ウィルコムは2009年4月，「WILLCOM CORE XGP」のエリア限定サービスを開始した。XGP(eXtended Global Platform)という移動体データ通信規格を採用したモバイル・ブロードバンド・サービスだ。XGPはもともと次世代PHSと呼ばれていた無線技術規格である。エリア限定サービスでは法人をモニター対象として，東京都山手線内の一部地区でサービスを提供している。2009年10月に本格サービスを開始する予定である。
WILLCOM CORE XGPの最大の特徴は，規格上の最大伝送速度が上り下りとも20Mビット/秒超の対称型データ通信を可能とすることだ(図1-1)。ここでいう上りというのは端末から基地局への方向で，下りはその逆に基地局から端末への方向を示している。
モバイルWiMAXやLTEといった他のモバイル・ブロードバンド・サービスが上りよりも下りを高速化しているのに対し，上下対称で20Mビット/秒を超えるXGPは有線のブロードバンドの置き換えにとどまらない新しい使い方やアプリケーション、そしてそれに伴った新しい製品を生み出す可能性を秘めている。
実際，ウィルコムではエリア限定サービスの提供と合わせて，一部の企業・団体とアプリケーションの共同実験の計画を進めている。想定している用途は，デジタル・サイネージ，放送用の映像中継，鉄道沿線ネットワーク，都市におけるICT利活用，デジタル・デバイドの解消――などである。
本講座では，本格サービスを目前に控えたWILLCOM CORE XGPのモバイル・ブロードバンド技術を4回にわたって解説していく。第1回の今回は，XGPの全体像をつかんでもらうため，技術のポイントと開発の経緯を紹介する。第2回以降は，「なぜ高速化できたのか」，「モバイル通信に強いわけ」，「ユーザーをできるだけ快適につなぐしくみ」――について具体的に解説する。
XGPはPHSの進化版
XGPは，以前は次世代PHSと呼ばれていたように，PHSの技術を進化させたものである。ここではWILLCOM CORE XGPの主なスペックをPHSと比較するかたちで紹介する(表1-1)。
はっきりとした進化のポイントが「高速化」である。WILLCOM CORE XGPの最大伝送速度は20.5Mビット/秒と有線のブロードバンドに匹敵する。これに対して現在のPHSは最大800kビット/秒である(PHS高度化通信規格「W-OAM typeG」を使って，基地局回線が光IP化されている場合)。実に20倍以上も高速になる。
WILLCOM CORE XGPはPHSの1.9GHz帯よりも高い2.5GHz帯を利用する。この帯域は2007年12月に総務省が「広帯域移動無線アクセスシステム(BWA)」として割り当てたものである。具体的には帯域幅30MHz(2545M～2575MHz)がウィルコムに割り当てられた。
この30MHzのうち，WILLCOM CORE XGPでは当初のシステム帯域幅として10MHzを使う。システム帯域幅とは，一つの基地局が使う帯域幅のことで，伝送速度を決める基本スペックとなる。XGPではPHSの300kHzと比べて約30倍にも拡大したことになる。さらにXGPでは高速化のための新しい変調方式として，256QAM(quadrature amplitude modulation)を追加している。
次にシステム側のポイントを紹介しよう。複信方式は，PHSと同じTDD(time division duplex)を採用している。複信方式とは，上りと下りの通信を多重する方式のことで，主にTDDとFDD(frequency division duplex)がある。TDDは時分割複信とも訳され，上りと下りで同じ周波数を時間で分割して使う方式だ。XGPでPHSゆずりのTDDを採用しているのは，無線通信の品質を向上させるスマート・アンテナ技術と親和性が高いからだ。
多元接続方式は，PHSのTDMA(time division multiple access)に加えて，XGPでは新たにOFDMA(orthogonal frequency division multiple access)を組み合わせている。多元接続方式とは，通信リソースを分割して複数のユーザーに割り当てる方式のこと。OFDMAはXGPのほか，モバイルWiMAXやLTEでも採用され，今やモバイル・ブロードバンドを実現する技術としては不可欠なものといえる。OFDMAでは，システム帯域幅を複数のサブキャリア(副搬送波)に分割し，さらにそのサブキャリアを複数束ねた単位でユーザーに割り当てる。XGPでは，このOFDMAにTDMAを組み合わせることで，通信リソースを周波数方向と時間方向でそれぞれ分割する。分割した最小単位を「PRU」(プル)と呼び，PRUを単位として通信リソースを柔軟にユーザーに割り当てる。PRUの具体的な割り当て方については今後の連載で解説する。
