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LTE-Advanced 市場をめぐるキャリア各社のネットワーク戦略と基地局市場展望

― 5Gのプレ・マーケットとしてのLTE-Advanced関連設備投資予測と各社のネットワーク戦略 ―

 

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ROAホールディングス
ROA Holdings
2015年9月¥150,000 (税別)¥150,000 (税別)
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サマリー

本レポートの紹介
 
本レポートは、モバイルキャリア各社のネットワーク戦略を分析し、RAN市場を中心にLTE-Advancedネットワークの形成・発展過程を明らかにして、5Gへの道筋を予測するものだ。 LTE-Advanced市場には、700MHzや3.5GHzなど新周波数帯域が加わるが、大部分が既存局に併設されるため、新たに建設される局数は少なくなる。結果的に設備投資規模は抑制され、基地局関連市場は縮小していくと予想される。その一方でモバイルデータトラフィックは年率1.5倍以上で増加するとの予測もある。 そうした中で、C-RANやキャリアアグリゲーションと言った5Gにつながる技術が展開されていく。従って、LTE-Advancedこの市場を分析すればその先の5G市場も見えてきた。その意味で特に、LTE-Advanced市場は、5Gのプレ・マーケットとして非常に大きな意味を持っていると言える。 本レポートでは様々な角度からLTE-Advanced市場を分析しました。そして、各社のRANを中心としたネットワーク構成が2015年から2020年までどのように変化するかというシナリオ分析を行い、その結果として基地局の無線機ベンダシェアがどのように変化するかを予測している。
 


 

レポートサマリー
 

エグゼクティブサマリー

2. LTE-Advanced関連投資の予測
2.1. 2018年度までは設備投資は減少傾向
 
モバイルキャリア3社の設備投資は、2012年度の1兆7,000億円をピークに減少に転じ、2014年度は1兆4,800億円となった。この減少傾向は、5Gの設備投資が始まる2019~2020年度頃まで続き、2018年度には1兆1,000億円にまで落ち込むと予想される。
 
2015年度から2019年度までの5年間はLTE-Advanced(4G)関連投資が主体となる。そのLTE-Advanced投資の具体的な内容は、RAN投資に限定すれば、700MHzや3.5GHzと言った追加周波数帯への投資、さらには既存の周波数帯を含めたキャリアアグリゲーション投資、C-RAN投資などである。
 
LTE-Advanced投資、および追加周波数の投資は抑制傾向にあり、しかも追加周波数は併設局で対応するため、マクロセルの新局は減少する方向だ。代わりに、データオフロード対策として無線LANや2.5GHz帯のTD-LTEの活用が重要性を増すと予想される。
 
各社とも設備投資の削減計画の背景には、歯止めがかからないARPUの低落傾向がある。音声トラフィックは無料アプリの影響によって右肩下がりで減少している中で、頼みのデータARPUもスマートフォンの頭打ちで伸び悩みが顕著となり、総合ARPUは低落傾向が予想される。その結果、利益確保のためのひとつの手段として設備投資を抑制せざるを得ない状況となっている。
 
 
(出典:2014年度までは各社IR、2015年度以降はROA予測)
 
 
 
 
 
2.2. 各社のネットワークRAN収容力とモバイルデータトラフィック
 
日本のモバイルデータトラフィックは、ここ数年でスマートフォン、タブレッットの爆発的な普及によって急増している。総務省の調査によると1加入当たりの月間延べのモバイルデータトラフィックは、2010年12月237MBであったが、2014年12月には7.5倍の1,772MBに達している。
 
ドコモもモバイルデータトラフィックが2010年~2013年の4年間で約7.3倍増加(年率約1.64倍)したと公表しており、総務省の結果と伸長率がほぼ符合している。このようなモバイルデータトラフィックの動きは、特定のモバイルキャリアばかりでなく、シスコの調査結果を見ると世界的に共通した傾向であると言える。
 
 
 
モバイルデータトラフィックは、トラフィック量が増加しているだけではなく、都市部など局所的トラフィックの集中といった特徴がある。今後も通信デバイスの多様化(M2M、IoT、ウェアラブル等)により、トラフィックの増加傾向が続くのは間違いない。
 
