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NB-IoTやCat-M1、3GPPで標準化進む「セルラーIoT」の現状をエリクソンが解説

2016.06.17

Updated by Naohisa Iwamoto on 6月 17, 2016, 16:20 pm JST

エリクソン・ジャパンは2016年6月16日、報道機関向けに「様々なユースケースに活用できるNB-IoT」と題した説明会を開催した。モバイル通信サービスを活用した「セルラーIoT」に求められる要件やエリクソンの取り組みを紹介したほか、セルラーIoTのプロトタイプ端末を使ったデモ、標準化の動向の説明から、セルラーIoTの現状を浮き彫りにした。

▼エリクソンのモビリティレポート最新版の情報を元に、IoTの広がりを説明するエリクソン・ジャパンの吉田奈穂子氏20160617_ericsson001

説明会では、まずエリクソン・ジャパン エンゲージメント・プラクティス統括本部 モバイル・ブロードバンド部門の吉田奈穂子氏が、「セルラーIoT」でつながる世界について紹介した。吉田氏はガートナーグループの調査を引用し、「2020年にはIoT分野の付加価値は世界のエコシステム全体で200兆円の規模に上る。何か大きなことが始まる兆しがあり、まだ生み出されていないユースケースをこれから掘り起こしていきたい」とエリクソンのIoTに向ける意気込みを語った。次いで、エリクソンが2016年6月に公開した最新のモビリティレポートの結果から、「コネクテッドデバイスの中で、2015年にはIoT関連デバイスは約30%にとどまる。しかし、年平均成長率は23%と高く、2018年にはスマートフォンの数を抜き、2021年にはコネクテッドデバイスの56%がIoT関連になる」という予測を紹介した。

エリクソンは、そうした急成長が見込めるIoT分野で、モバイル通信サービスを利用した「セルラーIoT」の分野に注力している。3GPPの標準化作業への寄与、インテルやクアルコムなどチップセットやモジュールベンダーとの協業、ベライゾンやAT&Tなどの事業者との協業に積極的に取り組む。その上で、2016年内にIoT向けの商用ソフトウエアをリリースする計画だという。

▼エリクソンの「セルラーIoT」への取り組み。標準化およびベンダーや事業者との協業を推進する20160617_ericsson002

吉田氏は、大規模な接続数が求められるIoTの主要な要件として、低コスト、省電力、カバレッジの拡張を挙げた。LTEをベースにしたIoTモジュールで、「LTE網のカバレッジを利活用することでネットワーク構築コストを下げ、端末の複雑さを最小化することで端末コストを下げることができる」と説明。3GPPのリリース13では2種類のIoT向けの規格が標準化されている。そのうちのCat-M1では標準的なLTE端末の20%程度、NB-IoTでは10%程度までコストを下げることが見込まれているという。また「エリクソンの製品では、既存のLTE基地局にIoT対応の新しいソフトを導入するだけでIoT向けの通信をサポートできるため、コスト面でもサービスの提供のスピードアップにも貢献する」(吉田氏)。

一方、IoT用途で求められるLPWA(Low Power Wide Area)のソリューションの中で、NB-IoTやCat-M1がすべての範囲をカバーするかというと、それは違うようだ。吉田氏は「ライセンスバンドを使うセルラーIoTは、干渉制御が可能で、高品質、高信頼の用途に適する。IoTの広がりの中では、セルラーIoTを含めた様々な技術がエコシステムを構成するだろう」と見解を示した。

▼セルラーLPWAの各種方式とサービスのカバー範囲は、主に通信速度を軸にすみ分けされると見込む20160617_ericsson003

デモでは、NB-IoTおよびCat-M1のプロトタイプで通信する様子を示した。現行のLTE端末(Cat-4)と、NB-IoTおよびCat-M1のプロトタイプ端末を、実際のそれぞれパソコン上に構成し、商用の基地局装置にIoT対応のソフトを導入した試験用基地局との間を無線の代わりに同軸ケーブルで結んでデモを行った。同軸ケーブルに入れた可変減衰器によって距離が離れた状態をエミュレートする。GUI画面にはスペクトルの様子と基地局からの距離による接続の可否が表示され、通常のLTEのCat-4端末では通信が途切れる遠距離でもNB-IoTやCat-M1の端末の場合は通信が継続できることを示した、

▼GUI画面を使ったデモ。右に電波のスペクトルが示され、NB-IoT(上)では帯域幅が狭いことがわかる。左上の枠内のアイコンがエミュレートした「遠距離」の状況を示し、NB-IoTは通信が成立するが、レガシー(LTE)では通信が途絶える20160617_ericsson004

3GPPにおけるIoT標準化については、エリクソン・ジャパン CTOの藤岡雅宣氏が説明した。3GPPのリリース13ではLTEベースの2つのIoT仕様が標準化されていること、そのうちの1つのCat-M1の標準化作業は終了し、もう1つのNB-IoT(Cat-NB1)は最終の作業が進んでいることの説明あった。

▼IoTの要求条件について説明するエリクソン・ジャパン CTOの藤岡雅宣氏20160617_ericsson005

Cat-M1の「M」はMachine Type Communicationsの頭文字で、今後の発展を想定して「1」のバージョンを付けた。「運用帯域幅を1.4MHzに制限し、データの繰り返し送信でカバレッジを拡張、間欠受信などで低消費電力化を実現した。最大伝送レートは1Mbps程度になる」(藤岡氏)。

NB-IoTは一層狭い実質180kHzの帯域幅を使う。FDDでの半二重通信、データの繰り返し送信、間欠受信などでカバレッジや消費電力を稼ぐ。「最大では上り62kbps、下り21kbps程度の通信が可能なスペックだが、運用方法や実利用時の状況によっては、カバレッジを稼ぐ半面、毎秒数ビット程度といった超低速の通信になる可能性もある」(藤岡氏)。

▼Cat-M1とNB-IoTの特徴をまとめたスライドで、それぞれのすみ分けについての説明があった20160617_ericsson006

NB-IoTはこうした超低速でもカバレッジの確保を求める用途に向くとの指摘だ。藤岡氏は、端末にモビリティがない状態でカバレッジを確保したような用途にNB-IoTが、移動しながらの通信も想定する用途にはCat-M1や、今後3GPPのリリース14で議論されるとみられるCat-M2が使われるといったすみ分けが考えられることを示した。

※お詫びと訂正
エリクソンモビリティレポートの引用で、IoT関連デバイスが「2015年にはスマートフォンの数を抜き、2018年にはコネクテッドデバイスの56%がIoT関連になる」との記載がありましたが、正しくは「2018年にはスマートフォンの数を抜き、2021年にはコネクテッドデバイスの56%がIoT関連になる」でした。お詫びして訂正いたします[2016/06/20 12:05]

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岩元 直久(いわもと・なおひさ)

日経BP社でネットワーク、モバイル、デジタル関連の各種メディアの記者・編集者を経て独立。WirelessWire News編集委員を務めるとともに、フリーランスライターとして雑誌や書籍、Webサイトに幅広く執筆している。

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