多くの携帯電話ユーザーと同じように、あなたも携帯電話会社があなたについて何を知っているのか疑問に思っているかもしれません。携帯電話でどんなアプリを使っているのか、外出中にどこでインターネットを使っているのか、携帯電話会社は把握しているのでしょうか？どんな種類の携帯電話やタブレットが自社のネットワークに接続されていて、どれだけのデータ量を消費しているのか、把握しているのでしょうか？これらの質問への答えは「はい」です。
モバイルデータ使用量が急増するにつれ、通信事業者はネットワークリソースを適切に割り当てるために、ネットワークにさらに多くのインテリジェンスを組み込んできました。例えば、インターネットから中程度のサイズのファイルをダウンロードまたはアップロードする場合、プロバイダーはタスクを「低優先度」と分類し、ビデオチャットのような時間的制約の大きいアプリを使用している向かい側のユーザーに、より多くの帯域幅を割り当てることがあります。
一般的に、無線通信事業者は、ネットワークに接続されたデバイスに関する情報、ネットワークを通過するデータ パケットに関するメタデータ、加入者がダウンロードまたはアップロードするパケットに含まれるコンテンツに関する情報という、主に 3 種類の情報を取得します。
通信事業者は、ほとんどの場合、個々のユーザーと直接関連付けられていない集計形式でこの情報を把握しています。通信事業者は、大規模なユーザーグループの使用パターンにおける全体的な傾向を調査することに多くの時間を費やしています。
ネットワークに接続されたハードウェア
あらゆる携帯電話市場のネットワーク制御センターで働くネットワークエンジニアは、驚くほどきめ細かなネットワーク状況をリアルタイムで把握しています。必要であれば、特定のセルに入ってきた単一のデバイスを検出し、そのデバイスの種類、オペレーティングシステム（スマートフォン、タブレット、ノートパソコンのUSBモデムなど）、IPアドレス、帯域幅の消費量、さらには実行中のアプリまで特定できます。
無線通信事業者は、顧客が利用しているコンテンツの種類と必要な帯域幅を推測するために、自社ネットワーク上のデバイスについて把握する必要があります。例えば、通信事業者が検出したスマートフォンが一般的に大画面であることを把握している場合、これらのデバイスは比較的大量のストリーミング動画コンテンツを消費し、多くの帯域幅を必要とする可能性が高いと判断できます。
同様に、通信事業者は、本格的なOSは搭載していないものの、フルキーボードを搭載した小型で安価な携帯電話を検知できます。通信事業者は、これらのデバイスがソーシャルネットワーキングに特化していると推測できます。ソーシャルネットワーキングは帯域幅をあまり必要としませんが、ネットワーク上で大量のシグナリングを必要とします。これらの携帯電話から送信されるアップデートやアップロードは、サイズが数キロバイト程度かもしれませんが、その数は膨大になる可能性があり、それぞれがネットワーク上で正しくルーティングするために多数の「シグナル」を必要とします。
無線通信事業者は、市場全体の携帯電話基地局に設置された無線機を管理するために、専用のソフトウェアツールとハードウェアボックスを活用しています。これらの機器（アルカテルなどが販売）を用いて無線機とアンテナを調整し、基地局内の大多数のデバイスに可能な限り最適な接続性を提供しています。
ネットワークのエッジに設置されたこれらのボックスは、無線アンテナの向きと、送信する信号に供給する適切な電力量を計測します。この処理を適切に行うには、セル内の無線にどのデバイスが接続しているか、そしてセル内のモバイルデバイスが無線からどれだけ離れているかを機器が認識できる必要があります。
マクドナルド氏は、モバイル通信事業者はネットワーク・インテリジェンス機器を使って地図上の様々なデバイスの物理的な位置を特定するのではなく、携帯電話基地局に対するモバイルデバイスの相対的な位置に焦点を当てていると強調する。
データパケットに関する「メタデータ」
デバイス レベルよりさらに深いレベルに到達するために、ワイヤレス オペレータは、Alcatel の Wireless Network Guardian や Sandvine の Network Analytics などのネットワーク インテリジェンス テクノロジを使用して、モバイル デバイスがネットワークから送受信するデータ パケットについて学習します。
ネットワークを流れるすべてのデータパケットには、パケットに関する「メタデータ」が詰め込まれた「ヘッダー」が含まれています。この「メタデータ」には、パケットの送信元と送信先、パケットで使用されるプロトコル（IP）、パケットにVoIPなどのリアルタイムサービスからのデータが含まれているかどうか、パケット内のデータ量といった詳細情報が含まれます。ヘッダーは、コンテンツ自体の具体的な詳細を明らかにすることなく、オペレーターにコンテンツの目的を大まかに示します。