ただ、今後のトラフィックの増加率をこれまでと同様に考えるのは問題がある。トラフィック急増の背景には、スマートフォンの急激な普及が挙げられるが、そのスマートフォンの販売が2014年から頭打ちの傾向が見られる。それを反映して、総務省の調査でも2014年末の1加入当たりの月間延べのモバイルデータトラフィックは、対前年比の伸長率が133.5%と23.3ポイントも落としている。年率1.3倍という伸長率は、まだ高い水準にあるが、それ以前の2倍や1.6倍の時に比べれば急激に鈍化していると言える。スマートフォンの頭打ち傾向を受けて、今後のモバイルデータトラフィックの伸長率は、徐々に鈍化していくと予想される。
 
さらに、もうひとつのトラフィックの抑制要因としては、月間7GB、3日間で1GBといった通信速度制限の存在がある。現状は、UQCを除けばすべてのモバイルキャリアが何らかの通信速度制限を実施しており、これがWiFiや2.5GHz帯へのオフロードの導線となっている。
 
モバイルキャリア各社のトラフィック収容力は、各周波数帯の基地局数をベースに総セクタ数と総帯域幅、さらに最大の通信速度を掛けて算出したものだ。従って、実効速度から見れば収容力の数値はかなり割り引く必要があるが、すべて同じ条件で比較しているので、経年の傾向や3社の比較を分析する上では問題はない。また、キャリアアグリゲーションによって、40%程度の容量増加の効果が得られると言われているが、この影響についても考慮していない。
 
2013~2014年度から、各社とも大幅にトラフィック収容力がアップしたのは、LTE化の影響である。特に、ドコモは豊富な帯域すべてにLTE化を積極的に進めた結果、FD-LTEのトラフィック収容力では他社を大きく引き離している状態が明らかだ。
 
しかし、KDDIやソフトバンクは、急増するトラフィック対策としてグループ会社が運用する2.5GHz帯のTD-LTEネットワークに大きく依存している。ドコモを基準にモバイルデータトラフィックのグラフをRAN収容力のグラフにギリギリ収容できるように設定すると他社の収容力はまだ余裕があると言える。
 
(トラフィック収容力を厳密に分析する場合、トラフィックが逼迫している都市部やピークトラフィックといった視点が必要だ。ここでは各社のRANの特徴とデータ・トラフィックの相関を浮彫りするひとつの指標として利用したに過ぎない。)
 

 

3. 各社のネットワーク戦略と5G市場の展望
3.1. 各社のネットワーク戦略
 
C-RAN構築が5Gのひとつの前提となるが、現在最もC-RANの構築が進んでいるのは、ドコモとソフトバンクグループのWCPだ。
 
現状でドコモの基地局の80%は光張り出しで構成されている。光張り出しは、C-RANに近いコンセプトであり、ドコモでは2003年と早くからC-RANを導入、運用してきたと言える。これをさらに発展させてより緻密なサービスエリア作りを目指したのが「高度化C-RAN」だ。
WCPは、2.5GHzのTD-LTEをC-RANと同じコンセプトの「クラウドRAN」で運用している。このネットワークに3.5GHzが併設され、2.5GHzとのCAによって1Gbps超の高速サービスを提供する計画である。
 
おそらく2020年度から提供される5Gサービスは、ドコモは「高度化C-RAN」、ソフトバンクは「クラウドRAN」に乗っかると予想される。KDDIはC-RANの構築では遅れを取っており、5GのためにはどこかのタイミングC-RANに移行しなければならない。おそらくは、cdma2000の巻取りと並行してC-RANの構築を進めると予想される。
 
5Gは既存の4Gのネットワークの中に構築されるため、4Gとの協調が不可欠である。つまり、制御局において4Gと5GのBBU同士は接続され、ユーザーから見ればひとつのネットワークとして機能する。こうした4Gと5Gとの協調関係は、4Gの無線機ベンダのシェアが5Gにも大きく影響することを意味する。5Gの無線機の基本的な仕様は3GPPで標準化されるが、それが異ベンダ間の互換性を保証するとは言えない。
 
5GのRRUとBBUとのインタフェースはともかく、4Gと5GとのBBU同士の接続は、同じベンダでないと無理だろう。4G市場で上位を占めるファーウェイ、エリクソン、ノキアネットワークス等は、そのフットプリントを活かして5G市場でも優位に立つと予想される。
 
 
3.2. 大きく変わる可能性がある無線機市場シェア
 
2014年度末における屋外局無線機の稼働台数(セクタ数)ベースのベンダシェアは、3キャリアすべてに無線機を提供しているノキアネットワークスが40%のシェアを持ちトップに立っている。そして、旧ワイモバイルを含めソフトバンクグループに高いシェアを持つエリクソンが続き、その後にNEC、富士通といった国内ベンダが並ぶが、供給先はドコモに限られている。サムスン電子もUQCを含めたKDDIグループのみに無線機を提供している。
 
