，数十万倍の通信量の差がある．

3. インターネット発展のための課題
以上のインターネットと電話の性格，生い立ちの違いにより，ネットワークインフラとしてのインターネットにはさまざまな課題

利用者

図4

インターネットのボトルネック

ような事柄も考慮して，今後インターネットのコスト負担のため，どのような料金体系が適切かということが重要となっている．
（2）ネットワーク中立性の問題
従来のインターネットではネットワーク内ですべてのパケットが生まれている．

を公平に扱ってきた．しかし，QoS 制御のための優先制御，（1）インターネットのコストはだれが負担するのか

ヘビーユーザトラヒックの制限のための措置など，ネットワー

インターネット利用のためのコストはアクセス網と基幹網にクがパケットを差別的に扱うことが必要となる可能性も大き分けられる．固定系インターネットの場合，利用者はアクセス

い．現に幾つかのインターネットはヘビーユーザの利用を一網に対しては FTTH，ADSL など，最大帯域に応じた料金

方的に制限している．しかし優先制御は一歩間違うと，恣を支払い，プロバイダに対しても接続帯域に応じた定額制

意的に他事業者のパケットの優先度を低くすることにもつな

あるいはそれに近い料金を支払い，基幹網を利用している．

がる．したがって，通信事業者が情報を差別的に扱っていこれらの料金体系により，利用者は毎月一定の料金を支払るのではないかとの見方も生じ，ネットワークでは情報についえば，以降は実際の使用量を気にせずにネットワークを使用てどのように扱うべきかといった精神論に近い議論も各所でできることになる．このことが，WWW のようなネットワークのさ行われている．電話網でも呼ごとの優先処理は緊急通信に

まざまな利用を促進して近年のネットワークの発展に大きく貢対して行われ，また非常時には公衆電話が優先処理されて献している．しかし，実際の利用者の通信トラヒックは利用いる．しかし電話網の優先処理は，長い歴史の中で社会的者により大きく異なり，結果的にトラヒック当たりの料金は利用

コンセンサスが得られた処理である．QoS を確保するために者によって大きく異なっている．特に固定系においてアクセス

はパケットごとの優先制御あるいは受付制御は必須の技術

網の帯域が増加するに従い，帯域を使い切るようなヘビーでもあり，どのような処理が許容されるかオープンな議論がユーザが多くなると，プロバイダが設備投資を増やさざるを必要と考えられる．

得ない状況が発生している（図 4）．この結果，全体の料（3）QoS によるコスト分担，料金設定

金が上昇すると，ヘビーユーザのために通常の利用者の料

通常のビジネスでは，利用者料金は必要コストとともに効金まで上昇したという結果になってしまう．既に一部のプロバ用を考慮して，競争下で決定される．航空運賃はその典型

イダはヘビーユーザの利用量を制限したり，実際の利用量的例であり，クラス，時期などによりさまざまな料金体系が存に応じた料金体系に変更するなどの対策を取り始めている．

在する．複数種類のメディア，複数 QoS クラスの伝送を行

一方，近年流行している P2P 技術は大容量コンテンツをう場合，通信料金は本来同様な環境で決定されるべきかも

キャッシングすることにより，結果的にネットワークの混雑を防しれない．したがって，ネットワークの最終利用者に通信サーいでいる．すなわち P2P 利用者はヘビーユーザではあるが，ビスを提供する場合，通信事業者は，
トータルコストが通信

反面ネットワーク運営に協力していることとなり，通信量に応料金でカバーできる範囲でどのような料金体系にすべきか，じた料金を徴収するようになるとおかしなこととなる．以上の各事業者の経営戦略の一環として考えることとなる．しかし，

18

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説

通信事業者間での相互接続，あるいは MVNO（Mobile

助を行っている．これは固定電話を全国まで普及させ，かVirtual Network Operator）に対する卸売りとしてのネットワー

つ大きく異ならない料金体系で提供することが，日本全体のク販売になると，ネットワークコストと料金の関係が重要になっ発展のために必要だとの判断に基づいている．しかし，数てくる．特に現在の我が国の制度では，ボトルネック設備を

年先には IP 電話も含めるとインターネットが通信の主役にな有する大規模通信事業者にはコストベースの相互接続料

ることはほぼ間違いない．この時代になって，ユニバーサル

金を義務付けているため，ネットワークのコスト分析が重要にサービスのような考え方を残すのか，残すならどの範囲とすなってくる．帯域が 1 けた以上異なる音声と映像で効用がるか，きちんと議論する必要があろう．

1 けた異なるとは限らない．また，QoS 確保のための優先制
御，受付制御に基づくQoS の高いクラスとベストエフォート
クラスの通信がどのようにネットワークコストを分担すべきかを

4. むすび―ネットワークの更なる発展のために求めるのは容易ではない．現在でもNTT が運営する NGN

電話システムが社会に与えた影響は非常に大きい．電の接続料金をどのように定めるべきかの議論が続けられて話は 100 年以上かけて普及した通信システムで，それないるが，正しいネットワークの発展のためにも，メディア，QoS

りの文化も育んでいる．しかし，数千年かけて社会インフラ

クラス別のコスト分析をきちんと行う必要が生じてくる．また，となった道路，郵便と比べると歴史が浅いため，匿名性をこのような分析は QoS 制御分野の技術者の協力がなけれどうするか，インフラ管理主体をどうするかなど，多くの問ば困難であり，分析自体が新しい技術のもととなる可能性も題点を残している．一方，電話と生い立ちが 180 度異なるある．

インターネットは，電話よりはるかに短い期間で電話以上の（4）情報フィルタリング

変革を社会に与えようとしている．インターネットの機能は電

最近ネットワークにおける有害情報が大きな社会問題に話よりはるかに多彩で，かつ Web のようなデータベース，コン

なっている．通信の原則は，送られる情報にネットワーク運営

テンツ流通など，電話より多くの階層をシステム内に含んで者が一切介入しないことであった．しかし，インターネットが既いるため，インターネットを我が国のインフラとするためには，にトランスポート層だけでなくWWW のようなアプリケーション

工学系の専門家だけではなく，法律，経済学，心理学な層にもサービスを拡大しているため，送られる情報そのものにどの広い分野の専門家が知恵を働かせ，設備，制度を対する責任も求められるようになってきている．一方過度の情作っていく必要がある．このような時代に当たって，技術者

報フィルタリングはネットワークの発展を阻害する面もあるため，及びその代表である学会は，技術開発だけに専念するこ

どこまで認められるべきかは大きな課題である．新しい技術とをせずに，積極的に制度まで含めた分野に提言を行い，は必ず負の側面も持つ．車も当初は高速に走る技術が中心

技術を知っているものとして社会のしくみを正しい方向に導であったが，近年は安全のための技術，大気汚染を防止す

く義務があるといえよう．

る技術に多くの開発努力が払われている．ネットワークの負の酒 井 善 則（正員：フェロー）

トワークの健全な発展のために必要なことである．

昭 44 東大・工・電気卒，昭 49 同大大学院博士課程了．工博．同年電電公社
電気通信研究所勤務，昭 62 東工大助教授，平 2 同教授，平 15 〜 19 同学術国
際情報センター長．マルチメディア情報伝送，情報ネットワーク，画像情報処理の研究に従事，現 本会編集長．

（5）ユニバーサルサービス
電話はユニバーサルサービスの一つと定義され，NTT 地
域会社は電話敷設，維持の責務を負っている．また，NTT
地域会社の不採算地域の運営を助けるため，ほかの通信事業者もユニバーサル通信サービス基金を通じて一定の補

解説：ネットワークインフラとしてのインターネットとその課題

小特集｜インターネットの経済学側面をネットワーク技術者が意識して解決していくことが，ネッ

19

小特集｜インターネットの経済学
解説

ネットワークの中立性と競争政策
谷脇康彦 Yasuhiko Taniwaki 総務省情報通信国際戦略局情報通信政策課

1. まえがき――議論の背景
我が国の固 定ブロードバンド加 入 数は 2,934 万 加 入（2008 年 6 月末現在）．世界で最も速くて安いブロードバン

は，端末レイヤ，通信レイヤ（通信ネットワークと通信サービ
ス），プラットホームレイヤ（認証・課金機能，QoS（Qualityof Service）制御機能など），コンテンツ・アプリケーションレイ
ヤの四つのレイヤに分ける（図 1）．
例えばアップル社の iPod のビジネスモデルでは，まずド環境が実現している．
ブロードバンド化や IP（Internet Protocol）化が進展する

iPodという端末を販売する．利用者は自分の PC にダウンと，市場の統合化が進む．従来の通信市場は，音声・ロードした無料のソフトウェア“iTune”を使って，iPod に楽曲

データ・映像というサービスごとのネットワークが構築されてをダウンロードする．通信レイヤの部分をアップル社は提供しいたが，IP 化によって，こうしたサービスに色づけされたネッ

ない．プラットホームレイヤには iTune Storeというポータルをトワークの違いがなくなってきている．これは市場の水平統合作り，認証・課金の機能を提供する．そして，このポータル（horizontal integration）と呼ばれる．

の上に楽曲などのコンテンツを集めてきて販売している．まさ他方，
従来の電話網の場合は発信者から着信者までエンに，端末レイヤから，（通信レイヤを中抜きして）プラットホーム

ドエンドベースで電話会社が運用してきたが，IP 化が進展

レイヤ，更にコンテンツ・アプリケーションレイヤまで縦断する

する中，近年のビジネスモデルは複数のレイヤを縦断するもモデル，つまり垂直統合（vertical integration）型のビジネスのが出てきた．

モデルを構築している．

ブロードバンド時代の事業モデルを分析するには，レイヤ

垂直統合型のビジネスモデルでは，すべてのレイヤを単型の分析の枠組みを用いることが有益である．具体的に一の事業体が提供する必要はない．アップル社のビジネスモデルもまさにそうであり，各レイヤで得意とする経営資源をコンテンツ・アプリケーションレイヤ

プラットホームレイヤ

持ち寄って，いわばマッシュアップする形で垂直統合型のビ
ジネスモデルを構築することが可能になっている．
こうした市場の水平統合や垂直統合が進むと，複数のプ
レーヤのコラボレーションによってさまざまなビジネスモデルを構築することが可能となる．しかし，利用者からすると，何

通信レイヤか不具合が発生した場合に，だれが責任を持ってサービスを提供しているのか，自分はだれに不具合の相談をすれば端末レイヤ

よいのかということが分かりにくくなる．また，コラボレーション
による自由なマッシュアップがしくみ上可能になったとしても，

ブロードバンド時代の事業モデルは，4 層のレイヤ構造で分析することが望ましい．
図1

20

レイヤ図

市場で競争力のある通信事業者が自分と資本関係にある
プレーヤだけを優遇して，競争しているプレーヤを不利な立場に追い込む差別的な取扱いをする可能性もある．
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説

可能であること．

通信分野の競争政策は，これまで通信レイヤのプレーヤ（通信事業者）が公正な条件で競争できる環境を整えることが基本であったが，ブロードバンド化・IP 化に伴う市場統合が起こ（c） 消費者が通信レイヤ及びプラットホームレイヤを適正な対価で公平に利用可能であること．

ると，通信事業者，ISP（Internet Service Provider），コンテン

以上の三つの原則は，いずれもレイヤ間相互の公平性確

ツプロバイダなど，複数の関係者で構成するマルチステークホ

保を意図したものであり，消費者（エンドユーザ）から見て垂ルダ（multi stakeholder）環境の中で，垂直方向に見た公正

直方向の公正競争を確保するためのベンチマーク的な位競争をどのように確保するかという視点が新たな検討課題とし置付けとなっている．

て浮上してきたのである．

ネットワークの中立性を上記の 3 原則に沿って確保していく際，これだけでは抽象的であり，実際の政策展開に際

2. ネットワークの中立性とは何かしては「具体的な視点」が必要となる．上記の懇談会報告

ネットワークの中立性（network neutrality）を巡る議論は，ワークの利用の公平性」の二つに分けている．前者は近年

こうしたマルチステークホルダ環境の中でネットワーク環境をのネットワーク混雑の加速化に関係しており，後者は NTT

いかに公正中立なものとして維持していくかというものである．

東西が商用サービスを開始した NGN（Next Generation

ネットワークの中立性は，総務省「ネットワークの中立性にNetwork；次世代通信網）
や移動通信市場における事業モ

関する懇談会」報告書（2007 年 10 月）を踏まえ，以下の 3

デルのあり方などと関係している．以下，それぞれの議論に項目が原則として整理されている（総務省「新競争促進プロ

ついて見ていくこととしたい．

書では，これを「ネットワークのコスト負担の公平性」と「ネットグラム 2010」（2007 年 10 月改定））．
（a） 消費者がネットワーク（IP 網）を柔軟に利用して，コンテンツ・アプリケーションレイヤに自由にアクセス可能で

3. ネットワークのコスト負担の公平性
1） ネット混雑の進展あること．
（b） 消費者が技術基準に合致した端末をネットワーク（IP網）に自由に接続し，端末間の通信を柔軟に行うことが我が国は世界有数のブロードバンド大国であるが，そうであるがゆえに，世界で最初に直面する問題が出てきている．

■インターネット利用環境の整備
・FTTH 利用が急速に浸透．
・動画などのリッチコンテンツが増加し利用しやすくなった．
・P2P 利用が拡大．

伸び率

（a）
A. トラヒック総量

323.6 Gbit/s 812.9 Gbit/s

2.51 倍

3
300
2
250
2
200

（b）
B. PC からのインターネット利用者数（総務省「ブロードバンドサービスの契約数等」，「通信利用動向調査」
より）

A/B. インターネット利用者一人当たりのトラヒック（a/b）

6,416 万7,813 万1.22 倍5.29 Kbit/s

10.9 Kbit/s

2.06 倍月なので 集計時期に若干のずれはある．
集計時期に若干のずれはある
月，
利用者数は 12 月なので，* トラヒックは毎年 11 月

11502004 年を 100 とした 2007 年との比較

小特集｜インターネットの経済学

2007 年 *2004 年 *（総務省「我が国のインターネッ トにおけるトラヒックの集計・試算」より）

・利用者一人当たりのトラヒックが 3 年で 2 倍に増加．
・インターネット利用者の増加以上に，利用トラヒックの伸びが大きい．

トラヒック総量（a）
インターネット利用者数（b）

インターネット利用者一人当たりのトラヒック
（a/b）

1
100
50
0

■この結果生じること：ISP の売上げは固定料金制度のため，売上げの伸

2004 年

2007 年びをネットワークコスト増が上回っている（売上げは利用者数に比例す （出典）JAIPA（総務省「インターネット政策懇談会」
第５回会合におけるプレゼンテーション資料）
るが，
ネットワークコストはピークトラヒックに比例するため）.

利用者一人当たりのトラヒックは 3 年で約 2 倍の増加．
図2

解説：ネットワークの中立性と競争政策

利用者一人当たりのトラヒックの拡大

21こうしたインターネットトラヒックの増加は一人当たりのトラ

それがネット混雑という問題である．
我が国のインターネットトラヒック（平均）の推移を見ると，ヒックが増加することによってもたらされている．過去 3 年間

2008 年 5 月の時点で 880 Gbit/s に達しており，前年同期（2004 ～ 07 年）でトラヒック（a）は 2.51 倍，PC からのイン比で 21.9％の増加，過去 3 年間で見ると約 2.1 倍と急激にターネット利用者数（b）は 1.22 倍になっている．つまり，イントラヒック量が増加している［1］．

ターネット利用者一人当たりのトラヒック（a/b）は 2.06 倍とインターネットトラヒックの増加の一つの要因としては，海外から国内に流入するトラヒックが極めて多いという点もある．

なっている．
このため，定額料金制を採用している ISP にとってみると，海外から国内に流入してくるトラヒックは 152.6 Gbit/s であり，加入者数を一定とすると，売上高は伸びないがトラヒック増

前年同期比で 31.1％増となっている．米国の動画投稿サイに対応するための費用が増加するということになる．

トに大量にアクセスしていることが背景にあるだろう．

しかし，ネット混雑を生み出しているのは ISP ではない．

トラヒックの推移を時間帯別で見てみると，2004 ～ 07 年のコンテンツプロバイダ，利用者など広範囲に及んでいる．ISP

3 年間でトラヒックのピーク/ オフピークの比率は 1.8 倍から2.5が設備増強を図るためのコストをだれがどの程度負担すれ倍へと約 40％増加している．つまり，3 年間でトラヒックの波動

ばよいのか（ネットワークのコスト負担の公平性）という問題が性が高まっており，ISP はピークトラヒックに合わせた設備増強

出てきたのである．

が必要になっているものの，波動性があるがゆえに設備の稼働率は減少するという状況になっている
［2］
（図 2）
．

図3
22

時間帯別のトラヒックの推移（ある大手プロバイダの例）

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

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解説2） ネット混雑の原因：P2P の光と影

配信サーバに配信希望のアクセスが集中すると，サーバはこうしたネット混雑を生み出している原因は何か．コスト負すべての希望をさばききれなくなる．P2P の場合はトラヒックを担のあり方に入る前に，そもそもネット混雑への対処があり得分散させることが可能であり，C/S 型のモデルに比べて効るのかどうかという問題が議論の前提になる．

率的なコンテンツ配信が可能である．

ある大手プロバイダの時間帯別のトラヒックの推移

しかし，こうした P2P については Winny に代表される「著を見ると，P2P（Peer to Peer）トラヒックの占有率が高作権侵害」というイメージがこれまで定着しており，効率的ない．特に「上り」では「下り」に比べて P2P トラヒックのコンテンツ配信を可能にするという「光の面」に注目されるこ

占有率が高い．インターネットへの常時接続環境の中とが少なかった．この著作権問題についても技術的にクリアで，特に FTTH（Fiber To The Home）サービスの普及にされてきている．

伴う上り帯域が拡大することは P2P トラヒックの増加に大きく貢献しているものと考えられる（図 3）．

つまり，Winny などの「ピュア型 P2P」の場合，コンテンツ
情報の探索・発見の機能を各ピアが分散して受け持つた

事実，JAIPA（日本インターネットプロバイダー協会）の資

め，流通する情報の管理やトラヒック制御を行うことができ料によると，インターネット利用者の 1％の P2P ユーザが全体ない．他方，BitTorrent などが採用している「ハイブリッド型の 60％以上のトラヒックを生み出している［3］（図 4）．

P2P」の場合，コンテンツ情報の探索・発見の機能を集中

このように P2P はネット混雑を生み出す要因であるが，他管理するインデックスサーバを立てる．このため，情報管理方，P2P はネット混雑を緩和する技術としても活用することがなどを一元的に行うことによって著作権保護の実用に耐えできる．つまり，C/S（Client/Server）型のモデルでは中央の得るしくみが構築された．

10％のユーザが60〜90％のトラヒックを占有

総トラヒックにおけるユーザの分布状況

転送量

全ユーザの転送量分布

総トラヒックについて

P2Pユーザ（10％）で60〜90％のトラヒックを占有

P2P トラヒック 75％（ユーザ 10％以下）
P2P ヘビーユーザ
トラヒック 63％
（ユーザ 10％）

他トラヒック 25％（ユーザ 90％以上）

P2P ライトユーザ
トラヒック 37％
（ユーザ 90％）

各ユーザ（転送量で昇順）＊

P2P ユーザ の上位 10％で 60％以上のトラヒックを占有
P2P ユーザの転送量分布

ヘビーユーザと一般ユーザでは使用帯域が大幅に違う

小特集｜インターネットの経済学

単位ユーザ当たりのトラヒックについて

転送量

一般ユーザ：50 MByte
約 30 倍

P2Pユーザのうち，更に上位10％のユーザで6０％のトラヒックを占有

P2P ユーザ全体：17 GByte

約 190 倍P2P ヘビーユーザトラヒック：104 GByte
P2P ユーザ（転送量で昇順）＊ “P2P ユーザ”とは 24 時間以内に P2P トラヒックが１MByte 以上あったユーザとして測定．
（出典）総務省「ネットワークの中立性に関する懇談会」
第 4 回 P2P 作業部会
資料
（ぷららネットワークス提供）（p.71）（一部抜粋）（測定：2003-6-30 12:00〜2003-7-1 11:59）（注）ぷららネットワークスは 2003 年 11 月から P2P 帯域制御を行っているため，制御を行わない状況下のデータとして発表しているのは 2003 年時のものが最新．

P2P ユーザの約 1％が 6 割以上のトラヒックを生み出している．
図4
解説：ネットワークの中立性と競争政策

P2P ユーザのトラヒック使用状況23このように，P2P はネット混雑を生み出している「影の面」
があるが，逆に，
この技術を使うとネット混雑を緩和するというれを超える制御を行うことは利用の公平性に反するものであるとしている．

「光の面」があり，著作権侵害も防止可能な P2Pも登場しまた，本ガイドラインはユーザ保護の観点にも目配りしていてきたことを踏まえ，本格的に P2P を利用したネット混雑へる．つまり，各 ISP が行う帯域制御の運用方針は，契約約の対応（コンテンツ配信の効率性の向上）を図ろうという機款に記載するなどユーザへの十分な情報開示を行うととも運が高まってきた．

に，コンテンツプロバイダやほかの ISP への情報開示も行う

これを受け，2007 年 8 月，
「P2P ネットワーク実験協議会」が設立され，P2P などのアプリケーション技術を適用した新
たなネットワークサービスの実証実験などを展開している．

ことが重要であるとしている．
このように，ネット混雑の問題は P2P の活用と帯域制御の実施によって，一定程度の緩和が可能である．

P2P の利点を活用したネット混雑の緩和は今後更に効果を持ってくることが期待されるが，他方，ネット混雑の急速な進展は ISP にとって「今そこにある危機」として緊急避難措置が必要であるという声になってきた．つまり，帯域制御（packet shaping）の実施である．

3） 残存するコスト負担の問題
しかし，ネット混雑への対応は「一定程度の緩和」が可能なのであって，問題は依然として残る．
ある大手 ISP が P2Pトラヒックに対する帯域制御の実施前

しかし，帯域制御を実施するとしても，特定のコンテンツや（2005 年）と実施後（2008 年）の下りトラヒックデータを比べ

アプリケーション，あるいは特定の個人のトラヒックを絞ること

ると，実施後はトラヒックの波動性が大きくなり，しかもピーク

は，例えば ISP が自分の競争相手である事業者のコンテントラヒックの量は，むしろ帯域制御前を上回る水準となってきツをねらい撃ちしてトラヒックを絞ることも考えられる．こうなる

ている
［4］
．

と，改めて公正競争の観点から問題となる．
そこで，2007 年 9 月，ネット関連の 4 事業団体が共同して「帯域制御の運用基準に関する検討協議会」を立ち上げ，

つまり，かつては P2Pトラヒックがネット混雑の原因であったが，それ以降も動画ストリーミング系のコンテンツ視聴の需要が高まり，そのトラヒックが急速に拡大している．

公正な競争を確保しつつ帯域制御を行うことを可能とする

JAIPA のデータによると，P2P に対する帯域制御を実施ためのメルクマール（最低限遵守することが必要な運用基した，ある ISP の全加入者の平均トラヒック（下り，24 時

準）の検討を行い，2008 年 5 月，
「帯域制御の運用基準に間）は 172 MByte となっている．上位 1％のヘビーユーザ

関するガイドライン」が策定された．

を除いた平 均トラヒックは 84 MByte であり，YouTube 動

本ガイドラインでは，（a）P2P ファイル交換ソフトウェアなど

画（384 kbit/s）1 本を視 聴するのに要するトラヒックが特定のアプリケーションを対象とする帯域制御の運用，（b）

14 MByte であることを考えると，平均 6 ～ 7 本程度を 1 日

一定のトラヒック量を超えたヘビーユーザを対象とした帯域

視聴しているというのは実感として納得が得られる．逆にい制御の二つに焦点を当てている．

うと，上位 1％のユーザのトラヒック量がいかに多いかという本ガイドラインは，基本的な考え方として，
トラヒックの増加

ことが想像できる（図 5）．

に対して ISP は設備増強によって対処すべきであって，設こうした中，改めてヘビーユーザに対する課金のあり方が備増強を回避するための帯域制御を否定している．つまり，

議論の俎上に上ってきた．ヘビーユーザに対する追加課金

帯域制御はあくまで例外的（緊急避難的）に行われるべきもの是非という問題である．利用者に対する課金のあり方はあのであり，その実施に際しては帯域制御の対象や程度がくまで ISP 自らが決定すべきものであるが，特定の利用者に恣意的にならないよう客観的な運用基準に基づくべきである

対する不当な差別が行われてはならない．

としている．

特定のヘビーユーザへの追加課金については，二つの具体的には，特定のヘビーユーザのトラヒックによってほ面からの検討が必要である．第一に，ヘビーユーザには円

かのユーザの円滑なインターネット利用が妨げられていると滑なデータ伝送を保証して追加収入を得ることができるといいう客観的な状況が存在していることが帯域制御の前提とうことは，高速道路に優先レーンを設けて追加料金を徴収なる．また，ヘビーユーザの帯域を制御するとしても，一般する形態に似ている．追加負担をしない一般ユーザは設備

ユーザの利用と同程度までの制御は許容されるものの，こ増強の恩恵を受けられず，追加負担をした場合に初めて

24

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説A）ある ISP の調査では上位 1% のユーザがトラヒックの 51％以上を占有
B）別の ISP の調査では上位 3% のユーザがトラヒックの 85％を占有（GByte）
70
一 番 多いユーザの転送量は 67 GByte（全 ユ ー ザ 平 均 の
60
380 倍，上位 1％を除くと 771 倍）

ISP A における調査（24 時間のユーザごとの下り転送量）（P2P 帯域制御後）2007 年 10 月
ある県の POI 約 1 万人の利用者の上位 5% についてグラフ化（全体だとグラフがほとんど下に張り付いてしまうため上位 5% のみを抽出）

50

平均で 380倍の格差

YouTube 動画（384 Kbit/s）
1 本（5 分）視聴で生じる転送量は 14 MByte
全ユーザの 平均 転
送量は 172 MByte（上位 1％を除くとと84 MByte）

40
30
20
上位から 500 番目で約 530 MByte

10
0

1

51

101

151

201

251

301

1
351

利用者全体の 1%
ここまででトラヒックの 51% を占有

401

451

利用者全体の 1%
ここまででトラヒックの 71% を占有

（出典）JAIPA（総務省「インターネット政策懇談会」
第５回会合におけるプレゼンテーション資料）

ヘビーユーザと平均的ユーザの間の消費トラヒック格差が極めて大きい．
図5

一部利用者によるトラヒックの占有（下り）

設備増強の便益を受け取れるとすると，インターネットにおい位 ISPとの関係である．下位 ISP からすると，例えば特定てコスト負担をするかしないかで受益度が異なるという「インのコンテンツに人気が集中すると，上位 ISP から大量のトラ

ターネットの二層化」が生み出される可能性がある．

ヒックが流入してくることになる．
上位 ISP の場合，このコンテンツプロバイダと契約してい基本的な考え方とも密接に関連している．つまり，これまで

れば相当の料金を徴収することによりトラヒック処理のコスト

すべての利用者が同じ定額料金でインターネットを利用できはまかなえる．しかし，下位 ISP の立場に立つと，他律的たのは，ネットワーク運用のコスト減少分がトラヒックの増分をな要因で大量のトラヒックが流れ込んできても，上位 ISP に上回ってきたからこそ実現可能であった．今直面しているの対価を請求することはできない．これは，対価を払って上位

は，
トラヒックの増分が逆にネットワークの費用の減少分を上ティアへの接続（この接続形態は「トランジット（transit）」と呼回るような状況が生まれる可能性があるという問題であるとばれる）を確保してもらっており，
トラヒックに感応的な精算いうことができる．しかし，これも急速な技術革新の中でネッを ISP 間で行っていないことによる．仮にトラヒックに感応的トワークの運用費用を引き続き抑制できる可能性も存在する

な精算を ISP 間で行うとしても，コスト的に見て現実的ではが，少なくとも現時点で確実であるとは言い難い．

ない．また，仮に下位 ISP が利用者に追加コスト部分を追このように，ヘビーユーザに対する追加課金については，

加料金として徴収しようとしても，利用料金の値上げとなり，

インターネットそのものの理念に照らして慎重に検討していく

ISP 間で激しい競争が行われている現状では，こうした選必要がある．

択肢を採ることも難しい．

コスト負担の問題のもう一つの検討対象は上位 ISPと下
解説：ネットワークの中立性と競争政策

つまり，上位 ISPと下位 ISPとの間のコスト負担のあり方
25

小特集｜インターネットの経済学

第二に，この問題はベストエフォートというインターネットのについては明確な解が存在しない．逆にいえば，こうした精担保するため，接続ルールが適用されている．接続ルール

