2020-09-06
楽天 Link は IP 電話ですよ！
あるサイトで、「Rakten Link は IP電話じゃあないよ！」と勘違いされた記事をみました。
一瞬「楽天 Link」と「Rakuten Link」は違うもの（？）と考えましたが（笑）。
この方はなぜこのような勘違いをされたのか。
「IP 電話」の定義を誤解されていると思います。
推定ですが「IP 電話とは、050 で始まる電話」と勘違いされているのではないでしょうか。
NTT 東西の「ひかり電話」も IP 電話ですが、この方はこれも「IP 電話じゃあないよ！」とおっしゃるのでしょうか。
「IP 電話とは IP を使った SIP プロトコルによる電話」が正しい定義です。
楽天 Link は RCS ベースですが、RCS 自体は IP 上で動作しており、楽天 Link は携帯番号で発着信できるようにした IP 電話なのです。
RAN（Radio Access Network：携帯電話・無線網）かどうかは IP 電話定義には関係ありません。
「ひかり電話」は「0ABJ 型電話番号 による IP 電話」ですが、楽天 Link は「携帯電話番号による IP 電話」です。
0ABJ 型 IP 電話は 総務省で 050 IP 電話よりも品質基準が高く定められていますので、通話品質は一定水準を保ってサービスされる必要があります。
楽天 Link は 0ABJ 型 IP 電話と、050 IP 電話の中間に位置する品質と思われます。
総務省に向けては IP 電話である、とし、ユーザーに向けては 0ABJ 型 IP 電話と同等、という扱いを便宜的に使い分けているのではないでしょうか。
これは、これまで 携帯電話型 IP 電話が国内にはなかったことから総務省の規制（規定）が追いついていない状況だと考えます。
ですが、いずれ 0ABJ 型 IP 電話並みの規定が定められるのではないでしょうか。
ともあれ 楽天 Link は IP 電話ですよ！
2020-09-04
WiFi6（11ax）対応の TP-Link 中継機 RE505X の性能を検証
親機である AX50に続き、WiFi6（11ax）対応の中継機である RE505X の性能を検証してみました。
RE505X の仕様は次のようになっています。
11ax / ac / n / a 5 Ghz：1201 Mbps
11n / g / b 2.4 Ghz： 300 Mbps
RE505X は 中継機 / 11ax 子機 / ブリッジモード（アクセスポイント）の３つの使い方ができます。
１．中継機モードは親機に WiFi 接続した場合です
２．子機モード
中継機モードの １形態なのですが、LAN でデバイスを接続すると
そのデバイスは 子機モードになります。
現時点では 11ax 子機デバイスは PCIe 接続タイプしかありませんが、
RE505X を使用すると LAN 接続できるデバイスならば 11ax 子機として
動作が可能になります。
３．ブリッジモードはルーター側から LAN で接続した場合です
今回の検証では、３項以外の転送性能を測定しました。
測定は例によって iperf3 を使います。
次のような結果となりました。
親機と中継機の間を WiFi5（11ac）で接続の場合と、WiFi6（11ax）で接続した場合について検証しています。
iperf3 での転送性能では 11ax 接続の方が １〜２割程度、速くなっています。
しかしながら、インターネット下り速度の方は 11ac 接続の方がわずかばかりですが速いという逆の結果になっています。
何回か測定しましたが、傾向は変わりません（不思議です）。
中継機と MacBookAIr は 11n / 5GHz で、２ ストリーム / 最大 300 Mbps ですので、これが関係しているかも知れません。
いずれにしろ、子機モードでは ６ m 以上離れて 500 Mbps 以上を確保できます。
子機モード時のインターネット下り速度も 300 Mbps 近くでています。
ルーターへの LAN 接続時で 710 〜 740 Mbps ですから、かなりの速度といえます。
11ac ドングルでも買ってきて 11ac での検証をしてみるといいかも知れません。
なお、RE505X の WiFi6 は ５GHz のみとなっていて、現在のファームウェアでは【ブリッジモード】時に 11ax 設定ができません（モード選択メニューにでない）。
TP-Link のサポートによれば、UI のバグで「a / n /ac 混在」モードで 11ax も機能するということで、次期ファームウェアで改修する、としています。
本来は「a / n / ac / ax 混在モード」と「ax のみ」も選択できるようにするべきです。
（AX50 はそのような設定方法になっています）
2020-09-03
WiFi6（11ax）対応の TP-Link AX50 の WiFi 性能を検証
再検証結果を後ろに追記しています。
当初検証では WiFi は低性能、という結果でしたが、結論的にいえば、大変に高性能な機種だ、ということです。
