Wi-Fi通話

Wi-Fi通話はVoWiFiとも呼ばれ、^[1]は、携帯電話ネットワークが提供する基地局の代わりに、Wi-Fiを使用したIPネットワーク上で行われる携帯電話の音声通話とデータ通話を指します。^{[2]この機能を使用すると、互換性のある端末は、}ブロードバンドインターネットを備えた無線LAN（Wi-Fi）ネットワークを介して通常の携帯電話通話をルーティングし、必要に応じて2つのネットワーク間の接続をシームレスに切り替えることができます。^{[3]この機能は、} Unlicensed Mobile Access（UMA ）としても知られるGeneric Access Network（GAN ）プロトコルを使用します。^{[4] [5]}

本質的に、GAN/UMA は、携帯電話のパケットを、 GSM / GPRS、UMTSなどの無線ではなく、インターネット経由でネットワーク アクセス ポイントに転送することを可能にします。「GAN コントローラー」(GANC) ^[5]と呼ばれる別のデバイスが、このデータをインターネットから受信し、塔のアンテナから来ているかのように電話ネットワークに送ります。電話は、GANC のPoint of Presenceに直接無線接続されているかのように、携帯電話から発信または受信することができ、ネットワーク全体から通話は見えなくなります。^{[6]これは、携帯電話のカバー範囲が狭く、他の形式の}インターネット アクセスが利用できる場所、特に自宅やオフィスで役立ちます。 ^{[2]このシステムはシームレスな}ハンドオフを提供するため、ユーザーは、塔から塔へ移動するときに携帯電話ネットワークが提供するのと同じ見えやすさで、携帯電話から Wi-Fi へ、そしてまた携帯電話から Wi-Fi へ移動できます。^[3]

GAN システムはインターネット経由で機能するため、UMA 対応の携帯電話はインターネットにアクセスできる場所であればどこからでもサービス プロバイダーに接続できます。これは特に旅行者にとって便利です。世界中のどこからでもプロバイダーの GANC に接続して自宅のサービス エリアに電話をかけることができるからです。^[要出典]ただし、これはインターネット接続の品質に左右され、帯域幅が限られていたり遅延の大きい接続ではうまく機能しない可能性があります。家庭やオフィスでのサービス品質(QoS) を向上させるために、一部のプロバイダーは UMA パケットを優先する特別にプログラムされたワイヤレス アクセス ポイントも提供しています。^{[7] Wi-Fi 通話のもう 1 つの利点は}、同じネイティブ通話クライアントを使用してインターネット経由でモバイル通話を行えることです。WhatsAppやSkypeなどのサードパーティのVoice over IP (VoIP) クローズド サービスは必要なく、代わりに携帯電話事業者に依存します。^[8]

GAN プロトコルは、モバイル音声、データ、マルチメディア ( IP マルチメディア サブシステム/セッション開始プロトコル(IMS/SIP)) アプリケーションを IP ネットワーク上で拡張します。最新世代のシステムは、 AppleやSamsungを含む多くの端末メーカーによってVoWiFiと名付けられており、 T-Mobile USやVodafoneなどの通信事業者もこれに追随しています。^{[要出典]このサービスは、IMS、IPsec、} IWLAN、ePDGに依存しています。

オリジナルのリリース 6 GAN 仕様では、GANC からモバイル コア ネットワーク (MSC/GSN) への 2G (A/Gb) 接続がサポートされていました。現在^{[いつ? ]、}すべての商用 GAN デュアル モード ハンドセットの展開は 2G 接続に基づいており、すべての GAN 対応デバイスはデュアル モード 2G/Wi-Fi です。ただし、この仕様では、マルチモード ハンドセット操作のサポートが定義されています。したがって、この標準では 3G/2G/Wi-Fi ハンドセットがサポートされています。最初の 3G/UMA デバイスは、2008 年後半に発表されました。

一般的な UMA/GAN ハンドセットには、次の 4 つの動作モードがあります。

• GERANのみ: セルラーネットワークのみを使用する
• GERAN推奨: 利用可能な場合はセルラーネットワークを使用し、そうでない場合は802.11無線を使用する
• GAN優先: アクセスポイントが範囲内にある場合は802.11接続を使用し、そうでない場合はセルラーネットワークを使用します。
• GANのみ: 802.11接続のみを使用する