算のしくみが見いだし得ないからこそ，前述の P2P を活用しが適用されることにより，NGNとの接続において，すべてのたコンテンツ配信の効率化や帯域制御の許容という選択肢

接続事業者が同等の条件で NGN を利用できるようにするとが必要になっているといえる．

ともに，接続条件についての十分な情報開示が求められることとなる．

4. ネットワークの利用の公平性
1） ネットワークの選択の自由

なお，NGN それ自体は発展途上のネットワークであることに留意が必要である．このため，接続ルールの運用は一定の柔軟性を確保し，定期的に見直しを行うことにより，過度2008 年 3 月，NTT 東西は NGN を用いた商用サービの規制の適用を排除したり，逆に必要な規制の適用を確保

スを東京・大阪の一部地域で開始した．NGN はインターすることが求められる．行政当局においては，2007 年度かネット（the Internet）と同じ IP 網であるが，QoS 及びセキュ

らドミナント事業者（市場支配力を有しており，一定の規律

リティを確保するしくみを持つキャリヤによるマネジドネット

を適用して他事業者との間の公正競争を確保すべき事業

ワークであると位置づけられる．
「自律・分散・協調」
を旨と者）に適用される規制の適正性について定期的に検証する

し，ISP が無意識に連携して成長したインターネットとは大き「競争セーフガード制度」を運用しているところであり，NGN

く異なる．

に関する接続ルールについても，このセーフガード制度の枠

前述のネットワークの中立性に関する 3 原則は，「ネット

組みの中で有効性が検証されている．

ワーク＝IP 網」を前提としているが，この IP 網は更に二つのネットワーク，つまりNGNとインターネットに分類することができる．

2）通信プラットホームのオープン性の確保
ネットワークの利用の公平性のもう一つの視点は，プラット

NTT 東西が構築する NGN の特徴の一つは，アクセス網

ホームのオープン性の確保である．前述のレイヤ構造におい（光ファイバ網）と一体として構築されるという点にある．アクて，
プラットホームは，
通信レイヤとコンテンツ・アプリケーション

セス系光ファイバ網全体に占める NTT 東西のシェアは約 7

レイヤの間に位置づけられている．

割である．つまり，利用者にとって NGN を利用する場合でプラットホームの代表例として挙げられるのは認証・課金

あってもインターネットを利用する場合であっても，文字どおり機能である．ネット利用者がコンテンツなどを購入する場合，「ゲートウェイ」として NTT 東西の光ファイバ網を経由するコンテンツプロバイダなどは購入契約を締結した正当な契約比率が高い．換言すると，NTT 東西はボトルネック設備を保者であるということを確認（認証）し，コンテンツなどの購入代有しており，いわゆる市場支配力を持っている．仮に NTT

金を徴収（課金）
する．

東西が利用者を NGN 内に囲い込むようなこと（市場支配

こうしたプラットホームは基本的に通信事業者ごとに構築力の濫用）が行われるとすると，公正競争は担保されないこされている．例えばモバイルビジネスの場合，端末販売，通ととなる．

信ネットワークの構築，伝送サービス，インターネット接続サー

目指すべき世界は NGNとインターネットが共存し，利用者

ビス，コンテンツポータル（公式ポータル）の提供，公式ポーは自らの判断で NGN の利用とインターネットの利用を自由に

タルに掲載するコンテンツの選択などを一体的に提供してい選ぶことができる環境，つまり「ネットワークの選択の自由」がる．その意味でモバイルビジネスはレイヤを縦断する典型的保証されることが必要となる．まさにネットワークの利用の公な垂直統合モデルであるということができる．

平性を確保することが求められる．

2009 年 1 月に公表された総務省「通信プラットフォーム研

一般に，ボトルネック設備を保有する市場支配力を持つ究会」報告書［5］は，こうしたモバイルビジネスにおける認証

事業者（「ドミナント事業者」と呼ばれる）の場合，保有する基盤のあり方について，各通信事業者の認証基盤の相互ネットワークのオープン化が法律（電気通信事業法）の規定

接続性の確保や，認証基盤の担い手の多様化を促す方向

によって求められる．

で検討することが適当であるとしている．

NTT 東西の NGN については，NTT 東西自らが「オー携帯電話事業の場合，有限希少な電波資源を用いてプン化を図る」考えを表明しているが，こうしたオープン性を行われるビジネスである．このため，携帯電話事業を展開

26

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説する事業者の数が限られており，寡占的な市場が形成さテンツを選択し，携帯端末で認証・課金するといったことがれている．

可能になる．また，一つのユーザ ID でネットワークや端末のこのため，携帯各社は，垂直統合型の事業モデルの中で自分だけが提供できる機能を有効に活用し，事業展開している面がある．

違いを超えてコンテンツなどに自由にアクセス可能なしくみの構築も，具体的に視野に入ってくる．
このように，ネットワークの利用の公平性という観点からは，

この垂直統合型のモバイルビジネスにおいては，原則，通信事業者が個別に構築してきた認証基盤などのプラット

公式ポータルに限って，認証・課金機能が提供されている．

ホームの相互接続性の確保や，こうした機能の担い手を増

つまり，公式ポータルに掲載されたコンテンツの代金は，携やしていくことが必要となってくると考えられる．

帯会社が通信サービスの料金の請求とともに加入者に請求する「料金徴収代行」業務を行っている．しかしながら，公式ポータル以外のポータルのコンテンツの場合，こうした認

5. む

す

び

証・課金機能は提供されない．また，公式ポータルかそれ以上見てきたように，ネットワークの中立性は，ブロードバン

以外のポータルであるかの別を問わず，携帯会社以外のプド化や IP 化が進展し，関係するプレーヤが増加する中で，レーヤが認証・課金機能を提供することは，一部の例外を従来とは異なる枠組みで「本当の公正競争とは何か？」とい除いて事例がない．そして，こうした状況は，寡占的な市場うことを問う議論であり，ブロードバンド市場における新しい環境の中で，携帯会社が経営判断として認めていないため競争政策の枠組みを考える議論である．また，今後のネットに生じている．

ワーク構造の変化をどう考え，インターネットとはそもそも何か，

2 章で言及したネットワークの中立性の 3 原則の（c）は，

特に，
インターネットの大衆化・産業化という状況の中で「イン「消費者が通信レイヤ及びプラットホームレイヤを適正な対ターネットの本質は今後とも維持可能なのか？」という根源的価で公平に利用可能であること」というものであった．つまり，な問題を提示している面もある．

利用者が公式ポータルのコンテンツと公式ポータル以外のネットワークの中立性を巡る議論は，2005 年頃に米国をコンテンツにアクセスする場合に，プラットホームが同じように起点としてスタートした［6］が，各国の置かれている市場環

利用できるかどうかという点が，ネットワークの中立性の観点

境などを背景に，それぞれに異なる議論の発展段階をたから検討の対象となる．

どっている．

具体的には，従来の公式ポータル以外のポータルについそうした中，日本におけるネットワークの中立性を巡る議ても携帯会社の認証基盤を提供したり，携帯会社以外のプ

論は，（a）世界最先端のブロードバンド基盤を有するに至っレーヤによる認証・課金機能，具体的にはクレジットカードやているがゆえに先駆けて具体的な課題に直面していること，

電子マネーでの決済を認める方向で検討することなどを提（b）ネット混雑論に見られるように，具体的なデータに基づ言している．

いた議論が行われていること，（c）モバイルビジネスの認証
基盤の相互運用性確保の問題のように，日本の市場特性

スネットワーク環境になっていくうえでますます重要になってに照らして独自の視点から考えていく必要のある問題が存くる．想定されるのは，固定・移動のネットワークの別を問わ在することなどの特徴を持っている．

ず，どのような端末やネットワークからでも共通の認証基盤を米国においては，2009 年 1 月に就任したオバマ大統領

介してコンテンツなどに自由かつ簡単にアクセス可能な環境

は，大統領選中の選挙公約［7］において「インターネット上のの実現である．

オープンな競争の便益を維持するため，ネットワークの中立

前述の NTT 東西の NGN 上には，今後新たに複数の性の原則を強く支持する」とし，「インターネットが元来持って認証基盤が構築されていくであろうが，こうした認証基盤をいるイノベーションと創造性へのオープン性を維持し，消費モバイル系の通信事業者の認証基盤と相互運用するしくみ

者と民主主義に利益をもたらす自由な言論とイノベーション（例えば，各認証基盤の ID を個人の属性情報と切り離しのための基盤の維持を確保する」
ことが必要であるとの考えてバーチャルな ID に変換して他事業者に提供するしくみ）を示していた．今後，米国においても，改めてネットワークのが実現すれば，固定ブロードバンドでダウンロードしたコン

中立性を巡る議論が活発化するだろう．

解説：ネットワークの中立性と競争政策

27

小特集｜インターネットの経済学

また，認証基盤の相互接続性の確保は，今後ユビキタ

いずれにせよ，今後のブロードバンド政策を考えていくうえ
で，ネットワークの中立性という考え方は基軸となる概念である．ネットワークの中立性を基軸として，今後ともインターネットのあるべき姿について，包括的で具体的な検討を更に進めていくことが必要だろう（本稿中，意見などにわたる部分は著者の個人的な見解です）．
文

献［1］ 総務省，我が国のインターネットにおけるトラヒッ
ク の 集 計・ 試 算，2008-08-29，http://www.soumu.
go.jp/s-news/2008/080829_9.html［2］ 日本インターネットプロバイダー協会，ISP を取り巻く状況と提案（総務省「インターネット政策懇談会」第 5 回における提出資料），http://www.soumu.
go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/internet_
policy/pdf/080627_2_si5-2.pdf［3］ 総務省，「ネットワークの中立性に関する懇談会」報告書，資料 A（資料 19），2007-09，http://www.soumu.
go.jp/s-news/2007/pdf/070920_6_bt-a.pdf［4］ 出所は［2］に同じ（以下，本稿におけるデータの．
引用は同様）

28［5］ http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/2009/
090130_3.html［6］ 米国におけるネットワークの中立性を巡る議論は，
谷脇康彦，
インターネットは誰のものか，
日経 BP 社，2007-07 を参照．
［7］ オバマ米大統領の選挙公約“Connecting and empowering
all Americans through technology and innovation”
を 参 照，http://www.barackobama.com/pdf/issues/
technology/Fact_Sheet_Innovation_and_Technology.
pdf

谷脇康彦
昭 59 郵政省（現 総務省）入省．郵政大臣秘書官（平 11 〜 12），在米日
本大使館参事官（在ワシントン DC），
総合通信基盤局料金サービス課長，
同事業政策課長などを経て，平 20 年
7 月より総務省情報通信国際戦略局情報通信政策課長．著書に「世界一不思議な日本のケータイ」（インプレス，「インターネットは誰のものか」など．Nikkei Net，
R & D）
日本ビジネスプレスなどへの寄稿多数．

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

解説論文

小特集｜インターネットの経済学

情報循環システムとソーシャルウェア
Information Circulation System and Socialware
曽根原登† Noboru Sonehara†

ICT（Information and Communication Technology）は，あらゆる経済活動やコミュニティ活動に浸透した．その結果，社会に新たな情報循環が生まれ，人間の価値観の多様化も急進展した．しかし，この情報洪水の中で，社会の不信 ･ 不安や人々の閉塞感はむしろ深まっている．この原因には，社会を取り巻く情報環境が急速に変化しているにもかかわらず，情報を受容する人間や社会が十分に適応していないことが挙げられる．一方，ICT 基盤が整備された後の先進諸国での経済発展と雇用確保は，知識サービス産業，知的情報産業へシフトする傾向にある．これはグローバル化，情報化が進展した世界では，価値の高い情報やサービスを財として流通させる「知の大競争」をいかに勝ち抜くかという課題でもある．本文は，まず，ICT
社会の要請として，ソーシャルメディアの課題，利用者主導社会への転換課題，社会関係技術の重要性について分析する．次に，ICT を活用した社会関係資本の再構築，社会の安定化とイノベーションの両立を目的とした情報循環システムを提案する．また，情報循環のしくみや制度の設計と情報循環を管理する方法論を“ソーシャルウェア（Socialware）”
として提案する．最後に，専門分野を横断する社会 ･ 産学連携のネットワーク型“研究コンソーシアム”と，医療 ･健康分野の情報循環を例としたソーシャルウェア設計例を紹介する．
情報通信技術，情報システム技術，ソーシャルメディア，ソーシャルウェア，
情報循環，実世界と情報世界の統合

世界で類を見ない ICT 基盤を有する国となった［1］．ICT

1. ま え が き

基盤が整備された後の先進諸国での経済発展と雇用確保
は，知識サービス産業，知的情報産業＊2 へとシフトの傾向

我が国は，明治維新や戦後復興など大きな経済的，社会にある．このことは，グローバル化，情報化が進展した世的，文化的危機を克服してきた．今我々は，高度情報通信

界では，「知の大競争」をいかに勝ち抜くかという課題でも技術（ICT：Information and Communication Technology）

がもたらしたグローバル社会で「知の大競争」をいかに生き抜くかという課題に直面している．

ある
［2］
．
高度に進歩した ICT 基盤は，企業活動の効率化と人と社会の情報発信力を著しく向上させた．この結果，従来の1900 年代後半の「マルチメディア戦略」やそれに続く放送メディアなどに見られる同質な情報流通とは異なり，多「e-Japan 戦略」は，インターネット，ブロードバンド，携帯電

種多様で異質な情報，しかも信頼性・信憑性など質の不話，デジタル放送など ICT 基盤の普及を加速し，我が国は透明な情報が爆発的に増加している．一方，人や社会・組織の情報分析能力には限界がある．このため，大量の＊ 1 情報通信技術 . 日本ではこれまで IT（Information Technology：情報技術）といわれてきたが，技術だけではなく情報通信におけるコミュ
ニケーションの重要性をより一層明らかにするため，ICT（Information
and Communication Technology）と呼ぶようになってきている（総務省「ICT 政策大綱」）．
† 国立情報学研究所 情報社会相関研究系，東京都
Information and Society Research Division，National Institute ofInformatics，Tokyo，101－8430 Japan

解説論文：情報循環システムとソーシャルウェア

情報から必要な情報を取捨選択し，適切な行動をするため＊ 2 日本映画，漫画 ･ アニメーション，現代美術 ･ 建築，環境対策，ファッション，食文化，J ポップ，キャラクタ，ゲーム，コンビニエンスストア，
宅配，ディジタル光通信，モバイル機器など，世界レベルで勝負できる
情報文化 ･ サービス ･ 技術は多い．この文化を基盤とし，科学技術により付加価値化を行って，国際的な ICT 産業競争力，ICT ブランド力を向上させることにより，知識サービス産業，知的情報産業立国に転換する．

29

小特集｜インターネットの経済学＊1

の意思決定の質の低下が危ぶまれている［3］．
また，人と社会の専門化，細分化も進展し，だれが何をしているか，知っているのか分からないといった問題や専門家

到来，道徳心・倫理感の喪失，学力低下，国際的な存在感の希薄化，国際競争力低下，基礎研究とビジネスの間の死の谷問題などがある．

にしか分からないという情報の非対称性も増大している．更ICT は，このような社会問題を解決する有力な武器となりに，人と社会の価値観は，単一基準では計れないという意

得る．しかし，技術を超えた問題を内在することが多い．例

味で多様化している．この結果，他者や社会全体の利益よ

えば，ネット社会の不安・不信解消の課題として情報信頼り，どちらかというと自己の利益と趣味や趣向など個の価値性問題がある．ネットの情報には意識的に公平性，信頼性，観を優先する利用者主導社会へと転換している．このため，信憑性に欠ける情報を流している場合もあり得る．情報の環境の保全や文化の継承などに課題が生じている．これら

信頼性の要素には，情報提供者の信頼性と情報そのもの

問題の原因には，極めて短期間に高度に進歩した情報世の信憑性がある．情報の信頼性は情報提供者の信頼性で界に，実世界の人や社会のしくみが適応しきれていないことあり，これは事前に調査し，信頼性を評価することは可能でが挙げられる．

ある．一方，情報の信憑性については情報そのものに当たグローバル化，情報化が進展した世界で，「知の大競争」

る必要があり，事前の評価は困難である．このため，オンラを勝ち抜くには，創造的破壊と呼ばれるイノベーションが不インで人がその内容を評価すること以外は技術だけでは解可欠である．その一方で，高度に進歩した ICT 社会は，著

決できない
［3］
，
［4］
．

作権侵害，個人情報漏えい，有害情報の氾濫，ネット犯罪

また，制度疲労問題として著作権問題がある．投稿サイの増加，情報の信憑性・信頼性の欠如，情報非対称性のトや Blog などでは，他人の創作物や情報を相互に利用し増加といった ICT の負の側面を顕在化させている．そこで合いながら派生創作するという新しい創作形態が台頭して

本稿は，社会の安定化とイノベーションの両立を目指す社

いる［5］
，
［6］
．このような一般人の Web コンテンツの創作・会のしくみについて議論する．ここでは，人や社会，コミュニ公表が新たな情報流通モデルを生みつつあるが，その法ティや組織の知恵や知識を ICT 基盤を利用して伝達するこ制度の対応は必ずしも明確ではない．一般に法制度には，とができるとき，それを情報として議論することにする．

長期的安定性を要求される．その時間間隔を上回る速度

本文は，まず，ICT 社会の要請として，ソーシャルメディア

で ICT の大衆化やビジネスモデルは変革し，そのことが制の課題，利用者主導者社会への転換課題，社会関係技度疲労問題を引き起こしている．このように ICT がもたらす術の重要性について分析する．次に，ICT を活用した社会

技術変革と人間・社会の不適合によって生じる課題を解決

関係資本の再構築，社会の安定化とイノベーションの両立する科学的方法論について検討する必要がある．

を目的とした情報循環システムを提案する．情報循環のしく
みや制度の設計と情報循環を管理する方法論を“ソーシャ2.1 ソーシャルメディアの台頭と市場化の課題

ルウェア（Socialware）”として提案する．最後に，専門分野

工業化社会というとき，それは一般にはモノの生産・流を横断する社会・産官学連携のネットワーク型“研究コン

通・消費が主軸となっていた．1900 年代後半から，脱工ソーシアム”と，医療・健康分野の情報循環を例としたソー

業化社会論がいわれ始め，それが情報化社会という概念

シャルウェア設計例を紹介する．

に結びついた．情報化社会は，図 1 に示すように大型コンピュータの実用化による組織や企業の情報化から始まり，そのコンピュータのダウンサイジングとパーソナル化，個人や家

2. ICT 社会の要請分析

庭の情報化という形で進んだ．
ICT のシステムサービスは，少ない建設投資，短期間の早急な課題解決が必要な国レベルの課題としては，年金システム構築などネットビジネスへの参入障壁が低いというや高齢者医療問題，制度疲労問題，膨大な国と地方の借特徴を持つことから，大規模から中小規模の企業へ，企業

金，景気低迷と物価高騰，国民の共通目標や未来ビジョン

間から企業・消費者間で直接取引を行うシステムサービスの喪失などがある．一方，中長期的に取り組む課題として化へと普及した．例えば，電子商取引や各種予約サービス，は，社会の不安・不信の増大，急激な少子高齢化社会の電子申告・申請などの行政サービス，電子チケットなど権利30

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

分散・双方向向CGM（Consumer Generated，コミュニティ，コラMedia）
ボレーション，地域放送，個人広告，
個人仲介など

企業
公式
公共

利用者主導
知識辞
Blog, SNS，動画共有，知書，評判流通，情報仲介，相対流通，直接取引などI サービスのICT
ダ
ダウンサイジング
ソーシャルメディアの市場化
電子商取引，電子投票，電子申請，電子掲示板， Web サービ
ス，電子チケット流通，ネット
オークションなど

通信，放送，新聞，広告宣伝，報道，緊急情報提供，企業間取
引，
調達など

供給者主導
図1

中小
家庭
個人

集中・一方向ICT システムサービスのダウンサイジングとソーシャルメディアの市場化

流通サービス，ネットオークションといった Web 型のサービスが普及した．

する方向の多様化が進んでいる．
このことは，これまでの供給者主導社会から利用者主導

更に，ブロードバンド化したネットワーク技術，携帯などの社会への転換を意味する．供給者主導は，社会的有益性

モバイル技術，デジタル放送と通信の融合技術，大容量化が優先し，社会と経済の発展，公共の福祉，文化の形成・する記録技術などの進歩により，動画を含む情報共有，評伝承に重きがある．これに対し，利用者主導は，個人的有

判流通，知識辞書など，利用者自らが情報流通や情報仲

益性が優先し，個人の興味や趣向，価値観の多様性を尊介ができるメディアへと進化した．この結果，中小規模の企

重するシステムである．例えば，利用者主導の情報世界で業・NPO・コミュニティ・家庭・個人での分散型情報処理

発信される情報は，必ずしもビジネスに直結するものではなく，化と双方向の Web，Blog，SNS などのネットワークを活用し発信者の自己表現を目的としたものも多い．更にソーシャルメ

利用者自らが情報発信・仲介・流通するソーシャルメディア

ディアは，ネットワーク上に信頼関係など新たな社会関係の（Social media）が台頭した．

形成手段としても活用されている［7］．
このため，これまで大規模企業や公的機関が供給者主

で ICT システム・サービスが導入され，そのダウンサイジン

導社会の中で担ってきた役割を見直すとともに，供給者と利グにより中小規模の企業へと普及した．更に一般大衆化と用者主導社会が調和し，自己の利益と他者の利益のバラン

ともに，それはソーシャルメディアへと進化した．ソーシャルメ

スがとれた融合社会のしくみと制度設計に取り組む必要がディアを持続的に運用可能にするためには，その市場化をある．

進めることが課題である．
2.2 供給者主導から利用者主導社会への転換課題

2.3 ICT 社会の不安と情報への不信
一般利用者による積極的情報発信，中小規模の企業にソーシャルメディアは，社会に新たな情報循環と個々の人よる情報ビジネスが活発化するにつれて，サイバー犯罪は間の価値観の多様化をもたらしている．これまでの情報循増加する傾向にある＊3．表 1 に示すように，携帯電話，メー環の形態は，情報の提供者が固定的，専門家，中央集中

ル，Web，Blog や SNS など，個人情報を簡易に交換可能であり，どちらかというと一方向であった．これに対し今の情な手段が登場してから，ネット詐欺，誹謗中傷，風説の流報の提供者は，消費者，利用者，地域，アマチュアなどであり，国境や分野を超える新たな情報循環をもたらした．これに伴い，人の価値観も，単に経済的，社会的価値の追求だけではなく，個人の趣味や嗜好やライフスタイルを尊重
解説論文：情報循環システムとソーシャルウェア

＊ 3 警視庁資料によると，平成 18 年のネットワークを利用した詐欺は
1,597 件である．平成 18 年と平成 19 年上半期の比較では，30％減となっているものの，著作権法違反は 176.1％増加している．特に，子供に関するネット犯罪である児童買春事犯及び青少年保護育成条例違反は 385
件で前年同期より 61.1％の増加となっている．警察庁広報資料，平成19 年 8 月 23 日，http：//www.npa.go.jp/cyber/statics/h19/pdf37.pdf

31

小特集｜インターネットの経済学

ICT の進歩により，図 1 に示すように大規模企業や公共

表1

一かつ一方向の利用を前提としており，情報循環には対応

ICT の多様性と情報不信
携帯

メール

SNS

Blog

掲示板

オークション

電子商取引

していない．
そこで，情報循環を前提とした情報の信頼性・信憑性・先取性・真正性評価に対するしくみと制度について検討す名誉毀損，誹謗中傷る必要がある［9］．具体的には，情報の二次利用＊4 など情なりすましによる金銭詐欺，恐喝

報循環を円滑に行う知財管理のあり方，研究開発などを風説の流布目的とした情報の収集，分析，共有，保存などのあり方，

性犯罪

大学図書館などにおける情報ディジタル化，e－ラーニング

フィッシング，ファーミング
著作権侵害，
違法物販売
不正アクセス，
ウイルス攻撃有害情報などのディジタル教育コンテンツなど研究と教育における円
滑な情報循環を促すための法的対応を含めた社会関係技術について設計する必要がある．
情報のディジタル化，ディジタル学術コンテンツ，ネットワー
ク情報アーカイブについても時空間をまたがる情報循環には対応していない［3］，［10］．例えば，研究成果は学術論

布，自殺コミュニティ，裏サイトなど，ネットワークの信頼性は文として公開されるが，その過程では，文献や特許調査な

さまざまな形で脅かされており，もはや個別部分的な対応でど先行研究の分析，仮説やモデルの設定，その実験などは解決されない状況である．この結果，電子商取引サイトやによる検証を伴う．したがって，研究の背後には膨大な情報

ネットオークションサイトにおける詐欺や悪意のある取引は消やデータが存在する．このように学術論文においても，結果

費者の足を遠のかせる結果を招いている．人と人とが対面としての論文のみではなく，その過程で生じるモデル，デーで行動する社会の規範が確立している現実社会とは違い，タ，情報なくしては技術や知識の継承や進歩は難しい．

顔が見えないこと・匿名性などがその特徴である情報世界

このことは，我々が直面している社会問題に対しても当てでは，自己防衛知識の不十分な利用者が，ネット犯罪のター

はまる．近年の年金・アスベスト問題などの多くの社会問題

ゲットとなっている．

の原因を探るには，事後から遡って手探れる意思決定・政こうした状況に伴う社会不安と，ネット上でやり取りされる

策判断・制度設計プロセスの記録・保存が重要である．そ

情報に対する不信が ICT サービスの経済発展の大きな障こで，意思決定などの背後にある社会の情報，思考過程の壁となっている［3］．

情報，コミュニケーションとコラボレーションの履歴情報，政策

このため自己防衛知識などの情報リテラシーの強化が経決定を促す情報などを適切に蓄積・管理・保存し，事後か済発展にも重要となる．一般に情報リテラシーというと，どちら手探れる思考プロセスの時空間構造化と“ネットワーク情報

らかというとコンピュータやインターネットを使うことができる能アーカイビング”
について検討する必要がある［11］．

力という捉え方をされる．しかし，情報リテラシーは，従来の人間心理や社会制度に対する安全性の確保も重要であ

情報発信力に加え，情報を収集・分析し，その信頼性やる．これまで情報セキュリティにおける暗号アルゴリズムやセ

信憑性を検証する能力や，相手との信頼関係を見極める

キュリティシステムなどの安全性評価は，情報理論的安全

社会的知性としての目利き力を指すものと考えられる．こうし性や技術的手段の安全性に帰着させる方法論をとっていた情報リテラシーの向上は，社会規範や情報リテラシー教た．しかし，近年，人間心理の変化や社会制度の盲点を育，情報制度などが連動して初めて実現できるしくみである．

利用したセキュリティ対策への攻撃が社会問題となっていこのように技術単独ではなく，社会のしくみや制度，人間心る．そこで，人間・社会科学的な側面から情報セキュリティ

理と関係する社会関係技術が必要である［8］．

を評価・分析する社会関係技術の方法論を検討する必要

2.4 情報循環を支える社会関係技術＊ 4 これまで，放送やコンテンツ配信ビジネスは，一方向の情報提供であったが，Web などでの投稿 ･ 公開されたコンテンツを相互に利用して新たなコンテンツを制作するといった派生創作などが行われている．
このような派生創作，放送コンテンツのインターネットによる再配信，著作物の引用のような情報の利活用，再利用，多目的利用などを厳密ではないが情報の二次利用と呼んでいる．

