図 ホワイトスペースデータベースの操作画面イメージ(NICTの発表資料から)
図 ホワイトスペースデータベースの操作画面イメージ(NICTの発表資料から)
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 独立行政法人の情報通信研究機構(NICT)は2012年5月24日、地上テレビ放送周波数帯(470M~710MHz)において、無線機がインターネット上に設置されたホワイトスペースデータベースに問い合わせ、その結果に基づいて運用周波数を設定し、通信を開始することが可能な無線通信ネットワークの実証実験に成功したと発表した。

 NICTは、開発技術について「通信の混雑や電波干渉により、十分な通信速度が得られない無線システムのトラフィックをホワイトスペースにオフロード(負荷分散)することができ、激増するモバイルトラフィックを収容する無線通信環境の実現が期待できる」と位置づけている。

 ホワイトスペースとは、「放送用などある目的に割り当てられているが、地理的条件や時間的条件などによって、ほかの目的にも利用可能な周波数帯」を指す。例えば放送用(一次利用)に割り当てられている470M~710MHzについて、放送に干渉を与えないことを前提に、その場所・時間で利用できる周波数を探し、他の目的で利用(二次利用)できるようにしようという考え方である。

 NICTは今回、既存無線局(一次利用者)と周波数の二次利用者との間の干渉レベルを自動計算し、その場所で二次利用が可能な周波数の情報を提供する「ホワイトスペースデータベース」と、そのデータベースに問い合わせた周波数に設定変更してブロードバンド通信を行う「無線基地局」および「端末」を開発した。

 さらに、それらのホワイトスペースデータベースと無線基地局・端末を統合し、地上テレビ放送周波数帯(470MHz~710MHz)において、一次利用者に影響を与えない周波数を自動的に選択して無線通信を開始できることを実証実験により確認したという。

 今回開発したデータベースは、「IETF PAWS」で議論されているドラフト仕様に準拠したプロトコルにより、無線基地局からの問い合わせに応答する。データベースには、複数の利用可能チャネルの計算方式を組み込んで切り替えて使用できる。また、米国FCCが公表している規格のほか、不足しているアルゴリズムにNICTが提案しているものを加えて設計しているという。

 図はホワイトスペースデータベースの操作画面イメージである。左は、東京タワーおよび伊豆大島から送信されたテレビ放送の放送エリアを米国FCC基準により計算した結果。右は、利用者が指定した位置(横須賀)における利用可能チャネルを模擬情報に基づき同基準により判定した結果である。

 今回開発した無線基地局は、決定された周波数を用いて無線メッシュネットワーク技術により基地局間を自動接続し、広範な地域に通信インフラを構築する機能も有している。

 NICTは、日本の地形や利用形態の特徴に基づき、ホワイトスペースを算出する方式を検討しており、今後その提案方式の性能を評価していく予定。また、開発した技術が広く実用化されるように、国際標準化活動を行うとともに、無線機の小型化・省電力化を検討し、技術移転を積極的に進めていく方針。なおこの実証実験システムは、5月24日に慶應義塾大学日吉キャンパスで開催された電子情報通信学会ソフトウェア無線研究会で発表された。

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