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2012-10-30

拾い読み:無線LANをめぐる最近の標準化動向について



2011/11 、一昨年時点での 802.11 の標準化動向の説明資料。以前に別のところでIEEE802.11の状況の紹介記事を読みましたが、そちらは2009年時点、こちらは2011年ものですので微妙に更新されています。気になるのは5GHzでの高速化規格の 11ac と60GHzでの超高速通信規格の 11ad ですね。やはり高速化というのは一般ユーザレベルで関わってくるものですからね。

2012-10-29

まとめ読み:ASCII.jpから「無線LANのすべて」



ちょっとばかり前、11nが広まってきたころの連載記事です。入門編としてよさそうです。NW試験前に読んでおくべきだったよいうページです。NW試験に出る無線LANのネタはだいたい網羅している感じです。


まずはIEEEでの規格がどのように決まるかという話からスタート。特に11nは規格が決まるまでに紆余曲折があったようですので。そういえば永らく11n対応製品は(ドラフト対応)のままでした。まあ、どういう規格が通るかでメーカーの稼ぎが違ってきますから。ユーザーそっちのけの凌ぎ合いになるのは良くあることのようです。


元々の無線LAN規格はサフィックス無しの802.11、かつてWaveLANと呼ばれていた(使ったことがあります)2Mbpsのものでした。が、便利でもあまりに遅すぎ、かつ、便利となれば色々な拡張が欲しくなるもの、ということで末尾にアルファベット(この記事のころはまだ一文字でしたが、今では2文字になっていますね)を付けた追加の規格が検討されてきました。一般に売っている無線LANルータで見かける a/b/g/n あたりは馴染みのあるところですが、それ以外のは馴染みの薄い分野になります。今回の記事はそんな追加規格のお話。

a/b は初期に出てきた高速化規格。規格が決まったのは同時期ですが周波数帯と伝送方式が違い、その結果として伝送速度(理論値)も違っています。

802.11a 54Mbps 5.2/5.3/5.6GHz 直交周波数分割多重(OFDM)
802.11b 11Mbps 2.4GHz 直接シーケンススペクトラム拡散 (DSSS)

5GHz帯は他の目的で既に使われていたために色々な制約を受けたために普及が遅れていたようです。でもそのおかげで5GHz帯の利用の調整が進んで11nでは5GHz帯が使いやすくなったとも言えます。

802.11e はQoS制御の仕組み、ただAP/STA間でQoS制御やってもその先がサポートしていないと有難味は無いのですよね。でもって世界中のルータが共通のQoS制御をサポートするのは一体いつになるのでしょう。ということでごく狭い範囲でしか通用しない規格ですのでどの程度使われているやら。IP電話とセットになったソリューションとやらでは入っているようです(が当然、外との通信では無意味になるのですが)。

802.11f はアクセスポイント間プロトコル(IAPP:Inter-Access Point Protocol)でAP間のローミング制御、なのですが、会社規模で複数のWLAN-APを入れるときはバックエンドにWLANマネージャとかを入れてそちらで制御するので、これも目にする機会は少なそうです。

802.11g は見慣れた規格、11bと同じ2.4GHz帯で、11aと同じ伝送方式(OFDM)を使って高速化しようというもの。バンドの問題もあって 11b/g 対応のAPが一番出まわってのではないでしょうか。

802.11i はセキュリティ規格。初期のWLANはWEPが使われていましたが、これは無いよりはマシ程度のもので簡単に破られていました。802.11i としてセキュリティ規格の検討が始まったのですが、WEPを使い続けるわけにもいかずに、Wi-Fi Alliance の方で新規格 WPA が作られました。WPAは 11i で検討されていた規格の一部だけを緊急実装したもの、最終的には 11i によって WPA2 規格が決まっています。今はもう大方が WPA2 対応になっているのではないでしょうか(WEPが残っているのは古いDSぐらいですかね)。

802.11k はAPバックエンドのマネージャを介した管理の規格、今はどうなっているのか知りませんが、当初はこういうのは各社の独自規格で作られてAPとマネージャが同一ベンダでないと使えないものからスタートします、それを相互運用可能にしようというのが 11k 、これもベンダの利害に関わるところですから揉めそうな企画です。

そしてやっと 11n 、ギガビットイーサー時代の高速無線LAN規格に後はこの記事の頃はまだ審議中の規格案の一覧、いまはもうアルファベット二桁の規格まで出てきています。まあ、この中でエンドユーザ的に興味があるのはメッシュの 11s と直接通信の 11z あたりでしょうか。ここではまだ出てきていませんが、新しいアルファベット二桁のGbpsを狙った超高速の規格あたりも興味のあるところです。

最後は5GHz帯の新しいバンドプランについての話。11a で出てきましたが、5GHz帯は国によってバンド割付が違い使える帯域も制限され更に屋外での使用も禁止されていたわけですが、2007年の電波法改正によって使える帯域が国際標準に合わされ、屋外での使用も解禁されました。ということで使い勝手の上がった5GHz帯、これからの無線LANの主力になっていきそうです。


まずは電波通信の基礎の基礎からスタート。一応でもアマチュア無線でも触った人なら知っていて当然レベルのネタですが、知らない人は知らないでしょう。ということでイントロは変調、周波数と振幅、そして周波数変調と振幅変調の話です。まあこの辺りは昔のラジオ少年には常識レベルですね。AM/FMは一般名称で馴染みがあるところですが、次の位相変調になると一気に馴染みがなくなってきます。ということでまずは二相の位相変調、昔は位相差を拾うのは大事だったのですが、デジタル信号処理が広まってきたお陰であたりまえの技術になってきています。で、次は位相差90度の四相位相変調。位相差を小さくすれば一時に送れるデータ数は増大していきますが、小さな位相差を検出するのも難しくなりますし、伝送差による誤りも増えてきますので自ずと制約があります。このあたりは電波状況との兼ね合いになります。