いずれの場合も、携帯電話は最初に電源を入れると GSM セルをスキャンして、位置エリアを決定します。これにより、通信事業者は通話を最も近い GANC にルーティングし、適切な料金プランを設定し、既存のローミング契約に準拠することができます。

2007 年末に、GAN 仕様が拡張され、GANC からモバイル コア ネットワーク (MSC/GSN) への 3G (Iu) インターフェイスがサポートされるようになりました。このネイティブ 3G インターフェイスは、デュアル モード ハンドセットと 3Gフェムトセルサービス配信に使用できます。GAN リリース 8 のドキュメントでは、これらの新機能について説明しています。

UMA は、ほとんどの場合、デュアルモード GSM/Wi-Fi サービスに関連付けられますが、実際には、IP およびパブリック インターネットを介してオペレータのモバイル コア (音声、データ、IMS) のサービスとアプリケーションを拡張するための一般的な方法を提供する「汎用」アクセス ネットワーク テクノロジです。

GAN は、モバイル コア (GANC) から IP 経由でさまざまなデバイス/アクセス ポイントへの安全で管理された接続を定義します。

• フェムトセル: GAN 標準は現在、フェムトセルからモバイル コア ネットワークへの安全で管理された標準化されたインターフェイスを提供するために使用されています。最近^{[いつ? ] Kineto、NEC、Motorola は、フェムトセル (「}ホーム ノード B 」または HNBとも呼ばれる) を研究している 3GPP 作業グループに、その標準の基礎として GAN を提案する共同提案を発表しました。
• アナログ端末アダプタ (ATA): T-Mobile US はかつて @Home と呼ばれる固定回線 VoIP サービスを提供していました。^[9] Vonage と同様に、消費者は固定電話番号を T-Mobile に移行できます。その後、T-Mobile はその番号をアナログ電話アダプタに関連付けます。消費者は ATA を自宅のブロードバンド ネットワークに接続し、IP アクセス ネットワーク経由で固定番号への通話を受信し始めます。このサービスは 2010 年に廃止されましたが、以前の加入者は「継続利用」されました。^[10]
• モバイル VoIPクライアント: 消費者は PC でテレフォニー インターフェイスを使い始めています。アプリケーションは、移動中にテレフォニー サービスに低コストで簡単にアクセスする方法を提供します。現在、モバイル オペレータは UMA 対応のモバイル VoIP クライアントを使用して同様のサービスを提供できます。クライアントは、加入者の既存のモバイル サービスへのミラー インターフェイスを提供します。モバイル オペレータにとっては、サービスをコンピューターに拡張できるようになり、消費者にモバイル サービスの別の使用方法を提供できます。

UMA は、通信事業者とベンダー企業のグループによって開発されました。^[11]最初の仕様は 2004 年 9 月 2 日に公開されました。その後、これらの企業は、3GPP の作業項目「Generic Access to A/Gb インターフェース」の一部として、 3rd Generation Partnership Project (3GPP) に仕様を提供しました。2005 年 4 月 8 日、3GPP は 3GPP Release 6 の Generic Access to A/Gb インターフェースの仕様を承認し、システムの名前を GAN に変更しました。 ^{[12] [13]しかし、} GANという用語は3GPP コミュニティ以外ではほとんど知られておらず、マーケティングではUMAという用語の方が一般的です。^[要出典]

運送業者の場合:

• GANは、デッドゾーンをカバーするために高価な基地局を設置する代わりに、通信事業者が低コストの802.11アクセスポイントを使用してカバレッジを拡大することを可能にします。自宅の加入者は非常に良好なカバレッジを享受しています。^[14]
• さらに、GANは、一般的なタイプの通話を削除し、比較的低コストのインターネット経由でオペレータにルーティングすることで、GSMまたはUMTSスペクトルの混雑を緩和します（つまり、ネットワークはGANを介して他のインフラストラクチャに本質的に便乗することができます）。^[14]
• GAN は、インターネット サービスも提供するネットワーク オペレーターにとって意味があります。オペレーターは、一方のサービスの売上を活用してもう一方のサービスを宣伝し、両方のサービスを各顧客に請求することができます。^{[引用が必要]}
• T-Mobileなど、他の通信事業者も 802.11 ホットスポットのネットワークを運営しています。これらの通信事業者は、これらのホットスポットを活用して容量を増やし、人口密集地域でより優れたカバレッジを提供できます。
• 通信事業者はサービス料金の多くを負担せず、インターネットと Wi-Fi 接続を提供する側がインターネットへの接続料金を支払い、実質的には加入者からの通話ルーティングにかかる​​高額な部分を負担する。しかし、通信事業者は通常、通話に Wi-Fi を使用する顧客に、こうした節約分を料金の引き下げという形で還元することはない。^[要出典]

購読者の場合:

• 加入者は通信事業者の基地局やカバレッジの展開能力に頼らないため、自宅や職場などのカバレッジデッドゾーンの一部を自分で解決することができる。 ^[14]
• GANは国際ローミング時に低料金を提供することが多い。^[14]
• GANは現在、GSMと802.11を統合したサービスで、単一の番号、単一の端末、単一のサービスセット、およびすべての通話に単一の電話帳を使用する唯一の商用技術です^{[15] 。}
• GANはIPと携帯電話の通信範囲間でシームレスに移行できます。対照的に、サードパーティのVOIPとデータ電話を介した通話は、大容量データ通信範囲を離れると切断されます。^[14]

• 加入者は、このサービスを利用するために、Wi-Fi/UMA 対応の携帯電話にアップグレードする必要があります。
• 携帯電話が Wi-Fi から標準のワイヤレス サービスに切り替わるとき、またはその逆のとき (携帯電話が Wi-Fi の範囲内または外に移動するため)、通話が切断されやすくなります。この問題の程度は、使用する携帯電話によって異なります。
• UMAは、ある種の干渉を受けやすい異なる周波数を使用する可能性がある。
• 利点を享受する前に、接続設定 (認証の詳細など) を提供するためのセットアップが必要になる場合があります。加入者にとっては時間がかかり、追加のサポートが必要になる場合があります。サポートのコストは、携帯電話会社よりも高くなる可能性があります。ネットワーク管理者は、ユーザーが電話に適切な設定を入力するのを支援するよう求められる場合があります (ネットワーク管理者は、その設定についてあまり知らない場合があります)。
• 複数の信号（UMA/Wi-Fiとプロバイダーの基地局が使用する信号の種類の両方）をサポートする携帯電話は、追加の回路/コンポーネントが必要になるため、特に製造コストが高くなる場合があります。
• これには、Wi-Fi 信号を提供するネットワークのリソース (およびそのネットワークが使用されるときに利用される間接ネットワーク) が使用されます。帯域幅が使い果たされます。一部の種類のネットワーク トラフィック (DNS や IPsec 暗号化など) はネットワークによって許可される必要があるため、これをサポートすると決定すると、ネットワークのセキュリティ (ファイアウォール) ルールに関する要件が課される場合があります。
• モバイルで GAN/UMA を使用するには、WiFi モジュールを有効にする必要があります。これにより、GAN/UMA (および WiFi) を無効にした場合と比較して、バッテリーの消耗が早くなり、通話時間とスタンバイ時間の両方が短くなります。
• UMA は、 GPS /補助 GPS を使用する携帯電話ベースのE911では動作しません。通常、この問題は、加入者がモバイル設定、キャリアが提供するアプリまたは Web サイトを介してキャリアに固定のプライマリ アドレスを登録することで解決されます。
• QoS保証なし。インターネット (および拡張によりほとんどのホーム ネットワーク) はベスト エフォート配信モデルで動作するため、ネットワークの輻輳によって通話品質が影響を受ける可能性があります。通常、ゲーム、高解像度ビデオ、または P2P ファイル共有が利用可能な帯域幅を奪い合うため、加入者のホーム ネットワークで問題になります。一部のネットワーク機器では、VoIP プロトコルの QoS を有効にすることでこれに対処できますが、ほとんどの UMA が IPsec over UDP で実行されるため、ネットワークの観点からは基盤となるプロトコル (IMS/SIP) が不透明になり、複雑になります。ハンドセットは、IPsec トラフィックを内部的に別のWMMクラス (AC_VO など) に優先させることで、この問題を軽減できます。これには、加入者のネットワークの残りの部分 (ほとんどのホーム WiFi ルーター/アクセス ポイントのように完全に統合されていない場合) も、このようなトラフィックを受け取り、他のバルク/遅延に敏感なトラフィックよりも優先させる方法を知っている必要があります。