現状の4Gの無線機市場は、ドコモ以外はBBUとRRU間のインタフェースであるCPRIにおいてベンダ互換性がないため、本来ならば東名阪とそれ以外といったある程度まとまったエリア単位でベンダを統一する必要がある。このため大きなシェア変動が起こりにくい市場構造だと言える。
 
しかし、KDDIはマクロセルをノキアネットワークス、ピコセルをサムスン電子といったネットワーク層によってベンダが異なる。また、ソフトバンクは度重なるM&Aの結果、周波数帯域によってベンダが異なっている。
 
こうした状況は、今後キャリアアグリゲーションやC-RANを展開する上で障害となるため、700MHzや3.5GHzといった新規の周波数帯域の導入をきっかけに既存の無線機のスワップを含めてネットワークの再編の可能性を孕んでいると言える。
 
従って、2018年度の各社の無線機ベンダシェアは、2014年度と比較してドコモのベンダシェアはほとんど変化しないが、KDDIとソフトバンクのベンダシェアは大きく変わるかもしれない。2018年度におけるベンダシェア予想は、700MHzや3.5GHzといった新帯域の動向によっていくつかのシナリオが描けるだろう。
 
本レポートでは可能性の高い2つのシナリオを予想した。ひとつは、現状40%近いシェアを持つトップベンダであるノキアネットワークスがシェアを落とし、代わりにサムスン電子やエリクソンがシェアを伸ばすシナリオ(A)だ。もうひとつは逆にノキアネットワークスが現在のシェアを足場にさらに強固するというシナリオ(B)である。
 
 

 

 

NEC,富士通といった国産無線機ベンダは、現在グローバル市場では全く存在感がない。国内市場でもほとんどドコモ頼りの状態である。しかし、無線機を構成するデバイス技術では海外ベンダに引けをとらないはずだ。事実、富士通は国内市場でノキアネットワークスやエリクソンにRRUをOEM供給している。従って、製造ベースではRRUのトップベンダは富士通だと言える。
 
このことは国産無線機ベンダのひとつの方向性を示しているとは言えないだろうか?すでに4G市場では無線機ベンダの勢力地図は固まっており、国産ベンダが入り込む隙はないように見える。
 
しかし、米スプリント社のTD-LTE網のスモールセルをエリクソンやノキアネットワークスではなく、新興勢力のエアースパン社がほぼ独占したことを見れば、まだまだ国産無線機ベンダにとっても市場開拓のチャンスはある。そのための切り札となるのが小型化を実現するためのアンプやアンテナ技術である。
 
5Gの時代になってもBBUやコアネットワークの部分は、4Gネットワークとの連携の必要性から従来のエリクソン、ファーウェイ、ノキアネットワークスといった上位ベンダが圧倒的に有利な立場にあることは間違いない。しかし、もし5GのBBUとRRUのインタフェースが標準化され、ベンダ互換性が確保されれば、国産無線機ベンダに大きな商機が生まれることになる。
 
これは国産無線機ベンダにとって攻めこむチャンスと同時に、逆に海外の有力ベンダだけでなく、エアースパン社のような新興勢力にも攻め込まれることを意味する。特に、国産無線機ベンダの虎の子であるドコモの市場が開放されることになれば、国内の無線機市場は現在とは大きく様相が変わるかもしれない。
 


目次

目次
目次
 
1. 調査概要
 1.1. 調査目的 
 1.2. 調査対象 
 1.3. 調査手法 
 1.4. 調査期間
 1.5. 調査担当

エグゼクティブサマリー

2. LTE-Advanced関連投資の予測 
 2.1. 2018年度までは設備投資は減少傾向 
 2.2. 各社のネットワークRAN収容力とモバイルデータトラフィック

3. 各社のネットワーク戦略と5G市場の展望 
 3.1. 各社のネットワーク戦略 
 3.2. 大きく変わる可能性がある無線機市場シェア

本 編

4. 各社のLTE-Advanced設備投資の戦略 
 4.1. 各社の基地局開設計画 
 4.2. ARPUの動向 
 4.3. 設備投資の動向
 4.4. 各社のネットワーク収容力分析

5. モバイルデータトラフィックの傾向と各社のオフロード対策
 5.1. モバイルデータトラフィックの傾向 
 5.2. オフロード対策 
  5.2.1. トラフィックの半分以上をオフロード 
  5.2.2. キャリアによる公衆無線LANサービス 
  5.2.3. フェムトセルの動向