位相差に更に振幅の大きさを組み合わせると更に多数のデータを一度に送ることができるようになります。これがQAMと呼ばれる変調方式で、高速通信では一般に使われている方式です。ですが、そもそも振幅値は雑音に酷く弱いので、これまた実際上は電波強度、信号の品質とかの兼ね合いになります。ただ、デジタル伝送では誤り訂正符号と組み合わせることができますので、組み合わせ次第では大量のデータ転送が可能になる可能性もあるようです。

昔はこのように変調した電波をそのまま飛ばしていたわけですが、今時のデータ通信ではこれを更に変調して送出します。概念的には上のを一次変調、伝送のための変調を二次変調と呼びますが、H/W的には一緒にやってしまっているようですね。二次変調で有名なのは初期の無線LANから導入されているスペクトラム拡散変調とかがあります。これを思いついた人は天才だろうと思いますね。一般にスペクトラム拡散変調では特定のパターンにしたがって搬送波を分散させるのですが、その分散パターンの違いにも意味を持たせて同時に複数のデータを送ってしまえというのがCCK(Complementary Code Keying)、与えられた電波領域を隙間なく使って高速のデータ通信をというのが進化の方向のようです。


という流れで次はスペクトラム拡散技術の話。記事にも書かれていましたが、元は軍事用の秘話通信のために開発された技術ですが、無線LANの伝送技術に採用されたことでいつのまにかごく一般に使われてきています。バースト性の雑音に強く、また電波レベルが(拡散されて)低下するので見つかりにくく(は軍事用では重要)、他に影響を与えにくい(のは民生用に重要)という利点があります。まあ、その分複雑な機構ではあるのですが、こういうのはチップが量産されればどうということのない問題になるのが昨今の世界ですからね。スペクトラム分散技術は時間とともに周波数を移動させていく周波数ホッピング(FHSS)方式(BTで使われているそうで)と一定のパターンで変調を掛ける直接拡散(DSSS)方式とがあります。受信側では同じ分散パターンで広がった電波を集約するともとの変調波が得られるという仕組みです。

そしてこのところ人気の二次変調がOFDM技術。元になっているのはマルチキャリア伝送という、元の変調波を複数の搬送波に分割して送り出すことによって擬似的に並列通信路を作って伝送速度を上げる仕組みです。ただマルチキャリア伝送を行なう場合には、副搬送波が重ならないようにしないと混信してしまうためにバンドの使用効率が悪い(間を空けないといけない)という欠点があり、一般的に使えるものではありませんでした。ですが、それぞれのサブキャリアを位相的に直交させると隣接したバンドでも互いに影響を与えなくなり、バンドの使用効率が改善されます。ということでバンド幅の限られた一般の伝送路でもOFDMによってマルチキャリアを使った高速伝送が使えるようになってきたわけです。

そして今回の最後はOFDMA、略語的にはOFDMの最後が Multiple Access に変わったものですが、OFDM技術による伝送路の多重化ですね。こちらは伝送路を複数の人が使うことになるモバイルデータ伝送で多用される技術です。この記事の頃はWiMAXだけでしたが、今はLTEもこの技術を使って多重化しています。サブキャリアの割り当て、位相差の設定とかで色々といじる余地があるというのは面白い話です。WiMAXやLTEが使われだした昨今では知っておくべき技術でしょう。


無線アクセスの技術 CDMA/CA の話。ネタ振りに ether を例に上げていますが、ether 自体、元になったのはハワイ大学の無線通信技術、ALOHAネットですから一周回ってきた感じですね。Ethernet ではケーブル上のキャリアの存在をチェックして無ければ送信(CDMA:Carrier Sense Multiple Access)運悪く複数のノードからの通信が衝突したなら(CD:Collision Detect)再送、という形式の CDMA/CD と呼ばれる手法でケーブルを共有していました。まあ、UTPとSWが標準になった今となっては昔話の世界ですね。これに対して無線LANでは CDMA/CA 、違いは最後の二文字だけですが、実際にはH/W的に送受信を同時に行える回路が高く付くとか、ケーブルと違って他のノードのキャリアを検出できないこともあるので、無線ならではの工夫が付け加えられています。そこらへんが CA:Collision Avoidance のキモ、まずは送信前に時間を空けて他のノードが通信しているかどうかをチェックし、また自分からは届かないノードとの衝突を防ぐためにRTS/CTS(は懐かしいシリアルのモデム制御信号の名前ですね)といった信号のやりとりを追加しています。でもどうみてもこういうやりとりはトータルの伝送速度を低下させる原因にもなっていますね。

お次はアドホックモードとインフラストラクチャモードの解説。一般的にはインフラストラクチャモードでしか使っていないでしょうということで以下の解説なインフラストラクチャモード限定で進んでいきます(PSPのゲーム限定でしょうか、MHですが、がアドホックモードでの通信をサポートしていました)。説明はAPからのビーコンを検出してSTA側がAPの存在(と接続パラメタ)を認識するところまで。複数のSSIDを持つことができるAPの話が余談で付いてきています。家の新しいAPがそうですね。基本、接続(の暗号化)でAESを使うようになっているのですが、古い機器との接続用にWEPも使えるようになっていて、それぞれ別のSSIDを割り振ることを推奨していました。まあ、ゲームのやりとりだけならバレても気にもなりませんから、こういう切り分けは有難い機能です。