これまでの情報世界のしくみと制度は，供給者主導に適合するように設計されている．このため，主として情報の単32

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

経済的価値（社会インフラ）

情報世界

人間・社会科学との融合（ソーシャルウェア）

情報システム技術

情報循環基盤

情報流通基盤
社会
資本

人間・社会

社会的･文化的価値（社会関係資本） （実世界）

TV＋地上ディジタル網＋番組
コンピュータ / 携帯＋IP 網＋Web / e - Mail

社会関係
資本

電話＋電話網＋対話

情報システムネットワーク
図2

コンテンツ

社会資本と社会関係資本がある［12］～［14］．

しての基盤整備を行ってきた．これに対し，社会資本を有

人間・社会の情報循環を促すには，情報の発信・検効に活用し，人間・社会関係をより良いものとする社会の質

索・交換などのしくみを構築する必要がある．人間・社会の向上に向けたしくみや制度を社会関係資本と呼ぶものとのニーズは多様であり，所有するリソースも偏在し，リソース

する
［15］
．

が欲しいときにすぐに得られるとは限らない．情報循環を効

これまで述べたように，ICT の進歩とその一般大衆化は，率的に行うには，情報の構造化，記述表現，探索マッチン

利用者主導社会への転換を加速し，社会に新たな情報のグなどの技術を確立する必要がある．例えば，だれが，ど循環と個々の人間の価値観の多様化をもたらした．しかし，こで，何を欲しているのかというニーズ情報と，だれが，どこ

この情報洪水の中で，社会の不信・不安や人々の閉塞感で，何を持っているのかというシーズ情報の二つの情報を時はむしろ深まっている．この原因には，社会を取り巻く情報

空間上でマッチングし，人間・社会における資源交換（社環境が急速に変化しているにもかかわらず，社会システム＊5

会的価値の交換）を効率化するしくみが必要である．そこで，が十分に進化していないことが挙げられる．
そこで今後，社会資本の整備とともに，社会関係資本をを整理して可視化するしくみ，リソース提供のインセンティブ

整備する必要がある．図 2 に示すように，ICT に関係する

コンパチビリティを向上させる評判の可視化・評判流通シス

社会資本の整備としては，主として，ネットワークやコンピュー

テムを検討する必要がある［11］．

タの高速化や大容量化など情報の量的拡大，情報の制
作・流通・消費，情報の蓄積・管理・配信などシステムとサービスの利便性や効率化の向上を目的とする研究開発

3. 情報循環システムがされてきた．
これに対し，
社会関係資本の整備においては，
ICT を活用し，情報世界におけるネット情報の収集・分析・

3.1 情報循環を支える社会関係技術

伝達，情報の記述・共有・連携，そしてそれが人間・社会

通常，社会資本とは，電気・ガス・上下水道・道路・鉄の中でうまく情報循環するしくみや制度設計を検討する必要

道・電話・放送などの社会基盤や学校・病院・公園・博がある．これにより人間・社会における安心・信頼・互酬・物館など公共施設などの基盤を指す．特に，1990 年代後
半から我が国は，インターネット，ブロードバンドサービス，携
帯電話，デジタル放送，高速コンピュータなどの社会資本と解説論文：情報循環システムとソーシャルウェア

＊ 5 社会を人が要素となって作られるシステムとして認識すれば，それは要素の属性とシステム構造を作り出す機能を内包するシステムであるとされている［16］．

33

小特集｜インターネットの経済学

時空間上に偏在する多様な人間・社会のニーズとリソース

センシング

人間・社会
社会規範
公共政策

医療情報・企業情報
官庁統計・Web 情報
POS 情報・位置（地図）
情報・レセプト情報など

法制度
技 術

企

エネルギー

業

社会インフラ（電気・水道・電話・
道路交通
ガス・道路・病院・
学校など）
健康・医療

社会関係資本（安心・信頼・互酬・
コミュニティ）自然環境
食

気象情報・CO2 情報 マスメディア
農業情報・災害情報
社会調査・市場調査

教育・人材育成

モデリング

アーカイビング糧
社会実装（しくみ・制度設計）

地域・コミュニティ

情報リテラシー・政策
制度･循環システム技術

実世界

情報世界

統合世界
図3

情報循環システム

コミュニティなど社会関係を向上させることが期待できる．こ係や階層的人間関係にとどまるのではなく，リスクを取りながの社会関係資本の整備のための科学的方法論をソーシャ

ら他者と新しく社会関係を取り結んでいくコミュニティを形成

ルウェアとして提案する．

する必要がある．そのため，ICT 基盤を活用し，社会の安定化とイノベーション誘発が両立する情報循環のしくみや制

3.2 情報循環システム

度のあり方を早急に確立する必要がある．そのような社会シ

人と，人の集団としての人間・社会と，高度な ICT がもステムの制度設計には，人間・社会科学的アプローチを，たらした情報世界が統合する世界の問題は，多くの人が関情報システム技術で加速する統合社会システム設計科学と係する複雑で多様な問題となっている［17］～［19］．ICTいう融合研究を推進する必要がある［9］．

革新の速度は速く，商品・サービスも短寿命化し，長期間最先端の ICT 基盤を有する我が国は，世界をリードするにわたる産業国際競争力の維持や新たな国際標準への対

情報循環基盤を構築することによって，「知の大競争時代」

応などは難しい．このため企業経営やビジネスの不確実性を勝ち抜くことができるのではないだろうか．

は増大している．即戦力確保のための中途採用制度，組図 3 に示す情報循環システムは，社会資本整備によって織内の人材育成構造の崩壊，終身雇用や年金制度への支えられてきた実世界と，社会関係資本が牽引する情報

不信などから生じる人の流動性も増大している．これが，社世界との間での情報の流れを良くして統合世界のイノベー

会の閉塞感の一つの要因となっている．

ションを誘発するシステムである．

情報社会には，人や社会の情報処理能力の限界による

これまでも実世界の社会情報は，調査，分析され制度設

意思決定の質の低下の問題がある．社会の専門化，細分計，技術開発に反映されてきた．そこで急速に普及した情化，非対称化は，だれが知っているのか分からない，隣が報世界における人間・社会のネットワーク社会情報の情報

何をしているか分からない，全体像が把握できない，専門

循環基盤を構築する必要がある．以下に，情報循環基盤

家にしか分からないという問題がある．これらは，社会へのの所要機能を示す．

不安や情報の不信となっている．そこで，社会の安定化を図る必要がある．しかし，社会の安定化だけでは知の大競争に勝ち抜くことはできない．このため，社会の安定化とともに，イノベーションを誘発しやすい統合社会の実現を目指す
必要があろう．イノベーションの誘発には，固定的な組織関34① ネットワーク社会情報を収集する基盤．データベース
連携，コンテンツ連携，センシング連携を促進．
② ネットワーク関係構造を整理して相互関係を俯瞰す
る情報関係性の計量化・可視化基盤．
③ ネットワーク社会情報を蓄積して保存・管理する基通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologiesて実現できるものと考える
［13］
，
［14］
．

盤．メタデータ記述と標準．
④

ネットワーク社会情報のモデリング，アーカイビング

このような社会のしくみや制度設計を定量的に評価し，その効果を予測する科学的方法論が求められている．これま基盤．
⑤ ネットワーク情報資源をマッチングして交換する基盤．

で，人間・社会の問題の解決には，社会調査や社会実験⑥ ネットワーク社会情報の（社会的・経済的・文化的）の数値分析による現象論的な意味でのモデルが研究開発され，政策や意思決定に活用されている．また，情報制度

価値計量化基盤．

設計においては経験的で簡略化された方法に頼っているの
3.3 ソーシャルウェアの提案が現状である．人間・社会のモデルは，一般に大規模なICT 基盤を前提とした情報制度設計の方法論について

複雑系であり，実社会の問題解決や意思決定に対して有述べる．ソーシャルウェアは，技術と社会関係資本を活用す用な予測を与えるシミュレーションに基づく科学的方法論はることで，経済的価値の最大化を実現しようというものである．

確立していない．そこで，人間・社会科学と情報システム

ディジタルコンテンツ流通における著作権管理を例として説技術の融合により予測に基づくICT 社会のしくみや制度設

明する．図 4 に示すように，コンテンツの不正コピーを完全計する方法論を確立する必要がある．そのようなしくみや制に制御しようとすると，利用者の認証，コンテンツの暗号化，度を，従来の ICT のハードウェア的なリソース管理をする“ソ

利用条件の実行管理，課金などの完全な制御が必要とな

フトウェア”と対比し，知を管理する“ソーシャルウェア”
としてる．これには，暗号化，復号，認証，課金などに膨大なコス提案する．このようにソーシャルウェアの目的は，情報循環メ

トがかかる．このため，配信や閲覧のコストが増大する．こカニズムのしくみや制度を設計することにある．

の結果，コンテンツ自体の価格は流通コストより増加し利益は激減する．一方，Web コンテンツなどでは，自己表現のた

3.4 ソーシャルウェアソリューションの研究開発

めの公開や，他人のコンテンツを相互に利用し合いながら

今我々が直面する社会問題は，価値観の多様化など人派生創作する．この場合，コンテンツの自由な再利用を行う

間・社会の質の問題を内在しており，ICT 単独では解決でので，暗号化や認証，利用許諾管理コストはほとんどないが，きない．そこで，人文・社会科学とICT の専門分野を横断

収益性は保証されないため利益はない［5］．

し，国際と社会・産学官の連携による情報共有と“研究コン
ソーシアム”によって課題解決を図る必要がある．例えば，

経済的価値
︵市場︶

欧米の Science 2.0，Internet 2，e－Science などに見られる社会と技術の調和点

情報循環制度設計や
社会関係資本整備による価値最大化

ように，Web，Blog，SNS を活用して，情報を相互利用，循
環しながら研究するコミュニティ研究形態が検討されている．
そこで，情報共有やデータベース連携を可能とする学術
データウェアハウス，認証・認可連携，専門家と市民の間の知識の非対称性を解消する情報仲介，研究コミュニティ

完全制御された世界（安定化）の動的かつ柔軟な形成・管理・消滅の制御などの制度・∞

20

2
情報システム技術（例：スクランブル度）
図4

ソーシャルウェア

しくみについて検討する必要がある．
また，具体的な社会問題を取り上げ，ネットワーク型の分
野横断コミュニティによる情報共有・共同研究により，必要とされる研究の方法論，共同研究のしくみを確立する必要

信頼関係や互酬関係が確保された社会では，この両端がある．更に，研究開発の進め方としては，情報循環モデの間に，技術と社会が調和する経済的価値を最大化する

ルの実証・検証の場として産学連携による“ネットワーク型の点が存在するものと考えられる．自己の利益だけでなく他者研究コンソーシアム”を大学に立ち上げて研究を推進するこの利益や文化の形成・継承などを尊重する信頼社会では，とが有効である．

完全に違法コピーを防止するという社会資本コストを下げることができる．社会資本のコスト低減を社会関係資本によっ
解説論文：情報循環システムとソーシャルウェア

35

小特集｜インターネットの経済学

自由な世界（イノベーション）
（イノベ
シ ン）

医療機関同士で共有することに対する違和感などがあ
3.5 情報の非対称性を解消する情報循環システム

り，医療・健康に関わる情報共有を進める環境が整っ

具体的な医療情報や知識の非対称性を解消する情報循

ていない．製薬や医療機器開発の現場では，医療や環システムについて述べる［18］．市民生活では，専門家の医薬品の大規模調査を実施できないため，新しい薬情報や Web や Blog など多様な情報を集め，それを取捨選

剤や医療機器の研究開発の障壁となっている．

択して意思決定を行う生活スタイルが一般的になっている．

④

市民と行政間の非対称性：医療行政情報と市民

情報や知識の非対称問題を解決し，市民と専門家の間のの間には，医療政策・制度の説明が専門的で分かり知の循環システムを構築して社会市民生活の質を向上させにくい，医療情報を市民の視点で説明できる情報仲介

る必要がある．情報の非対称性の解消が市民生活の質の者がいない，市民からの情報フィードバックチャネルが向上に有効な領域に医療・健康分野がある．医療における細いという問題がある．

情報の非対称性が引き起こす課題としては以下がある．
市民と医療従事者間の非対称性：市民や患者は，①

識格差の是正を目指した医療・健康に関わる情報循環シ

医師の説明が分かりにくい，気になる症状があるがどステムを研究開発する必要がある［8］．図 5 に示すようにシの医師に診てもらえればよいのか分からない，薬の効

ステムは，情報や知識，エキスパートに加え，メディエータと果が気になる，などの問題がある．医療に携わる人にいう役割を果たす人を導入することで課題解決する．システ

は，常に先端的な情報を入手したい，患者に分かりやム要件は，利用者・患者の立場に立った医療・治療と，全すく説明したいなどの要望がある．

国どの地域にいても同じ質の医療を受けられるようにするこ地方と都市部間の非対称性：社会全体での医療とにある．このシステムは，過去のエビデンスに基づくデータ，問題には，都市部に比較して町村部の医師不足が著

アカデミックジャーナルなど学術コンテンツとそれに基づく医

しく，情報収集に当てる時間を十分に確保できないとい療見解などの情報を分かりやすくネットワークで提供する．例

う問題がある．このため，がん治療の地方医師の情報

えば，腰痛に関する症状を発する場合には，医療分野（接不足といった情報の地域格差が生じている．

骨，内臓系），薬学研究者，患者への説明ノウハウを持つ②③

医療機関と医療産業間の非対称性：診療情報を

図536

このような社会問題を解決し，僻地医療などの情報と知専門家からなるエキスパートと診療所の医療従事者などを医療 ･ 健康情報循環システム例

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

中心とするメディエータを設け，患者もネットにアクセス可能な状態にする情報循環システムである．これにより，今はど

4. む す びの医者に行けばよいのか分からないが，どういった症状の場合にはどこへ行けばよいのか患者が分かるようになる．こ

供給者主導と利用者主導社会が融合する社会の構築

れは結果として，医療費抑制にもつながる．また，患者自身

は，技術的解決だけでは実現できない．社会の規則や文がネットワークで分かりやすく情報を得ることにより，医者への化への影響などを考慮し，これまでの延長線でない革新的説明もはっきりさせることができるだろう．地方の診療所の医制度設計や広範な視点で課題解決に取り組む必要がある．

者に関しては，医者不足により専門以外の患者を診る必要

それには，図 6 に示すように，社会の規範・慣習，法制度，も出てくるが，そういった場合にも，ホームドクタとしての責任

技術，市場の四輪を連携する情報循環社会のガバナンスを果たすことができる．

が不可欠である．それが連動することで，費用対効果良くこのような情報，エキスパート，メディエータが連携する情世界をリードする情報循環基盤が実現できる．

報循環システムは，「集中豪雨による被害を最小限に抑え

ICT をもとにした統合情報環境のしくみの検討，技術とる情報循環システム」や「食品の安全性を正確に伝える情その普及を含めた社会的・経済的影響などの評価・分析，

報循環システム」などにも適用できる．
「集中豪雨による被害

イノベーション誘発に資する分野横断・融合研究の取組みを最小限に抑える情報循環システム」では，大学など気象，とその実現のために必要となる制度設計が必要である．ま地理，土木の専門家などのエキスパートと，民間気象サー

た，新たなしくみが未来価値創成に与える影響の分析・評ビス会社で積乱雲によるリスク情報をネットワークで提供して価，その成果を政策遂行に活用して社会実装と検証を行いるようなメディエータが連携できるシステムとする．エキス

い，フィードバック可能なネットワーク型研究コンソーシアムのパート，メディエータの知識をもとに，どの辺りにどの程度の設立が急務である．そのためには，人間・社会科学と情報雨が降ったら，どこの地域に浸水リスクがあるか，あるいはシステム技術などの異分野の「学」が核となり，政策分野，

土砂崩れリスクがあるかなどの未来予測シミュレーションを行

ビジネス分野を有機的に連携する形で研究開発と社会実

い，それを地域の住民がアクセスできるコンテンツとして配信装を推進することが必要である．それを駆動させる「場」をすることで，実世界の不安の解消に寄与できる．

創設することが，これからの「知の大競争」に勝ち抜く鍵で「食品の安全性を正確に伝える情報循環システム」では，ある．

栄養士や生協の職員などのメディエータ，大学など食品分
野，化学物質の専門家，食品管理プロセス，医療分野の専門家らのエキスパートが連携できるシステムとする．例え

社会実装（情報循環のしくみと制度設計）

社会関係技術（制度設計シミュレーション）

ば，日本が輸入している食肉加工食品に関して，使用して① 社会・産官学連携

いる鶏の餌に毒性のある化学物質が使われている可能性

確保と風説被害の減少の両立に寄与できる．
このようにいずれのシステムも，異なる分野の専門家と情報循環ガバナンス（ソーシャルウェア）

市民との接点にある仲介者，情報システム技術による科学的未来予測方法を連携させることにより，情報世界と④ 日本型ブランド発信

実世界の適切な相互作用による情報循環システムが構築できる．

社会関係資本
（人間・社会科学）
図6

解説論文：情報循環システムとソーシャルウェア

市場（イノベーション誘発）
情報循環社会のガバナンス

37

小特集｜インターネットの経済学

いのかを未来予測シミュレーションを行うことで，食の安全性② 知の大競争

ため消費を避けるべきか，あるいは消費を避ける必要がな︵知的情報・知識サービス産業︶る．そこで，どのような加工品であるとどんな可能性が高い③ 新領域融合研究︵研究コンソーシアム︶

が浮上した場合，放っておくと風評被害が出る可能性があ本文は，電子情報通信学会 2008 年ソサイエティ大会，
特別企画“インターネットの経済学―コスト負担と中立性の課題と対策―”（2008.9.18）における講演，
曽根原登，
“ICT
の社会的・文化的未来価値”と，それに続く以下の方々との議論を反映しまとめたものである．酒井善則，“情報流通インフラとしてのインターネットとその課題”，谷脇康彦，“ネットワー
クの中立性と競争政策”，江崎 浩，“我が国のトラヒック状況の実態から見たネット中立性”．
文献［1］ 渡辺克也，曽根原登，“ICT 社会のガバナンス―技術と社会の調和に向けた ICT 政策，”信学通誌，
no. 2, 秋号，
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タフェース学会論文誌，vol. 10，no. 4，pp. 403-415，Nov.
2008.
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pp. 12-22，
2008.
［6］ T. Nakanishi and N. Sonehara，
et al.，“Curated consumption
infrastructure prototyping and its evaluation for video
sharing archive based on persistent usage scenario
association technology，”Int. Service Operetions andInformatics，
2008.
［7］ 原島 博，曽根原登，榎並和雅，“映像情報メディア
ビジョン策定，”映像情報メディアビジョン懇談会議事録，
April 2008（未公開）．
［8］ Y. Hirose and N. Sonehara，“Management of informationcredibility risk in an ICT society：A social implementation，”Internet Research, vol. 18, no. 2，
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［9］ 曽 根 原 登，椿 広 計，
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2008-11-05．
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38

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［12］ K. Atchariyachanvanich，N. Sonehara，and H. Okada，“What are the beneﬁts of continued purchasing through”J.
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［14］ S. Wohlgemuth，G. Muller，N. Sonehara and I. Echizen，“On observable delegation of personal data bywatermarking,”5th IEEI Workshop DRM Impact on
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［15］ 山岸俊男，“安心社会から信頼社会へ 日本型システ
ムの行方，”中公新書 1479，June 1999.
［16］ 市川惇信，“進化する社会の光と影，”社会技術研究開発センター コロキアム，2008-12-17．
［17］ 柴崎亮介，大沢 裕，有川正俊，小林哲郎，曽根原登，“次期新学術領域研究計画検討会，”次期新学術領域研究会議事録，April 2008（未公開）．
［18］ 曽根原登，倉本 秋，木村友美，“社会技術研究開
発事業 研究開発プロジェクト提案書 医療情報の非対称を解消する社会情報共有基盤の研究開発，”July
2008（未公開）．
［19］ Special Report，“The next Google One common theme
emerges：The integration of the worlds of matter andinformation，”Nature，no. 455, Sep. 2008．
（平成 20 年 9 月 29 日受付，12 月 25 日再受付）

曽根原

登（正員）

昭 53 信州大大学院了．同年日本電信電話公社（現 NTT）入社．以後，ファクシミリの研究実用化，神経回路網シ
ステム，手書き文字認識，気象予測システムの研究実用化，コンテンツ
ID，コンテンツ流通システムなどの研究実用化に従事．その間，昭 63 ～平4 国際電気通信基礎研究所（ATR）視聴覚研究所出向．平 11 ～ 15 東工大連携講座客員教授．平16-04 より国立情報学研究所 情報流通基盤研究部門教授 . 現在，情報社会相関研究系 研究主幹 ･ 教授，情報流通基盤，
コンテンツ流通，大学電子認証システム，情報信頼メカニズ
ムの研究開発などに従事．工博，情報処理学会，映像情報メディア学会，画像電子学会など会員 ･ 委員 ･ 幹事 ･ 理事など．

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

解説論文

小特集｜インターネットの経済学

我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察A Consideration of Network Neutrality from the View Point ofInternet Traffic Analysis
江崎浩† Hiroshi Esaki†「ネット中立性」は「インターネット中立性」と同一ではなく，「インターネット中立性」を実現することを念頭に置いた議論と検討が行われなければならな
い．
「ネット中立性」と「自律性」を提供し，そのうえで，「インターネット中立性」で定義された消費者（＝ユーザ）の権利を実現するための，ネットワークに課すべき要件が考察されなければならない．また，現在の海外線トラヒックに見られるトラヒックの不均衡は，インターネットのグローバル性と，各国ごとに制定される法制や規制の不統一性に起因しているとも考えられる．すなわち，我が国の法制や規制の考察においては，インターネットの持つグローバル性の影響を慎重かつ適切に考慮しなければならない．更に，ISP にとっての問題トラヒックが，P2P（Peer to Peer）トラヒッ
クではなく，映像などのリッチコンテンツのストリーミングトラヒックに移行しており，この問題の解決可能な技術がP2P 技術である可能性が大きい点は注目に値するであろう．このような，インターネットトラヒックの現状と最新技術の動向を考慮した「ネット中立性」の議論が行われなければならない．
トラヒック特性，中立性，P2P，インターネットとが，「ネットワークの中立性」（以下「ネット中立性」）

1. まえがき―「ネットワーク」と「インターネット」の維持に対応していると考えることができる．
「ネッ
ト中立性」におけるネット（ネットワーク）は，イン
ターネットへのグローバルな接続性を必ずしも持たな

トワーク」であり，各ネットワークにはそれぞれ自律

いネットワーク（例えば，ADSL 網や ATM 網のような性が存在し，構築と運用には自律性と自立性が前提とデータリング網や NGN 技術を用いたアクセス網など）されている．このようなインターネットの特性が，インを含むものである．すなわち，「ネット中立性」の議論

ターネットシステム自身の持続性（Sustainability）をもにおける「ネットワーク」は，インターネットを構成たらすものである．この特性は，選択肢（Alternatives）

するサブシステムであり，グローバルなインターネッの提供と新しい技術の導入障壁の軽減をもたらすこと

トシステムが提供すべき後述する四つの要件のすべてにつながり，その結果，新しいサービスの展開が小さを満足する必要は必ずしもない．しかしながら，インなコストで実現可能となり，新技術の導入と新規ビジ

ターネットを構成するサブシステムとしての「ネットネスの創造・展開の障壁を低くすることに貢献する．

ワーク」は，これら四つの要件の実現に対して，甚大

このような，システムの構築と運用構造を維持するこあるいは致命的な影響を与えることがないように，技術面および運用面での考慮と統治が行われなければな† 東京大学大学院 情報理工学系研究科，東京都
Graduate School of Informatics, The University of Tokyo,
Tokyo, 113-8656 Japanらない．
インターネットの黎明期においては，ネットワー

解説論文：我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察

39

小特集｜インターネットの経済学

インターネット（Internet）は，「ネットワークのネッ

ク間の相互接続は，すべてが基本的には「ピアリン場合には，これを利用可能にする義務を持つことを意

グ（Peering）」であり，相互接続に際して料金を徴収す

味する（排他性の否定）．ここで，各プロバイダによるるという概念を持っていなかった．しかし，インターユーザへのコモンズに資するサービスの提供に当たっ

ネットの発展過程において，人々のインターネットがては，どのような技術で，また，どのようなポリシー（課提供する IP パケットの転送サービスへの依存度が増加

金方法など）でサービスを提供するかに関して，各ネッ

するとともに，サービス対価をユーザ（＝エンドユーザ

トワークに自律性が保障されなければならない．上述

及び相互接続するネットワーク）に求め，高品質なサーしたように，ネットワークの構築方法・運用方法に関ビス提供を行う ISP（Internet Service Provider）が登場

する自律性が各ネットワークに担保かつ維持されるこしてきた．しかし，全世界を網羅する ISP が登場するとが，インターネットシステムの持続性に必須の条件

わけではなく，ISP どうしが相互接続と協調動作を行となるからである．

うことで全世界を網羅する情報通信網が構築されておインターネットサービスを提供するプロバイダは，り，Tier1 プロバイダと呼ばれる BGP（Border Gateway

すべてのユーザに対して，インターネット上のコンテン

Protocol）フルルートに対する接続性サービスを提供す

ツへのアクセス性を提供する義務を持つ（上述の「コンる複数 ISP を頂点として，Tier2 及び Tier3 などのプロ

テンツへのアクセス権」）とともに，我が国においてはバイダは，より上位のプロバイダからトランジットサー「通信の秘匿義務」（米国では「表現の自由」）が憲法でビス（Transit Service）を購入しながら，ユーザへのイン定義されている．これらプロバイダに課せられた義務

ターネット接続サービスを提供している．

とエンドユーザの権利は，「ネット中立性」に関して非「インターネット」における中立性の要件は，米国を常に重要な論点である．
「青少年ネット規制法」に関連中心に議論が行われ，基本的には以下に要約される．

する ISP への有害情報のフィルタリングサービスの義（1）コンテンツへのアクセス権：消費者は，適法なイン

務化，P2P トラヒックなど特定のトラヒックに対するターネットコンテンツの選択とアクセスの権利をフィルタリングの実施や総量制限の実施は，これらの有する．

観点を鑑みながら議論が行われなければならない．

（2）サービスの提供権：消費者は，法律の要件に従

本論文では，「ネット中立性」を「インターネット中

うことを条件として，自らが選択するアプリケー

立性」の立場から議論し，その問題点を考察している．

ション，サービスを運営する権利を有する．

2 章では，「インターネット中立性」の四つの要件の観（3）通信機器の接続権：消費者は，ネットワークに点から，「ネット」に（これら四つの要件のすべてを満害を及ぼさない適法な機器とネットワークを接続足する必要はない）関して，「オープン性」確保の意味と，する権利を有する．

ビジネスを成立させるための必要な「囲い込み」に関（4）競争への参画権：消費者は，ネットワークプロする考え方を議論する．その後，3 章以降で，本論文のバイダ，アプリケーションプロバイダとの競争に主題である，「我が国のインターネットトラヒックの実参画する権利を有する．

態」の分析をもとに，「ネット中立性」の議論を行う．

これら四つの項目が，「インターネットサービス」に関して，ISP 並びに ASP（Application Service Provider）
が提供しなければならない「中立性」であるとされている．基本的には，インターネットが，「コモンズ

2. 「オープン」と「囲い込み」（Commons）」［1］としての特性を維持するために必要

2.1 「オープン」性

な要件をまとめたものである．
「コモンズ」の概念にお「技術仕様の公開」をオープン化と定義する場合がいては，他人に対して害を与えない範囲において，人々多く見受けられるが，これは非常に狭義の解釈であり，は自由にコモンズとして定義される資源を利用する権

技術仕様の公開のみでは，真の意味でのオープン性は利を持つ．すなわち，コモンズに資する資源を持つ者

実現されない．オープン性を持つ技術仕様や運用仕様

は，これを利用する者に対して，公正な要件を満たすの策定に当たっては，十分な利害関係者（ステークホ40

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

ルダ）がその検討に参画し，コンセンサスが形成され負担の問題はあるにしても，事実上は，（通信の実現なければならない．すなわち，技術仕様の策定に関すに必要な）資源の増強に対する上限が存在しない．具る「中立性」が確保されなければならない．パートナー

体的には，空間的制限は非常に少なく，例えば通信企業に対してのみ，技術仕様の公開を行う形態は，「技

ケーブルが不足している場合には，通信ケーブルの敷術仕様の公開」は行っているが，ユーザに対して，「技設・増設を行うことが可能である．これに対して，無術仕様にアクセスする権利」を提供しているとは必ず線システムは，限られた無線資源を複数の通信事業者