6. 各社の基地局展開の特徴 
 6.1. 現状の基地局展開 
  6.1.1. ドコモ 
  6.1.2. KDDI 
  6.1.3. ソフトバンク 
 6.2. 各社の700MHz局展開の特徴 
 6.3. 各社の3.5GHz局展開の特徴 
  6.3.1. 各社の基地局構成における3.5GHzのポジシ
  6.3.2. 高度化C-RANの仕組み 

7. フロントホール/バックホールの動向 
 7.1. 重要性が増すフロントホール、バックホール
 7.2. バックホール 
  7.2.1. ドコモのバックホール 
  7.2.2. KDDIのバックホール 
  7.2.3. ソフトバンクのバックホール 

8. キャリア各社のLTE-Advancedネットワー
 8.1. 各社のキャリアアグリゲーション戦略 
 8.2. ドコモのRAN展開の予測シナリオ 
 8.3. KDDIのRAN展開の予測シナリオ
  8.3.1. シナリオA 
  8.3.2. シナリオB 
  8.3.3. エリクソンとサムスン電子によるサイトソリュー
  8.3.4. WiMAX基地局のWiMAX2+への移行方法 
 8.4. ソフトバンクのRAN展開の予測シナリオ 
  8.4.1. シナリオA 
  8.4.2. シナリオB 

9. 5Gの展望 
 9.1. 5Gのコンセプト
 9.2. 5G基地局の展開予測 

10. 無線機ベンダシェアの現状と予想 
 10.1. 無線機ベンダシェアの動向
 10.2. 5Gではドコモの調達ベンダの顔ぶれが変わる
 10.3. ドコモ独自仕様の意義
 10.4. 国産無線機ベンダの将来

Appendix(各社の基地局免許数) 
図表目次
図目次

図 2-1 各社の移動体事業の設備投資額とARPUの予想 
図 2-2 RAN・コアネットワークの推移(3社合計)
図 2-3 2019年までのモバイルデータトラフィックの予測(1加入当たりの月間延べ) 
図 2-4 各社のRAN収容力とモバイルデータトラフィックの推移 
図 3-1 無線機ベンダシェア
図 4-1 各社の特定基地局と4G基地局開設計画 
図 4-2 各社のARPU予測
図 4-3 各社の移動体事業の設備投資額の予想
図 4-4 RAN・コアネットワークの推移(3社合計)
図 4-5 各社のRAN収容力とモバイルデータトラフィックの推移 
図 5-1 1加入当たりの月間延べモバイルデータトラフィックの推移
図 5-2 ドコモのモバイルデータトラフィックの推移
図 5-3 各通信方式のビット単価
図 5-4 2019年までのモバイルデータトラフィックの予測(1加入当たりの月間延べ)
図 5-5 KDDIにおけるデータオフロードの進捗
図 5-6 KDDIのスマートフォン1台あたりのデータ・トラフィックの変化とスマートフォンの浸透率
図 5-7 キャリア各社の無線LANアクセスポイントの推移
図 5-8 キャリア各社の無線LANアクセスポイントの内訳
図 5-9 各社のフェムトセルの局数(2015年4月現在)
図 6-1 ドコモのセクタ数別基地局構成
図 6-2 KDDIの基地局構成
図 6-3 ソフトバンクの基地局構成
図 6-4 Flexi BTSにおけるLTEソリューション 
図 6-5 RBS6102の仕様
図 6-6 RBS6102におけるLTEソリューション
図 6-7 RBS6601におけるLTEソリューション 
図 6-8 各社の700MHz基地局数推移 
図 6-9 AiOタイプのスモールセル(インドア用)
図 6-10 AiOタイプのスモールセル(アウトドア用)
図 6-11 各社の3.5GHz帯の特定基地局数の推移
図 6-12 アドオンセルにおけるスループット
図 6-13 ドコモのC-RANアーキテクチャ
図 7-1 フロントホールとバックホール
図 7-2 D-RANとC-RANのコスト比較
図 7-3 SKテレコムのフロントホールのアーキテクチャ
図 7-4 ドコモのバックホールの構成
図 7-5 各種サービスを収容する統合ネットワーク
図 8-1 ドコモのネットワーク高速化計画と
図 8-2 ドコモにおけるネットワーク構成の変遷
図 8-3 ドコモの高度化C-RANソリューションとそのベンダ
図 8-4 KDDIグループにおけるネットワーク構成の変遷
図 8-5 エリクソンによるKDDIのサイトソリューション
図 8-6 サムスン電子によるKDDIのサイトソリューショ
図 8-7 WiMAX基地局のWiMAX 2+への移行方法
図 8-8 WiMAXの高速化ロードマップ 
図 8-9 ソフトバンクにおけるネットワーク構成の変遷 
図 8-10 RBS6601における700MHzソリューション(旧ワイモバイル) 
図 9-2 5G基地局のポジションニング、および人口密度との相関 
図 9-3 スモールセルの展開イメージ
図 10-1 3グループの無線機ベンダシェアの予想推移(2014-2018年度)
図 10-2 ドコモのベンダシェアの推移(2014-2018年度)
図 10-3 KDDIのベンダシェアの推移(2014-2018年度)
図 10-4 ソフトバンクのベンダシェアの推移(2014-2018年度) 
図 10-5 ドコモの5Gの実験における各ベンダとの協力体制
図 10-6 ドコモのeNodeBの構成とドコモAPI 

