格安SIMでSIMフリー端末に接続問題発生!? 速度が遅くなるのはなぜ!!? IIJmioの中の人たちに聞いてみた！

監修者情報
小川正人（Ogawa Masato）

新聞社が推薦する通信サービスに精通したコンサルタント。QUANTA代表。スマホや格安SIM・ポケット型WiFi・光回線などの通信、モバイルサービスの専門家。大手家電量販店で販売員を行っていたが光回線やモバイルサービスの種類や料金体系の複雑さを痛感。「お客様が最適なプランを選べるようにしたい」との思いからlivedoorの通信サービスメディアサイト「livedoor Choice」に携わる。一時期は通信の実態を経験するために、光回線を3社、スマホキャリア、格安SIMを12社同時に契約していた。2019年には2019年度バリューコマースMVPを受賞。
監修者について（マイベストプロ）

Android 5.0のSIMフリー端末で不具合が発生!?

SIMフリー端末で、通信に関する問題が起きているらしい。しかも特定の機種で発生しているという。情報を整理してみると、

• Nexusシリーズなどのグローバル端末
• Android 5.0または5.1（Lollipop）を搭載した端末

で起きることが多いという。また不具合の内容は、

• ネットワークに接続するのに時間がかかる
• 接続してもLTEではつながらず、3Gになってしまう

といったものになっている。

インターネットサービスプロバイダーの老舗、IIJがこの問題の検証を行っているというので、さっそく取材に伺ってみた。ご存じのとおりIIJは、「IIJmio」というブランド名でMVNOサービスも展開している電気通信事業大手だ。

SIMフリー端末の接続問題について説明してくれたのは、IIJのネットワーク本部 技術企画室 リードエンジニアの大内宗徳氏、担当課長の佐々木太志氏、そしてプロダクト本部 プロダクト推進部 企画業務課 リードエンジニアの堂前清隆氏の3名だ。

さっそくSIMフリー端末の接続問題について訪ねると、やはりユーザーからの問い合わせが増えているそうだ。

「Lollipopが普及し始めたのに合わせて、問題が拡大しているのではないかと思われる状況です。例えば5分ぐらい接続に時間を要するといった不具合ですね（大内氏）」

「不具合を起こしている端末も、技適（技術基準適合）はクリアしているので性能は大丈夫なのですが、実際に問題が起きているようですね（堂前氏）」

こういった状況を踏まえIIJでは、基地局と端末との接続状況を調べ、不具合の原因を探る検証を実施したという。

IIJが行った検証とは？実はMVNOで調査できる範囲はごくわずか

検証の具体的な内容を聞く前に、まず携帯がどのような行程を経てモバイルネットワークにつながっているか、大まかに説明してもらった。主に端末を起動させたときの流れだ。

「通信を行うために、実はかなりのシーケンス（手順）を経ています。まず端末から接続要求が来ると、ネットワーク側は端末内の『IMSI』と『IMEI』をチェックします。これはそれぞれ、ユーザーと端末を識別するためのIDのようなものです（大内）」

このチェックでは、例えば盗難された端末かどうか、といった判断も可能だという。またNTTドコモであれば、自社で販売した端末かどうかを確認しSPモードへの接続を許可するといった作業も行われている。

「その後さらに、SIMの認証やネットワークと端末間のやり取りの暗号化、APN（アクセスポイント名）のサーチ、接続情報の通知、位置情報の取得など、複数のシーケンスが必要となります（大内）」

こういったやり取りが、実は端末の電源を入れたあとに高速で行われているわけだ。しかも単に情報を伝達するだけではなく、“交渉（ネゴシエーション）”が行われているという。

「接続の仕組みは『3GPP』という国際的な標準化団体が規定していて、キャリアも設備メーカーも端末メーカーも、すべてそれに則っています。しかし実際にはバリエーションが多いんですね（佐々木）」

「従って実際には、『どの方式でつなぎますか』といった相談のようなことを端末と基地局が行っているんです。ネゴシエーションと呼ばれていますが、まさにお互いが通信できる方法などを提示して交渉するわけです。その結果、この方法ならマッチするので通信しましょう、ということになるんです（堂前）」

なお、こうしたやり取りは主にNTTドコモなどのキャリアの設備、つまりMNOと端末間で行われている。IIJなどのMVNOが行っているのは「実は最後のところだけなんです。このパスワードは通していいよ、といった部分ですね（堂前）」なのだそうだ。
従ってネゴシエーションの部分を含む接続に関する詳細は、MVNOにとっていわばブラックボックスとなる。

「ブラックボックスではありますが、通信に問題があるというお客様からのお問い合わせがある以上、原因を追求しなければなりません。そこで我々が選んだ方法は、端末内のBasebandチップから制御情報を抽出し、接続シーケンスを調べるといったものでした（大内）」