しもいえない．インターネットを構成するステークホが共有しなければならず，必然的に競争に参加可能な

ルダに対する「オープン性」が存在するかという観点

事業者の数が有限となってしまう．このような形態にでの分析と議論が行われなければならない．

おいては，ある程度市場が立ち上がった段階での水平

2.2   
「囲い込み」

方向へのオープン化の実現が必要となる．次世代無線技術（WiMAX 及び次世代 PHS システム）において，周携帯電話ビジネスにおいては，アプリケーション，

波数の割当てに際して，MVNO（Mobile Virtual Network

コンテンツ，データ転送を垂直統合し，ユーザを特定のOperator）への無線データトランスポート基盤の解放が，（通信）プラットホームに囲い込むビジネス構造が構築

ライセンスの取得の申請を行う事業者に必要な条件とされたことによって，ユーザが特定の通信プロバイダされたルール設定は，大変興味深い「ネット中立性」に固定（Lock on）されてしまい，ユーザの自由なアクセの実装方法の一つであると考えることができる．

スプロバイダの選択権の障害となっているとの指摘が同様の施策は，3 章において議論する P2P トラヒッ

行われている．このような問題を解決するために，携クの実態などを鑑みるに，ディジタルコンテンツの流

帯電話システムを水平方向にオープン化すべきとの議

通経路の多様化の推進に資するルール設定と産業構造論が行われている．すなわち，水平型ビジネスを可能の根本的な検討が必要であることを示唆している．

にすることで，垂直統合型の囲い込みを是正するものである．これは，携帯電話システムがインターネット
サービスを提供する段階になって，インターネットへ

3. 我が国のトラヒックの現状と特徴の接続性の提供が「インターネット中立性」に鑑み義務となったためと見ることができよう．
一方，あるインフラやプラットホーム技術が，ボト
ルネック性を持つ場合にも，囲い込み現象が発生する．
我が国の有線アクセス網における NTT 東西や，
オペレー
ティングシステムにおけるマイクロソフトウィンドウズ

我が国のインターネットトラヒックの測定と解析結
果（［2］など）から，以下に挙げるような問題を，「ネッ
ト中立性」に関して提起する．
3.1  トラヒック量の増加への対応
NTT 東日本・NTT 西日本が提供する FLET s サービ

これらは，垂直統合型ではなく，水平統合型での囲いスの提供により，トラヒックはますます東京地区に一込みを行っている．このような形態において，中立性

極集中する傾向にある．このような現象は，多くの ISPを提供するためには，ユーザがこれらを利用することの経営にとって，主に，広域をカバーする安価なデーに関する権利を有することを具現化することが必要と

タリンクサービス網が提供された結果，人的資源と物なるとともに，その技術仕様の策定が，関係するステー的資源の集約化・統合化によるコストメリットが，広クホルダで行われなければならない．

域データリングサービスの購入コストを上回ったこと

このような観点で考えると，有線システムにおけるに起因すると考えられる．

ネット中立性やボトルネック性を持つ事業者に対するまた，国内にキャッシュサーバ及びミラーサーバの施策よりも，より資源的制約の大きい無線システムに設置が困難であることが原因と見られる，海外からの対する「中立性」も，きちんと議論されなければなら

流入トラヒックの超過現象は，ますます拡大化する傾ない．有線システムは，有線の敷設に対するコストの向を見せており，海外線提供プロバイダの経営環境へ

解説論文：我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察

41

小特集｜インターネットの経済学（Microsoft Windows）が，その典型例として挙げられる．

ヒックが存在しており，早朝においてもトラヒック量の負荷増大が懸念されている［2］．
2008 年 5 月時点で，我が国のブロードバンドインターは大きく減少することはない．一方，午後 10 〜 11 時

ネットユーザが生成するトラヒックの総量は，ダウン

ごろには，インターネットのトラヒック量が最大（ピーロードで約 880 Gbit/s，アップロードで 630 Gbit/s に達ク）となっており，ピーク値とボトム値の差は，2004

している
［3］
．図 1 にブロードバンドユーザのトラヒッ

年 9 月の測定開始から比較して年々急速な増加を見せ

ク量の時間変化を 1 週間分示した（2005 〜 2008 年のている．また，週末のトラヒックパターンと，週末以

5 月時の典型的な 1 週間のデータ）．P2P 型ファイル共

外のトラヒックパターンも大きく異なっている．週末

有ソフトウェアが生成していると予想される背景トラのトラヒックは，1 日の早い時間からトラヒックの総図1

ブロードバンドユーザアップロードトラヒック

図2

42

国際線トラヒック（海外→国内）

図3

国際線トラヒックの変化（海外→国内）

図4

国際線トラヒックの変化（国内→海外）

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

量が増加していることが分かる．また，都道府県別にコンテンツや音楽コンテンツは海外ではオンライン化

見たトラヒック特性を見ると，東京都，大阪府及び福が可能であるが，日本国内ではオンライン化が非常に岡県においては，ウィークデイのトラヒック特性（い難しいという場合も存在しているようである．著作権

わば，都市型のトラヒックパターン）がほかの地域とが保護されるべきコンテンツに関する取扱いは，ベルは明らかに異なっており，日中のダウンロードトラ

ヌ条約（2001 年 6 月現在 148 か国が加盟，日本は 1899

ヒック（ネットワーク ユーザ）が，週末のトラヒッ

年に加盟）に従って，加盟国の著作物に関しては自国のク以上に，朝から夜まで大きな値となっていることが著作物と同等に取り扱うことになっている．しかしな観測されている．

がら，実際の司法当局の解釈と判例は，各国間で同等

海外線トラヒックでは，海外から国内に流入するトのものとはなっていないのが実情であり，このようなラヒック量がその他のすべてのトラヒック量の増加速

司法における解釈と運用の違いによって，コンテンツ度と比較して，極めて大きいことが分かっている［3］．

サーバの設置場所がビジネス判断として決定される場

図 2 は 2008 年 5 月における海外線トラヒックの総量の合も少なくないようである．

1 週間の変化を示している．また，図 2 及び図 3 には，2005 年以降の経年変化の様子を示した．

更に，例えば米国においては，「表現の自由」が憲法で規定されており，コンテンツの表現内容に関して，

図 4 に示したように，日本から海外へのトラヒック

オンライン化においても大きな自由が確保されている．

は，ほとんど時間変化のない特性となっている．一方，一方，日本においては，厳密には憲法においては「出海外から日本へのトラヒックは，日本国内の活動特性

版の自由」が保証されているのみで，「表現の自由」まとほぼ同じ時間帯で変動していることが分かる．両方では保証されていないと解釈されている．インターネッ

向のトラヒックの最小値は，それぞれ早朝の時間帯にトシステムが国境を越えたグローバルなシステムであなっており，ほとんど同じ値となっている．これは，ることと，各国でのサービス提供，サービス内容，ビ

早朝のトラヒックは，P2P ファイル共有などの機械的ジネスルールは，国単位としての憲法，法律，条例がなトラヒックであると予想される．一方，海外から日適用されるため，システム構造がこれらの違いに柔軟本へのトラヒックは，日本国内の人の活動に比例してに適用する形でのシステム展開が行われる．

変動しているようであり，午後 10 時付近にピークとなっている．

このように，国際トラヒックの不均衡が，コンテンツの複製や一時固定に関する管理ポリシーの相違に起因した，コンテンツサーバの設置場所の偏りによってバンドトラヒックの特性と同様に，時間変動の大きさ

発生しているのであれば，この問題は，以下で議論す（Amplitude）は，年々増加する傾向を示している．一方，

るミラーサーバやキャッシュサーバを日本国内に設置

図 4 に示されている 国内から海外方向のトラヒック特することを可能とする施策が適用されることで解消可性では，トラヒック量の増加が観測される一方で，時能であるかもしれない．すなわち，現在キャッシュサー

間変動の大きさの増加はさほど大きくないことが分か

バやミラーサーバを設置する代わりに，海外に存在す

る．このようなトラヒック特性の違いは，国内トラヒッ

るコンテンツサーバの能力を増強し，かつ同一内容のクには全く観測されない特性であり，国際トラヒック

ディジタル情報を何度も転送するために必要な帯域のにのみ観測されている．この原因に関しては，詳細な増加，特に国内の通信回線に比べて，その帯域コスト

解析と今後の変化の観測が必要である．

と増強コストが大きな海外線の利用を増加させること一つの可能性としては，海外に存在するコンテンツ

で，日本国内のブロードバンドユーザの要求に対応しサーバからの，インタラクティブなリッチコンテンツているのであれば，大変非効率な社会インフラストラのダウンロードやストリーミングサービスの急速な増

クチャの維持・運用が行われていることになる．今後

加が考えられよう．特に，映像コンテンツと音楽コンの詳細な分析が，社会インフラの効率的な構築と運用

テンツのインターネットを通じた利用法と流通方法は，という観点からも検討・議論されなければならないか

海外と我が国において異なる場合が多い．多くの映像もしれない．

解説論文：我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察

43

小特集｜インターネットの経済学

更に，図 2 に示されているように，国内のブロード3.2  ネットワーク資源の公平な利用

ともこれらのデータからは証明することが難しい．
このような，大量のトラヒックを生成しているアプ

ブロードバンドトラヒックにおける，ネットワーク

リケーションは，P2P 型のファイル共有ソフトウェア

資源の利用においては，一部のいわゆるヘビーユーザ

及びサービスとの批判が多く見受けられるが，最近でが大部分の資源を利用しているとの議論が存在する．

は，逆に，P2P 技術を用いた，より効率的なコンテン

P2P 型のファイル共有ソフトウェアが社会的な問題とツ配信を実現するための研究開発とビジネス展開が，なった 2005 年ごろには，P2P 型アプリケーションを動推進されつつある［4］〜［7］．

作させているほんの一部のユーザが，社会インフラで本稿を執筆している時点では，詳細な解析結果を示あるインターネットの通信帯域資源のほとんどを消費すことができないが，本稿の図 1 に示したように，近しており，これらのトラヒックを規制すべしとの意見

年のトラヒック特性は，バックグラウンドトラヒックと，一部のリッチコンテンツを提供する事業者が通信の総量と同程度以上のトラヒックが，インタラクティ

インフラ資源を不当に安価に利用しビジネスを展開しブなトラヒックと考えられるトラヒックによっているている（いわゆるインターネットただ乗り論）との意見ことが暗示されている．すなわち，インターネットトが見受けられた．このような傾向が事実であるのか ?

ラヒックの最繁時においては，半分以上のトラヒック

それまでの状況と大きく異なるのか ? 客観的な数値が，ユニキャスト通信を用いたインタラクティブなダデータに基づいた議論が行われなければならなかった

ウンロード方向（ネットワーク ユーザ）のトラヒッ

が，なかなかそのような議論に資するデータが存在しな

クであると予想される．

かった．

このような，インタラクティブなダウンロード方向

図 5 に，各ユーザが 1 日にネットワークとの間で交のコンテンツ配信の効率化を実現するものは，いわゆ

換されるデータトラヒックの総量を横軸にして，そのる CDN（Contents Delivery Network）システムと呼ばれトラヒック量以上のトラヒックを交換しているユーザ

るものである．CDN システムにおいては，複数の ISPの割合を示した．10％のユーザが 1 日に 500 MByte 以

からなるインターネット上に，仮想的な CDN 網を構成上のデータ交換を行い，1％のユーザが 1 日に 6 GByte

し，コンテンツのキャッシュ機能とミラー機能を持つ

以上のデータ交換を行っている．注目すべきは，分布にサーバを地理的に分散配置することによって，効率的は，偏りが少なく，
比較的に連続分布していることである．

なコンテンツ配信を実現する．すなわち，CDN システ

すなわち，「一部の極端なユーザ」ということは，少なくムのアーキテクチャは，技術的には，いわゆる P2P 型
ファイル共有システムとほぼ同様の技術を適用している．事実，P2P 型ファイル共有システムとして登場し

Cumulative distribution

た多くのシステムが，CDN システムとして形を変えてビジネス用途に導入される事例が登場しつつある．
すなわち，技術的には同一であるが，その運用とガバ
ナンス手法が異なるものとして，P2P 型ファイル共有

10% of users
exchange more than
500 MBytes per day

システムが，インターネットのトラヒック増加の問題
を解決可能な技術として注目されているのである．
米国における P4P 技術の研究開発［5］，我が国における P2P 実験協議会［4］における技術検討がその例とDaily traﬃc per user (Byte)
1% (1/100) of users
exchange more than
6 GBytes per day

図544

個別データトラヒック量の積算分布

して挙げられよう．ISP と P2P サービスを展開するノードが何らかの方法で協調動作することで，ネットワー
クのトラヒックエンジニアリングを実現し，サービス品質の向上とネットワーク内のトラヒックの増加を抑制する可能性が研究されている．すなわち，ISP 間での通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

P2P サーバの最適配置と，データ転送経路の最適化が事実上非常に困難となっている．文献［10］に示され行われれば，現在のトラヒック状況を大きく改善するているように，80％以上の TCP コネクションは動的ポー可能性があることが認識されており，テストベッドを

ト番号（Dynamic Port Number）
を利用しており，したがっ用いた効果の数値的な評価に向けた研究が進められてて，TCP のポート番号を用いたパケットフィルタリン

いる．

グは，既に事実上不可能となっている．

総務省で開催された「ネット中立性」に関する委員会において，商用サービスとして展開されている擬似3.3 インターネットサービスの地域格差

マルチキャスト型ストリーム映像配信サービスの事例

インターネットサービスの普及度や利用コストに対が報告された．P2P 技術を適用しない場合に必要となして，大きな地域格差が存在するとの意見も多い．地る配信サーバサイトの通信帯域幅を，P2P 技術を適用

域格差の実態に対する客観的なデータの不足が，想像することで，80％以上削減することに成功している［8］．

での議論に終始してしまう結果となっており，早々にまた，NPO 法人ブロードバンドアソシエーションで解決しなければならない問題である．例えば図 6 には，は，P2P 技術の可能性を社会が認め，P2P 技術のような各都道府県の人口に対して，各都道府県ごとの総トラ

革新的な技術を社会が抑圧ではなく，自身の成長とイヒック量を，ある商用プロバイダにおいて計測した結ノベーションのために御することの必要性をうたった果である．図 6 のように，各都道府県の総トラヒック

提言書（本稿付録）をまとめている［9］．本提言書にお量は，ほぼ人口に比例していることが分かる．すなわち，

いては，P2P 技術の可能性に関する議論だけではなく，一人当たりのトラヒック量に関する地域格差は，少な「ネット中立性」に関連するトラヒック制御の問題，
コン

くとも，ユーザ一人当たりの平均トラヒック量に関し

テンツフィルタリングの問題，通信装置のネットワーては，存在しないということになっている．

クへの接続を行う権利に関する問題，更には，革新的

しかしながら，エンドユーザがインターネット接続

技術開発に関する統治方法の問題などが，P2P 技術にに必要なコストと，地域のインターネット接続サービ

関連して議論されている．

スを提供する事業者がインターネット接続を提供するために必要とするコストの構造は大きく異なることも最後に，エンドユーザが生成する IP パケットの転送に関する ISP による（コンテンツ）フィルタリングとト顕在化しており，より詳細な科学的データに基づいた検討と議論が行われなければならない．

ラヒックの通信量制限に関する議論を行う．有害情報及び違法な情報（著作権を適切に尊重・保護しないコン

7.0テンツ）に対するフィルタリングは行われなければな

6.0

承諾なく実施することを許容するという現在の方向性
は，技術的な観点と「通信の秘匿性」の観点から見れば，事実上不可能であると考えられる．
「通信の秘匿性」の観点から，ISP などの通信事業者は，ユーザのコン
テンツを検閲する権利を持たない．したがって，コンテンツの内容の受信に関する判断を ISP 側が行うこと

5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

5,000

10,000（×1,000）
Population

は，事実上不可能であり，この判断は，上流であるコン
テンツサービスプロバイダと，エンドユーザにおいて

小特集｜インターネットの経済学て行われなければならない，あるいは ISP がユーザのTraﬃc（Gbit/s）

らないが，コンテンツのフィルタリングが，ISP によっ

図6

15,000

都道府県人口に対する総トラヒック量の特性

しか行うことは不可能である．また，特定のアプリケー
ションのみを制限（フィルタリングあるいは流量の制限）するとの議論も存在するが，これも技術的に既に解説論文：我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察

45

4. む す び
本論文で行った「ネット中立性」の議論を行うに当たって留意すべきポイント（＝問題点）は，以下のとお
りである．
（1）
「ネットの中立性」と「インターネット中立性」
を混同しないこと．
（2）技術仕様のアクセス権に関する「オープン性」が確保されること．
（3）さまざまな「囲い込み」の実現形態に対する「ネット中立性」の議論が行われること．
（4）実データに基づいた「公平性」確保のためのト
ラヒック制御技術・制御ポリシーに関する議論が［5］ H. Xie, et al., P4P: Explicit Communications for
Cooperative Control between P2P and Network Providers,
http://www.dcia.info/documents/P4P_Overview.pdf［6］ C. Huang, et al., Can internet video-on-demand be
proﬁtable?, ACM SIGCOMM 2007, pp.133-144, Kyoto,
Japan, Aug. 2007.
［7］ T. Karagianis, et al., Should internet service providers
fear peer-assisted contents distribution?, ACM IMC
2005, pp.63-76, Berkely California, USA, Oct. 2005.
［8］ 総務省， P2P ネットワークの在り方に関する作業部
会報告書， p.60，
http://www.soumu.go.jp/s-news/2007/pdf/ 070629_ 11_1.pdf［9］ NPO ブロードバンドアソシエーション，
http://www.npo-ba.org/［10］ K. Cho, K. Fukuda, H. Esaki, and A. Kato, Gworth
trends in Japanese broadband traffic, 6th Asia
Broadband Summit, Bali, Indonesia, Feb. 2007,
http://www.iijlab.net/~kjc/papers/kjc-abs2007-2up.pdf

行われること．
「ネット中立性」は「インターネット中立性」を実現することを念頭に置いた議論と検討が行われなければ

付録：P2P 基本提言
NPO 法人ブロードバンドアソシエーション
P2P 関連問題研究会

ならない．ネットの中立性 と「自律性」を提供し，そのうえで，インターネットの中立性で定義された消費者（＝ユーザ）の権利を実現するための，ネットワークに課すべき要件が考察されなければならないと考える．
また，現在の海外線トラヒックに見られるトラヒックの不均衡は，インターネットのグローバル性と，各国ごとに制定される法制や規制の不統一性に起因している．すなわち，我が国の法制や規制の考察においては，
インターネットの持つグローバル性の影響を慎重かつ適切に考慮しなければならない．最後に，既に，ISPにとっての問題トラヒックは，P2P トラヒックではな
く，映像などのリッチコンテンツのストリーミングト
ラヒックに移行しており，この問題を解決可能な技術
が P2P 技術である可能性が大きい点は，注目に値する

提言の要旨
1. インターネットにおける問題を解決する手段として，P2P
技術にはさまざまな可能性がある．これは今後のインター
ネット社会にとって不可欠な技術である．P2P 技術は商用化の時代へ突入しており，社会的インフラとして積極的に取り入れられるべきである．
2.  P2P 技術に関連して問題となった事項は，すべて P2P 技術の本質的問題ではなく，しかも，現在，商用で用いられている P2P ネットワークでは解決済みである．
3. 日本における先進的なソフトウェア開発，特に P2P 技術の開発は，種々の裁判例により萎縮しており，世界的に立ち後れている．日本の技術発展のためには，技術者が安心して開発できる環境を実現しなくてはならない．
4. P2P 技術の開発をめぐって，現在も法的問題などの課題があり，このような問題を速やかに解決すべく，立法を含めた是正手段が講じられるべきである．

であろう．
文 献
［1］ L. Lessig，コモンズ，翔泳社，Jan. 2003．
［2］ K. Fukuda, K. Cho, and H. Esaki, The impactof residential broadband traffic on Japanese ISP
backbones, ACM Comput. Commun. Rev., vol. 35,
issue 1, pp. 15-22, 2005.
［3］ ISP トラヒック勉強会，
http://www.hongo.wide.ad.jp/InternetTrafﬁc/［4］ P2P 実験推進協議会，
http://www.fmmc.or.jp/P2P/about.htm

46

提言の理由
第 1 P2P の可能性について
1. インターネットを巡る今日的課題について
今日，インターネットは社会的インフラとなっている．消費者はより高品質なコンテンツへと需要をシフトさせており，必然的に大容量データの送受信が求められている．しかし，インターネッ
ト社会の発展に伴う利用者の増大と通信能力の向上により，通信の負荷が一極に集中し，ネットワークの効率が低下するという問題が生じている．このような問題に対する一つの解がP2P である．平成 19 年度に総務省により設置された「P2P ネッ

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

トワークの在り方に関する作業部会」の報告書では，具体

第2的な商用システムにおいて，P2P 技術がサーバの通信負荷と

1. P2Pトラヒックの実態について

データ処理負荷の低減に寄与している実例が幾つか挙げられている．
2. P2P ネットワークの優位性
自律性と役割分担の対称性を重んじるP2P ネットワークには，

P2P 技術を巡る問題について
2004 年ごろにおいて，P2P アプリケーションの登場によってブロードバンドインターネットのトラヒック特性が大きく変化したのは事実である．しかし，その後もトラヒックの特性の変化は継続して観測されている．総じて，P2P アプリケーションは，少なか

次のような利点がある．

らぬ量のトラヒックを継続的に生成しているが，その量は，1 日（ア）資源の効率的活用：役割が固定的ではないので，休を通してさほど大きく変化しない．一方，
リッチコンテンツのダウン

眠している CPU，メモリ，ディスク領域などの計算機資ロードやストリーミングサービスの充実により，
トラヒックの総量は源やネットワーク帯域を，状況に応じて借用することで，急激に増加している．このトラヒックはユーザの操作によって生効率的に活用できる．

成されるため，
時間帯によって，その量は大きく変動している（特（イ） 耐故障性：役割分担の対称性を利用し，サービスをに海外で提供されている動画共有サービスなどを利用する国

複製しておくことで，障害が起こったときにその発生を隠際線トラヒックの変化は著しい）．すなわち，P2P の総トラヒック

すことができる．また，障害の起こったサブシステムの役量が依然として少なくないことは事実ではあるが，徐々に，イン

割を，システムの残りの部分が担うことで，一部が壊れてターネットサービスの事業者にとって負担となるアプリケーションもそのままシステムが動き続けられる．

は，P2P ではなく，急激にトラヒック量が変動するサービスにな（ウ）スケーラビリティ：ある役割を分担する負荷を，参加者りつつある傾向が観測されている．また，P2P 技術を積極的が増えるにつれて分散させていくことで，システムが大規に利用した効率的なデータ配信システムの導入も行われてお模になっても動き続けることができる．

り，サーバ設備の負荷低減や，サーバ設備が必要とする通（エ）創発性：新しいシステムを開始するうえでも役割に制限がないため，サービスの提供に必要なネットワークを，誰もが自律的に組み上げることができる．
上記の利点を持つ P2P ネットワークの構築方法を，実用できるレベルで社会に提供していくのが P2P 技術である．
3. 社会基盤としての P2P ネットワーク

信帯域幅の低減に P2P 技術が貢献している事例も数多く報告されている．
2. P2P に関連する問題の本質について
P2P 技術が，技術開発の意図とは離れて，著作権侵害や情報漏えいと関連して取り上げられることがある．
このことにより，
P2P 技術がネガティブなイメージで捉えられることが多いのがP2P 技術は，単にコンピュータネットワークの応用範囲を広現状である．しかし，著作権の侵害や情報の漏えいは，以下

げ，
その性能を向上させていくことに寄与するだけに留まらない．

に示すように，P2P 技術によってもたらされたものでも，P2P 技

社会基盤としての情報空間をデザインしていくうえで，P2P ネッ

術の本質的問題でもない．この問題を解決し，P2P 技術が健

トワークには大きな役割を担える可能性がある．その要となる全な形で社会に応用されていくためには，技術に関する一般のが，P2P 技術の持つ自律性である．今日の目まぐるしく変化

向けの教育・啓蒙も含めた長期的な取組みが必要であり，まする世界状況においては，問題の速やかで効果的な解決のた，P2P 技術の有用性を明確な形で世界に明らかにし，具体ためには自律・分散的手法を用いていかざるを得ない．その的な応用を推進していく必要がある．
3. 情報漏えい問題についてであるし，P2P ネットワークに則して組織構造を変えていくといっ

一部の P2P ファイル共有ソフトを悪用するウイルスによって情た施策も必要であろう．また，P2P 技術の持つ負荷分散や資報漏えい問題が引き起こされたことは，非常に不幸な出来事

源割当ての最適化といった特徴は，多くのコスト削減を生み出である．しかし，これらは P2P 技術が引き起こしたものではなく，すと考えられる．省資源化が地球的問題となっている今日にお情報漏えい系ウイルスの感染によってもたらされたものである．

いて，P2P 技術は，社会に積極的に取り入れられるべきである．

情報漏えい事件は，P2P 技術を用いないクライアント／サーバ

4. P2P 技術が新たな時代に突入していること型システムでも起きており，古くは電子メールを介した情報漏え

P2P 技術には，その社会への導入に関して，以降の節でいウイルスの存在が広く知られている．情報漏えいをもたらすウ

述べるように，かつて混乱の時代があった．しかし，その技術

イルスは，決して P2P 技術に由来するものではない．また，情的有用性が否定されたわけではない．また，現在では商用化

報漏えい問題の多くは，①私物のパソコンと機密情報が保存されたシステムが確立しており，積極的に取り入れられるべきされているパソコンを区別していない，②機密情報を暗号化し基盤が確立している．

ていない，③よくわからないファイルを安易に開こうとすることで実行形式ファイルを実行している，など，利用者の利用方法に

解説論文：我が国のインターネットトラヒックの実態から見たネット中立性に関する問題点の考察

47

小特集｜インターネットの経済学

ために P2P ネットワークを情報基盤として用いていくことは有益由来している．この点の解決のために，利用者に対する啓蒙する開発者が P2P 技術の開発を断念せざるを得ない状況

活動を続けていくとともに，関係者と協力してウイルス対策を促である．技術者に責任者を追わせる現状の法律実務は誤進していかなくてはならない．そのためには，ソフトウェアに係わりである．

る事故・事件に関して技術者に適切なフィードバックがかかり，速やかにソフトウェアの修正と再配布を行えるような体制を作っ

第4

将来の P2P のあり方についてていくことが必須である．また，商用 P2P ネットワークでは，認P2P 技術への移行は世界的な潮流であるにもかかわらず，日証したコンテンツのみを流通させる技術などを用いることにより，

本はその流れに立ち後れている．その原因として硬直的な著作

情報漏えいの心配のない利用環境を提供可能である．

権法を含む法律や規定，消極的な産業など多くの原因が挙げら

4. 著作権問題について
P2P ファイル共有ソフトにおいて，著作権侵害が問題視されている．日本の国際競争力向上の観点から，立法を含めた諸制度の改善を行うべきである．

れたこともあるが，ディジタルコンテンツの無断複製は P2P 固有の問題ではない．これは，流通するデータの内容の決定を

P2P 関連問題研究会メンバー

ユーザに委ねる以上，不可避の問題である．現在も，
クライアン

江崎

ト／サーバ型ファイル共有サービスで多くの著作権侵害の実

石川 宏（NTT アドバンステクノロジ・副委員長）

態がある．また，この問題は，インターネットに固有の問題です斉藤賢爾（慶應義塾大学）

らない．これまで，新しい技術と著作権法はしばしば衝突をし津田大介（IT・音楽ジャーナリスト）てきた．しかし，必ず調和に至ることは歴史が証明しているこ石橋とである．現在，商用 P2P の分野では，DRM（Digital Right

伊勢幸一（ライブドア）

Management）技術や，認証技術を活用して，コンテンツホル

壇

ダの認証を得たものだけを流通させることも可能であり，著作

古川 享（慶應義塾大学）権侵害の問題は解決可能である．

持田侑宏（フランステレコム）

浩（東京大学・委員長）

聡（NTT）
利光（弁護士）安田 浩（東京電機大学）
第 3 日本における P2P 技術開発の現状

山下達也（NTT コミュニケーションズ）

1. 日本では，システム提供者に対する著作権侵害などの責任

吉開範章（日本大学）を問う裁判例や，特に P2P ファイル共有ソフトの開発者に対早稲田祐美子（森・濱田松本法律事務所）

する刑事立件などを通じて，ソフトウェア技術者が開発を萎

飯野嘉郎（ブロードバンド・アソシエーション）

縮している現状にある．このことは，世界的には奇異なものと（平成 20 年 9 月 8 日受付，12 月 28 日再受付）

して捉えられている．インターネットにおいて，キャッシュ保持による著作権侵害責任を恐れるあまり，他国と比べ通信に偏りが著しい状況となっているのはその一例である．一定の条件のもとで許されるとしても，十分とはいえない．技術の発展
は効率の良い流通インフラを実現し，コンテンツホルダに多くの利益をもたらすことになるが，そのことに対する理解が，我が国の産業界には不足している．
2. P2P 技術はいうまでもなく，技術者によって開発されるものである．しかしながら，上記のような現状では，日本で開発