ビーコンを捕まえたら次は Associate のフェーズ。ということで先に暗号化の話に繋がって来ました(認証は次回のようです)。最初に導入された保護機能はSSID、判っていなければ繋がらないというだけの代物、まあ、もともとセキュリティのための機能ではありません。まだ保護機能と言えるものがMACアドレスフィルタリング、特定のMACアドレスのSTAだけを繋ぐものですが、MACアドレスは電波をモニタしていれば見えてしまうものですし、チップ/ドライバレベルで偽造できるものなので、無いよりはマシですが安全といえるものではありません。まあ、気休めのために入れているケースは多いとは思います。家でも初期の無線LANではきっちりとMAC制限を入れていました。そして最初に導入された暗号化手法がWEPですが、これは設計上の弱点もあり暗号強度も低くごく簡単に解析できてしまうという代物でした。ということでこの当時は家庭ならともかく企業レベルでは使える代物ではありませんでした(が垂れ流しで使っているところが多かったようです)。

これに対処するために802.11i WG が設立されて検討が始まりましたが無線LANベンダーにはそれまで待つ余裕がなかったので、Wi-Fi Alliance の方で新規格 WPA が作られました(上の802.11規格の解説に出てきています)。最終的に規格化されて導入されたのがAES暗号を取り込んだWPA2、今の無線LANデバイスでなら標準的にサポートされているとおもいます。家ではDS以外は皆WPA2に対応していますね。


補うというか、本来ならこちらが先だと思いますが、APに接続してくるSTAの認証の話。WPA規定の認証方式は、事前にAP/STAで共有鍵を持つホームモードとバックエンドに認証サーバを使うエンタープライズモードの2つがあります。個人、家庭ベースでは認証サーバを用意して、なんていうのはハードルが高すぎますので、事前鍵共有で済ませるのがホームモード、感覚的にはWEPあたりと同じです。しかし、ATに繋いでくるSTAが多数になると事前鍵共有が逆に大事になってきます。ということでエンタープライズモードでは認証サーバによって認証情報を一括管理、APは接続してきたSTAに対するオーセンティケータとして動作し、認証サーバによって認められたなら通常のネットワークへのアクセスを許可する形態になります。AP(オーセンティケータ)と認証サーバとの間の認証のための通信はEAPを使います。問題はEAP、結構バリアントが多くて、かつてはEAPを使うなら同一ベンダー限定、異なったベンダー間ではまず繋がらないと言われていたものですが、今はどうなのでしょうね。この辺りの相互運用性がどうなったか気になるところです。

最後に今後のセキュリティとしていくつか問題が上がっていますが、理解できるものもあれば理解に苦しむものもあります。BYODとかが流行ってくると、社内に持ち込まれる(ただし社内のネットには繋がらない)無線LANルータとかは頭の痛いところでしょう。テザリング解禁で持ち込まれるというか、誤使用するケースも増えてくるでしょうね。DoS攻撃については、原理的には止めようがないでしょうから、素早く攻撃者を特定して対処、でしょうが、電波だとどうやって対処するのでしょうね。電波法違反で訴える形しかなさそうです。


まあ、あちこちで解説されていますが、11nでの高速化技術の解説。昨今の高速通信では共通的に使われているものも多いのですが、11n 固有の技術もあります。まずはMIMO、アンテナを増やしてデータストリームをその分増やして伝送速度を上げるもの、11n では最大4組なのでこれで基本伝送速度×4になるわけです(理論上ですがね)。次はチャネルボンディング、名前をつけると大物そうですが、要は複数チャネルをまとめて使えば伝送速度を上げられるというもの、ただ単純に幅が広がるだけでなく、チャネル間の干渉避けに空けていた帯域も使えるということで、二倍+αで伝送速度が向上するようです(あくまで理論値)。チャネルボンディングが効くのは5GHz帯、ということで本気で高速通信を堪能したいなら5GHz対応機種を選ぶ必要があるようです。OFDMもa/g では20MHzでデータ用48、同期用4で54Mbpsになっているものが、11n ではデータ用52、同期用4で65Mbps、更に40MHzでは搬送波が114になり 150Mbps を達成しています。これにMIMOの×4で 600Mbps が理論上の最高伝送速度というわけですね。更に11nでは信号間の空白期間(ガードインターバル、a/gでは800ns)をオプションで400nsに下げることもできるようになっていて、これも実効速度の向上に役立っているようです。ただ、こういう技術での 600Mbps は帯域全部、時間全部をデータ通信に使った場合の理論値で、実際にはあちこちに空白期間が必要になるので、実効速度としてはそこまでは行きません。その無駄を排除する機能も 11n には追加されています、のが最後の解説になるそうです。


細かなところでの無駄を削除する技術がフレームアグリゲーション、複数のデータフレームを単一の無線フレームに含めて、送信待ち時間、フレーム間の空白時間、ACK待ち時間を削減しようというもの。方式は データフレームだけを集約するA-MSDU(Aggregation-MAC Service Data Unit)、最大8KB、とMAC、FCSも含めたものを集約するA-MPDU(Aggregation-MAC Protocol Data Unit)、最大64KBの2つがあるそうです。無論、SDUだけの方が効率は上がるのですが、エラーがあると全体の再送が要求されて効率が低下します。PDUを集約するなら、個別にFCSがつくのでエラーがあっても再送範囲は限定されることになります。それこそ電波状況に応じて切り替え、なのでしょう。また、A-MPDUの時にはフレーム全体についてのACKでACK自体も集約されることになって、こちらも伝送速度の向上に繋がるようです。