最初のサービスは、2005年秋にBTがBT Fusionで開始した。このサービスは、3GPP以前のGAN標準技術に基づいている。当初、BT Fusionは、 Motorolaの携帯電話でBluetooth経由のUMAを使用していた。2007年1月からは、Nokia、Motorola、Samsungの携帯電話で802.11経由のUMAを使用し、 ^[16]「Wi-Fiモバイルサービス」としてブランド化された。BTはその後、このサービスを中止した。

2006年8月28日、TeliaSoneraは「Home Free」と呼ばれる802.11ベースのUMAサービスを初めて開始しました。^[17] このサービスはデンマークで開始されましたが、現在は提供されていません。

2006年9月25日、オレンジは英国ではシグナルブーストとしても知られる「Unikサービス」を発表しました。^{[18] [19]}しかし、このサービスは英国では新規顧客には提供されなくなりました。^[20]この発表はこれまでで最大規模であり、英国、フランス、ポーランド、スペイン、オランダのオレンジのモバイル加入者6000万人以上を対象としています。

シンシナティベルは米国で最初のUMA導入を発表しました。^[21] 当初CB Home Runと呼ばれていたこのサービスにより、ユーザーはシンシナティベルの携帯電話ネットワークから自宅の無線ネットワークやシンシナティベルのWiFiホットスポットにシームレスに移行できます。その後、Fusion WiFiにブランド名が変更されました。

これに続いて、2007年6月27日にT-Mobile USがサービスを開始しました。 ^[22] T-Mobileのサービスは、当初「Hotspot Calling」という名前で、2009年に「Wi-Fi Calling」にブランド名が変更され、ユーザーはT-Mobileのセルラーネットワークから802.11xワイヤレスネットワークまたは米国のT-Mobile HotSpotにシームレスに移行できます。

カナダでは、FidoとRogers Wirelessの両社が、それぞれUNOとRogers Home Calling Zone（後にTalkspotにブランド名を変更し、さらにWi-Fi Callingにブランド名を変更）という名前でUMAプランを2008年5月6日に開始しました。^[23]

オーストラリアでは、GANはVodafone、Optus、Telstraによって導入されている。^[24]

2015年4月10日以降、英国のEE顧客は、当初はNokia Lumia 640、Samsung Galaxy S6、Samsung Galaxy S6 Edge端末でWi-Fi通話を利用できるようになりました。^[25]

2016年3月、Vodafone NetherlandsはVoLTEとともにWi-Fi通話のサポートを開始しました。^[26]

2016 年秋以降、Telenor Denmark のお客様は、4G (VoLTE) ネットワークとのハンドオーバー機能を含む Wi-Fi 通話 / Voice over Wi-Fi をご利用いただけるようになりました。これは、Samsung および Apple の複数の端末でご利用いただけます。

AT&T ^[27]とVerizon ^[28]は2015年にWi-Fi通話を開始する予定です。

業界団体UMA Todayは、すべての通信事業者の活動と携帯電話の開発を追跡しています。

2015年9月、南アフリカの携帯電話ネットワークCell Cは、南アフリカのネットワーク上でWiFi Callingを開始しました。^[29]

2024年11月、ベルギーの携帯電話ネットワークVooはベルギーのネットワーク上でWiFi Callingを開始しました。^[30]