48

江崎

浩（正員）

昭 62 九大大学院修士課程了．同年（株）東芝入社．平 2 ベルコア社，平 6 コロン
ビア大 客員研究員．平 10 東大大型計
算機センタ 助教授．現在同大大学院情報理工学系研究科教授．工博．MPLSJAPAN 代表，IPv6 普及・高度化推進協
議会専務理事，ISOC 理事．

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

国際会議報告International Conference Reports

B-plus では会員の方々に関係する国際会議について，会議の一般的な概要報告ではなく，会議に見る研究・技術開発のトレンド，
諸外国・諸機関の動向，今後の展望などを，執筆者の個人的な見解を含めて提供します．会員の方々にとって，新しい分野・異分野へのチャレンジあるいは学際領域との交流などの参考にして頂ければ幸いです．
（編集委員会）2008 IEEE 68th
Vehicular Technology Conference: VTC 2008-Fall
概要（株）NTT ドコモ

上林真司

VTC（Vehicular Technology Conference）
は，IEEEVTS（Vehicular Technology Society）のメインの国際会議で，移動通信に関する技術を網羅する世界最大の会議である．毎年 2 回，春（アジアまたはヨーロッパ）と秋（北米）に開催される．
VTC の国際会議報告は B-plus では初めてであり，移VTC 2008-Fall の様子

動通信研究の最先端で活躍されている研究者の皆さんに，
最近どのような技術が注目されているかなど，VTC におけ

発表が極めて多くなっている．今回の会議の特徴の一つは，るホットな話題，
トレンドなどを紹介して頂いた．まず，VTC

リレー（4％），アドホックネットワーク（1.5％）などの協力中継の全体の概要と最近の特徴を紹介する．

ネットワーク技術の発表が増え始め，セッションの人気が高VTC 2008-Fall は，2008 年 9 月 21 ～ 24 日にカナダ

かったことであろう．

のカルガリーで開催された．投稿論文は約 900 件，採録

企業からの参加者は，LTE（Long Term Evolution）＊

論文は約 450 件であった．春のほうが投稿が多めになる（3.5％）関連セッションに注目が集まり，立ち見も出る盛況で傾向があり，VTC 2008-Spring はシンガポールで開催され，あった．

投稿論文約 1,800 件，採録論文 600 件であった．
最近は，中国，韓国からの投稿が顕著に増加している．

以下，各技術の専門家に主なテーマの概要を紹介して頂く．

それに，米国，カナダ，
ドイツ，英国，フランス，日本が次ぎ，
上記 8 か国で全論文数の 75％以上を占める．ただし，最近幾つかの機関では，論文投稿のみで発表しないケースが散見され，大変残念なことと思う．
VTC の論文は移動通信産業に直結しているため，以前

LTE 及び LTE-Advanced に関する
研究動向（株）NTT ドコモ

丹野元博

は企業からの参加が多いという特徴があったが，最近は大本報告では，移動通信システムの新しい方式として研究学の寄与が 70％を超え，企業は 20％に満たない（メーカ

開発が進んでいるLTE（Long Term Evolution）及び LTE-が約 13％，オペレータが 7％）．

Advanced に関連する研究動向について報告する．まず，最 近 の VTC で は，OFDM（Orthogonal Frequency
Division Multiplexing）（ 全 採 録 論 文 の 12％），MIMO
（Multiple-Input Multiple-Output）技術（12％）に関する国際会議報告＊ 第 3 世代方式の改良方式のうち，HSDPA（High Speed Downlink Packet
Access）などより長期の開発期間を要し，更に高機能な方式であり，3.9世代方式とも呼ばれる．

49

LTE 及び LTE-Advanced の標準化動向について説明する．

が開始されたところであり，システムの要求条件や LTE-

W-CDMA（Wideband Code Division Multiple Access）

Advanced で検討される無線アクセス技術の概要についての標準仕様作成作業を効率良く進めるために，世界各国のの発表があった．件数自体は少ないものの，立ち見が出るほ標準化団体が協力して設立した 3GPP（3rd Generation

ど多くの聴講者が集まり，通常の時間枠を大きく超えて活発

Partnership Project）において，2004 年 12 月から検討がな質疑が行われるなど，産業界だけではなく学会においても開始された LTE（正式名称は Evolved UMTS Terrestrial

LTE-Advanced への関心が高いことがうかがわれた．LTE-

Radio Access（UTRA）and UMTS Terrestrial Radio

Advanced においては，1Gbit/sというピークデータレートのAccess Network（UTRAN））は，無線インタフェースの標準要求条件を満たすために広帯域化が必須であり，LTEとの仕様がほぼ完成した．LTE では，
HSDPAと比較して高いシスバックワードコンパチビリティを確保しつつ広帯域化するため

テム性能が要求条件とされ，下りリンク OFDM（Orthogonalの具体的な方法（Carrier aggregation），上りリンクのユー

Frequency Division Multiplexing），上りリンクSC-FDMA

ザスループットの向上のための Single User（SU）-MIMO 及（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）のび OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple

直交マルチアクセス，時間・周波数領域のスケジューリング，

Access）の導入などのマルチアクセスの拡張，セル端ユー

MIMO などの多くの高度な無線アクセス技術が採用されていザスループット及びキャパシティの向上のためのセル間直るほか，パケットアクセスに適した上りリンクの送信電力制御

交化を実現するマルチポイント協調送受信（Coordinated法など特徴的な技術が用いられている．一方，2008 年 3 月

multiple point transmission/reception），カバレッジを増からは，LTE の更なる発展形である LTE-Advanced の検大するためのリレー伝送技術などについての検討が発討が開始された． LTE-Advanced においては，1Gbit/s の表されていた．LTE-Advanced は，ITU-R（International

ピークデータレートなど，LTEと比較して更に高いシステム性

Telecommunication Union-Radiocommunication sector）

能が目標とされ，かつ，LTEとのバックワードコンパチビリティ

において標準化が進められている IMT-Advanced の候補のも求められており，こうした要求条件を満たすための技術検

無線インタフェースでもあり，今後更なる技術検討が期待され討が行われているところである．

ている．

こうした状 況を背 景に，本 会 議でも，LTE 及び LTEAdvanced に関連する多くの発表があった．LTE に関しては，前年の VTC 2007-Fall のときと比較して約 2 倍の件数の発表があり，いずれのセッションも多くの聴講者を集めていた．LTE への適用を前提とした技術提案に加え，上りリンク

OFDM と OFDMA 関連技術の
動向
九州大学

牟田

修

送信電力制御法やターボ符号などの要素技術の概要に関

本報告では，VTC の主要トピックの一つである OFDMする発表も目立った．LTE の上りリンクにおいて用いられてい（直交周波数分割多重）及び OFDMA（直交周波数分割

る，Fractional TPC（Transmission Power Control）と呼多元接続）関連の技術について，その動向を紹介する．今ばれる，目標受信電力をパスロスによって決定し，セル端にお回の VTC ではポスター発表のセッションが設けられておらず，ける過剰な送信電力の増大を抑制する送信電力制御法のすべて口頭発表のセッションであった．そのうち，OFDMと評価結果や，最大で 300 Mbit/sという高速のデータ伝送及題する六つのセッション（OFDM I ～ OFDM Ⅵ）が設けられ，

び低遅延の要求条件を考慮して，パラレル処理を適用可能

多数の論文が発表された．そのほかのセッションにおいてもなターボインタリーバが採用されたターボ符号の詳細について

OFDM に関する発表は非常に多く，OFDM/OFDMA に関の発表があった．このほか，VoIP キャパシティのシステム性

連する複数のセッションが並行して開催されていた．以下で能評価結果についても報告があり，LTE において VoIPトラ

は，筆者の聴講したセッションを中心に述べる．

ヒックが効率的にサポートできることが示されている．また，標周波数選択性フェージングによる符号間干渉の影響を準仕様に準拠した無線インタフェースを用いた実験結果につ軽減する技術として，複数の狭帯域サブキャリヤを用いていても報告があり，実用化が近づいていることを示している．

情報を並列伝送するマルチキャリヤ伝送方式が知られて

LTE-Advanced に関しては，3GPP において技術検討

いる．マルチキャリヤ伝送において，ベースバンドのパルス

50

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

International Conference Reports

波形として方形波を用いるものが一般的に OFDMと呼ば（ユーザ）が基地局と通信を行う場合，最適な無線リソース

れる．OFDM では，Cyclic Prefixと呼ばれるガード区間

はユーザごとに異なるものと考えられる．したがって，OFDMAを各 OFDM シンボルの先頭に挿入することで，サブキャリシステムにおいて，現在の伝搬路の状況を観測し，各ユーヤ間の直交性を維持し，遅延波による符号間干渉をなくす

ザにそれぞれ最適な無線リソースを割り当てることができれことができる．このような特長を持つ OFDM は，無線 LAN

ば，周波数選択性フェージングの影響を軽減し，通信品質を規格などにおいて用いられているほか，次世代の広帯域無大きく改善させることができる．以上のように，OFDMA システ

線伝送技術として現在でも研究が進められており，無線通

ムでは，周波数選択性の伝搬路特性を考慮して，その性質

信分野の主要トピックの一つとなっている．ところで，OFDMを積極的に利用するような適切な無線リソース割当て技術の検討においては，複数のアンテナ素子を用いる MIMOが必要となる．今回の VTC においても，OFDMA に関連技術と併用して議論されることが多い．MIMO 技術の動向

したセッションでは，リソース割当て・スケジューリングについについてはここでは詳しく述べないが，ほかの国際会議とての発表が多数なされていた．そのほかにも，ユーザごとの同様に VTC においても，MIMO-OFDM に関して多くの報通信回線の品質情報を基地局に通知する手法や，マルチ告がなされていた．例えば，MIMO-OFDM のためのチャネ

セル環境下における他セル干渉への対策として Fractional

ル推定技術やマルチユーザ MIMO-OFDM における送信

Frequency Reuseと呼ばれる周波数の再利用技術を導入のビーム形成（beam forming）技術などについての発表した論文も幾つか見られた．OFDMA 関連のセッションでは，が行われた．

物理層とMAC 層にまたがった，いわゆるクロスレイヤ的な分

マルチキャリヤ伝送では信号のピーク対平均電力比

野の論文が増える傾向にあると感じた．

（PAPR：Peak-to-Average Power Ratio）の値が大きくなることが問題となる．一般的に，PAPR 値の大きい信号を線形増幅するには，大きなバックオフ量が必要となり，増幅器のMIMO セッションの動向

電力効率が低下する．無線基地局の低消費電力化・小形

横浜国立大学化を実現するには，送信電力増幅器の電力効率を改善させ

青木亜秀

ることは重要な課題であり，今回の VTC においてもPAPR

複数の送信アンテナ及び受信アンテナを用いた MIMOの抑圧技術について数件の論文が発表されていた．また，チャネルを用いて，高速伝送あるいはダイバーシチ伝送をアナログ回路の不完全性に起因する位相雑音や IQ インバ

実現する技術は「MIMO」と称され，今回の VTC でもほ

ランスを補償する技術に関しても複数の報告がなされていた．

ぼすべてのスロットで MIMO に関するセッションが開催さ

MIMO-OFDM などのように複数のアンテナ素子を用いるシスれた．本 稿では無 線 機 1 対 1 の MIMO 通 信の形 態でテムでは，特にアナログ回路（ハードウェア）の小形化 ･ 低消ある「シングルユーザ MIMO」，1 対多あるいは多対 1 の費電力化が求められるため，実用上の観点から，ハードウェ

MIMO 通信の形態である「マルチユーザ MIMO」に分類しア装置への負担を軽減するこれらの技術の開発 ･ 改善は重て研究動向の紹介を行う．

要と思われる．その他，チャネル推定やタイミング同期についシングルユーザ MIMO では，複数のアンテナを用いてての論文も多数報告されていた．また，ベースバンドパルス

データを並列に伝送することで高速伝送を実現する SDM

波形として帯域制限波を用いる OFDM/OQAM 方式を扱っ（Spatial Division Multiplexing），及び複数のアンテナをた論文も見られた．例えば，電力線通信の分野ではウエーブ用いたブロック符号化を施してダイバーシチ利得を得る STBC

レットOFDMと呼ばれるサブキャリヤの帯域を制限した方式（Space-Time Block Codes）に関する研究が主である．

が注目されており，
無線通信の分野における（方形ベースバン

2000 年初頭と比較するとSDM や STBC の発表件数は減ドパルスを用いる）OFDM 以外のマルチキャリヤ方式の実

少傾向にあるものの，いまだ研究が盛んな研究分野である．

用可能性については個人的に興味がある．

SDM は近年 IEEE 802.11n や 16e（Mobile WiMAX）な

OFDMA は無線アクセス方式の一種であり，OFDM 伝

どの MIMO-OFDM システムで使用されているため，実際の送における無線リソース（時間ブロック，サブキャリヤ）を複数

無線システムで使用されている誤り訂正符号を考慮した研のユーザで利用する技術である．一般的に，複数の移動局究が多い．具体的には Sphere decoding や M-algorithm，

国際会議報告51

あるいは Lattice Reduction を SDM の復号方式として用いた場合の軟判定情報の生成方法である．
STBC の分野では，
Alamouti 氏によって提案されたオリジナルの符号をさまざまなアンテナ構成に拡張した研究や，
ドップラー周波数や未知の干渉が存在する場合などの研究が多く見られる．
マルチユーザ MIMO は 3GPP-LTE や IEEE 802.16mでも検討されており，発表件数が増加傾向にある分野である．マルチユーザ MIMO では，複数の端末を同一周波数及び同一時間で多重するための，送信側のビームフォー
ミングあるいはプリコーディングの研究が主であり，比較的

カルガリータワーから見たカルガリー市街

多くのアンテナの使用が許容できる基地局から，複数の端の大学機関などからの発表はいわゆる「No show」が非常末に対してデータを伝送する「下り回線」に適用した研究に多く，MIMO に関しても発表が 1 件しか行われなかったが多い．ビームフォーミングあるいはプリコーディングを行う

セッションもある．この結果，興味のある発表の時間に会場ためには，送信側で受信側までの伝搬路情報を保持してを移っても発表時間がシフトしてしまい，別の会場から移っいる必要がある．送信側で伝搬路情報を理想的に保持したときに興味のある発表を聞けなくなるなど，参加者や運営ているとする研究も多いが，今回の VTC では「Limited

側にも大変迷惑がかかる．今後の改善を切に望む．

feedback schemes」と称するセッションが設けられ，一部の伝搬路情報のみしか用いないことを前提とした研究や，伝搬路情報を数ビットで量子化した「Codebook」を協力中継ネットワーク技術の動向

用いて，そのインデックスのみをフィードバックする研究が多京都大学

く発 表された．Codebook は，その要 素が Unitary にな

村田英一

るような伝搬路（あるいはウェイト）で構成されることが多い

最近の無線通信関係の国際会議において，新たに大きが，今回のセッションでは「Zero-forcing」のウェイトを用いな柱に成長したトピックの一つが協力中継ネットワークであることを前提とした Non-unitary な Codebook の設計にる．日本語では協力や協調，英語では cooperation が関する研究などが発表された．一方，送信側における「理主に使われている．何らかの「協力してくれる無線局」を想的な伝搬路情報」を仮定した研究では，従来から研究含む無線通信システムであるが，より広く捉えれば分散的されている線形ビームフォーミングのほか，非線形処理を用（distributed）な無線通信の形態でもある．本国際会議でいた「非線形ビームフォーミング」に関する研究もわずかでも Cooperative Relay Networks として六つのセッション

あるが発表された．非線形ビームフォーミング方式は大きくが開かれた．また，関連したマルチホップやアドホック，セン

分けて「Tomlinson-Harashima Precoding」と「Vector

サ，メッシュネットワークなども含めると更に多くのセッションがPrecoding（Perturbation）」であり，いずれも従来の線形あり，新たな有力な研究分野に成長したといえる．

ビームフォーミングの特性を大きく上回る特性が得られること

無線局と無線局を順に結ぶマルチホップ伝送自身は古くが知られている．非線形ビームフォーミングは比較的新しいから実用化されており，新しい技術とはいえない．最近の研究分野で発表件数も少ないが，マルチユーザ MIMO の研究では複数の無線局が同時に送信を行ったり複数回の限界特性を実現できる技術として興味深い．なお，MIMO送信を行うことになる．これは，無線中継とMIMO チャネルの実運用を考慮した研究では，OFDMと組み合わせた伝送技術や各種ダイバーシチ技術の組合せであり，地理「MIMO-OFDM」が依然として主流である．

的に離れた無線局を中継に利用するためこれら伝送技術

VTC 全体の傾向として企業からの発表件数が激減しており，これは国内外ともに同じ傾向にあると思われる．特にで問題となる信号間の相関の減少が期待でき，魅力的なシステムモデルである．

企業の方々は若手研究者を積極的に国際学会へ送り出し，

このトピックでは，従来から応用分野が具体的に示され世界で戦えるスキルを学んでほしい．またアジア圏の一部ていない抽象的な基礎研究が多く見られる．送信局と受信

52

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

International Conference Reports

局以外に，その間の信号伝送に協力する中継局を想定し，無線通信を行うには電波を送信する周波数帯域の確保

その協力の形態をプロトコルレベルや信号伝送レベル，誤が必要であるが，利用しやすい周波数帯域は既に各種無り訂正レベルで工夫を施す研究である．全体としては，ダイ

線システムに割り当て尽くされているため，新たな無線シス

バーシチや MIMO チャネル伝送技術の直接の応用段階かテムの導入は基本的に既存システムの周波数転換や廃止

ら，符号化を用いて協力する方向への高度化が見られる．

を待つ必要がある．しかし，電波の利用状況はシステム，

具体的なシステムモデルを伴ったものとしては，セルラー基

時刻，場所によって大きく異なるため，すべての場所，すべ地局の周辺に中継局を固定設置してエリア拡大効果や伝ての時刻においてすべての周波数帯域が利用されている

送容量の増大効果を得る研究が主なものである．これらでわけではない．このような「空き」周波数を別システムが機は，OFDMA のサブキャリヤ割当てと中継制御，公平性が動的に利用することを OSA（Opportunistic Spectrum

絡み合った研究が多数見られる．

Access）などと呼んでおり，現在のコグニティブ無線の主流

今回の VTC 2008-Fall における発表を概観すると，伝の研究テーマの一つである．

送技術では協力した信号伝送と信号合成用の変復調方式，

コグニティブ（Cognitive）無線とは本来，周囲の無線環

符号化，HARQ（High Speed Packet Access）方式，ネッ

境やユーザの状況を学習して適応する高度な無線システ

トワークコーディングなどに関する研究発表があった．電力

ムの概念であるが，現在のところ無線環境を学習すること

配分や中継を行う無線局の選択に関しても多くの発表があり，によって無線伝送のパラメータ（周波数や送信電力など）をチャネル状態などに関するどれだけの知識を利用してどこで調節する研究が大半を占めている．OSA 関連の研究課題判断を行うかで分類できる．多くの研究はシャノン容量を用いとしては，その周波数帯域を利用する免許が与えられていた検討であるが，BER（Bit Error Rate）などの検討も一部るプライマリユーザに影響を与えずにセカンダリユーザがそで行われている．また，伝搬路は独立なレイリーフェージング

の周波数帯域を利用するための，プライマリユーザ信号のとすることが多いものの，一部の研究では散乱体の場所を検出方法やセカンダリユーザの送信電力制御などがある．

仮定したりレイラウンチングなどを用いていた．OFDMA を仮

今回の発表を概観すると，セカンダリユーザが利用でき定した研究では，マルチユーザダイバーシチとフェアネスを考る帯域が常に変化している中で，利用する OFDM のサブ

慮したチャネル割当て手法，中継局選択手法が研究の中心

キャリヤを制御し，公平性と全体の伝送レートの最大化を図である．一部，無線 LAN を改良したハードウェアによる屋外る研究や，プライマリユーザへの干渉を一定以下に保つセ伝送実験が紹介されており目を引いた．ビームフォーミングや

カンダリユーザの自律分散送信電力制御の研究が代表的

そのウェイト計算に関する研究も見られた．

なものであった．また，セカンダリユーザが通信を行うことが最後に，セッションでの発表状況について報告する．著できる確率の理論評価も見られた．その他，プライマリユー者が参加したセッションにおいて発表者が現れず講演が行

ザの利用度と達成可能最大容量の関係の理論評価も行わ

われない例が多数見られた．ひどいセッションでは 5 件中れていた．このテーマでは電波の検出も重要であるが，無発表が行われたのがわずか 1 件であった．特定の機関か線機が協力して検出を行う場合の判定方法についての研らの多くの発表のほとんどが行われない状況が生じていた．

究，FSK（Frequency Shift Keying）信号を対象とした
周期定常性を利用した信号検出に関する発表もあった．シ
ステムレベルでの最適化手法についても幾つか発表されてコグニティブ無線の研究動向
京都大学

いた．

村田英一

全体として，今回の VTC 2008-Fall においてこのテーマは手薄であったと感じられた．これまでは無線通信関係は

今回の VTC 2008-Fall においてコグニティブ無線関連

すべて VTC の感があったが，今後は無線通信であってもでは二つのセッションが行われた．このテーマの注目度から

テーマごとに国際会議の役割分担が生じていくのかもしれ

考えると意外に少ないセッション数であったが，このテーマない．

に特化した国際会議が VTC 2008-Fall の 3 週間後に行われたことが影響しているものと考えられる．
国際会議報告53

解説

論文の書き方術（番外編）～査読報告書の書き方，条件付き採録時の回答文の書き方～
朝香卓也 Takuya Asaka 京都大学，前通信ソサイエティ和文論文誌編集副委員長

Part

1

査読報告書の書き方

筆者（朝香）は，これまで 5 年間にわたり，和文論文誌

た，査読の目的は採録の可否を判定するものであって，内の編集に関わってきました．和文論文誌には多くの優れた容の改善を図ることではありません．論文の内容の責任は論文が投稿され，採録されておりますが，その一方で，査論文の著者が負うべきものであり，論文の価値は読者が判Part
読報告書が適切に記述されていないがために，採録決定断するべきものと位置付けています．

次に，実際に査読者が査読をするときのポイントについて
条件付き採録となったときの回答文の書き方
2
文を修正するべきか戸惑ってしまいかねない事例がありまし説明します．査読報告書の内容に基づき編集委員会にてまでに長い時間がかかる，あるいは投稿者がどのように論た．このようなことは，投稿される方，査読される方，更には審議し，採録 ･ 不採録あるいは条件付き採録が決定され編集をする者にとって望ましいことではありません．また，初ます．適切に査読報告書が書かれていれば，編集委員やめて査読報告書を書くことになられた方にとっては，査読報投稿者の負担を軽減するだけでなく，迅速で正確な論文

告書作成自体が大変な負担となっていることと思います．

審査が可能となりますので，ポイントをおさえた査読報告書

そこで，本稿では，学生 ･ 若手研究者向け論文の書きを書くことが大切です．査読を行う際には，
（A－1）
できる限

方術［1］の番外編として，初めて査読報告書を書く中堅以り論文の良いところ ･ 優れているところを探すように心が上の研究者の方を想定読者として，和文論文誌を対象にけてください．前述したように，論文の価値は読者が決める

具体的事例を示しつつ，査読報告書作成のポイントについものであり，読者にとって価値のある内容を含む論文は積て御紹介します．また，本稿で御紹介するのは和文論文誌

極的に採録していきたいと考えています．査読者は，御自での査読報告書の書き方ですが，他論文誌においても応身の詳しい技術分野の論文を査読されているため，論文の用が可能だと思います．

「雑な」側面ばかりに目が行きがちです．しかし，研究者あるいは技術分野を育てるという意味で，温かい気持ちで査

まずは，和文論文誌の論文採録ポリシーについて説明し読されることが望ましいと思います．レベルの高い論文が採ます．論文採録のポリシーは，「多少の欠点があっても，産録されることは重要ではありますが，むしろ，意味のある新業や学術の発展に何らかの意味で良い効果を及ぼす内容

しい知見をより早く読者に届けることを優先してお考えくださのある論文は採録とする」というものです．査読では論文のい．もちろん，論理的に正しくない内容を含む場合，論文の完成度を問うのではなく，独創的な技術や新たな知見，あ

主張を信頼するに足りる根拠がない場合などには，「条件

るいは現実のシステムにおいて何らかの役に立つ内容を含付き採録」なり「不採録」なりの判定が適切です．

む論文を可能な限り取りこぼさないことを目指しています．ま54

意味のある新しい知見をより早く読者に届けるためには，
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説「条件付き採録」ではなく，（A－2）あえて「不採録」の判定を与え得ることを御理解ください．学会のホームページにて査にすることも念頭に置いてください．例えば，多数の採録条

読の進捗状況が確認できるようになっており，博士課程在籍

件が付く場合や，投稿者に多大な稼働を強いる場合，この者とおぼしき方からの事務局への査読進捗状況の問い合わ

ような条件を付けたがために十分に修正されないままに投せは少なくありません．
フルペーパーの場合の査読の締切りは，稿され，2 回目の査読において，結果として不採録とせざる

1 回目では依頼日から 3 週間，2 回目では 2 週間が原則となっを得ない場合もあります．そのためには，1 回目の査読におております．御協力のほどよろしくお願いします．なお，事情がいて修正期間の 60 日間で適切に修正可能な範囲である

ありどうしても査読が遅れてしまう場合には，早めに編集委員かどうかを十分に吟味し，不可能な場合は，あえて「不採に御相談頂ければ柔軟な対応も可能です．

録」とすることもお考えください．

次に，査読報告書の形式について説明します．査読報

また，依頼された（A－3）
査読の期限は極力守るようにお願告書の例を図 1 に示します．まず，（A－ 4）論文の概要並いします．ボランティアベースでの仕事ですので，ときにはついびに論文の優れている点 ･ 改善が望まれる点について後回しになってしまうことがありますが，投稿者，特に博士課

概観します．論文を精読したことを示すためにも，論文の程に在学する学生には，論文採否通知の遅れが重大な影響概要を記述してください．また，査読ではついつい批判的（A−1）良いところ・優れている点を積極的に評価（A−4）論文の概要と優れている点・改善が望まれる点を記述（A−2）
1 回目査読では採録を早めるため，
あえて「不採録」判定にしてもよい

論文 “自動消滅型クエリーを用いたセンサネッ
いたセンサネッットワークのため
ト
トワークのための経路制御方式”
御方式” ででは
では，
自動消滅型クエリーの特徴に着目し，消費電力の大きい通信の回数を削減することで目し，消費電力の大の大きい通信削減するここと
消費電力を削減する経路制御方式を提案しています．更に，シミュレーションを用い式を提案しています．
．更に
ーションを
を用
て提案方式の有効性を評価しています．提案方式は，自動消滅型センサネッ
トワーク
います．提案方式は，自動動消サネットワートに特化することにより，省電力型の経路制御を実現しており新規性が高いと思います．
経路制御 実
おり新
新
いと思
思います
しかしながら，提案方式の特徴の記述が不十分です．また，性能評価が十分ではな
価が十分ではく追加の評価が必要です．よって，条件付き採録と判断いたしました．
．

条件 1（A−5）修正条件を明確に記述

センサネットワークの性能評価において「送受信パケットの総数は極めて少なく，ふくそう状態になることはない」という記述がありますが，実際のネットワーク環境においては，多くのパケットの送受信が発生するかもしれません．また，図 13 の評価結果からも，多くのパケットが発生しているようにも見えます．

条件 2

提案方式では，センサの測定した値に応じて経路を変えることになっておりますが，測定結果におけるオーナの割合と次の測定との値の相関強さによって提案方式の効果が決定されるものと思います．提案方式での経路決定を相関係数の値に応じて決定する方式に修正してください．