さて最後の話題は既存の a/g ノードとの共存の話。規格的には旧来のノードとも通信できるような仕組みが入っているのですが、当然の話として全体の速度は旧来のノードが混ざることによって低下してしまいます。ということで 11n の速度を堪能するには、5GHz対応(40MHzチャネルが使える)、すべてのノードを 11n で揃える、必要があるということですね。5GHz対応はそういう機種を選択すればいいだけですが、旧来の a/g のノードはすぐに入れ替えるわけにも行きません。こちらは時間が経って消え去っていくのを待つしかないでしょう。

2012-10-13

拾い読み:【LTEのカラクリ】知らないと損する「繋がりやすさ」「速さ」の決め手とは?



解説しているのは法林さんですが、いつの間にかモバイル評論家とかいう肩書きがついています。前に読んだLTEの技術解説記事で実際の速度を決める要因が5つ上げられていました。その中に実際に使える周波数帯の問題というのが入っていましたが、現状SBは使用出来る周波数帯が限定的でまた周波数帯が混雑しているところだというのがau/SBの性能差に響いているようです。

拾い読み:実測20Mbps越え!イー・モバイル『Pocket WiFi LTE(GL01P)』をチェック



E-Mobileのポケットルータ使っておりましたが、auのWiMAX付きスマホ(当然テザリング可)を買って以来子供達のおもちゃになっておりました。いいかげん契約切ってしまおうかと思っていたところにE-MobileからLTE対応の新機種の案内が入ってきまして、お値段(月額)も下がり、機種変更無料と言われて、契約継続、LTEに乗り換えにしてしまいました。まあ、実際には就職して家を離れてネット環境が無くなった息子用だったりします。

とりあえず私の方に送って貰って動作確認した上で息子のところに送ろうとしたのですが、届いて試してみたらそもそも電源が入りません。サポートに電話かけたら代わりのを送りますということになりました。代替品の方は素直に動いたので(やはり旧3Gルータよりは遥かに高速)、息子のところに送りつけました。そろそろ使用感でも聞きたいところです。

ちなみに不良品に当たったポケットルータですが、メーカーがこのところ悪名高いHuawei、その顛末はこちらで書きました。いつもながらのすごい(日本的感覚では)不良率です。

拾い読み:高速通信サービス「LTE」とは―WiMAXとの比較、ドコモ・auなどキャリアの計画まとめ



現時点でのキャリア各社のLTEへの対応状況がまとめられています。スマホでWiMAX使っている身としては比較の中にWiMAXが入っているのがポイント。まあ、どこかでLTEに切り替えたいところではありますが、現在のサービス状況ではWiMAXもまだまだ中々のモノ、すぐさまは要らないでしょう。次にスマホを買い換えるときにはLTE対応機になるでしょうね。

まとめ読み:次世代の無線技術、LTEの仕組みが分かる from @IT


@ITから、次世代の無線技術、LTEの仕組みが分かる

昨今話題のLTE(Long Term Evolution)、宣伝はよく見かけますが、高速化されるという以外の情報はあまり聞きません。そんなLTEの技術解説、ちょっと古いですがまとまっていたものがありました。


イントロは以下の五つ、まあ読み流しで。

・移動通信の技術ロードマップ
・LTEの特徴
・LTE導入の目的
・標準化動向

この記事のロードマップでは遥か先だったサービス開始時期に到達しているわけで、キャリアとエンジニア達の苦労が偲ばれます。


大きな変化は、3Gではデータ系と音声系の二重構造になっていたのが、全てをパケット化してパケット交換だけのシンプルな構造になったことのようです。それに伴ってネットワーク自体も単純化されていますね。通信はOFDM+64QAM、ダウンリンクでは基地局の制御下で周波数帯を動的に割り付けて広帯域を確保、アップリンクでは周波数固定で端末側の負荷を軽減しているようです。後半はLTEのプロトコルスタックの解説とキャリア側での以降のロードマップ。プロトコルスタックはコンピュータ屋の見慣れた形になっています。全IP化になるのでキャリアは既存のシステムからの移行が大変そうです。

 
前半は高速化技術のキモになる OFDMA、64QAM、MIMOの簡単な説明。この辺りはキチンと説明されても何が何やらの分野ですのでこんなもので充分です。後半は実際にどの程度の速度が出るのかを技術面から見た話。実際の通信速度が決まる要因として上げられていたのが下の5項目。

1. 周波数帯域幅
2. MIMOのタイプ
3. 端末のカテゴリ
4. 無線基地局から端末までの距離(無線品質)
5. 同時通信ユーザー数

4、5は実際に使って見ないと判らないところ。でも1-3はキャリアのサービス品質と端末性能の問題ですから、キャリア、端末を選ぶ時に検討すべき点でしょう。でも今実際にサービス始まっているのにこの辺りの情報は開示されているのでしょうか。調べれば何処かにあるのかも知れませんが、キャリアが積極的に公開してはくれないようです。その代わり、週アスなんかが山手線での実測レポートとか出していましたから、暫くはそういう情報が頼りでしょう。


冒頭は使える周波数帯と帯域の話から。すでに各種携帯サービスで電波使われていますからね。実際のサービスでどのバンドでどれだけ帯域を確保できるかについては電波の奪い合い、総務省での認可とか、技術以外の問題が関わる分野です。

