無線LAN(Wi-Fi)サービスの提供エリアを低コストで拡大する技術「メッシュネットワーク」の実用化が進んでいる。FMC（Fixed Mobile Convergence）の鍵として、通信事業者が採用の動きを見せる一方で、自治体による、広域のWi-Fiインフラ構築の動きも出てきた。メッシュネットワークの最新動向を解説する。
メッシュネットワーク技術とは
通常のWi-Fiでは、アクセスポイント（AP）毎に必ず有線バックボーンとの接続が必要である。APと同数必要となる有線バックボーンの敷設コストが、公衆Wi-Fiサービスの提供エリア拡大のネックとなっていた。
Wi-FiのAP間を無線で接続する技術が、メッシュネットワーク技術である。AP間が無線で繋がれば、有線バックボーンの敷設数はAP数よりも少なくて済む。トラヒックをAP間で適切にルーティングし、環境が変化しても常に安定したスループットを維持するソフトウェア技術が実用化の鍵となる。
左図：通常のWi-Fi （６つのAPに対して、有線バックボーンも6本必要）
右図：メッシュネットワーク（６つのAPに対して、有線バックボーンは1本）
トロポス・ネットワーク社
2002年頃、メッシュネットワークのブームがあり、各国の通信機器ベンダや通信事業者がWi-Fiサービスに取り組んだ。しかし、結局実用レベルには達せず、事業化は実現されずに終わった。
ところが、メッシュネットワーク技術の実用化に成功した企業が現れた。米国トロポス・ネットワーク社である。同社は2004年末時点で8カ国に40社の代理店を持ち、顧客数は150を越える。2005年には、日商エレクトロニクス及び住友電設と代理店契約を結び、日本への進出を果たした。導入実績としては、ミネソタ州チャスカ市の事例が有名である。
ミネソタ州チャスカ市では、Wi-Fiによる住民向けのISPサービスを提供している。25平方キロメートルのエリアに、トロポス社製のAPを230設置しているが、バックボーンに接続しているAPはそのうちの36である。1ヶ月15.99ドルのISPサービスには、サービス開始後1ヶ月間で住民の3割以上が加入したという。
メッシュネットワークの原理
メッシュネットワークの原理は、簡単に言えば、「伝言ゲーム」である。あるAPが話すのを隣のAPが聞き、それをさらに隣のAPに伝える。バックボーンに接続したAPに辿り着けばゴールである。
APは、思い思いに話すので、声が届く範囲のAPが同時に話すと聞き取れない。小学校で、生徒が思い思いにしゃべっている、騒々しい教室のようだ。
この騒々しい教室でも、「伝言ゲーム」はできる。しかし、小学生時代、「伝言ゲーム」をやったときには、もっと違った話し方をしていたのではなかったか？例えば耳打ち？
もうひとつのメッシュネットワーク技術
「伝言ゲーム」では、まわりにも聞こえる声を出す必要はないし、その声が、かえってほかの伝言を妨害してしまう。伝言は、それを伝える相手にだけ聞こえればよい。
「指向性アンテナ」を用いて、これをメッシュネットワークで実現できる。隣接するAP間を、対向する指向性アンテナで繋げば、周りのAPと干渉せずに通信できるため、周波数の利用効率が増す。また、同じ出力でも、指向性アンテナの方が、AP間の距離を長くとることができる。
この技術を実用化した企業がある。トロポスの最大のライバル、ベルエア・ネットワーク社である。
ベルエア・ネットワーク社
ベルエア・ネットワーク社は、カナダの無線LAN機器ベンダーである。
ベルエアの製品BelAir200には、8本の指向性アンテナがあり、最適の方向のアンテナを自動的に選択する。周波数の有効利用により、他社のメッシュネットワーク製品と比較して、5倍から10倍の帯域が得られるという。
指向性アンテナなど幾つかの技術要素で、ベルエアはトロポスに勝っている。ベルエア社の製品が広域サービスで実用に耐えることが実証されれば、トロポスを越えて普及する可能性も高い。指向性アンテナの自動制御が鍵である。
今後の動向
免許不要の無線LANがアクセス回線として利用できるので、通信事業への参入が容易になる。既存のキャリアにとっては脅威であるが、アクセス回線を獲得するチャンスでもある。NTTコミュニケーションズやフュージョンは既にトロポス製品を導入済みである。VoWiFiによる通話が実用化すればNTTドコモなど携帯電話事業者への影響は大きい。
今後、メッシュネットワークは、Wi-FiだけでなくWiMAXとも組み合わされる。トロポスやベルエアは製品化を目指しており、両社ともWiMAXフォーラムに加盟している。
また、今回は紹介しなかったが、ノーテルやファイアタイドなどは日本に進出しつつある。今後、FMC市場や自治体ネットワーク市場でどの企業が勝ち残っていくのか、興味深いところである。
データリソースは、「メッシュネットワーク」についての情報を提供する調査レポートをお取り扱いしています。
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Mesh Networks:Moving From Ad Hoc to Mesh Networks （米国 インスタット社)
メッシュネットワークの未来（１）トロポスvs.ベルエア