条件 3（A−8）修正すべき条件だけを記 述し，センサネットワークの性能評価において「送受信パケッ
信パケッ
ケットの
トの総数は極めて少なく，ふく研究指導はしない
そう状態になることはない」という記述がありますがますががその他のポイント（A−3）査読の締切りを守る（A−6）2 回目査読では新しい修正条件の追加はできない（A−7）不採録判定で新規性なしと判定する場合には，根拠となる既存研究論文などの例示をする
図1

解説：論文の書き方術（番外編）

1 回目査読で「条件付き採録」の場合の査読報告書の例

55

なことを中心に記述してしまいがちですが，採録 ･ 不採録

御注意ください．一度の修正の後，新たな疑問点が出てくの判定結果にかかわらず，論文の優れている面についてることが予想されるような場合には，1 回目の審査であえて言及すれば，投稿者の今後の論文執筆への意欲を高める

不採録判定とした方がよいと思います．少なくとも，1 回目

ことにつながります．その次に，「条件付き採録」とした場合査読における「条件付き採録」での修正条件は，大幅な修には，採録となるための詳細な修正条件を記述し，「不採正を要求するものとはならないように努めてください．

録」の判定の場合には不採録と判断するに至った理由を記

一方，不採録判定では，修正の条件のようなものの記述述します．

は必要ではなく，新規性 ･ 有効性 ･ 信頼性 ･ 了解性の観「条件付き採録」と判定した場合には，（A－5）修正条件

点から，不採録となった理由だけを単に記述して頂ければの内容を明確にかつ具体的に記述することが大切です．

結構です．このとき，不採録判定の理由として，新規性なし

1 回目の査読結果が「条件付き採録」で，2 回目の査読におと判定される場合があると思います．この場合は，査読報いて問題になる多くのケースとして，修正条件が明確に記

告書には単に新規性なしと記述するのではなく，（A－7）新

述されていないために査読者の意図する内容と異なる内容

規性なしと判定される根拠となる既存研究論文などの例に修正された場合があります．例えば，「評価条件 X にお示をする必要があります．これにより，判定結果の客観性をいて，提案方式が従来方式より有効となる理由がわかりま保つことができると同時に，査読結果に投稿者も納得できるせん」といったコメントが付いた場合には，暗黙のうちに「評ようになると思います．ただし，既存研究から容易に着想が

価条件 X において，提案方式が従来方式より有効となる得られるような新規性については，必ずしも既存研究の例

理由を定量的な根拠も付けて明確に説明してほしい」という示は必須ではありません．

ことが期待されていると思います．しかし，査読者は単にコ

最後に，査読者によっては条件付き採録 ･ 不採録の判メントを述べているにすぎず，投稿者が何をどのように記述

定にかかわらず，研究指導に当たるような内容を査読報告

すれば採録となるのかという条件を明示しておりません．こ

書に記述している場合があります．
（A－8）研究の方向性をのようなとき，修正論文において査読者の意図した修正が決めるような研究指導を行わないよう御注意ください．研なされない可能性があります．しかしながら，2 回目の査読

究指導的内容と条件付き採録の修正条件とを明確に切りでは「採録の条件」を満たしているかどうかだけが採録 ･分けることは困難ではありますが，査読とはあくまで論文の不採録の判断基準ですので，「採録の条件」に記載されて採録 ･ 不採録を判定することであって，研究指導を行うこいなかった「提案方式が有効であることの理由の明示」
をしとが目的ではありません．査読者の専門分野に近いほど査ていないことを理由に不採録と判定することはできなくなりま読しているうちに，いろいろと言いたいことが出てくることもあす．よって，2 回目の査読において採録 ･ 不採録の判定がろうかと思いますが，自重のほどよろしくお願いいたします．

明快に行えるよう，最初の査読の段階で修正条件そのものを明確にかつ具体的に記述することが極めて大切です．
更に，留意しておかないといけない点として，（A－6）
2 回目の査読では新しい修正条件の追加はできないとい

本稿では，査読報告書の書き方について，幾つかのポイントを紹介しました．これから初めて査読をされる方への一助となれば幸いです．

うことです．一昨年度以前は，2 回目の査読において「照会付き採録」という形式で論文内容の若干の修正を認めることをしておりましたが，現在は 2 回目の査読で「採録」と判定された論文は，校正以外の修正は認めておりませんので

56

文

献

［1］
新津善弘，菊間信良，“学生，若手研究者向け論文書き
方術，”信学通誌，no. 4，pp. 36-43，2008.

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

査読報告書の書き方

1

Reports and Comments

解説

Part

2

条件付き採録となったときの回答文の書き方

Part 1 に続いて，ここでは判定通知書，特に条件付き採録

ではないかと思えるようなもったいないケースがあります．

となったときの判定通知書を受け取った投稿者が，書くべき回

そこで，Part 2として，初めて回答文を書く方を想定読

答書の書き方について述べます．実際の論文審査の場にお者として，具体的事例を示しつつ回答文の書き方のポイント

いて見かける事例として，折角条件付き採録となったにもかかについて御紹介します．

わらず，修正論文に添付すべき回答文が適切に記述されていないために採録決定までに長い時間がかかってしまうケース

論文を投稿する著者にとって，査読者はボランティアで査読や，あるいは回答文が原因で不採録と判定されてしまったのをしてくれる大切な「隣人」であり「先輩」であり「仲間」です．

（B−7）すべての修正条件を満足させる

条件付き採録に対する回答文
件付き採録に対す
対する回答文

御多忙の中，
忙
忙の中，
弊著
著 “自動消滅型クエリーを用いたセンサネ“自動消滅型クエリーをットワークのための経路制御方式” を査読して頂を査読して頂き，誠にありがとうございました．
頂きました有意義なコメント・御助言をて頂き，誠にありがとうご
ござを参考に，論文の内容及び表現を再検討させて頂きました．
再度の査読を賜りますよう何考
考に，論論文の内容及び表現を再検
検討とぞよろしくお願い申し上げます．
なお，再投稿論文では新たに追加あるいは修正いたし
よ しくお願い申し上げます．
よろし
な
お，再
ました主な箇所を太字にて表示しております．
た主
た主
主な箇所を太字にて表示してなておりま（B−1）査読者へのお礼

条件１
件
件１

センサネッ
サネットワークの性能評価においてトワークの性能評価において「送受信パケットの総数は極めて少なく，ふくそう状態になることはない」という記述がありますが，実際のネッ
トワーク環境において態になることはない」というう記述がは，多くのパケットの送受信が発生すると予想されます．
また，図 13 の評価結果からも，トの送受信が発発生すると多くのパケットが発生しているトが発生しているようにも見えます．
パケットの送受信数が少なく，ふくそう
るようにも見
が発生しないという根拠を記述してください．
生しないという根拠を記記述してくださ（B−2）判定通知に記載の採録の条件文をその
まま引用

回答
回
答

御 摘ありがとうございま
御指摘ありがとうございます．
ます．御指摘頂いたとおり，一つのクエリーパケッ
御指摘頂
トの送受信
電力が一つのデータパケッ
トの送受信電力に比べて十分に小さかったとしても，クエ
電が一つのデータパ
パケットの送受信電
リー転送そのものは全ノードに対して行うため，場合によってはクエリーのための消費
リ 転送そのものは全全ノードに対して行
電力が大きくなる場合もあり得ます．
そこで，修正論文では，クエリーパケットの送受信
電が大きくなる場
場合もあり得ます．そこ
電力は一概には無視できないこと，更にはその場合には提案方式の相対的優位性が電は一概にはは無視できないこと，更に低下することをの最後の段落に記述いたしました．
低
下す
すること
する
ことを「3. 評価」の最後の段落にいたしま（B−3）どのように修正し
たかを記述

条件
件2

本論文における提案方式では，「オーナの割合が 50％
50％を超えるとパケッ％を超え
トの転送を中止させる」という記述がありますが，最新の測定結果におけるオーナの割合と次の測定と果
けの値の相関性によって提案方式の効果が左右されるものと予想されます．
評価分析の（B−4）修正箇所を記述

その他のポイント（B−8）要求された条件以外の部分は修正しない（B−9）修正すべき内容がよく分からないときは編集委員会に問い合わせてもよい

図2
解説：論文の書き方術（番外編）

修正論文に添付する回答文の例

57

（B−6）採録の条件のどれに対応するかを明記

論文／自動消滅型クエリーを用いたセンサネットワークのための経路制御方式

２．
本提案方式の特徴

査読者 A
条件１

CDCR-CL はクラスタを固定とした経路制

CDCR-CL では固定化されたクラスタを用いており，温度や湿度など隣接したノードの御方式であり，クラスタごとにクエリーを反転（クエリーの反転とは，例えば sink において
22 度以上測定した場所のデータを要求して測定データが近い値となることを直接的に考慮したクラスタ形成となっていない．
そのたいた場合に，その次のクエリーでは 22 度未満を測定した場所のデータを要求すること）

め，クラスタごとにクエリーを反転することで通信回数を削減するという CDCR の長所が活かしきれていない．
また，LEACH［1］など

することで通信を削除するという CDCR の長所が活かしきれていない．
CDCR-ACL では測定対象領域を複数に分の既存のクラスタリング方式では，測定デー
タの相関関係は考慮しておらず，CDCR-CL
はできなにそのまま適用することはできない．

け，その一まとまりを最小クラスタ単位（以下，エリア）とする．
エリアごとにオーナの割合を計算し，オーナが多いエリアが隣接している（B−5）修正箇所を明確に記述．
この例では，修正部分を赤字で表示し，どの査読者のどの条件に対するものかを明示
図3

場合，それらのクラスタを統合する．
オーナが少ないエリアに隣接している場合も同様に，
一つのクラスタに統合す修正された論文の例

論文に優れている点があれば認めてもくれますし，そうでないを書く際には，査読者の査読の負担を減らし，迅速に審査場合には厳しいコメントもあるかもしれません．
「条件付き採録」が進められるように査読者の立場に立って丁寧に記述しての判定結果を受け取った投稿者は，査読コメントに従い誠実ください．回答文の例を図 2 に示します．

に論文を修正し，更にどのように修正したかを回答文に丁寧

回答文では，まず，（B−1）査読者に査読をして頂いたに記述しなければ，貴重な労力を割いて査読をしてくれた査お礼を述べてください．査読はボランティアですので，素直読者に報いることができません．判定結果に記述された指摘にお礼の言葉を書きましょう．投稿者以外で，まず細かく論

事項に腹を立てるのではなく，常に謙虚な気持ちで読み，適文を読んでくれるのは査読者です．査読者の方々に気持ち切に論文を修正し，回答文は節度ある態度で記述すること

良く査読をしてもらえるように，感謝の気持ちを表現することが肝要です．また，残念ながら投稿した論文が不採録になるはむだではありません．

こともあると思います．折角頂いた査読コメントですので，よく査読者が回答文だけを読めば採録の条件を満たしてい読むことが大切です．もし，修正を促しているなら，その方向るかどうかがすぐに分かるぐらい詳しく書く必要があります．

に論文を修正して再投稿してもよいですし，そこまでいかなく

回答文では，（B − 2）判定通知に記載の採録の条件文をても，新しい何らかの研究のヒントがきっとあると思います．不そのまま引用します．これにより，査読者は自分自身が書採録のコメントも最大限利用し，再度の挑戦をしてください．

いた査読報告書を参照する必要がなくなります．続けて，（B − 3）査読者の指摘にどのように対処し修正したか

修正論文に添付する回答文の書き方について説明しまを，その理由も併せて記述します．回答文に，採録の条件

す．回答文はどのように論文修正を行ったかを記述するも文の引用の直後に修正内容が記述してあれば，査読者にのであり，見方によっては論文本体よりも重要です．回答文

とって読みやすい回答文になると思います．更に，（B − 4）58

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Reports and Comments

解説

修正論文でどの箇所に該当するかを明示しなければい

修正されていた場合には，その部分は査読を受けないままけません．査読者は，修正論文が回答文に書かれているになってしまうことになります．なお，「投稿のしおり」にもありとおりに修正させていることを確認する必要があるので，回ますように，査読者からの指摘のない部分で論文の本質的答文内にこの情報を記載しておかなければいけません．こ

内容に触れる修正がなされた場合には，それをもって不採のことは修正論文本体についても同様であり，査読者が修録の判定となることもあります．

正内容を確認しやすいように（B−5）修正論文の修正箇所

論文を投稿する立場からすると編集委員会は遠い存在

を赤字で表示するなどといった方法で明示し，更に，そに思えるかもしれませんが，投稿者の皆さんの味方ですのの修正内容が（B − 6）採録の条件のどれに対応した修で，（B − 9）不明な点があれば編集委員会まで問い合

正であるかが明確になるようにしておく必要があります（図わせを遠慮なくしてください．例えば，査読コメントの内容に

3 参照）．論文本体において，どの箇所がどのように修正さついて意味がよく分からないような場合には，査読の内容れたかが，初回投稿論文と修正論文とを事細かに比較しなについて問い合わせて頂いても結構ですし，査読結果がければいけないような回答文や修正論文は適切ではありま出るのが遅れているようなら，いつごろならば結果がもらえせん．

そうか問い合わせてみてください．

（B − 7）採録の条件に該当する箇所すべてを修正する必要があります．修正漏れがある場合には，採録の条

本稿では，条件付き採録となった場合の回答文の書き方

件を満たしていないと判断され不採録の判定となります．まについて解説いたしました．論文の内容や査読での指摘

た，投稿者が修正の必要がないと考える箇所も，査読者に事項は論文ごとに千差万別ですので，ここに書いたことだ

は修正が必要であると考えたことを謙虚に捉え，投稿者のけでは足りないかもしれませんが，論文をこれから書かれる

意図する内容が明確に伝わるように追加の記述などをした方への一助となれば幸いです．

方がよい場合が多いと思います．また，単純なミスなのですが，まれに回答文には論文を修正したという記述があるにもかかわらず，論文本体の当該箇所の記述が修正されていない場合があります．
更に，原則として（B − 8）採録の条件に挙げられた箇所以外は修正しないでください．計算が間違っていたなどの合理的な何らかの理由があって修正した場合には，修正理由とともに回答文にその旨を記述してください．査読者は修正された論文は，回答文の記述に従い修正されたものと判断いたしますので，回答文に記述されていない箇所が解説：論文の書き方術（番外編）

朝 香 卓 也（正員）昭 63 早大 ･ 理工･工業経営卒．平 2 同大大学院理工学研究科修士課程了．同
年日本電信電話株式会社入社．平 14 京大大学院情報学研究科助教授，現在に至る．博士（国際情報通信学）．平 16〜 19 まで本会通信ソサイエティ和文論
文誌編集委員，平 19 〜 21 まで同編集
副委員長．

59

連載企画
解説論文

新人研究者のためのネットワークシミュレーション−第 4 回

ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie―High Performance Simulation Technology and Evaluation Scenario
Management Framework ― QualNet and Scenargie ―髙木由美†1 Yumi Takaki , 太田 能†1 Chikara Ohta
金田 茂†2 Shigeru Kaneda , 髙井峰生†3 Mineo Takai
†1

†2

†1

†3

本稿では，商用シミュレータ QualNet と Scenargie の解説を行っている．
両シミュレータとも基本設計から並列処理による高速化を念頭に置いて設計されている点に特徴があり，忠実なモデルの実行やシミュレート可能なネットワーク規模の増大に寄与している．また後発の Scenargie は，実世界の表現能力を向上させることや性能評価作業の効率を改善することを念頭に開発が進められている．QualNet については，その開発の歴史として，並列処理ライブラリPARSEC や QualNet の前身である GloMoSim の並列処理高速化技術，商用シミュレータとしての QualNet の特徴について解説している．Scenargie については，そのねらいである実世界の表現能力の向上を実現する
GIS (Geographical Information System) 技術とマルチエージェントシミュレーション技術，シナリオ構築及び評価結果の集計・分析の効率化を実現する GUI によるシナリオ構築環境やデータベースとの連携技術について解説している．
ネットワークシミュレータ，並列分散処理，QualNet，Scenargie

価ツールとしてネットワークシミュレーションが注目されている．

1. ま え が き

ここでユーザがネットワークシミュレータ＊ 1 を選択する際に注意を払うべきことを，実世界の表現能力，実世界との連携，情報通信システムは絶えず高速大容量化が求められており，また近年は通信品質制御といった多様なサービスのモデル開発の容易性，統計処理の信頼性，性能評価作業の効率化の観点から述べたい＊ 2．

実現が望まれている．通信方式やネットワーク制御はより高①度で複雑なものとなり，また通信品質制御の評価に当たってネットワークシミュレータのユーザは，実世界と同じようなシは，よりユーザに近い評価尺度でもってシステムの良し悪し

ナリオのもとでは実世界と同じような結果が得られる，つまりを議論することが求められている．その結果，情報通信シス

実世界の高い再現性を期待している．また現実的なシナリテムの研究・開発においては，複雑化するネットワークシス

オでもってシミュレーションできることを期待している．高い再テムをある特定の層に閉じることなく上位層まで含めて総合現性を実現するためには，シミュレータが実世界（物理現象的に評価することが必要となっている．このためシステム評

やプロトコルの振舞い）をより忠実にモデル化している必要が†1 神戸大学大学院工学研究科，神戸市
GraduateSchoolofEngineering,KobeUniversity,Kobe-shi,657-8501Japan†2（株）スペースタイムエンジニアリング，東京都
Space-TimeEngineeringJapan,Inc.,Tokyo,110-0005Japan†3 カリフォルニア大学ロサンゼルス校，カリフォルニア州

UniversityofCalifornia,LosAngeles,CA,90095USA60

実世界の表現能力ある．ただし，あまりにも詳細なモデル化は計算処理量を増＊ 1 以後，ネットワークシミュレータを単にシミュレータと呼ぶ．
＊ 2 その他，ライセンス料やサポート体制なども重要な項目であるが，ここでは技術的な点に議論を絞ることにする．

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

加させるため実用的な時間内で意味のあるシミュレーション

ルのコードが公開されている場合は，シミュレータに組み込結果を得ることが難しくなる . 一方，あまりにも簡略化したモ

まれているライブラリモデルを参考にモデル開発をすると考デルを用いるとシミュレーション結果の信憑性が失われる可

えられることから，ライブラリモデルのプログラムコードの可読能性がある．したがって，ライブラリとして実装されているモ性や設計ポリシーにも注意を払わなければならない．

デルの忠実性について注意を払う必要がある．

④

統計処理の信頼性

次に現実的なシナリオといったときに，まず仮定できるネッ

シミュレーション結果として得られる評価指標（スループット

トワークの規模が挙げられる．例えば，ノード数が 100 のシや遅延など）がどのような統計処理を経て得られたものかに

ナリオで得られた結論がノード数 1,000 の場合に成立する

ついて注意を払う必要がある．例えば，一般にシミュレートとは必ずしもいえない．つまり現実的な環境に近いノード数される通信システムが定常状態に入るまでは標本（例えば，での性能評価を行いたい場合には，ネットワークシミュレータ

あるパケットの遅延）を統計処理の対象に含めるべきではなのスケーラビリティが重要になってくる．更には，Web ブラウ

い．一般的に統計処理はプロトコルモデルに埋め込まれてジングしているユーザはレスポンスが悪いと別のページを見いるが，プロトコルモデルのソースコードが公開されていれば，に行くかもしれず，
トラヒックはネットワークの状態と相互作用

ユーザ自身が統計処理の方法を確認できるし，必要に応じしている．このためユーザ行動を取り込んだトラヒックモデルて改修することができる．

（ユーザモデル）が必要になるかもしれない．更にシナリオ⑤とモデルの関係についても指摘しておきたい．例えば，障害ネットワークシステムが複雑化しており，比較的簡単なシナ物がない平原のような環境で端末がランダムに移動するといリオでシステム評価を行う場合にも膨大な数のシステムのパうシナリオで得られた結論が，必ずしもビルが立ち並ぶ都市

ラメータ設定を行う必要があるなど，シミュレーションシナリオ

環境で成り立つとはいえない．建物を考慮した電波伝搬モを作る作業の負荷が増大しており，シミュレーションのためのデルが必要であるし，建物・地形情報をもとに端末を移動前準備により多くの時間を要するようになってきている．また，させるシナリオの構築が必要になる．このように，使用できる

多くのシステムパラメータを変更しながら多数の実験を行っモデルにより想定可能なシナリオが制約を受けるという点でた場合は得られたシミュレーション結果の管理が大変になる．

これらは不可分な関係にある．

また，あるプロトコルパラメータを変えたシミュレーション実験②

実世界との連携

よりユーザに近い評価尺度でもってシステムの良し悪しを議論する必要性から，ユーザがどう感じるかといったユーザ

性能評価作業の効率化の結果を即座に確かめたり，プロトコルの動作が目視で確認できたりすれば，結果の分析やプロトコル動作検証に有用である．

レベルのサービス品質（QoE: Quality of Experience）が新

さて上記の項目を，モデル，シミュレーションエンジン，入たな評価指標となりつつある．このような評価を可能とするに

出力と関連付けると，項目 1，3，4 はモデルに，項目 1，2 はは，今後，実画像端末とシミュレータとを協調させて，ネット

シミュレーションエンジンに，項目 4，5 はシミュレータへの入ワーク内の QoS（Quality of Service）制御がユーザの主観出力に関連していることに注意されたい．本稿では，上記評価にどのような影響を及ぼすのかを分析するハイブリッドシの観点を踏まえ，商用ネットワークシミュレータである QualNet

ミュレーションがますます重要になると考えられる．

［4］とScenargie［5］の特徴について解説する＊3．

③ モデル開発の容易性

両シミュレータとも基本設計から並列処理による高速化を念頭に置いて設計されている点に特徴がある．実世界の表

User Interface）
上で開発する方法や ns-2［3］，QualNet［4］，

現能力を高めたり，実世界との連携を可能にしたりするため

Scenargie［5］のようにエディタでプログラミングする方法がには，シミュレーションエンジンに高い処理能力が要求されるある．また使われている言語についても注意を払う必要があことから，
この並列化処理技術が両シミュレータの強みとなっる．これらは慣れや好みの問題といえばそれまでだが，ユーている＊4．なお，先発の QualNet は，分散シミュレーション（つ

ザのシミュレータへの取付きやすさを左右する．ユーザ自身が考案したプロトコルの評価を行う場合，そのモデルのシミュ
レータへの実装が見通し良く行えることが重要である．モデ＊ 3 両シミュレータとも著者の髙井が基本設計を手掛けており，ともに日本
人の手により開発されたシミュレータといっても過言ではない．
＊ 4 ns-2 や OPNET にも並列処理への拡張がなされているが，基本設計から並列処理が組み込まれていたわけではない．

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―

61

連載企画

モデル開発には，
OPNET［1］［2］， のように GUI（Graphicalまり非共有メモリ）による並列計算を実現しており，後発のとに開発されており，並列処理による高速化を念頭に置いてScenargie では，近年のマルチコア CPU の普及を念頭に共設計されている．このため，数千ノードからなるシミュレーション

有メモリを用いたマルチスレッドによる並列化を実現している．

を高速に実行することができる＊6．また，GUI によるシミュレー

また Scenargie は，実世界の表現能力を向上させること

ション開発・実行・表示環境が提供されているので，システムや性能評価作業の効率を改善するために，システム評価

制御パラメータを変更してシミュレーションを実行し，その結果とのための地理情報と連携した移動モデルや電波伝搬モ

してのパケット送受信の様子をアニメーションにより確認するこ

デルを使用したシミュレーションへの対応，シナリオ構築及とが容易である＊7．また，プロトコルモデルはソースコードを含び評価結果の集計・分析の効率化を念頭に開発が進めめて提供され，そのソースコードもCライクな C++ で記述されられている．Scenargie は，単体での使用はもちろんのこと，ていることから，C 言語に慣れたユーザにとっては既存のモデ

QualNetと連携して使用するための拡張機能が提供されてルを改変して新しいプロトコルを QualNet に組み込むことが容いる．例えば，電波伝搬モデルや移動モデルは Scenargie

易である．本章では，まず背景として PARSEC，GloMoSim にで処理を行い，通信システムモデルは QualNet で処理を行ついて概説し，その後，QualNet の特徴を述べる．

うといったことが可能である．これは，QualNetとScenargie
が，ともに離散事象シミュレータであるため，シミュレータ間で2.1 基 盤 技 術

イベントメッセージをやり取りすることで，イベントごとに任意の（1）PARSEC

シミュレータで処理を行うことができるからである．このような

PARSEC は，並 列 離 散 事 象シミュレーションのためにしくみによって，従来の QualNet で開発したモデルの資産

UCLA 並列計算研究室で開発された並列処理ライブラリを活用したまま Scenargie の新しい機能を活用することがでであり，後述する GloMoSim はこの PARSEC を使って実装

きる．

されている．

QualNet は，現在，国内では 35 企業，110 大学で利用＊5

一般に並列離散事象シミュレーションは論理プロセスのされている ．一方，Scenargie は 2008 年に初版がリリース集合としてプログラミングされる．論理プロセスは複数の物理されたばかりであり，ユーザ数は少ない．しかし，その特徴

プロセス（ここでは物理現象をモデル化したもの）
をシミュレーから今後の動向が注目される商用シミュレータである．

トしつつ，他の物理プロセスに影響を及ぼすイベント（事象）以下，2 章では，QualNet の開発の歴史（ベースとなっをその発生時刻（タイムスタンプ）を含むメッセージによりほかている並列処理ライブラリPARSEC（Parallel Simulationの論理プロセスへ通知する（メッセージ送信する）．メッセー

Environment for Complex Systems）
や QualNet の前身であジを受け取った論理プロセスは，自身のイベントと併せて矛る GloMoSim の並列処理高速化技術など）や特徴につい盾のない順序で物理プロセスをシミュレートする．この並列て解説する．3 章では Scenargie のねらい，特徴，今後の離散事象シミュレーションにおいて重要となるのが，論理プ

方向性について述べる．

ロセスをどのように同期させるのか（同期アルゴリズム）ということと，そもそもどのように物理プロセスを論理プロセスに割り当てるのか（パーティショニング）ということである［8］．

2. QualNet

同期アルゴリズムは，複数の論理プロセスがシミュレートする物理プロセスが全体として矛盾なく処理されることを保証

QualNet は，UCLA の並列計算研究室（Parallel Computing

するもので，シミュレーション時刻を進める前に各論理プロセ

Laboratory）で開発された GloMoSim［6］をベースとし，SNTスの状態に矛盾が起きないことを保証していく保守的方式，（Scalable Network Technologies, Inc.）社が開発を行っているシミュレーション時刻を進めるだけ進め矛盾が生じた場合は商用ネッ
トワークシミュレータである．GloMoSim（Global Mobile

時刻を巻き戻して（ロールバック）シミュレーションをし直す楽Information Systems Simulator），QualNetとも，UCLA 並列計算研究室で開発された並列処理ライブラリPARSEC［7］をも＊ 5 2008 年 11 月 12 日現在 QualNet 国内代理店・構造計画研究所調べ．

62＊ 6 QualNet は GloMoSim をベースとしているが，商用化に当たり一般化が図られており，GloMoSim と同じスケーラビリティは達成できない．
＊ 7 ns-2 にはシミュレーション実行結果をアニメーション表示する機能として nam（Network Animator）がある．しかし，nam を介してシミュレー
ション実行を行ったりプロトコル開発を行ったりすることはできない．

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

観的方式，両者を組み合わせたハイブリッド方式などがある．

クシミュレーションでは，プロトコル階層間でパケットの受PARSEC には，例えば保守的方式として論理プロセス間で渡しが頻繁に発生する．そこで GloMoSim では，一つ保証時刻更新のために空（ヌル）メッセージを送信し合うヌの論理プロセスがある領域内の複数のノードをシミュレー

ルメッセージ法，全論理プロセスがいったんシミュレーション

トする方法を採用している．この方針に従えば，ある論を中断し（バリヤ同期），保証時刻を一斉に更新する同期

理プロセスが管理するノードのうちエッジにあるものが送法や楽観的方式の最も基本的な方式である TimeWarp に信する無線パケットのみが隣接する領域に伝搬するとみ基づく方式など，複数の同期アルゴリズムが実装されているなすことができるため，論理プロセス間の同期オーバヘッ［7］．ヌルメッセージ法は論理プロセス間に相互依存がある