TP-Link の WiFi6（IEEE 802.11ax）対応機である、
「デュアルバンド AX3000 WiFi6 Archer AX50（以下 AX50 と表記）」
と WiFi6 対応中継機である、
「デュアルバンド AX1500 WiFi6 中継機 RE505X（以下 RE505X と表記）」
を入手しましたので、まずは AX50 について WiFi 性能を検証してみました。
RE505X の中継性能は引き続いて検証し、結果は別記事で報告します。
速度測定は 5 GHz で検証しています。
AX50 のカタログ性能は次のとおりです。
11ax / ac / n / a 5 Ghz：2402 Mbps
11ax / n / g / b 2.4 Ghz： 574 Mbps
WAN / LAN ポートはすべてのポートが １GbE 対応です。
測定は純粋な性能値を得るために下記構成で Lubuntu PC をサーバーとし、MacBookAir 2012 をクライアントとして iperf3 を使って 実施しました。
インターネット接続性能は環境以外に外的要因にも左右されますから、何を測定しているかがあいまいになってしまいます。
iperf3 ならば、AX50 を介したサーバーとクライアント間の転送性能を高精度に測定できます。
なお、MacBookAir 2012 は 11ac 未対応につき 11n / 5GHz での測定なっています。
したがって、２ ストリーム 最大 300 Mbps 以上にはなりません。
LAN（LAN アダプター経由）性能は、家庭内 LAN を iperf3 で測定して 922 Mbps です。
AX50 と MacBookAir は 距離 １/５/１０m の３つの場合を測定し、比較のために AX50 の位置に WXR1900DHP3 を設置した場合の測定結果も記載します。
----------【測定結果】----------
AX50 の LAN ポートの基本性能値は次の結果が得られています。
性能値は 940 Mbps 前後です。
家庭内 LAN の性能値が 922 Mbps ですから、若干速度が速いのは サーバーとクライアントを同じ AX50 のポートに接続したためでしょう。
AX50 の LAN ポートは １GbE なので、11ax/５GHz の仕様上の最大速度である 2402 Mbps はそもそもでません。
次の表は iperf3 測定結果をまとめたものです。
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| ※ 速度単位は Mbps |
参考測定値として、距離 ５ｍ で Ookla Speed Net での測定値を載せています。
iperf3 よりも若干のスピード低下がみられます。
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| WXR1900DHP3 |
 | |
| AX50 |
参考までに iMac 2019 を LAN 接続時のインターネット性能値は、次のような測定値になっています。
下り速度は 概ね 710 〜 750 Mbps / 上り速度は 概ね 92 〜 93 Mbps です。
 |
| LAN 接続時 |
この検証結果をみる限り、11n での性能値は WXR1900DHP3 の方が優れており、AX50 はさほどの性能ではないことがわかります。
11ac や 11ax は測定可能な機器を入手した際に改めて測定したいと思います。
11ax エントリー機としてはまぁまぁなのですが、気になることがあります。
WiFi 性能値も決していいとはいいがたいのですが、それよりも非常に速度不安定で大きなフラつきがあります。
iperf3 は １秒ごとの転送性能を出してくれるのですが、例えば ５ｍ 距離で 10 秒間に 64.4 〜 122.0 Mbps と、フラつきます。
ひどいときは 1 Mbps 以下になることさえあります。
どのような設定をしてもこの不安定さがなくなりません。
「エアタイム フェアネス機能」をオンにすると安定するようなことを TP-Link では謳っていますが、オンでもオフでも不安定さはなくなりません。
WXR1900DHP3 にはこのようなフラつきはありません。
TP-Link の巷での評判でも「遅さ」と「フラつき」が報告されています。
構造的な問題があるように思います。
WiFi 設定も WXR1900DHP3 ほどにはきめ細かくはありません。
その割には AX50 は近距離でもアンテナ配置の影響を大きく受けます。
WXR1900DHP3 は ｖ６プラスルーターとしては非常に問題がありますが、WiFi-AP としての動作は安定しています。
我が家では 各部屋に WiFi-AP としてほかに WG1200xxn を複数台設置していて、どこにいてもスマホで 100 Mbps 以上を確保できていますので、困る状況ではないのですが。
【 2020-09-03 追記 】
ルーター側からの LAN ケーブル接続を、これまで AX50 の WAN ポートにしていました。