検証の結果判明した不具合の原因と対処方法

「検証で判明したのは、APNサーチ（どのアクセスポイントが使えるか端末側が探すこと）の不審な挙動です。本来は初期設定時にのみ行われるものなのですが、問題が起きている端末では何度も繰り返されるんです（大内）」

この挙動が確認されるのは、電源や機内モードのオンオフのとき、Wi-Fiからモバイルネットワークへの切り替えるとき、そして移動などで基地局が変わるとき（ハンドオーバー）だそうだ。

「そのたびに数分の間、接続がされない状態になります。またつながってもLTEが使えなく3Gでしか接続できない、といった不具合が発生するんです（佐々木）」

この問題の対策としては、現在契約しているMVNO以外のAPN設定をすべて削除する、という方法が有効だそうだ。また、3Gにしか接続できなくなった場合は、機内モードのオンオフを行うといい。さらに一部の端末では3Gの接続でも不具合が発生しているのだが、その場合は、APNプロトコルを「IPv4/IPv6」ではなく「IPv4」にしておくと状況が改善する（ただし機種によっては削除／変更ができないものもある）。

解決策をまとめると以下のようになる。

1. 現在契約しているMVNO以外のAPN設定をすべて削除する
2. 3Gにしか接続できなくなった場合は機内モードのオンオフを行う
3. APNプロトコルでは「IPv4」を選択する

ただし前述したように、MVNOのIIJが詳細を把握できるのは、ネットワークの一部分だけ。対処方法はわかったものの根本的な解決方法は判明していない。

「先ほど話したように3GPPの規格にはバリエーションがあるので、さまざまな機器間で微妙なずれが起こる場合がある。すると不具合が起きてしまうわけですね。われわれMVNOとしては、不具合を解消できるところは解消し、無理なところは情報としてきちんと提示していく。そうやってユーザーの皆さんに、できるだけ迷惑がかからないようにしていきたいと考えています（堂前）」

通信速度が遅くなることについても聞いてみた

この機会に、日頃気になっていることについても質問をしてみた。それは時間帯や場所による通信速度の変化だ。お昼の時間に遅くなったり、混雑しているところでメールの受信がうまくいかなくなったりするのはどうしてだろう。

「通信速度が遅くなる原因には、2つ理由があります。1つはMNOに起因するもの、もう1つはMVNOに起因するもの。それぞれボトルネックのポイントが違いますね。またエリアなど、ユーザー側への影響も異なります（堂前）」

まずMNOに起因する場合は、ボトルネックとなるのは基地局と端末の間。1つの基地局で使える電波の量は決まっているので、そこにアクセスが集中すると通信が遅くなってしまう。

「顕著なのは、金曜日の夜の新宿駅などですね。アンテナの電波容量が飽和してしまうんです。この状態になると、同じ回線を使っているMVNOも影響を受けます。ただし影響は局地的なもので、限られた地域や時間帯で速度低下が発生します（堂前）」

では、MVNOに起因する理由とは何だろう。

「MNOとMVNOとの間の回線がボトルネックとなる状況ですね。ここが混雑すると速度が遅くなる。これはMVNOのみに影響するものでMNOのほうは速度低下が起きません。また局地的ではなく全国で発生してしまいます」

速度低下は、トラフィックのピークとなる朝の通勤時間、お昼休み、そして夕方から夜にかけて発生することが多いという。

「こういうピークのときに何が起きているかというと、混雑により発生するデータの『破棄』なんです。ただし、もちろん本当に削除するのではなく、しばらく待って送り直します。そこで破棄→再送という手間がかかってしまうので、速度が遅く感じられるわけです（大内）」

この問題の解決策は、簡単にいえばMVNOが設備投資を積極的に行って帯域を増やす、ということになる。ただし投資額が上がれば、それがユーザーに跳ね返り、利用料金が上がる可能性がある。低価格が魅力の格安SIMなので、この辺りはバランスが重要というわけだ。

「一定の設備の中で、ユーザーの皆さんに公平に、できるだけ快適に使って頂くための仕組みを考えることがMVNOにとっては重要です。ちなみにIIJでは『クーポン』というシステムを採用しており、プランに合わせて高速通信が可能な量を設定しています。単に通信量を制限するだけでなく、自分でクーポンをOFFにして通信速度を下げ、通信量を節約することもできるようにして、利便性をあげているのです（堂前）」

最後に今後の展望について聞いてみると、次のような言葉が返ってきた。

「IIJはこの事業を始めるに当たって、“自分たちが使いたいサービスを実現する”というところからスタートしました。いまではMVNOは4番目の選択肢として認知されています。これからもお客様などの声をどんどん取り込んで、進んだサービスや新しい通信サービスを提供していきたいです（佐々木）」

多くの情報をユーザーに提供しつつMVNOでもイニシアティブをとろうとしているIIJの取り組みに、今後も注目していきたい。