ドを抑えることが可能である．ただし，考慮すべき電波場合，同期法は論理プロセス数が多い場合，TimeWarp 法

伝搬の範囲（Propagation limit）がシミュレーション結果

はロールバックに必要な状態変数の数やメモリ使用量が大の信憑性に影響することから，Propagation limit は慎

きい場合にそれぞれ非効率になることが知られているので，

重に検討されなければならない［11］．なお，ノードが領

最適な同期アルゴリズムを使ったシミュレーション実行が効域の境界を超えて移動する場合は，その境界の論理プ

率的な並列シミュレーションにおいて大変重要である．

ロセス間でシミュレートするノードの移し換えが行われる．

次に PARSEC の実 装について述 べる．PARSEC は C

この頻度はパケット送信が行われる頻度に比べて少なく，言語を拡張した論理プロセスの生成，初期化，メッセージのこのためのオーバヘッドは無視できるほど小さい．

授受などの記述ができる言語と，それをサポートする実行ラc）プロトコルモデルからの保証時刻予測：論理プロセ

イブラリから構成される．論理プロセスの記述は同期アルゴス間同期においては，ある論理プロセスの処理の正当リズムと独立した形で記述されるので，複数の同期アルゴリ性が先行論理プロセスに影響を受けることなく保証さズムを利用して，そのシミュレーション実行に最適な同期アルれる期間をいかに予測するかが重要となる．この保証

ゴリズムを特定することも可能である．

時刻の予測精度が高いほど並列処理の効率は改善される．GloMoSim ではプロトコル動作から保証時刻を（2）GloMoSim

予想することで並列処理の効率を上げている．例えば，

GloMoSim は，軍事シナリオのもとで数十万のモバイルノード

IEEE 802.11 標準の MAC（Media Access Control）層からなるネッ
トワークを高速にシミュレーションすることを目指して，

では，フレーム受信から送信に切り換わるまでの遅延が米国防高等研究計画局（DARPA）の支援のもとUCLA 並列

規定されている．つまり，この規定に準拠している MAC

計算研究室において開発されたネットワークシミュレータである．

プロトコルモデルでは，この切換え時間の間にフレーム

プロジェクトの趣旨からMANET（Mobile Ad-hoc Networks）

送信は行われない．またあるノードはフレーム受信中にはが主なターゲットとなっている．許容できる実行時間内に大規

フレーム送信できない．この時間内は，ほかの論理プロ

模ネットワークに対するシミュレーション実行結果を得るため，

セスに影響を及ぼさないことから，ほかの論理プロセス

GloMoSim は PARSECをベースに開発されている．

の処理は保証される．
d）詳細な物理層及び MAC 層モデル：GloMoSim でa）OSI 7 階層モデルに類似した階層構造設計：ライブラ

は，無線ネットワークをターゲットにしており，物理層やリとしてレイヤ間 API（Application Program Interface）

MAC 層のモデル化が可能な限り詳細に行われている．

が提供されている．この API を介して各階層のプロトコ

GloMoSim におけるパケット受信モデルとして SNRT

ルが選択され，実行されるしくみになっているため，ある（Signal to Noise Ratio Threshold）モデルと BER（Bit

階層で用いるプロトコルを変更することや，新しいプロト

Error Rate）モデルをサポートしている．SNRT モデル

コルを追加したりすることが容易である（モデル開発のでは，あるフレームが誤りなく受信されるか否かはその容易性）．例えば，GloMoSim に実装されている TCP

フレーム受 信 中に SINR（Signal to Interference and（Transmission Control Protocol） は，FreeBSD（Free

Noise Ratio）がしきい値を超えるかどうかで判断する．

Berkeley Software Distribution）
から移植されている．

BER モデルでは，変調方式に対応した SNR（Signalb）
ノード集約による論理プロセス分割：一般にネットワー

to Noise Ratio）表（SNR に対するビット誤り率）
を参照す

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―

63

連載企画

以下に GloMoSim の特徴を述べる［6］，［9］〜［11］．

ることでフレーム受信中にビット誤りが発生するか否かでゲットとしていたことから，AODV（Ad hoc On-Demand

判定を行っている．

Distance Vector），DSR（Dynamic Source Routing），

図 1 はあるフレーム受信中にほかの三つのフレーム送

OLSR（Optimized Link State Routing），OLSRv2

信が干渉している場合を示している．ここで，PS を希望（OLSR version 2），ZRP（Zone Routing Protocol），

フレームの受信電力，PIi をフレーム i からの干渉電力，

DYMO（Dynamic MANET On-demand Protocol） な

PN を受信機の内部雑音電力とする．また図に示される

どの MANET 経路制御方式プロトコルのモデルが充ように，希望フレーム受信中に SINR が時刻 T1 から T6

実している．また，無線系物理層及び MAC 層ではまでの間に 5 回変化しているとする．GloMoSim では，

IEEE802.11（a/b/g/e/s），IEEE802.16（d/e）（WiMAX），

時刻 T3 における SINR を次式により算出する．

IEEE802.15.4（Zigbee）などのモデルが提供されていPS
PI1+PI2+PI3+PN

る．ま た，IEEE 802.3（Gigabit Ethernet な ど ），ATM

SINR =（Asynchronous Transfer Mode）など有線系のプロトコ

つまり，干渉電力を積算して SINR の計算を行っている．

ルモデルも含まれている．

GloMoSim では，SNRT モデル並びに BER モデルともb）ハイブリッドシミュレーション：実システムとシミュにこの 5 回の SINR の変化に追従してフレーム受信のレーションを協 調させるハイブリッドシミュレーション判定を行っている．

［13］〜［15］が可能である．このハイブリッドシミュレー

一方，ns-2 では，SNRT モデルのみをサポートしており，＊8

また時刻 T3 における SINR を次式により算出している ．
SINR =

ションは，ns-2 や OPNET でも実行可能である．ハイブ
リッドシミュレーションは QoSとQoE の関係を評価した
いような場合に有効である．図 2 は，送受信端末がビPS
PI3

デオ転送を行う実システムであり，途中のネットワークを

ここでは，時刻 T3 以降最も長く続く干渉フレームの干渉

QualNet によりシミュレーションしている場合を示している．

電力のみが考慮されて SINR が計算される．このためQualNet はその高速性を生かし，例えば図 2 における

ns-2 では干渉電力を小さく見積もる傾向にある．

ビデオサーバ自身を QualNet 内でシミュレーションするとNoise and received power

いったことも可能である．なお，著者らの知る限りにおいては，ns-2 ではこのようなハイブリッドシミュレーションを行っている例はない．

Desired Signal（ PS）

0

Noise（PN）

Interference（PI2）Interference（PI1）c）GUI によるシナリオ作成・実行・分析環境：QualNet
では，統合 GUI 環境が提供されている．この統合環境
Interference（PI3）

T1

T2

図1

希望フレーム受信中の SINR 変化

T3

T4

T5

T6

はシナリオデザイナ，アニメータ，パケットトレーサ，アナラTime

Virtual Network Simulated by QualNet

2.2 特

徴

Virtual Video Destinati
Destination
Virtual
Sourceal Video S
ource

QualNet は GloMoSim を商用版として完成度を高めたものであり，豊富なモデルライブラリが提供されている．また
GUI によるシナリオ構築・実行・表示分析環境が提供され
ている
［4］
，
［12］
．
a）モデルライブラリ：GloMoSim が MANET を主要ター＊ 8 2009 年 1 月 12 日時点で最新の ns-2 ver. 2.33 から追加された 802.11extというモデルを使えば GloMoSim と同様の SINR の計算を行うことができる．しかし，実際は従来のモデルが使用されていることが多い．

64

Video S
Vid
SourceVid D
VideoDestini
Destination
SwitchEmulated Packet Flow
図2

Actual Packet Flow

ハイブリッドシミュレーションの概念

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies＊9イザから構成されている ．シナリオデザイナでは，ノード実行後も含めてグラフィカルに表示することができるツール

配置，
トラヒック特性を含む各階層プロトコルのシステムパである（図 4）．パケットトレーサは，プロトコルスタック間をラメータなどを GUI で設定し，シミュレーションを実行（バッ

通過するパケットを分析することに利用できる（図 5）．アニ

チ実行を含む）することができる（図 3）．アニメータは，ns-2

メータもパケットトレーサもプロトコルの動作検証やデバッの namと同様の機能としてシミュレーション実行過程を，グに利用できる．アナライザは，
スループットや遅延，パケッ
ト受信率などの統計情報を表示する機能であり，シミュ
レーション結果を手早く確認するのに便利である（図 6）．
d）フォーラムによるユーザサポート：ユーザサポートとして，QualNet フォーラムが開発元の SNT 社と日本代理店の構造計画研究所のそれぞれで運用されている．
フォーラム内の記事を検索して問題を解決できる場合もあるし，フォーラムで質問することで他ユーザや SNT 社
や構造計画研究所のエンジニアから必ずとはいえないまでも回答を得ることができる（図 7）．
e）センサネットワーク用フレームワーク sQualNet［16］：QualNet は IP（Internet Protocol）プロトコルの 階 層を意識した設計となっている．一方，センサネットワー

図3

QualNet シナリオデザイナ

図6
図4

QualNet アニメータ

連載企画

図5

QualNet アナライザ

QualNet パケットトレーサ＊ 9 バージョン 3 系列まではプロトコルを状態遷移図として記述しながらプログラミングを進めることができるプロトコルデザイナが提供されていたが，この機能はバージョン 4 からなくなっている．

図7

QualNet ユーザフォーラム

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―65

クでは，必ずしもIP プロトコル階層に従うということは者らが中心になって新たに開発した総合シミュレーションフ

ない．sQualNet は，UCLA のネットワーク組込研究室

レームワーク「ScenargieTM」について解説する．Scenargie（Networked and Embedded Laboratory）と並列計算研

は，Scenario Generation and Management Framework for

究室により開発されたセンサネットワーク用フレームワーク

In-Depth System Analysis and Evaluation の略であり，
シミュであり，バッテリモデル，プロセッサ消費電力モデル（実レーションによるシステムの設計や分析・評価を行うための際は完了していない），地理的近接性を考慮したトラツールとして，シナリオ構築環境やネットワークシミュレーション

ヒック発生モデル，経路制御プロトコルモデル（Directed

環境などが提供されている．本章では，Scenargie が生まれ

Diffusion）や MAC プロトコルモデル（S-MAC）を提供した背景を概観した後，Scenargie の特徴を技術的な視点とている．なお，sQualNet は QualNet バージョン 3.8 まで利用者としての視点から解説する．更に，今後のネットワー

で利用可能であり，また現在開発が止まっている［17］．

クシミュレータに求められる機能について述べる．

2.3 QualNet Tips
本節では QualNet のユーザとして注意すべき点として，
統計処理に関する問題点を指摘する．

3.1 背 景Scenargie は，主に a）システム評価のための地理情報と連携した移動モデルや電波伝搬モデルを使用したシミュ

QualNet に限ったことではないが，シミュレーション結果とレーションへの対応，b）シナリオ構築及び評価結果の集して得られるスループットや遅延がどのような統計処理を経計・分析の効率化の二つの背景を踏まえて開発が進めらて得られたものかについて注意を払う必要がある．例えば，れた．以下，それぞれについて解説する．

QualNet における CBR（Constant Bit Rate）
トラヒックモデルa）地理情報と連携した移動モデルや電波伝搬モデル

でのスループット計算方法は次のようになっている．QualNetを使用したシミュレーションへの対応：近年のネットワー

における CBRトラヒックモデルではクライアントからサーバにク研究の動向から，システム評価ツールに対する新たなパケットが送信される．CBR サーバとなるノードに最初のパニーズが出てきている．

ケットが受信された時点でサーバが生成され，セッション開

まず，従来のネットワーク研究は，特定レイヤのプロトコ

始時刻が設定されるとともにスループットの計測が開始され

ルの最適化など，一つのレイヤに閉じた形で行われるこる．サーバ側でのセッション終了時刻は，最終パケット受信とが多かった．そのため，ネットワークシミュレータを用い

時かシミュレーション終了時刻のうちの早いほうの時刻で決た性能評価でも，特定のレイヤの性能評価に終始して定される．サーバ側で計測されるスループットは，サーバでいた．しかしながら，特定のレイヤでの最適化が必ずしものセッション終了時刻からサーバでのセッション開始時刻を

システム全体の性能を改善するとは限らないため，近年引いた時間でこの間に到着した総パケットデータ量を割るこは特定のレイヤに限定せず，クロスレイヤインタラクションとで計算されている．このため例えば，100 パケットが CBR クを考慮したシステムの最適化及びそのための性能評価

ライアントから送信されたとして，最初の 98 個が受信されず，が行われている．よって，無線アクセス技術の研究開

最後の 2 パケットのみが受信されると，その 2 パケットの受信発であっても物理レイヤや MACレイヤに限らず電波伝間隔によってスループットが計算される．このため，たまたまこ搬からアプリケーションまで総合的にシステムをシミュレーの 2 個のパケットが短い間隔で到着すると，シミュレーション結ションする必要がある．

果としてのスループットが見掛け上大きく出力される．QualNet

更に，性能評価指標としても単に遅延やスループット

ではプログラムソースが公開されているので，統計量がどのよといったネットワークレベルでの指標ではなく，通信サー

うに算出されているのか確認することをお勧めする．

ビスを利用しているユーザがどう感じるかといったユー
ザレベルのサービス品質（QoE）が新たな評価指標となりつつある．このようなニーズに対応するためには，ネット

3. Scenargie

ワークシミュレータとしてユーザの行動を模擬する必要がある．更に，ユーザによってその通信行動には特徴があ

本 章では，前 述した GloMoSim 及び QualNet の開 発
66

り［18］
，ユーザを画一的に扱うことは QoE の評価に大通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

きな影響を与えてしまうため［19］，個々のユーザの行動多い．このように，以前にも増してシナリオ構築などのシを模擬する必要がある．

ミュレーションの準備や，評価結果の集計・分析などの

また，システムの性能評価において，建物や道路，地形といった地理的な環境を考慮することが重要である．

シミュレーションの後処理に，より多くの手間がかかってしまっている．

電波伝搬の評価においては建物や地形といった地理

本来，ネットワークの研究者，技術者にとっては，新た的な影響が多大であり，それらを考慮していない評価

なアルゴリズムの考案や評価結果の考察に多くの時間をは非現実的にならざるを得ない．特に，近年の無線ア

使うことが望まれ，評価のための準備や後処理にかかる

クセス技術の主流となりつつある OFDM（Orthogonal

時間は最小化する必要がある．つまり，システムの評価

Frequency Division Multiplexing）など広帯域無線通信

ツールは単に詳細なシミュレーション結果を出力するだけの評価においては，シャドウイングやフェージングの影響でなく，シナリオ構築や評価結果の集計・分析を効率的を適切に扱うために，地理情報を反映させることが必須に行えるしくみを提供することが極めて重要である．

となる．同時に，歩行者や車といった移動体のモビリティも実世界での現象を再現するためには，道路や地形を考慮する必要がある．

3.2 特 徴
本節では，3.1 節で述べた背景を踏まえて開発された

このように，従来は「ネットワークシステム」のみが性能

新しいシミュレータ「ScenargieTM」について，その特徴

評価の対象であったが，ネットワークシステムを利用する

を技術的な視点と利用者としての視点から解説する．

「ユーザ」やユーザやネットワークシステムの挙動に影響を与える地理的な「環境」を考慮することが求められて
いる
［20］
．

（1）Scenargie の主な特徴
Scenargie は，システム評価のための新たなニーズへのb）シナリオ構築及び評価結果の集計・分析の効率化：対応として取り上げた「ユーザ」及び「環境」といったシミュ

無線アクセス技術の高度化やサービスの多様化に伴いレーション評価対象の拡大に対して，GIS（Geographical

ネットワークシステムは複雑化の一途をたどっている．同

Information System）技術とマルチエージェントシミュレー

時に，それらを評価するネットワークシミュレータも，実シション技術を応用することで目的を達成している［21］．また，ステムを忠実に再現するためシステムモデルが複雑化しシナリオ構築及び評価結果の集計・分析の効率化のためている．そのため，比較的簡単なシナリオでのシステムに，GUI によるシナリオ構築環境やデータベースとの連携に評価を行う場合にも膨大な数のシステムのパラメータ設

よって目的を実現している［22］．以下に，主な特徴について定を行う必要があるなど，シミュレーションシナリオを作る

トピックごと解説する．

作業の負荷が増大しており，シミュレーションのための準a）GIS：3.1 節で述べたように，ユーザ行動や電波伝搬

備により多くの時間を要するようになってきている．

シミュレーションをより高精度で行うためには，建物や道
路，
地形といった GIS 情報を考慮することが重要である．

サーバやデータベース技術の高性能化，低価格化にしかしながら，現状のネットワークシミュレータでは，GIS

よって，以前にも増して大量のシミュレーション結果（ログ情報を適切に利用することが難しい．Scenargie では，データ）を出力し保存することが容易になった．ネットワー

シェープファイル［23］として地理情報をシミュレーションシ

クシミュレータは，実システムでは計測不可能な詳細なナリオとして入力できるしくみがあり，道路に沿った歩行データを計測することが可能であり，大規模ネットワーク

者や車の移動，建物や地形を考慮した電波伝搬のシにおける個々のパケットの詳細な動きに関するデータなど

ミュレーションを行うことができる（図 8）．これにより，現実を取得することができる．しかしながら，このような大量世界により近い電波伝搬やユーザのモビリティを仮定しのデータを取得したとしても，それらのデータから意味のたシミュレーション評価を行うことができる．例えば，セルある有益な情報を効率良く見いだすことが肝要である．

エッジでのハンドオーバ処理の評価や置局設計の検討

現実には，取得できるデータが増えるにつれてそのデーを行うことができる．

タの集計・分析にかかる負荷が増大してしまう場合がb）マルチエージェントシミュレーション技術：マルチエー

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―

67

連載企画

また，ネットワークシミュレータの高機能化や，計算機ション評価のためのシミュレーションシナリオの作成は，多くの労力を必要とする．そのため，より簡単に短時間でシナリオが作れるようなシナリオ構築環境が望まれる．商用のほかのシミュレータと同様に，Scenargie でもウィザード形式のシナリオ作成機能が提供されている．また，通信ノードに対し任意のパラメータを持たせることができるほか，道路や建物といった地理情報もScenargie 上で作成しシミュ
レーションシナリオを構築することが可能である．図 9 は，
WiMAX システムのシミュレーションシナリオ作成イメージを示している．このようなしくみによって，従来シナリオ作成に要していた時間を大幅に削減することが可能となる．
図8

歩行者の移動シミュレーション (10,000 ノード ) 図は，国土地理院発行の数値地図 2500（空間データ
地基盤）を使用ジェントシミュレーションは，複数のエージェントが特定の設定ルールに従い自律的に行動し，相互に作用した結果としてシステム全体の挙動をシミュレーションする方法である．実際のユーザの歩行や通信といった行動は，周りの環境に応じて動的に変わることから，マルチエー
ジェントシミュレーションのしくみを応用することで，現実的なユーザ行動を模擬することができる．例えば，通信システムがふくそうしている場合にユーザが何度も再呼19 セル基地局配置による WiMAX システムのシミュ
レーションシナリオ作成の例

する，混雑している道路でユーザの歩行速度が低下すd）データベースとの連携機能：3.1 節で述べたように，るといった状況を表現することができる．

評価対象システムの複雑化やシミュレータの高度化に既存のネットワークシミュレータでも，通信ノードをエー伴い，シミュレータで計測したデータのログは膨大になり，ジェントと見立てることで，マルチエージェントシミュレー

その集計や分析に多くの時間がかかることが多い．このションの考えが反映されているとみなすことができる．しか問題を解決するために，Scenargie では，外部のデータしながら，各ノードのパラメータやトラヒックの発生情報など

ベース（例えば，PostgreSQL）と連携するしくみが提供さは，シミュレーションシナリオとしてあらかじめシミュレーションれている．このしくみによって，例えば個々のパケットの挙実行前に静的に与えられており，シミュレーション中に状況

動や電波伝搬環境の時系列的な変化などの詳細なロに応じて動的にユーザの行動が変わったりトラヒックの発グをテキストデータとして出力するのではなく，データベー

生が変わったりするような状況を再現することは難しい．

スに出力し保存することが可能となっている．また，シミュ

Scenargie では，マルチエージェントシミュレーションのレーション結果を分析する際にも，データベースを利用

しくみを取り入れることで，動的なアプリケーションの発生することで，高度なデータ分析を効率的に行うことができなど現実的なユーザ行動のシミュレーションを実現している．その結果，シミュレーション結果の集計や分析をよりる．更に，通信ノード（ユーザなど）をシミュレーション中に短時間で行うことができる．

動的に生成または消滅させることも可能である．その結（2）その他の特徴

果，ユーザレベルのサービス品質の評価や，より現実的

Scenargie では，このほかにも既存のネットワークシミュレー

なユーザ行動を反映させたシミュレーション評価を行うこ

タの持つ機能や性能を向上させるための多くの工夫が施さとができる．

れている．以下に，その幾つかを紹介する．

c）シナリオ構築環境：研究者，技術者にとってシミュレー
68

図9a）並列離散事象シミュレーションによる高速化：並列シ
通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Topics of Emerging Technologies

ミュレーション技術は，マルチコアプロセッサ環境においミュレーションを行っているもののリンクレベルでの評価て複雑なシステムレベルシミュレーションをより高速に実が多くシステムレベルでの評価はあまり行われていない．

行することを可能にする．これは，システムモデルの簡略

Scenargie では，電波伝搬シミュレーション技術として定化による高速化ではないためシミュレーション結果の精評のある米国 Remcom 社との技術提携により高精度

度には一切影響を与えない．つまり，シミュレーション精な電波伝搬シミュレーションをシステムレベルでの評価に度を維持したままで，
コア（プロセッサ）の数に応じてシミュ適用することに成功している．更に，（1）a）項で述べた

レーションの実行速度を高速化することができる．これは，GIS 技術と連携することで建物や地形といった GIS 情

複雑化するシステムの評価には非常に有効であり，標報を考慮したより現実的な電波伝搬シミュレーションを実準化中の技術や実用に向けた評価を効率的に行うのに現している（図 10）．

適している．

c）通信システムモデルの拡張性：既存のネットワーク

既存のシミュレータの幾つかは，
MPI（Message-Passing

シミュレ ー タ は，IEEE 802.11 や IEEE 802.16，GSM

Interface）などを使いマルチプロセスによって非共有メモ（Global System for Mobile Communications）や UMTS

リによる並列計算を実現している．しかし，この方法はプ（Universal Mobile Telecommunications System）といっロセス間を同期するためのオーバヘッドが大きく並列計

たさまざまな通信システムのモデルライブラリが提供され，算による効果にも限界があった．一方，Scenargie では，

ネットワークの研究者や技術者はそれらを利用し，さまざ

当初から共有メモリを用いたマルチスレッドによる並列化

まな通信システムを仮定した評価を行うことができる．しを実現している．これは，近年のマルチコアプロセッサ

かし，現実には既存の通信システムのモデルを利用する技術の発展などのサーバ環境に適合しており，マルチだけでなく，研究者自身が新たに考案したプロトコルのコアプロセッサの性能を最大限生かすことができ，シミュ性能評価など独自のしくみを評価する場合が多い．そのレーションに関わる研究開発活動の生産性を大幅に改場合，プロトコルなどの独自のしくみをモデルの中に組み善することができる．

込む必要がある．この場合，独自のモデルをいかに容易

b）電波伝搬シミュレーションの高精度化：無線アクセスに実装できるかという点はネットワークシミュレータに対すシステムの評価には，電波伝搬のシミュレーションを適る重要な要求の一つである．しかしながら，既存のネット

切に考慮する必要がある．有線ネットワークのシミュレー

ワークシミュレータは，C++ 言語を利用するなどオブジェ

タから発展した多くの既存シミュレータは電波伝搬のシクト指向によるモデルの記述が行われているものの，必

ミュレーションが貧弱で，極端な簡素化が行われている

ずしもコードの可読性は高くなく，モデルの改変にはシミュことが多い．また，無線アクセス技術に特化して研究開

レータ自体の習熟やモデルのソースコードの理解が必要

発を行っている研究者や技術者は，詳細な電波伝搬シである．また，モデルによっては，ソースコードではなくバイナリとして提供されることもあり，利用者としてその内部構造を理解することができないといった問題もある．
Scenargie では，通信システムモデルの開発のしやすさを実現するために，すべての通信システムモデル
がソースコードの形で提供されている．これは，研究者，技術者にとって，非常に都合が良く，オリジナルのモデルの開発や既存のモデルの拡張が容易になる．更に，通信システムのモデルをオープンにすることでその信憑性，妥当性を担保することにもつながっている．
ションエンジンは，C++ でスクラッチから開発されており，
C++ 言語標準に忠実に沿ったソースコードである．その図 10

SanDiego 市街地における Pathloss 計算結果

ため，ソースコードの可読性や拡張性に優れており，研

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―

69

連載企画

また，Scenargie の通信システムモデル及びシミュレー

究者や技術者が提案する新たなプロトコルなどの実装下で実行することは難しい．そのためにシミュレータ自体が行いやすい．

の性能を向上させ，より一層の高速化が必要となる．

3.3 今後の方向性
2 章や前節で QualNet や Scenargie の特徴について述

4. む す び

べたが，ネットワークシステムに関わる研究開発の効率化や高度化には，システム評価ツールの更なる発展が求められ

本稿では，商用シミュレータである QualNetとScenargie にる．シミュレーションによるシステムの性能評価ツールに今後ついて，その開発に至る背景や特徴を解説した．QualNet，

求められる機能として三つのトピックを取り上げ，今後の方

Scenargieとも並列処理を考慮して基本設計がなされてお向性を解説する．

り，大規模シミュレーションを高速に処理できる．QualNet はa）評価シナリオの標準化：多くの研究者は，提案する

既に一定の地位を確立しており，また豊富なモデルライブラ

プロトコルなどの技術を独自のシミュレーションシナリオでリを有している．一方，Scenargie はまだ産声をあげたばかり

その有効性を示すことが多い．性能評価結果は，そのでサポートしているモデルライブラリも限定されているものの，シミュレーションシナリオに強く依存するため，提案する

QualNetとの連携によりQualNet のモデルを利用できること

技術の効果が最も有効に働くシナリオを意図的に作成

や，シナリオ構築及び評価結果の集計・分析の利便性がすることも可能である．このような問題を解決する方法

高く，今後の発展が期待できる．

の一つとして，シミュレーションシナリオを含むシステムの評価手法を共通化することが考えられる．統一された

謝辞

評価手法によってその性能を評価することで，公平で本稿を執筆するに当たり，QualNet 日本代理店の構造計

客観的な評価が可能となる．既に，IMT-Advanced や画研究所に情報を提供していただいた．ここに記して感謝

IEEE802.16m などでは，システムの評価手法を統一化の意を表す．

する動きがある［24］．このような統一化された評価手法
をシミュレータに取り込むことも今後重要であると考える．
b）QoE の評価：また，前節で述べたように，現在の複雑なネットワークシステムにおいて特定レイヤの最適化だ
けでは，システム全体の性能向上に寄与できるとは限らない．特に，最終的にユーザがどう感じるかといった
ユーザレベルのサービス品質（QoE）の評価を行うことが今後重要になってくると考えられる．そのためには，シミュレータにネットワークシステムだけでなくユーザの行動やユーザの知覚する品質を定量化するしくみを考慮することが求められる．
c）実システムとの連携：商用シミュレータの幾つかは，シミュレータと実機とを連携させて動作させるしくみがある．
例えば，ネットワーク部分をシミュレータで模擬し，実機の端末に動画を表示させるといったことができる．このようなしくみは，シミュレータだけでは困難な主観評価などを効率的に行うための有効手段だと考えられる．ただ，そのためには，シミュレーション自体は実時間以下で実行する必要があるが，現状では，小規模のシステムをシミュ
レーションするのが限界で，複雑なシステムを実時間以
70

文

献

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M. Srivastava, E. Belding-Royer, S. Krishnamurthy, M.
Molle, P. Mohapatra, R. Rao, U. Mitra, C.-C. Shen, andJ. Evans, Scalable testbed for next-generation wirelessnetworking technologies, Proc. 1st Int. Conf. on Testbeds
and Research Infrastructures for the Development of
Networks and Communities（TRIDENTCOM 05），
pp.162-171, Feb. 2005.
［15］ J. Zhou, Z. Ji, and R. Bagrodia, TWINE: A hybrid
emulation testbed for wireless networks and applications,
Proc. IEEE INFOCOM 2006, no.1, pp.1155-1167, April 2006.
［16］ M. Varshney and R. Bagrodia, Detailed models forsensor network simulations and their impact on network
performance, Proc. 7th ACM Int. Symp. Modeling,
Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems,
pp.70-77, 2004.
［17］ http://nesl.ee.ucla.edu/projects/squalnet/［18］ Y. Akinaga, S. Kaneda, N. Shinagawa, and A. Miura, A
proposal of mobile communication traffic forecasting
method using time-series analysis for multivariate data,
Proc. IEEE Globecom 2005, pp. 253-258, Nov. 2005.
［19］ S. Kaneda, A. Hiromori,Y. Akinaga, N. Shinagawa, K.
Sugiyama, and M. Takai, Performance evaluation of
network systems accounting for user behaviors, Proc.
IEEE Int. Conf. Commun. 2007, pp. 57-64, June 2007.
［20］ S. Kaneda, Y. Akinaga, N. Shinagawa, A. Miura, and M.
Takai, Integrated user and network simulation for trafﬁccontrol by influencing user behavior, Proc. 2nd ACM
Int. Workshop on Performance Evaluation of Wireless ad
hoc, Sensor, and Ubiquitous Networks 2005 (PE-WASUN
2005), pp.99-105, Oct. 2005.
［21］ 大和田泰伯，前野 誉，髙井峰生 , 交通流シミュレー
ションと通信システムシミュレーションの融合，情報処理学会 DICOMO2008，pp.1606-1610，June 2008.

