≪1≫1000倍ものブロードバンドをどう実現するか
■ ウィルコムが次世代PHS（XGP：eXtended Global Platform）を開発していると聞きますが、どのようなシステムなのでしょうか。また、どのような動機からなのでしょうか？
近 義起氏
（ウィルコム 取締役
執行役員 副社長）
近 詳しくは後ほどお話するとして、大まかな枠組みとその動機について最初にお話しいたしましょう。説明に入る前に、当社のプロフィールを図1に示します。もともと、なぜ今、次世代PHSを新しく設計しなくてはならないのか、というのは、図2に示すことに尽きるのです。結論から言いますと、ブロードバンドの容量は、携帯電話と比較して大変大きく、約1000倍の容量が必要とされるからです。
具体的には、図2の左側に携帯電話（セルラーフォン）の容量を示しています。仮に、携帯電話を1ヵ月に3時間利用（音声は圧縮技術により8kbpsと仮定）したとすると、
〔8kbps×3時間/月〕÷8ビット（バイト）＝約10Mバイト/月
となり、10Mバイト/月の容量が必要になります。
一方、ADSLやFTTHのブロードバンドの場合、平均的なユーザー（加入者）1人当たりが利用する容量は、ADSLで 月に5〜6Gバイト程度、FTTH（光ファイバ）で月に10Gバイト程度の容量を使用しているといわれています。すなわち、平均的なユーザー1人がダウンロードなどに使用する情報量、すなわちブロードバンドの容量（FTTH：10Gバイト/月）は、携帯電話（10Mバイト/月）の1,000倍ぐらいの容量が必要とされるのです（10Gバイト/月÷10Mバイト/月＝1000倍）。
さらに、インターネットのトラフィックは毎年20％強の伸びでどんどん増えています。
そのようなことを考えると、ざっと考えてワイヤレスでも有線系並みのブロードバンドを実現するには、現在の1,000倍の容量をもつ、ワイヤレス・ブロードバンド・システムをつくる必要があるのです。これが一番の大きなポイントです。だれも言わないことですが、みなさん「速度が速い」と大容量だと思いますけれども、それがワイヤレスの場合はイコールではないのです。電波の場合、周波数の容量は速度とユーザー数の掛け算になっているのです（周波数の容量＝伝送速度×収容するユーザー数）。したがって、1人当たりが大きい容量をとれば収容できる（接続できる）人数が減ってしまうのです。そこが一番の問題なのです。一方で、周波数の容量を1,000倍に上げる技術というのはあるのかというと、それは非常に難しいのです。
≪2≫マイクロ・セル方式で100倍以上を実現
■ その容量のところをもう少しわかりやすく、説明していただけますか。
近 義起氏
（ウィルコム 取締役
執行役員 副社長）
近 携帯電話のシステムというのは、図3の1番左に示すように、基本的にはこういうセル（図3の例は4つのセル）をつくって空間を埋めているわけです。基本的に、通常は図の赤いセルで使用している周波数と同じ周波数は、干渉しあうので、他の3つのセルの中では使えないというようになっているわけです。しかし、少し離れたセル（例：図3の0.7に位置している2つの赤いセル）では電波が弱まっているので、同じ周波数を繰り返して使う（再利用する）ことが可能になり、同じ電波が再利用されているのです。少し離れると向こうの電波が小さくなって、こっちの電波が強いからお互いに干渉せずに使えるわけです。こういう繰り返しをやっているのです。何波で繰り返すかは、いろいろ方式によって違うので、数は一概には言えないのです〔注：CDMA（符号分割多元接続）の場合は、符号多重方式なの基本的には周波数（リソース）はどこのセルでも繰り返して使用可能であるが、同一符号はやはり、隣接セルでは利用できない〕。
近 そこで、お客さんをたくさん収容しようとする場合、セルが大きい（マクロ・セル）基地局の場合、一定エリア内で1人しか同時に通信できなかった場所でも、セルを半分に分割し、2つの基地局を作れば2人同時通信できるようになります。更にそれぞれを2つに分割すれば4つのセルができるので4人同時通信できるようになるのです。これはシンプルで分り易い原理と思います。
これが、図3のマクロ・セル（セル半径が500m〜2km程度）とマイクロ・セル（セル半径が数十m程度）の基本的な違いです。このほかに、CDMAやOFDMなど最新の技術を使用して容量を多くしたりして、高速化するなどの改善していくことを併せてやるのですが、実は、技術による改善にはある種の限界があるのです。これが通信の基本定理といわれる「シャノンの定理」です。
