1. あらまし

Twitterで「無線モバイル勉強会」を見つけて参加しました。

明日の無線モバイル勉強会は、基地局ができるまで、とインフラシェアリングの話をします
— omusubi (@omusubi5g) November 15, 2022

基地局って、柱・アンテナ・無線⇒電気信号変換・蓄電池など色々構成要素があるんだな。と大変勉強になりました。

次回の題材が未定だったので、かねがえが 11/30 9:30〜　「ワイヤレス固定電話」をエントリしました。
0AB-Jの固定電話を電話線（銅線）から、無線に置き換えるワイヤレス固定電話について、総務省委員会の資料・3GPP標準を眺めながらかいつまんでみました。
また、＋αで少し細かめの構成も妄想してみました。

2. ワイヤレス固定電話の背景

・NTTの提供する電話のうち加入電話（≠ひかり電話）は、メタルケーブル（銅線）を使っています。
・銅線も物質なので、経年劣化するため、定期的な交換（再敷設）が必要になります。
・特に、山間・離島でお客さんが少ないエリア（18ユーザ/1平方km）は、再敷設が大変です。
・そういうところは、携帯電話の無線を使おう。

図1 出典　[9]総務省　ユニバーサルサービス政策委員会（第24回）　ワイヤレス固定電話概要　より

2.1 前提知識

2.1.1. 移動網・固定網

世の中には、固定網と移動網がある。だいたい似たような構成。
・移動網：スマホ - 基地局 - コア網 - 電話サーバ
・固定網：電話端末 - HGW - 加入者ビル - コア網 - 電話サーバ

図2 出典　[16]より

図3 出典 [17]より

2.1.2. 技術の世代交代

・移動網：　4G⇒5G
・固定網：　PSTN⇒IP

図4 出典 [15]より

図5 出典 [17]より

モバイルと固定を横に並べるとこんな感じ。

図6

箱の名前も書くとこんな感じ。

図7

ワイヤレス固定電話は赤いところに端末があるが、電話番号は固定の0A-J番号。

図8

3. ワイヤレス固定電話　概要

3.1. 議論の発端

「IoT普及に対応した電気通信設備に係る技術的条件」の2つの検討課題のうちの１つ。
もう一つは、ローカル5G・クラウド・MECの品質確保の技術基準。

3.2. 特徴

　提供エリアは、僻地に限られるが緊急通報、FAXもできるし、品質・信頼性も確保。

図9 出典[9]より

3.3. 提供方法

　モバイル網を経由して、NGNのSIPサーバに接続

図10 出典[9]より

3.4. 接続構成　妄想

　FAXが大変そう。　詳細は5.3章へ

図11

3.5. 他の電話サービスとの違い(かねがえの妄想含む）

ワイヤレス固定電話は、東西のメタル電話ユーザを、山間・離島だけに限り、無線で収容に事業者都合で切り替える。

4. 参考文献

5.詳細

5.1. 議論の発端

「IoT普及に対応した電気通信設備に係る技術的条件」の2つの検討課題のうちの１つ。
・ワイヤレス固定電話と、ローカル5G・クラウド・MECの品質確保の技術基準。

課題①あまねく全国に提供される電話の、アクセス区間を無線にした提供手段の効率化。に関する品質、技術基準。

図5-1 出典[12]　 IPネットワーク設備委員会（第58回）令和2年6月4日　より
課題②ローカル5G、クラウド、MEＣの責任分界点、信頼性確保。

図5-2 出典[12]　 IPネットワーク設備委員会（第58回）令和2年6月4日　より

5.2. ワイヤレス固定電話の特徴

5.2.1. 技術基準

　アナログ電話、メタルIP電話、0A-JIP電話、携帯電話と比較すると、だいたい固定電話と一緒。

図5-3 出典[12] 総務省 IPネットワーク設備委員会（第58回）令和2年6月4日　より

5.2.2. 提供範囲

・提供エリアは超限定的（全体の1%)の山間離島地域。

図5-4 出典[9]

5.2.3. 緊急通報、FAX、開通試験ができる

図5-5　[9] 総務省　ユニバーサルサービス政策委員会（第24回）　より

5.2.3.1. 緊急通報

緊急機関からのコールバックをつながりひゃすくする5つの機能を実現。

図5-6 出典[14]

5.2.3.2. FAX

固定網内でFAXのモデム信号（音）を画像に変換して、データとしてターミナルアダプタに送る。

図5-7 出典[7] 総務省　ワイヤレス固定電話検討作業班第6回より

5.2.3.3. 開通試験

モバイル事業者と監視拠点間で連携。

図5-8 出典[7] 総務省　ワイヤレス固定電話検討作業班第6回より

5.3. 接続構成（かねがえの妄想含む）

総務省の委員会にNTT東西が提出した資料を見ると、「モバイル網を経由して、NGNのSIPサーバに接続」

上記の[9] 総務省の絵だと、モバイル網とSIPサーバ間がどんな感じか想像できません。

そこで、下記の標準通りのアーキテクチャ（左が携帯会社、右が固定回線会社）と見比べて、もう少し中を妄想してみましょう。

図5-9 出典[9]

5.3.1. 緊急通報

5.3.1. 参考（前提知識）普通の音声通話(VoLTE)とローミング　S8HR

例えば、日本で契約した端末を海外に持っていく場合。
・緊急通報は、ローミング先(Visited網)の緊急機関につながる。
・普通の通話(一般呼)は、契約元（Home網）を経由してつながる。
・データは、S-GWからP-GW（S8参照点）を通って、Internetにつながる。

図5-10
詳細は[11]のドコモテクニカルジャーナルを読むのがおすすめです。

標準を踏まえワイヤレス固定電話のつなぎ方を妄想すると、ローミングっぽいつなぎ方と、電話の転送っぽいつなぎ方の2つが考えられます。

5.3.2.1. 案1 ローミングっぽいつなぎ方

モバイルコア（LTE）から、ワイヤレス固定電話のSIPサーバにつなぎます。赤字がワイヤレス固定電話の追加機能（想定）。
3GPP標準通りだと、
・緊急通報は、ローミングの場合もVisited網(左側)から直接緊急機関につなぎに行ってしまいます。
・緊急通報の時に、位置情報どう渡すか難しそう。
・一般呼は、ローミングの標準通り、Home網のSIPサーバ経由でつながります。

図5-11

5.3.2.2. 案2 転送電話っぽいつなぎ方

図5-12 出典
ぱっと見、緊急呼も一般呼も同じような経路でよさそうに見えますが、発側でIMS間を中継するような動作をする標準はありません。

どちらの案もちょっと大変そうですね。

5.3.2. FAX

次に携帯では提供されていないFAXを考えてみましょう。
FAXは、携帯電話のIMSでは提供されていないので、無線TAでデータに変換されるようです。

図5-13 出典
データから音声FAXへの変換が非常に面倒くさそうですね。

6.他の電話サービスとの違い　

　携帯電話、ひかり電話、050電話、おうち電話
　ワイヤレス固定電話は、携帯電話でできないFAXと、おうち電話でできない0AB-J番号による緊急通報ができます。
　～更新予定～

おわりに

公開情報を調べて、頭の体操に、箱を置いて、線を書いてみました。
線を結ぶのは簡単ですが、結んだ線の上を流れる信号や、そもそもその線物理的/NW的ににどう結ぶのとか、色々考えることがあって大変そう。

以上