さて、本題はLTEの技術要素の解説。第3回でもさらりと解説されてしましたが、こちらで本格解説になるようです。用語はどれも高速無線通信ではおなじみのものなのですが、理屈と仕組みはまるで判りません。こういうのをきちんと理解できるようになるにはどういう分野の勉強が必要になるのでしょうね。

・OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)
・MIMO(Multiple Input Multiple Output)
・64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)
 
OFDMAを理解するには搬送波(これもキャリア)の直交が重要な概念になるようですが、ここやらここやらを読んでもまるで判りません。一応、データを複数のサブキャリアに割り付けて、それぞれが直交するようにすることでサブキャリアを効率良く使う(配置する)ことができ、そのために同じ周波数帯でも大量の情報の伝送が可能になる、ということのようです。

QAMは変調方式、これは高速モデムなんかで使われてきた技術なので解説的には馴染みがあります(がやはり仕組みはよく判りません)。位相変調(が解らないのですよ)と振幅変調(こちらは古典的)の組み合わせで多数のデータを一度に伝送する変調方式ですね。LTEは最大64QAMで電波状態が悪くなると16QAMにフォールバックするそうです。MIMOはアンテナレベルでの多重化。ある意味電波的な空間分割での伝送路の多重化になるようです。


今回は基地局側のネットワーク技術の話。SON(Self Organizing Network)という技術で基地局の設置、運用の自動化が図られているそうです。このあたりはAdHocネットワーク辺りに縁がありそうです。

Self-Configuration(自動設定)

・基地局を追加する際、バックホールとのコネクションを自動的に設定
・バックホール上のDHCPサーバと連携して自動的にIPアドレスを設定
・基地局の認証、セキュリティの設定
・設定に必要なソフトウェアのダウンロードおよび自動設定
・隣接セルの設定
・基地局とコアネットワークの接続

これはIPネットワークの世界でも自動構成機能として研究されている機能ですね。

Self-Optimization(自動最適化)
Self-Healing(自動修復)

この2つは大雑把な解説ですが、通信状況をモニタして自動的に経路等々を調整する機能に、障害が発生した基地局の検出、それに自動修復(ってどうやるんでしょう、とりあえずのリブートとかでしょうかね)をする機能だそうです。考えて見ればやたらと増大していく基地局、もう人間が個別に面倒を見ていける限界を越えているのでしょうね。

後半は基地局を構成するH/Wの話。筆者氏、ノキア シーメンス ネットワークスのお方ですから、自分のところで出している基地局装備の解説のようです。


解説は、まずは基地局からキャリア側の機能、携帯と基地局の接続シーケンス、そしてハンドオーバの解説と来ています。ユーザー的に気になるのはハンドオーバ(HO)ですが、そのためには前2つの紹介が必要になるのですね。近隣への移動であれば基地局間のやりとりだけでHOができてしまうのですね。近隣基地局で済まない場合にはバックボーンまで介する形になるようですが、3Gでは常にバックボーンまで関わるようなので、LTEではHOも高速化、キャリア側への負荷も軽減されるようです。

後半はQoS制御の話。The Internet では研究されている割に普及しないQoSですが(皆Best Eefortで満足しているようで)、電話系になるときっちり制御しているようです。とはいえ、キャリアから先の The Internet ではまだまだ Best Effort の世界、End-to-End でのQoS制御はまだまだでしょうね。でも、少なくとも同一キャリアの端末間ではきちんと制御されることになるのですね。ただ、キャリアのサービス以外でこれが利用できるのかどうかは判りません。基本、事業者(キャリア)の営業政策次第、といったことのようです。まあ、音声通話は優先してくれそうですが、初期サービスでは音声通話は既存網を利用ですか。QoS付きのVoIP化されるのが待ち遠しいところです。


まずは音声系と切り離したデータ通信系から広まっていったのですね。音声通話の扱いは少々面倒なところ、理想的には全IP化なのでしょうが、それまでは音声だけは旧回線で送るとかの対応が取られているようです。docomoのLTEもそうでしたっけ。後はLTEで使える周波数帯割付の問題。既にGSM、3Gでバンド使いまくっていますからね。そういう意味では既得権益の柵のないところでは一気にLTEが広がるのかも知れません(新興国で固定電話より先に携帯が広まったみたいに)。上の方のバンドならまだ空きがあるのかもしれませんが、利用技術が追いついていないでしょうし、遠くまで届かないという問題もありますし。総務省のページみるとマイクロ波領域で移動通信用の帯域確保のための見直しが行われているようですので、そういうとkろに期待したいものです。

最後のページの冒頭は今までの無線技術との比較、個人的に気になるのはWiMAX(スマホで使っています)の動向ですが、これはどうみてもLTEが広まってきたらそちらに移行してしまいそうです。最後の最後は今後の発展方向の紹介、既に次の高速化の話が出ているそうですが、またまた電波の取り合いになるのでしょう。それこそミリ波あたりを狙わないときつそうです。

2012-10-12

拾い読み:「中国通信大手の機器は危険」米下院委



この間話題になっていたところ。個人でしょぼしょぼ使うならともかく、国のネットワークの中枢には入れたくないでしょうね。あ、ちゃんとした暗号化システムを使えば情報が抜かれる心配はありません。がDoSアタックとか通信遮断とかは簡単に組み込めますから心配するならそっちの方でしょうな。しかしちょっと前までは通信機に仕込まれた秘密の回路といえば合衆国政府の陰謀、と決まっていたのにこういう分野でも中国の発展、目覚しいものがあります。でもって下院でもあまり追求しすぎると自分にもブーメランが戻ってくるとか。まあ、どこの機械なら信用できる、安心出来るという話になるのでしょうが、アメリカ製ならそこそこに信頼感(盗聴はしても遮断はしないだろう)がありますね。その点まだまだ中国には信用置けません。都合が悪くなると回線遮断に走りそうなイメージがあります。

