CDMA2000 1x EV（HDR）はなぜ安い？──HDRの仕組み（2/3）

データに特化したHDR

　CDMA2000 1xEV-DOは，もともとはQualcommがHDRとして開発していたもの。2000年10月に「1xEV-DO」「IS-856」として承認された。2001年10月にはITUでも正式承認される見込みだ。

　データに特化すると共に，HDRが意識したのは以下の3点だったという。

ある程度のハンドオーバー

これまでのcdmaOneネットワークとシームレスに利用

1つの端末でcdmaOneと両方利用

　HDRでは，これまでのcdmaOneと端末やネットワークの互換性を保つため，RF部はこれまでのcdmaOne端末のものと共通化している。「（HDRでは）その上で流すスキームを効率化する」（前田氏）

　端末側でみれば，ベースバンドチップを交換するだけでHDRに対応できるわけだ（7月23日の記事参照）。端末も基地局も新規に設備を作らなければならないW-CDMAに比べると，大幅なコストダウンが期待できる。

電波状況に応じて回線の太さを変える

　HDRでは，下り方向と上り方向で通信方式を大きく変えている。上り方向ではCDMA2000 1xとほぼ同じ方式を使うが，下り方向は以下のような工夫によってデータ転送速度を高速化している。

一定のデータレートを保証するのではなくベストエフォート

全体のスループットを最大化するスケジューリング

基地局のパワーは常に全開

音声通信だけに必要なオーバーヘッドは切り捨て

　CDMA2000 1xなどでは端末と基地局の間の通信速度を保証するが，HDRでは「電波状況に応じて変調方式を変える」（前田氏）。簡単にいえば，電波状況がいいときは高速で，悪いときは遅くなるということだ。

　さらに，データを送る際には“送りやすい端末から優先して送る”ということをやっている。端末は「1秒間に600回の割合で自分の電波状況を基地局に送信」（前田氏）しており，電波状況のいい端末から優先してデータを送る。電波状態の悪い端末は，“電波が強くなったら送るね。または，電波が強い端末に送り終えたらじっくりと送るね”というわけだ。

　この仕組みをQualcommでは「スケジューリング」と呼んでいる。これによってユーザーが多いほど基地局1つ当たりのスループットも向上し，平均600Kbpsといわれるスループットを実現できる理由の1つとなっている。

　もちろん，電波状況の悪い端末がいつも後回しにされるわけはなく，「これまでのサービスの実績と現在可能な転送レートの比で，次に送信するユーザーを割り当てる」（前田氏）というアルゴリズムの工夫によって，不公平感のない送信を行うようになっている。

　またcdmaOneではユーザーの電波状況によって“電波状況のいいユーザーには送信出力を弱く”するというパワーコントロールを行って，すべてのユーザーの回線品質を保証していた。しかしこれには「パワーコントロールをやるのでマージンを見ておかなくてはいけない」（前田氏）というデメリットもある。

　HDRではパワーコントロールをいっさいやらず，基地局は常にフルパワーで動く。マージン部分がないため，高効率を実現できたという。

　さらに，下り方向はハンドオーバー（用語）を行わず，コントロールのための無駄なパワーを使わないようにしている。また処理に時間がかかるため，遅延が許されない音声通話では使えなかったコーディングも，HDRでは利用している。

cdmaOne（IS-95）とHDRのパワー（縦軸）と時間（横軸）で見た概念図。実はHDRの下り方向は，PDCなどでも用いられているTDMA（時分割多元接続）を使う。そのためパワーコントロールも必要ない。通常のTDMAと異なるのは，スロットを平均的にではなく，電波状況に応じて割り当てる「スケジューリング」を行っていることだ。HDRの上り方向は，CDMA2000 1xとほぼ同じ方式を使っているという（拡大画像）

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