が、これを LAN１ ポートに差し替えてみましたら、何ということでしょう、フラつきがなくなりました。
これに伴い、１ｍ 距離での速度も 180 Mbps 前後 と、WXR1900DHP3 と遜色のないスピードになりました。
試しに WXR1900DHP3 を LAN ポートに差し替えると今度はこっちがフラつくようになり、スピードも極端に低下しました。
つまり両者はルーターからの LAN ケーブルを WAN / LAN ポートのいずれに差し込むかで真逆の結果を示していることになります。
リンク速度も 11n / 2 ストリーム の 最大 300 Mbps も、フラつきがなくなりました。
以上のことから AX50 は、ほかの距離の場合ももう少し速度アップするのではないでしょうか。
再検証してみます。
[ 2020-09-04 再検証結果です】
劇的に改善しました。
 |
| ※ 速度単位は Mbps |
 |
| AX50 |
WXR1900DHP3 と同等以上という結果です。
また、距離が離れても速度低下が少なく、１m と ５m ではほとんど差異がありません。
さらに、10 m でもこの速度は大変いい速度です。
AQUOS sense3 による AX50 からの距離 6.3 m でのインターネット速度は次のような数値です。
リンク速度は 390 Mbps となっています。
その後、いろいろ調べてみましたら TP-Link のルーターをブリッジモードで使用の場合は、
１．ルーター側からの LAN ケーブルを WAN ポートに差し込んだままにする機種
Deco シリーズなど
２．ルーター側からの LAN ケーブルを LAN ポートに差し替える機種
旧機種
というようになっているようです（TP-Link のホームページを探した情報）。
しかしながら、AX50 についてはどちらのポートに差し込むのが最適かの言及はないようです。
これは極めて残念なことです。
本来は「高性能」なのに WAN ポート差し込みだと「速度不安定」「低速度」などという「不名誉」な状態になってしまうからです。
結果的に、11ac / 11ax での性能にも期待が持てます。
WAN ポート差し込みだと「まったくオススメできません」となるところ、LAN ポート差し込みだと「非常にオススメできる」となります。
AX50 をブリッジモードで使う場合は必ず「LAN ポート差し込み」で使用してください。
ルーターモードの場合の WiFi 性能が気になってきました（？）
2020-08-12
携帯通話料金の仕組み
楽天 UN-LIMIT 加入者への電話を事例に、携帯電話料金がどのように請求されるかを示します。
楽天 UN-LIMIT は携帯電話からの発信の場合「楽天Link」と「標準電話アプリ（VoLTE）」のどちらかに着信しますが、どのケースがそれぞれどちらのアプリに着信するかも示します。
１．３キャリア契約者（ドコモ/au/SB）が 楽天 UN-LIMIT へ電話の場合
通話料はキャリアの収入になります。
カケホーダイなどのプラン加入者の場合は、発信者への通話料請求はありませんが、接続料支払いは発生します。
この場合はキャリア間の接続は IBCF（Inter-connection Border Control Function）を介した IP 接続ですから、楽天 Link に着信します。
逆のルート（発信者が 楽天 Link で着信者が他キャリアの携帯電話）は、発信者・着信者ともに通話料請求はありませんが、相手キャリアへの接続料支払いは発生します。
２．MVNO 加入者が 楽天 UN-LIMIT へ電話の場合
【 携帯電話会社A の MVNO】
（Prefix 電話ではなく、携帯電話番号そのままで発信の場合）
発信者が Prefix 電話を利用しない場合は ２０円／３０秒 の通話料が請求されます。
この場合、MVNO は携帯電話会社A に対して回線卸料金を支払います。
差額の ６円／３０秒 が NVMO の収入になります。
この回線卸料金は長らく １４円／３０秒 で据え置かれていて、総務省はもっと安くせよ、といっていますが、キャリア側は拒否しています。
いずれ荒療治されて卸料金は下がると思われます。
日本通信とドコモ間のこの卸料に対する紛争が一つの目安になるでしょう。
この場合はキャリア間の接続は １項と同様に IBCF を介した IP 接続ですから、楽天 Link に着信します。
３．MVNO 加入者が Prefix 電話で 楽天 UN-LIMIT へ電話の場合
【 携帯電話会社A の MVNO】
（MVNO が自前で Prefix 電話設備を持っている場合）
この場合は携帯電話会社からの回線卸料金請求はありません。
Prefix 電話設備を MVNO が自前で用意した場合は卸料金は発生せず、接続料支払いだけが発生します。
発信者への請求が１０円／３０秒でも MVNO は ７〜５.２円／３０秒 が収入になります。
Prefix 電話の場合は POI（Point Of Interface）経由での接続ですから、楽天Link では着信できず、標準電話アプリ側（VoLTE）に切り替えて着信します。