2012-10-04

拾い読み:通信業界に「テザリング」旋風



今まで使えなかったのが国内キャリアの性格の悪さ、iPhoneが最初に出てきた時もアメリカではテザリングできるのに、と文句を付けていた人がいました。私はスマホ歴がw-zero3esから、willcomでは以前からテザリングが当たり前でしたし、アンドロイドへの乗り換えもauのHTC EVOでのテザリングサポートが決め手、テザリングが無いスマホは購入の対象になりませんでした。テザリング開放となると心配なのが回線の飽和、Willcomの場合はそもそもユーザー数が少なかったですしau/EVOはWiMAXありきのテザリングでしたが、ソフトバンクだと、回線大丈夫ですかね。LTEで回線に余力ができたという判断でしょうか。他人事ながらちょっとばかり心配になります。

関連してもう一本、


ソフトバンクのテザリングサポートの前準備でしょうかね。イーアクセスからは、SB以外だと完全吸収でしょうからその辺の利害の一致でしょうか。まあ、各社がテザリング開放して来るとイーアクセスというかイーモバイルの立場が無くなるというのも有るのかも知れません。

2012-09-30

拾い読み:ワイヤレス通信・送受信の仕組み



面白いシリーズが始まっています。追いかけてみましょう。ネットに上げられたのは今年の春先ですが元記事は2007年のもの、少々古くなっているかも知れません。と、上下だけ二回で終わりでした。ほとんど回路ブロックの解説でしたね。今はもうスーパーヘテロダイン使われていないのですね。高周波での直接検波、ダイレクトコンバージョンが主流になっているようです。回路のサイズを考えるとDCの方が圧倒的に小さくなることでしょう。


 

2012-09-25

拾い読み:CEOは人民解放軍出身 海外で警戒されるルーターを扱う国内電話各社



この手の疑惑、かつてはアメリカ製品につきものでしたが、こういう分野でも中国が台頭してきていますね。H/Wに組み込まれていたら調べようがありません。気になるのであれば暗号化通信を使うものでしょう。気にしだしたらインターネットの回線も専用線もすべて疑惑の対象になり得ます。エンドツーエンドで暗号化していれば相当に安心できるでしょう。まあ、個人で使う分にはそこまでは気にしていられませんが、機密度の高いデータを扱うなら暗号化は必須ですね。

実は先日EMOBILEのWiFiルータ、LTE対応の新製品にアップデートして貰ったのですが、やっぱりファーウェイ製、でもファーウェイの問題はこういうこと以前にあまりの不良率ですよね。最初に送ってきたルータ、そもそも電源が入らずに交換して貰いました。ファーウェイの部品を使っている某社では不良率3割とかいっていました。まあ、それでもコスト的には安く付くのが癪なところです。特にエンドユーザの使う品ならテスト工数をエンドユーザに押し付けているようなもので、仲介する業者の負担にはなりませんからね。あやしいトラップを心配する前にこっちの方を心配して欲しいものです。

2012-08-07

拾い読み:キャリア網を浸食する無線LAN



興味深い連載です。


例えば携帯キャリアにとって、サービスの一環というか通信のオフロードに無線LANを導入しているわけですが、無線LANによって広いエリアが覆われるとそれ自体が携帯キャリアに対する破壊的イノベーションになる可能性があると言っています。たしかに今やどこでも公衆無線LANが使えるようになってきていますが、使用出来る範囲が広がると携帯キャリアとの契約なしでモバイルデバイスが使える世の中になるわけで、携帯キャリアと無関係なモバイルデバイスが出現してくるかも知れません。


無線LANによるオフロード、最近はAPが増えてきたので結構使っているつもりですが(ついでにスマホはWinMAX付き)、統計データとしてはまだまだ少量なのですね。オフロードの進化の方向は使いやすさ、以下のような方向で進化していくようです。

進化の要件標準化仕様
接続をよりスムースにPasspoint(Hotspot2.0)
信頼された無線LAN網と
携帯網の統合
Passpoint(Hotspot2.0)
I-WLAN
e-PDG TTD
トラフィックの振り分けANDSF

無線LANエリアへのスムーズな接続にWi-Fiアライアンス「Passpoint」

・最適なネットワークへの自動検出・選択機能(802.11u)
・信頼できるネットワークへの認証機能
・WPA2エンタープライズのセキュリティ機能
・プロバイダー間のローミング

現在、私のスマホでも特定のWLANサービスについては自動接続が可能になっていますが、複数のWLANサービスでも自動接続、認証、セキュリティ、切り替え、を可能にしていく方向に進むようです。

信頼された無線LAN網の携帯網への統合

・Passpoint
  WPA2 Enterpriseの認証
  認証/承認/アカウンティング(AAA)
・I-WLAN ePDG TTG
  携帯網のゲートウェイから端末へIPsec

トラフィックの自在な振り分けを可能にする「ANDSF」

ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)
 ・ISMP(Inter-System Mobility Policy) 単一経路を選択
 ・ISRP(Inter-System Routing Policy) 複数経路で振分


 ラッカスは au Wi-Fi SPOT の無線LANーAPのベンダー
 ホームWi-Fi → エンタープライズWi-Fi → キャリアグレードWi-Fi
 大規模ユーザで使う場合のポイントは干渉制御(他APからの干渉を防ぐ
 →ビームフレックス技術
 携帯網と無線LAN網の統合化ソリューション(キャリア向け)
 Heterogeneous Network