平元 佐 賀 大・理 工・電子工学 卒． 平
11-09 神戸大・工・教務職員．平 19-04
同大大学院工学研究科助手，現在に至る．MANET に関する研究に従事．

太田

能（正員）

平 2 阪大・工・通信卒．平 4 同大大学院工学研究科前期課程・通信工学
専攻了．平 7 同研究科後期課程・通信工学専攻了．博士（工学）．同年 04群馬大・工・助手．平 8-10 徳島大・工・講 師． 平 13-03 同 助 教 授． 平 14-11
神戸大・工・助教授．平 15-03 から
1 年間マサチューセッツ大訪問研究員．平 16-04 神戸大大学院・工准教授，現在に至る．無線ア
クセス網，MANET に関する研究に従事．IPSJ，IEEE，ACM
SIGCOMM 各会員．

金田

茂（正員）

平 13 東工大・工・電気電子工学卒．
平 15 同大大学院理工学研究科集積シ ス テ ム 専 攻 了． 同 年 04， ㈱ NTT
ドコモ入社．同社総合研究所において，トラヒック制御，システム性能
評 価 に 関 す る 研 究 開 発 に 従 事． 平
20-07，㈱スペースタイムエンジニア
リング入社．現在，同社の主力製品
Scenargie の開発責任者として設計開発をリードするとともに，無線ネットワークシステム及びシステム評価技術に関する研究開発に従事．

髙 井 峰 生（正員）
平 4 早大・理工・電気卒．平 9 同大
大学院理工学研究科博士後期課程了．
同年 05 カリフォルニア大ロサンゼルス校計算機科学科ポストドクトラ
ルフェロー．同年 10 より同大上級
開発研究員．平 11-07 より同大首席
開発研究員，現在に至る．平 20-04
より早大・理工学術院客員准教授兼任．並列・分散処理技術，無線ネットワーク技術とシステム
シミュレーションの研究に従事．平 13 より米国スケーラブ
ルネットワークテクノロジ社にて QualNet の設計開発をリード．平 19-05 米国スペースタイムエンジニアリング社設立，
Scenargie の設計開発に従事．IEEE，ACM 各会員．

（平成 20 年 11 月 18 日受付，平成 21 年 2 月 9 日再受付）

解説論文：ネットワークシミュレーションにおける並列処理高速化技術と評価シナリオ構築環境― QualNet と Scenargie ―

71

連載企画

［22］ 大和田泰伯，前野 誉，金田 茂，久永良介，髙井
峰生 , Scenargie を用いた ITS シミュレーション， 情報処理学会 DPS ワークショップ，Dec. 2008.
［23］ http://www.esrij.com/products/gis_data/shape/［24］ IEEE 802 IEEE 802.16m Evaluation Methodology
Document (EMD), July 2008.

髙 木 由 美（正員）

連載
企画

第4回

アメリカの4大プロスポーツ観戦
NFL, MLB, NBA, NHL

千葉大学

関屋大雄
Hiroo Sekiya

1. まえがき―スポーツ観戦のすすめ

2. 4 大プロスポーツ

2008 年年末に本稿を書いています．クリスマスパーティ

アメリカには 4 大プロスポーツと呼ばれるものがあります．

に参加しましたが，日本とはまた違った雰囲気があり，良いアメリカンフットボール（NFL），野球（MLB），バスケットボー

経験でした．次回以降，機会がありましたら紹介できればとル（NBA），アイスホッケー（NHL）です．そのほかサッカー，

思います．

ゴルフ，テニスなどもありますが，今回は 4 大スポーツに絞っ

さて，今回はアメリカでのスポーツ観戦について紹介しまて紹介します．

す．スポーツ観戦は国際会議出席の合間にも手軽にできる

なお，私が見た席はどれも比較的「良い席」だったの

アメリカ観光の一つかと思います．一年中何らかのプロス

で，御紹介する価格は少し高めであることを御承知おき

ポーツが行われていますので，アメリカの国際会議への参ください．

加が決まったら，日程に合わせてプロスポーツのチケットを予約してはいかがでしょう．

72

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Report

3. アメリカンフットボール
アメリカの国技といえばアメフトでしょう．シーズン中は，土曜
日は College Football，日曜日は NFLと一日中どこかでテレビ放映されています．また，NFL は月曜日の夜に 1 試合だけ行われるゲームがあり，それは“Monday Night Football”と呼ばれています．
NFL は，チーム数は 32 チームと多いのですが，
レギュラーシーズンには 16 試合しかありません．そのうち半分はアウェイで行われるわけですから，チケットの入手はほかのスポーツと比べて困難です．席はほとんどシーズンチケットで，その購入者から一般の人にチケットが回ってきます．アメリカでは，業者を通じたチケットの転売がインターネットを通じて行われており，アメフトのチケットもそこから入手できます．
私は 9 月に見に行きましたが，4 月にはチケットを予約し，フロアレベルの席を 250ドルで購入しました．これでも格安の部類で，私の行った試合でも売り手によっては 400ドル以上，
人気カードでは 500ドルを超える価格で売買されています．
さて，試合のほうは，「感動」のひとこと．炎と爆音とともに選手が入場し，国家斉唱と同時に戦闘機が上空を旋回し，ものすごい盛上りで試合が始まります．試合では選手がぶ
つかりあう音，スピード感などすべてが規格外の迫力で展開され，およそ 3 時間半の試合時間があっという間に過ぎていきます．ハーフタイムでのマーチングバンド，チアリーダのパフォーマンスなど，すべてが超一流で，アメリカらしさが凝縮されている気がします．
① 記念にホームチームのウィンドブレーカを購入して．
② 試合開始直前．すごい盛り上がりです．
③ この形からプレーが始まります．
④ 本場のチアリーダ．自分を見てくれているような…
⑤ アメフト会場でのナチョスとビール．ナチョスは場
所によっていろいろ特徴があるようです．

ある編集委員の留学記

第4回

73

4. 野

球

4 大プロスポーツで真夏に行われているのは野球だけです．日本人にいちばん馴染みのあるアメリカのプロスポーツだと思います．試合数がシーズン 162 試合とほかのスポーツと比較して図抜けて多いため，チケットの購入も容易です．特別な人気チームでない限り，試合の前日，当日に簡単に購入できると思います．NY など大都市球団のチケットは高騰しているようですが，それでもアメフトに比べれば安価．最も気軽に見に行けるスポーツといえるのではないでしょうか．
2008 年はデトロイト，シカゴで試合を見ました．デトロイ
トでは，レッドソックスとの対戦だったのですが，隣のレッド
ソックスファンに松坂，岡島選手について話しかけられるなど，日本人選手の話題を題材に，球場での交流も期待できます．また，ボールパークそのものにそれぞれ特徴があり，球場を見るだけでも観光になるかもしれません．
ご存じのとおり，アメリカの試合では鳴り物の応援はありませんので，試合がたんたんと進む印象があります．ビー
ルを片手にホットドッグをほおばりながらのんびり観戦できます．そしてたまに起きるウエーブ，スタンディングオベイションに一緒に参加すれば，それだけで充実した感覚になるのが不思議です．ホームチームにホームランが出たら隣の人とハイタッチをするのをお忘れなく．

⑥ デトロイトの球場．タイガースなのでトラです．
⑦ 球場の中に遊園地が．子供も，気軽に遊びに来られます．
⑧ スコアボードも球場によっていろいろです．
⑨ 試合風景．スタンドがとても低いことが分かります．
⑩ 野球観戦のときに購入したナチョス．これだけでお腹いっぱいになります．

74

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

Report

5. バスケットボール
NBA は 10 月末からシーズンが始まります．計 30 チーム
でレギュラーシーズン 82 試合です．私は 11 月にデトロイト
で，クリーブランド（オハイオ州唯一のチーム）との試合を見ましたが，当日の天気予報が雪で，デトロイトまで無事にたどり着けるか心配でした．寒い場所での観戦には御注意ください．チケットはちょっと奮発しまして，コート中央のフロアレ
ベル，前から 12 列目で 180ドルの席を取りました．
外は寒かったのですが，体育館の中は熱気もあいまって
とても暖かく，試合開始の選手紹介の炎でその熱気も最高潮に達します．アメフトやサッカーなども同じようなオープニン
グなのですが，屋内ということもあり，迫力が 2 倍，3 倍にも感じました．会場全体が一種異様ともいえる盛り上がりの中，ゲームに突入していきますので，いやがうえにもその後の展開を期待させられます．
試合は 12 分 4 クオータで行われます．ものすごく大きな
人が狭いコートを走りますので，ほかのスポーツとはまた違う
迫力があります．3 ポイントシュート，ダンクシュートが決まったときの会場の盛り上がりには鳥肌が立ちました．体育館の中なので，アメフト，野球とはまた違う独特な盛り上がりがあります．ほかのスポーツと違うな，と感じるところもあり，例えば，プレー中音楽が流れるのはバスケットボールだけです．
ハーフタイム，タイムアウトの間にはゲーム感覚のショーが展開され，飽きさせません．これらトータルで一つの「ゲーム」として楽しませようとする，エンタテイメント性を感じます．
⑪ バスケットの選手紹介．体育館なので炎の温度が届きます．
⑫ 電光掲示板．スタジアム中央にありとても見やすい．
⑬，⑭ 試合風景．スピード感・リズム感抜群です．
⑮ バスケットにもチアリーディングがあります．

ある編集委員の留学記

第4回

75

6. アイスホッケー
NHL のシーズンはバスケットボールより一月早く始まり，一
月早く終わる日程で，計 30 チームがレギュラーシーズン 82
試合で争います．私は 12 月に隣街のコロンバスで試合を見ました．チケットの入手は簡単で，こちらも真冬の観戦でしたので，天気予報を確認してから前日に購入しました．
ゴール裏，前から 5 列目で 70ドルでした．野球と同じくらい
かちょっと安いという感じでしょうか．
アイスホッケーは，日本人から見てなじみの薄いスポーツだと思われます．私はオリンピック中継さえほとんど見たことがな
く，今回初めての観戦でしたが，一回の観戦で好きになりました．チアリーダなどはなく，ほかのスポーツと比較すると地味な印象は拭えませんが，是非一度観戦してみてください．
ゲームは 20 分 3 セットで行われ，スケートで滑るため，ほかのスポーツとは比較にならないスピードでプレーが展開されます．また，リンクと客席が直接つながっているので，ほかのスポーツにはない迫力があります．選手同士が壁にものすご
い勢いで衝突し，そのたびにしきいとなっているアクリル板が音を立ててきしむ迫力を是非目の前で体感してみてください．
攻守がめまぐるしく入れ替わりますので，ゴール裏にいても退屈することはありません．むしろ壁への激突が多いのでお得な面もあるかと思います．また，ぐちゃぐちゃしている中ゴールする場面も多いのですが，ゴール裏にいれば，ゴールの半分はしっかりその瞬間を見ることができます．その意味でもリンク
中央ではなく，ゴール横，またはゴール裏をお勧めします．当たり前ですが，リンクは寒いですので防寒具は忘れずに．

7. む す び
今回はアメリカのプロスポーツを紹介しました．
「この留学⑯ 練習風景．パックがしきいの板にばんばん当たります．
⑰ 電光掲示板．スタジアム中央にありとても見やすい．
⑱ フェイスオフ．アイスホッケーおなじみのシーンです．
⑲ 休みの隙に，ビールを購入し，記念撮影．寒いので上着を忘れずに．

記のためだから」，と自分に都合良く理由づけをし，いろいろと見て回りました．留学中の良い思い出になると思います．
どのスポーツもビールとおつまみを片手に，気楽に，かつ盛
り上がりながら見ることができ，得点が入った後，周りの知らない人たちとハイタッチをすると，それだけで「来てよかった～」と思います．ところで，試合も中盤を過ぎて，まとまった空席がある場合には，安いチケットを持った人が当たり前の顔をして陣取ります．その辺りも日本のように厳格ではなく，
アメリカらしいといえるのではないでしょうか．
初めてアメリカに行くという学生の皆さん．アメリカの雰囲
気を手軽に感じたければ，スポーツ観戦を検討してみてはどうでしょう．個人的には，アメフト，アイスホッケーは特にお
勧めです！

76

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

本を

この

お勧めします―若手の技術者と研究者へ―

Review

01

思考の整理学外山滋比古 著

ちくま文庫 ，1986 年 4 月発行
223 ページ，546 円
ISBN：978-4480020470の哲学者が対話を好んだのも，このためかもしれない．
学会の研究会なども，多くはこのためにあるといっても過言ではない．研究者や技術者同士で集まって，ああだ
こうだと話をしていると，研究や技術開発の進め方や，思いもつかなかった・思っていても気付かなかった発見などがある．ただし，である．違う分野の方々との会話は更に面白い．同じ分野同士だと，どうしても話は細かくなりがち，保守的になりがちである．ちょっと違う分野の人た
ちがいると，新しい方向・思わぬ方向へと展開していく（これで正当化するわけではないが，最近は研究会など少し読み終わった本は研究室に置いておく．自宅に置く場
所がない，ということもあるが，ゼミの学生が勝手に読めるように，である．そのような一冊から，本書を久しぶりに読んでみた．少し，抜き出してみよう．

御無沙汰である．単に歳をとって出不精になっただけでもあるが）．
最後に，思考の整理には忘却が重要である，と著者は言う．物事は一点集中で考え続けてもうまくいかない．

セレンディピティという言葉がある．目的としていなかっ頭の中に引出しをたくさん用意しておく．考えついたこと，た・副次的に得られた成果，をいう．潜水艦の機関音を途中までうまくいったけれど頓挫してしまったこと，だれ捉える音波検出器の研究のために海中音を収集していたかの話でこれは良い考えだと思ったこと，などを引出しが，どうも違う音が聞こえる．調べた結果，イルカが音に入れておく．入れてしまったら忘れてもいい．ネタを寝波を使って交信していることが分かった．こういう大発見

かしておく，発酵を待つ，ということである．そのうち，でなくても，日常的にも多く経験していると思う．明日は

何かの機会に思いつく．ここで重要なのは，永久に忘却

試験，という前日に限ってほかの本を読んでしまう．それしないために，ノートをとっておく，ということである．

が，日ごろは読みもしない分野でも，不思議と面白く理

そのノートのとり方も，自分なりに試行錯誤を繰り返す解できた．授業の内容よりも雑談の方が面白かった．卒とよい．

業後，授業内容は忘れたが雑談で言われた教訓は役に1986 年発行とあるので，20 年ぶりぐらいに再読した

立った．などなど（これで正当化するわけではないが，講ことになる．ノートの重要性や本書の中の幾つかは，そ義 PPT のほかに雑談 PPT を作ってある．学部生と修士の後の長い技術者生活で，実践していたようである．一生に同じことを言わないように，でもあるが）．

方，本書の内容自体は，さっぱり忘れていた．最近，読書き上げた原稿は，声に出して読んでみるとよい．論む本がなくて困った，と思っていたが，昔の本を再読すれ理的におかしいところはすぐに気が付く．黙読だと読み飛ばよいことに気付いた．まさに，忘却が重要である．後ばしてしまう，頭が先読みしてしまうためである．ギリシャ

30 年くらいは読む本に困らないだろう．

この本をお勧めします―若手の技術者と研究者へ―（K.Y.）

77

Review

02

波のしくみ―「こと」を見る物理学―
佐藤文隆，松下泰雄 著
ブルーバックス ，2007 年 7 月発行
222 ページ，903 円
ISBN：978-4062575751

的理解から，我々の身の回りに存在するさまざまな形態の波についての解説を網羅し，更にコンパクトな新書サイズに納めた類書は記憶になく，本書はまさに「博学」でかつ「平易」な波の本である．
ここで詳しく述べられた波の媒体・種類は「弦」
，
「空気」
，
「水」
，
「光」
，
「電磁波」であり，波のアプリケーションとして「放送」，「情報」，「医療」が取り上げられている．読者はこれら種々の波のうち，関心のあるものから読み始めることもできるし，最初から順番に読み進めることで波を横断的に理解することもできる．

ちょっと引っかかる副題からして，「波」という現象を

三次元空間における波動を正確に理解するのは大変

読者に真に理解してもらいたい，という著者の意気込み

骨の折れることであるが，本書の語り口はなかなか巧みが伝わってくる．いわば波の啓蒙書である．なるほど，「もである．また説明のための図やイラストも的を得ている．

の」なら触ったり，顕微鏡で見ることもできようが，波のこれ以上を望むとなると，「動く波」＝波動をアニメーション

多くは目に見えない「こと」である．評者のように無線通で示せれば最高である．今の出版という形体では限界が信に携わる技術研究者にとって，波といえば空間を伝搬あるが，Web へのリンクを張るなど，工夫があったら，する電波になるが，考えてみれば，波，更にはその源でと思う．ちなみに評者は大学の分布定数回路の授業である振動は，分子レベルから宇宙スケールまでの自然界

本書をサブ読本として推薦しているが，波動のアニメーを支配する根本現象である．にもかかわらず，波の基本

ションは自分で作成して授業で使用している． （Y.Y.）

Review

03

細野真宏の数学嫌いでも「数学的思考力」が飛躍的に身に付く本！
細野真宏 著
小学館 ，2008 年 9 月発行
304 ページ，1,200 円
ISBN：978-4093974622「思考の歩幅」と「思考の骨太さ」が重要であると説いている．階段を上るのにも，適当な高さの段差があり，
1 段が高すぎては登れないし，低すぎても登る気にならないのと同様に，正しい論理展開を導くには「思考の歩幅」
が大事なことが分かるだろう．
論理的な思考を説いている本だけあって，一つ一つの単元が読みやすい分量になっているだけではなく，日常
生活や新聞ネタを使った分かりやすい例題，かわいいイ
ラスト，ポイントのまとめなど，手軽に確実に理解して読み進めることができる．最後に，ポイントの総まとめが

電子情報通信学会会員の皆様には，“数学嫌い”という付いており，本書が俯瞰できるだけではなく，このまま，のは，無縁かもしれない．でも，本書に書かれていることは，

プレゼンテーションの手本として利用できる感じである．

関数や数式などとは全く無縁である．テーマは，日常生活

本書を読まれれば，論文をどう構成すれば了解性が高く

にて数学的思考つまり論理的な思考をどう鍛えるかというこ

なるか，プレゼンテーションをいかに分かりやすく組み立とである．

てるかの参考になることは間違いない．若手の技術者や勉強の仕方，理解の仕方から始まり，人への教え方，
思い込みからの脱却の仕方，情報の本質の見つけ方，更学生だけではなく，中学生から高齢者まで，読まれて納得できる 1 冊である．

（M.T.）に，これらの訓練の仕方が記されている．そのためには，

78

通信ソサイエティマガジン No.9［夏号］2009

通 信 離れか通信ソサイエティ会長

澤谷邦男

通信ソサイエティ和文マガジン “B-plus” 第 1 号が発避けているとも思えません．この問題を議論し始めると刊されてから 3 年目を迎えることができました．この間

多くの意見が飛び出してきますが，決定的な原因を見つに B-plus 発行に御尽力頂いた方々に敬意と謝意を表しけることは困難です．また，電気情報系の中で通信離れたいと思います．改めてこれまでの B-plus を読んでみが始まっている原因を一言で説明することは更に困難でると，解説論文や研究者歴の紹介，報告，メッセージ

す．若者にとって，最近の高度な通信技術は利用の対象など多岐に及んでおり，また論文誌や会誌とは異なっではあっても，大学で勉強するだけの魅力を感じる技術

た趣の興味深い記事が掲載されています．通信ソサイではないということだけは間違いないようです．1990 年

エティ会員の皆様のアクティビティの高さを実感します．

代半ばから普及・高速化が進んできたインターネットや，

この B-plus を読む限り，これからも通信技術とこれを音声以外のさまざまな機能を搭載した携帯電話など，通利用する分野は当分の間発展し続けることを確信させ信に携わっている技術者であってもその急速な発展に驚られます．

き，著者のように 50 bit/s の大型計算機端末を使って学ところが，最近若い人たちの興味が通信分野から遠ざ

生時代を過ごした世代の者は感動させられますが，始めかっている気配が見受けられます．著者が所属する大学から高度の通信技術に接している世代にとっては興味がでは学部 2 年生の 7 月にコース分けの希望を提出させなくなってしまうのでしょうか．

ますが，電気情報系の四つのコース（電気，通信，電子，

理科離れ，工学離れ，電気情報系離れ，通信離れ情報）の中で通信コースの人気が 3 年ほど前から最低にの 4 層構造のうち，理科離れについては，その影響がなりました．この背景には，かなり以前から問題視され大きいため社会的な関心を集め，文部科学省の高等てきた中高校生の理科離れや 1990 年半ばから始まった学校に対するスーパーサイエンスハイスクール指定制

工学離れ，そして 2002 年ごろから始まった電気情報系

度に代表されるように広範な取組みが行われています．

離れがあることはもちろんです．この現象が著者の大学

本学会も小中高生を対象とした科学教室を積極的に開に限ったものであれば我々の責任であり，1 年生〜 2 年

催しており，同様のイベントを開催しているほかの学会

生前半の教育を工夫すれば済むことですが，もし他大学もあります．更に，地域の小中高生を対象として独自

でも同様の傾向が見られるのであれば，通信分野の人に科学教室を開いている大学も少なくありません．しか材が先細っていくことになり，通信ソサイエティの会員とし，残った三つの層については対策が不十分であるとしても見過ごせないと考えています．
理科離れに始まったこれらの流れについてはこれまでも多くの議論がありました．例えば理科離れの元凶はゆいわざるを得ません．とりわけ通信離れは狭い分野の現象であり，社会的な問題として捉えられることはないと思います．

とり教育であるとか，理科離れ＝学習意欲の低下である

B-plus 第 4 号で酒井善則先生も電気情報系離れの問とか，小中学校の教員が理科離れしているといった指摘

題を取り上げており，情報通信の分野の魅力を知ってもがあります．また，医療系学部の志願者が増えた結果，

らうための活動とこの分野の技術者が仕事を楽しむこと

少子化と相まって工学系の志望者が 10 年間で半分近くの重要性を指摘し，B-plus がその助けになることを目まで減少しているとのことです．更に，電気情報系離れ指していると述べておられます．著者も全く同感であり，の原因はかつての IT 不況にあるとする意見や，厳しい学会員だけでなく中高校生も含む若者たちにこれまで技術競争と値下げ競争の結果として電気情報系に魅力を以上に通信技術の魅力を伝える努力を注ぐ必要がある

感じなくなったためであるとする見方もあり，工学離れと思います．また，多くの会員の方の御意見をお聞き＝電気情報系離れであると断言する意見もあります．しし，技術者が得意とする分析に基づいて対策を考える

かし，IT 不況が終わっても電気情報系離れは続いていまことも重要です．更に，B-plus を通して，理工系，電す．また，この分野の学生の就職状況はいつも理工学

気情報系そして通信技術に関する教育の議論がなされ系学部の中でトップであり，就職を意識してこの分野をることを期待しています．

from EDITORS
ここ 5 〜 6 年，IEEE の某ソサイエティと共同で国際会議を運営していますが，当該ソサイエティでは「アカデミックよりもプロフェッショナル」
ソサイエティを目指す，というようなことがいわれています．アカデミック，つまり研究成果の発表の場も重要ですが（Web などの利用で従来よりコスト・手間がかからなくなった），会員のキャリア
アップに貢献する，例えば会員の教育・啓蒙 ･ 分野間交流の支援を行う，というようなことのようです．
通信ソサイエティも従来の取組みに加えて，いろいろと新しい取組みがなされてきています．一例が，2008
年 9 月のソサイエティ大会で実施したセッション，「イン
ターネットの経済学―コスト負担と中立性の課題と対策」（インターネットアーキテクチャ研究会企画）です．技術
よりも，むしろ社会的・制度的側面のセッションでした．
これは，インターネットに関してはさまざまな課題が挙げられていますが，その多くは，技術のみならず経済的・社会的・制度的側面からの検討あるいは社会のコンセンサスが重要であること，学会員を含め多くの方に学際的な意見交換の場を提供することを目的に企画したものです．幸いにも多くの参加者にお集まり頂き，立ち見がでるほどの盛況でした．
本号の小特集は，この企画の講演者の方々に御寄稿頂いたものです．前号の「社会人のための大学・大学院」小特集に続き，最新技術の解説という形態ではありませんが，話題がホットなうちに，ということもあり取り上げました．会員の方々の参考になれば幸いです．
（K.Y.）
今回の「連載企画 ネットワークシミュレーション」（4）では，無線ネットワークの評価に用いられる QualNetとScenargie について解説を行って頂きました．本企画
を 1 年間担当させて頂きましたが，皆様の研究開発に少しでもお役に立てば幸いです．
（S.K.）
今回の B-plus は，ネットワーク中立性というインフラのコスト負担とサービスのバランスに関する興味深い問題
で，面白くまとまったかと思います．技術と政策との両輪での検討がこれからも重要になるでしょう．
（A.I.）
B-plus の特徴は，研究開発者自身が自分の技術を解説する記事が多いことだと思います．プロの記者の文章に比べると稚拙なところもあるかと思いますが，現場のナマの声を味わって頂けるとうれしいです．
（S.U.）
早いもので，B-plusも創刊されてから 3 年目を迎える．
デザインが一新されただけではなく，御協力頂いている制作会社も変わったため，新たな気持ちで取り組んでいきたい．そのためには，青い海，白い砂浜が必要だと，最近，とみに思うのだが ･･･．
（M.T.）
雑誌の編集はあわただしく，季刊でもあっという間に次の入稿時期．毎号追われるように編集作業をしていると，月刊誌や週刊誌の編集部には，本当に頭の下がる思い．特に，まゆつばもののゴシップ記事をあれだけ
毎週毎週見つけてくる，週刊××の類には，ひとしお感
心の今日このごろ．今日も電車のつり広告に目が．
（K.Y.）

2009 年 5 月 25 日 印刷 2009 年 6 月 1 日 発行

Editorial Board
編 集 委 員 長 山尾 泰
編集副委員長 上林真司

菊間信良

山岡克式

編 集 委 員 阿久津明人 安部田貞行 稲葉敬之 井原雅行
大槻知明
笠原正治
庄木裕樹
田島公博
濱辺孝二郎
山崎克之

大橋正良
神尾享秀
関屋大雄
辻 宏之
広川二郎

小瀬木滋
佐波孝彦
平 明徳
戸出英樹
馬杉正男

落合秀樹
清水 聡
高橋応明
中村 元
松田崇弘

Next Article
2009 年秋号（第 10 号） 2009 年 9 月 1 日 発行
私の技術者歴片木孝至

子どもに教えたい
通信のしくみワンセグ，地デジのしくみ

小特集

情報通信社会における
電磁波セキュリティ問題

国際会議報告OFC/NFOEC  2009

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.」を用いてください．

【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ください．
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