この切り替えに 約１０秒間、発信者側は無音になり、その後で呼び出し音が鳴ります。
呼び出し音が鳴り始めると同時に着信側には着信音が鳴り始めます。
４．MVNO 加入者が Prefix 電話で 楽天 UN-LIMIT へ電話の場合
【 携帯電話会社A の MVNO / Prefix 電話事業者は MVNO とは別】
（発信者が MVNO とは別の Prefix 電話事業者を利用の場合）
３ 項との違いは、 発信者が MVNO とは異なる Prefix 電話事業者と契約して、これを使って通話した場合です。
この場合は契約している Prefix 電話事業者から通話料請求されます。
Prefix 電話事業者は、接続料を支払います。
発信者への請求が１０円／３０秒でも Prefix 電話事業者 は ７〜５.２円／３０秒 が収入になります。
MVNO には通話料収入はありません。
たとえば、「楽天でんわ」は他の MVNO 利用者でも Prefix 電話契約 をできるようにしています。
この場合も ３項と同様、POI 経由での接続ですから、楽天Link では着信できず、標準電話アプリ側（VoLTE）に切り替えて着信します。
この切り替え時の、発信者側の無音は ３項と同様です。
2020-07-27
モバイル通話の仕組み・概要
携帯電話網に於ける通話は ３G による通話と VoLTE による通話に大別されます。
VoLTE が主流になりつつある現在、従来の ３G 通話との互換性も維持しなくてはなりません。
また、今後 ５G になってくると VoNR（VoLTE の ５G 版）も対応する必要がありますが、 ３G／４G または ４G／５G のいずれかになると思われ、３世代に渡る互換性ではないと思われます。
【 ３G での通話・CS（Circuit Switched Network：交換網）方式 】
CS 接続は STM-POI を通じて行われます。
コアネットワークにある MGW を経由して通話先の事業者へ SS7（共通線信号 No.7）を通じて IP に似た Point Code で接続されます。
SS7 は宛先電話番号が管理されている交換機を特定し、そこに向けてトランクを張ります。
交換機同士は SS7 にて接続制御され、これをトランクと称しています。
一旦トランクが確立されると、エンドツーエンドの電話線を通じて通話ができる仕組みです。
これは IP 網に於ける DNS と IP 通信に似ていて、前者が「トランクを張る相手を特定する」ことに相当し、後者が「通話」そのものという感じです。
交換網の方が古いわけですから、そもそも Internet の 原型である ARPAnet が SS7 ライクな仕組みを作ったということでしょう。
このとき 番号が MNP されている場合は現在の番号管理事業者に再接続されます。
接続によりトランクが張られ、AMR-NB（Adaptive Multi-Rate Narrow Band）
コーデックで通話できるようになります。
【 ４G での通話・VoLTE 方式 】
一方 VoLTE は現在各キャリア間で相互接続の仕組みが確立されており、VoLTE 同士は IP ベースの接続で、SIP プロトコルが使われます。
発呼側が VoLTE の場合は ENUM によって接続先を判断し、接続先の IBCF に対して SIP INVITE（発呼）します。
相手端末側も VoLTE の場合はそのまま VoLTE 接続されますが、端末側が 非VoLTE の場合は、CS フォールバック によって 3G での接続に変更されます。
VoLTE 通話時は AMR-WB または AMR-WB (EVS) による広帯域・高品質通話になりますが、CS フォールバック された場合は VoLTE の広帯域・高品質通話ではなく AMR-NB での通話品質になります。
固定電話網など STM-POI を通じて発呼されてきた場合、MGW にてメディア変換して
CS 接続または VoLTE 接続になります。
端末が 非VoLTE の場合は CS フォールバック による ３Gでの接続となり、AMR-NB での通話品質です。
端末が VoLTE 対応されていれば VoLTE 接続になりますが、通話品質は STM 回線品質に依存のため、AMR-NB 品質です。
VoLTE のプロトコル・スタックは次のようになっています。
図の中で eNodeB の Bearer 部分は「携帯電話網・４G」そのものです。
今後は STM-POI から IP-POI に移行されつつありますので、固定電話網を含めて IP 接続に一本化されていきます。
純粋に交換機インタフェースの「黒電話用」にはモデムでラスト・ワンマイルが対応される見込みです。
実際のコアネットワークでの処理はハンドオーバーや、ローミングなど、もっと複雑な処理がなされていますが、概念的にはここで記載した内容で大まかな理解の一助にしていただきたいと思います。
以上の仕組みを理解いただくと「楽天 UN-LIMIT」の姿が見えてきます。
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