 認定プログラム
 →Passpoint
 →Voice Enterprise
 →Miracast (A.K.A Wi-Fiディスプレイ)

2012-08-06

拾い読み:【無線LAN】最大7Gbpsと高速な次世代規格「11ac」が登場



次世代無線LAN規格、802.11acの話題。今までに出てきた高速化技術を寄せ集めて思いつく限りの高速化を実現しました、といった代物ですな。

・周波数幅拡大  
  11nが40MHzのところを11acで160MHz
・MIMOの導入
  11nが最大4ストリーム→最大8ストリーム
・変調方式
  64値(6ビット)→256値(8ビット)

単純計算ならこれだけで×4,×2,×1.3、といったところで11nの10倍になりますね。無線LANでGbps時代に突入ですか。家庭レベルでならオーバースペックなぐらいです。でも動画なんかを使いまくりだとこれぐらいは欲しくなるのかも知れません。

2012-08-05

拾い読み:ワイヤレスの規格と技術の全体像



面白そうなシリーズです。秋の情報技術者試験に向けて読んでおくとしましょう。

今ややたら増えてきた無線通信規格を到達範囲で分類していくようです。

・PAN (Personal Area Network < 数10m)
・LAN (Local Area Network < 100m)
・MAN (Metoropolitan Area Network  < 50Km)
・WAN (Wide Area Network  > 50Km)

PAN/LAN 機器間の直接通信、通信距離、オープンバンド
MAN/WAN 基地局と通信、基地局のハンドオーバー、カバーエリア、専用バンド


通信距離と伝送速度

100m
BlueTooth ~3Mbps802.11b ~11Mbps802.11a/g ~54Mbps
802.11n 130Mbps~

ZigBee ~250kbps


10m


UWB 100Mbps~

100k1M10M100M

PAN メッシュ型 機器同士の直接通信
LAN スター型 アクセスポイントを介しての通信

カテゴリ名称通信距離伝送速度周波数帯
無線PANZigBee数10m250Kbps2.4GHz(JPN)

Bluetooth数10m3Mbps2.4GHz

UWB MB-OFDM10m480Mbps3.1GHz~10.6GHz

DS UWB10m480Mbps3.1GHz~10.6GHz
無線LAN802.1b100m11Mbps2.4GHz

802.11a/g100m54Mbps2.4GHz(g)
5GHz(a)

802.11n100m130Mbps~2.4GHz
5GHz


スペクトラム拡散
 直接拡散(DS:direct sequence)             WLAN
 周波数ホッピング(FH:frequency hopping)BT

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing/直交周波数分割多重方式

CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance


無線MAN規格

 iBurst     ~1Mbps
 IEEE802.20  ~18Mbps
 WiMAX    ~15Mbps (Mobile)
                      ~75Mbps(固定系)

無線WAN規格

 第二世代(2G)
   PDC(personal digital cellular)
   GSM(global system for mobile communication)

 2.5G
   IS-95(cdmaOne)
   GPRS(global packet radio service)

 第3世代(3G)
   UMTS(universal mobile telecommunications system) - GSMの発展系
    W-CDMA(wideband-CDMA)
    TD-CDMA(time division-CDMA)
   CDMA2000                      - IS-95の発展系

 3.9G
   3GPP(3rd Generation Partnership Project)-LTE(long term evolution)


 TDMA (Time Division Multiple Access)  時分割多元接続 
     ユーザ毎に時間分割して多重化
 CDMA(Code Division Multiple Access)符号分割多元接続
  ユーザ毎に拡散符号を変えて多重化
 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)
  サブキャリアをユーザに割り当てて多重化
 SDMA (Space-Division Multiple Access) 空間分割多元接続
  アンテナのビーム(空間分割)で多重化
   ビーム・フォーミング
     ヌル・ステアリング
     ビーム・ステアリング
 MIMO
  複数アンテナペアで経路を多重化して伝送容量をアップ

2012-07-26

拾い読み:外出先からPCやスマホで留守宅をモニターできるネットワークカメラ



気になる製品です。出掛ける時に鍵を掛けたか、ガスは止めたか、というのが気になる人には便利そう。ペットの様子が気になる人にも便利でしょう。便利なのは判るのですが、気になるのはどういう仕組みになっているのかというところ、下手すると家のプライバシーがただ漏れになります。その辺りをどう保護しているのかが判らないと物騒です。

ということで詳細情報を見てみたのですが、書かれている仕組みだと、ネットワークの設定が相当に難しいはずです。大抵の家庭用ルータはDHCPでアドレスを貰い、また、インカミングコネクション拒否になっていると思いますが、これを使うにはDynDNSでのホスト名登録とルータの設定が必要になるはずです。そして下手に設定するとザルセキュリティになるはずです。商品説明のレベルで触れられているのはDynDNSだけ、ルータ設定大丈夫なのでしょうか。またセキュリティについても一切説明なしでした。

ならばということで今度はPLANEXの製品ガイドの方をチェック。さすがにこちらにはネットワークの設定ガイドが載っていました。が面倒なことはこの上なしですね。PLANEXのルータとの組み合わせでなら多少楽にはなるようですが、それでも設定は多数です。そしてまずいと思われるのがそういう風にルータを設定した場合の危険性について一切触れられていないところ。家の中にWEBサーバを立ち上げるわけですからそれなりの覚悟が必要になるはずなのにそのあたりについての記載は無しです。これ、ネットワークの知識、セキュリティの知識の無い人には使えない、使うと危険、な代物に思えます。もっと簡単、安全に使えるネットワークカメラが欲しいものです。