GAN/UMAは、無免許スペクトルを使用して携帯電話をGSMネットワークに接続できるようにする最初のシステムではありません。DECTのGIP/IWP規格は同様の機能を提供しますが、基地局からGSMネットワークへのより直接的な接続が必要です。デュアルモードのDECT/GSM電話が登場しましたが、これらは通常、DECT/GIPを実装した電話ではなく、GSMハンドセットが組み込まれた機能的なコードレス電話でした（または、見方によってはその逆）。これは、GIPをサポートするDECT基地局をGSMネットワークにアドホックベースで接続するための適切なインフラストラクチャが不足しているためです。^[31]

GAN/UMA はインターネットを使用して GSM ネットワークへの「ラスト マイル」接続を提供するため、DECT/GIP が直面していた大きな問題を解決します。GIP が実用的な標準として登場していたら、アイドル時の DECT テクノロジの低電力消費は GAN に比べて有利だったでしょう。^{[引用が必要]}

通信事業者が、インターネット経由でホーム ネットワークに接続するタワーを使用するマイクロ セルやピコ セルを展開することを妨げるものは何もありません。いくつかの企業が、まさにそれを実現するフェムト セル システムを開発しました。このシステムは「本物の」GSM または UMTS 信号をブロードキャストし、802.11 テクノロジを必要とする特別な端末を必要とせずに済みます。理論上、このようなシステムはより汎用的で、802.11 よりも消費電力が少なくて済みますが、その合法性は管轄によって異なり、通信事業者の協力が必要になります。さらに、ユーザーは、最終的にトラフィックを運ぶ DSL またはその他のネットワークに対して料金を支払っているにもかかわらず、携帯電話料金が高くなる場合があります。対照的に、GAN/UMA プロバイダーは、プロバイダーの携帯電話ネットワークから通話する場合、割引料金を請求します。^{[引用が必要]}

• Apple – iPhone 5C、iPhone 5S、iOS 8以降を搭載した新しいデバイス。^[32]一部の通信事業者はすべてのモデルまたはすべてのiOSバージョンをサポートしていない場合があります。
• ブラックベリー– Curve 8320、8520、8820、Curve 8900、Pearl 8120および8220、Bold 9700、Bold 9780、Torch 9800、Blackberry 9105、9300、Blackberry Bold 9900（OS 7.1搭載）^[33]
• Google Nexus 5X、Nexus 6P、すべてのGoogle Pixelスマートフォン
• HTC – Touch 3G、^[34] T-Mobile Shadow 2009、T-Mobile myTouch 4G（myTouch HDと呼ばれることもある）、^[35] T-Mobile G2（ビルド1.22.531.8 OTAアップデート以降）、Desire S、^[36] Wildfire S、Sensation 4G、Amaze 4G、HTC One、HTC One S
• ファーウェイ– U8651T ^[37]
• LG -KE520、KF757(3G)、GT505、Optimus One、^[38] LG Optimus Me
• モトローラ– DEFY、^[39] Z6w
• ノキア^[40] – 6300i、6301、6301b、6086、6136、7510、E73 Mode、E5、C7 Astound、Lumia 521、^[41] Lumia 925、^[42] Nokia 1、およびWiFi通話が有効になっているその他の低価格の携帯電話（必要に応じて無料のサードパーティ製「アプリ」を介して）
• サジェム– my419X
• サムスン^[43] – SGH-T339、SGH-T409、SGH-T709、SGH-T739 (Katalyst)、T336、P250、P260、P270 (3G)、T-Mobile の Galaxy S SGH-T959、Galaxy SII から S5 (VoLTE のみ)、Galaxy S6 以上 (VoLTE + Wifi 通話 (一部の市場))
• ソニー・エリクソン– G705u (3G)

• Linksys WRT54G シリーズ#WRT54G-TM、WRTU54G-TM、および WRTU54GV2-TM
• Westell – ルーター付き UltraVoice UMA ターミナル アダプター

• Android – Android Oreo以降、Google はベース OS にIMS機能を提供するために「キャリア サービス」アプリケーションを組み込んでいます。他のベンダーは独自の IMS アプリケーションを実装する場合があります。

• IP マルチメディア サブシステム
• IEEE802.21 規格
• IEEE802.11r の仕様
• IEEE802.11u の
• MoIP (曖昧さ回避)
• WLAN経由の音声
• LTE 経由の音声

• 3GPP GAN 仕様 43.318、3GPP GAN 仕様 44.318