表目次

表 4-1 各社の特定基地局開設計画(単位:局)
表 4-2 各社の4G基地局開設計画(単位:局)
表 4-3 各社の周波数帯別の局数予測
表 4-4 各社のARPU予測
表 4-5 各社の帯域別設備投資額の推移(単位:億円)
表 4-6 各社のRAN・コアネットワークの内訳(単位:億円)
表 4-7 各社の総セクタ数(単位:セクタ)
表 4-8 各社の総帯域幅数(単位:MHz)
表 4-9 各社のトラフィック収容力(単位:Gbps)
表 5-1 加入当たりのモバイルデータトラフィックの推移
表 5-2 2019年までのモバイルデータトラフィックの予測(1加入当たりの月間延べ)
表 6-1 ドコモの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-2 ドコモの局形態別人口エリア別局数(単位:局)
表 6-3 ドコモのセクタ数別人口エリア別局数(単位:局)
表 6-4 KDDIの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-5 KDDIの基地局タイプ別人口エリア別局数(単位:局)
表 6-6 KDDIの基地局タイプ別人口エリア別比率
表 6-7 ソフトバンクの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-8 WCPの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-9 旧ワイモバイルの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-10 ソフトバンクの基地局タイプ別局数(単位:局)
表 6-11 マクロ局(3セクタ)の人口エリア別局数(単位:局)
表 6-12 各社の700MHz基地局の開設計画(単位:局)
表 6-13 各社の700MHz基地局の新局数(単位:局)
表 6-14 各社の700MHz基地局の設備投資額(単位:億円)
表 6-15 3.5GHz基地局の用途分類による特徴
表 6-16 各社の3.5GHz帯基地局の開設計画(単位:局)
表 6-17 各社の3.5GHz帯基地局の純増数(単位:局)
表 6-18 各社の3.5GHz帯基地局の設備投資額(単位:億円)
表 6-19 各社の3.5GHz局の対応策
表 6-20 ドコモの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-21 ドコモにおけるマクロ局と3.5GHz局の局数(単位:局)
表 6-22 KDDIの基地局タイプ別人口エリア別局数(単位:局)
表 6-23 KDDIにおけるマクロ局と3.5GHz局の局数(単位:局)
表 6-24 WCPの人口エリア別局数(単位:局)
表 6-25 ソフトバンクにおけるマクロ局と3.5GHz局の局数(単位:局)
表 8-1 各社の3GPPでのCA標準化状況
表 8-2 日本で使用されているLTE周波数帯とそのキャリア
表 8-3 ドコモのCA対象局数(単位:局)
表 8-4 KDDIのCA対象局数(単位:局)
表 9-1 基地局の種類別人口エリア分布(単位:局)
表 9-2 人口エリア別の人口、総面積、人口密度
表 9-3 1k㎡あたりの局数(単位:局)
表 10-1 2014年度の無線機ベンダシェア(セクタベース)
表 10-2 2018年度の無線機ベンダシェア予測(シナリオA)
表 10-3 2018年度の無線機ベンダシェア予測(シナリオB)
表 10-4 グローバル市場での主要ベンダの無線機供給状況
表 1-1 NTTドコモ携帯電話免許数(2015年8月8日現在)単位:局
表 1-2 KDDI携帯電話免許数(2015年8月8日現在)単位:局
表 1-3 UQ Communications携帯電話免許数(2015年8月8日現在)単位:局
表 1-4 ソフトバンクモバイル携帯電話免許数(2015年8月8日現在)単位:局
表 1-5 WirelessCityPlanning携帯電話免許数(2015年8月8日現在)単位:局

 

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