2012-07-06

拾い読み:KDDI、発売済みのauスマートフォンにWi-Fi品質向上のためのソフトウェアアップデートを順次提供



WiFiと3Gの切り替えを素早くしたとのことですが、WiFiは移動しないで使うのであまり気になりませんでした。それよりWiMAXと3Gの切り替え、速くなりませんかね。WiMAXの電波強度が下がった時のもたつきは精神衛生上よろしくありません。

2012-07-03

拾い読み:ローソン Wi-Fi


ローソンのWiFiサービスについて幾つか記事があがっています。時系列に並べてみました。


PONTAの会員IDで、というのはいいですね。ただ、Wifiスポットでもそこに張り付いているわけにはいかないことを考慮するとWifiスポットで纏めてダウンロードしてローカルに保持した内容を時間かけて参照するタイプのアプリの出現が望まれるところです。一部のメディアプレイヤーにはそういう機能が実装されて来ているようですが、まだ大半は常時接続前提のままでしょう。Wifiスポットとプレキャッシュの組み合わせが上手く動くようになれば回線への負荷も軽減されると思います。


はあ、そういうアホ仕様になっていたのですか。これは文句でますよね。おまけにレシートにPontaIDがそのまま印刷されているとか。まともな認証システムを知らない人間が設計したのでしょうかね。低レベルすぎでしょう。まあ、こういう新サービスは人柱が出て2~3回アップデートした辺りでやっと使えるようになるのは大抵のシステムの習いといったものでしょう。MSものだってまともに使えるのはVer3から、という名言があるぐらいですからね。

LAWSON Wi-Fiの繋ぎ方@TABROID

こちらの記事はPONTA-IDの取得から接続までの完全解説。一時期ローソンに行く度にPONTAカード作りませんかと言われていたものです。でまあ、作って持っていますがね。当初コンビニで Wi-Fi と言われても長時間居るわけでも無し、使い勝手は今一かなと思っていたのですが、店舗によってはMACHI Cafeが付いているところも出てきていますね。そういうところであれば Wi-Fi サービスは嬉しいものです。ついでに充電サービスもあればなおよろしいのですが、これは充電キットを買えという事ですかね。

ちなみにローソンの店舗検索で Wi-Fi付き、Cafe付きの店を検索できますね。Wi-Fi付きは結構増えてきているようですが、Cafe付きはまだまだ。両方が揃っているところは数少ないのが難点です。そういえば某駅前のCafe付きローソン、Wi-Fiもあるのですが隣のモスがau-Spotで、そちらに繋げてローソンでカフェという使い方ができました。

2012-06-21

拾い読み:Interop Tokyo 2012レポート 無名なのに国内出荷はすでに数万台!ラッカス参戦



au WiFiスポットで使っているとのこと。最近、増えて来ていて、気付くといつの間にかWiFiで繋がっている au WiFi ですが、どんなAPを使っているかは意識していませんでしたね。メッシュ化対応ということは、大規模施設なんかでも大丈夫ということでしょうね。力強いことです。

2012-05-14

拾い読み:無線LANが不安定になる問題



家の無線LANが繋がってはすぐに切れる状態になりました。無線LANの接続画面を見ていると接続してIP取得、外部ネットワーク接続になったと思うとアダプタが見つからないになり、またそこから検索、接続になるという繰り返し。この問題をちょこっと調べて見つかったのがこのページ。確かに(発熱を抑えるために)省電力設定にしていますので、これかなと。とりあえず省電力設定の詳細設定でLANを常時ハイパフォーマンス設定に変えました。タスクバーのネットワークアイコンレベルではこれ以降安定しています。完全解決となると嬉しいのですが。

2012-04-28

記事拾い読み:VPlayer Video Player


記事拾い読み:TABROIDから、VPlayer Video Player

中々よさそうなビデオプレイヤーです。各種の通信プロトコルに対応していてリモートの動画再生が可能になっている点は、スマホ、タブレットをビデオ視聴用のデバイスとして使うのに最適でしょう。さて難点はこのアプリ、フリー版は期間限定で、その先には有料版を購入する必要があるようなのですが、GooglePlayのページを見ても開発者のWEBページを見てもその有料版の価格が判らない点です。実際に使ってみないといくらなのか判らないというのは精神衛生上宜しくありません。この記事で実際に試したなら、せめてその金額ぐらいは明示して欲しかったものです。

記事拾い読み:Browser for SkyDrive Pro



記事拾い読み:TABROIDから Browser for SkyDrive Pro

あちこちで出ているクラウドと呼ばれていますが、本来の総称としては何がふさわしいのでしょうか、ネットワークストレージかな、の割り合い新参になるMSのSkyDrive用ブラウザの紹介。以前にMSのネットワークストレージ、PC用のもの、を使ったことがあるのですが、手元のPCではあまりの遅さに耐えられずに使うのをやめたことがあります。どうもMS製品って高性能マシンでないと性能を生かせないところがあるようです。ここで紹介されたブラウザもかなり動きがぎくしゃくしているようですね。MSの通弊なのでしょうか。きっと超がつくような高性能端末ならすこすこ動くのかも知れません。ネットワークストレージ、色々と試してみたのですが、現在はBOXを使用中。Google Driveも入手しましたが、こちらはまだお試し中といったところです。私にとってはBOXが一番違和感なく使えています。Google Driveはまだ使っているという実感に乏しいところです。