無線通信事業者は、このヘッダーデータを利用して、様々なユーザーのニーズに合わせてサービスをカスタマイズできます。例えば、パケットフローがVoIPのようなリアルタイムアプリケーションであることを検出した場合、事業者はネットワーク内の他の時間的制約の少ないパケットよりも、それらのパケットの配信を優先させるかもしれません。一方、サーバーにアップロード中のMP3ファイルのデータを含むパケットには、より低い優先度を割り当てるかもしれません。加入者はバックグラウンドでこの処理を行っている可能性があり、その結果、アップロード速度を特に気にしないかもしれません。
ネットワークインテリジェンスデータを活用することで、通信事業者は帯域幅を大量に消費するアプリケーションが集中的に利用されている特定のセルを特定できる可能性があります。例えば、営業時間中に繁華街でモバイルビデオチャットが人気になった場合、通信事業者は当該時間帯に当該エリアを担当するセルで利用可能な帯域幅を増やすといった対応が考えられます。
無線通信サービスは、ネットワーク内の特定のセルに大きな負荷をかける可能性のある、主要なスポーツの試合など、需要の高いアドホックイベントを検知する機能も備えている必要があります。通信事業者は、野球シーズン中はヤンキースタジアムで週3試合が行われることを認識しているため、会場に集まるヤンキースファン全員がデータサービスと音声サービスを利用できるように対策を講じる必要があります（そうすれば、ボストンの友人に電話してヤンキースが勝ったことを自慢できます）。
ネットワーク・インテリジェンス・ソフトウェアを活用することで、通信事業者はこれらの試合を観戦するファンのモバイルデータ通信需要に関する多くの情報を収集できます。スマートフォンを使っているファンの数、他のメジャーリーグの試合の動画をストリーミングしているファンの数、ソーシャルネットワーキングアプリを使っているファンの数、音声通話をしているファンの数などを検出できます。
この情報に基づいて、事業者は、そのエリア内のネットワークを調整し、様々なタイプの観客に対応できます。事業者は所有する無線スペクトルをすべて使い切らない場合もあるため、通常よりも多くの加入者が集中するスタジアムでの使用に対応するために、スペクトルの一部をサービスに転用することもあります。増幅器やその他のインフラ機器をセル内に移動し、エリア内の携帯電話無線の密度を高め、スタジアム内および周辺にWi-Fiホットスポットを設置することで、携帯電話ネットワークからデータトラフィックの一部をオフロードすることができます。おそらく最も重要なのは、スタジアム内のユーザーからの様々なタイプのデータ要求への処理をより適切に優先順位付けし、ネットワークリソースを最大限に活用できるようになることです。
ワイヤレスサービスでは、従量制データプラン加入者のブロードバンド使用量を測定するために、ネットワークインテリジェンスソフトウェアも活用しています。このソフトウェアは、ユーザーが許容使用量の上限を超えると通信事業者の課金システムに通知し、超過料金のスケジュールを発動させます。
ディープパケットインスペクション
ディープ・パケット・インスペクション（DPI）ソフトウェアは、ユーザーが訪問しているウェブサイトや利用しているウェブサービスを特定するのに役立ちます。このソフトウェア（通称「ミドルウェア」）は、ネットワーク上のデバイスとの間でやり取りされるデータパケットをいくつかキャプチャし、パケットに含まれるコンテンツの詳細を迅速に分析します。「ペイロード」と呼ばれるこのコンテンツには、Skypeビデオ会議の送受信データから、OnLiveクラウドゲームセッション、Facebookの更新まで、あらゆるものが含まれます。
通信事業者は、DPIインテリジェンスを活用して、企業レベルのビデオ会議など、特定のアプリにおいて保証されたサービス品質が確保されているかを確認できます。この場合、ソフトウェアはアプリから送信されるパケットを識別し、一定期間内にネットワークがすべてのパケットを約束された速度で伝送できない時間を監視します。この「ダウンタイム」が長すぎる場合、通信事業者は事前に定められた方法で顧客に補償を行う場合があります。
DPIインテリジェンスは、通信事業者が特定の市場における収益機会を特定するのにも役立ちます。ネットワークインテリジェンスソフトウェアメーカーSandvineのCEO、デイブ・カプト氏は、ラテンアメリカのある通信事業者の例を挙げています。この通信事業者はDPIデータを用いて、多くの加入者がFacebookに多くの時間を費やしていることを発見しました。実際、Facebookの利用時間はYouTubeの利用時間よりも長かったのです（帯域幅で比較）。また、加入者はFacebookサービスを毎月無制限に利用できるサービスであれば、より高額なデータプランでも喜んで支払うだろうということも分かりました。
カプート氏は、この状況は通信事業者と加入者双方にとってメリットがあると述べている。通信事業者は加入者一人当たりの収益を増やし、加入者は超過料金が発生しないという安心感を得られる。アルカテル・ルーセントのマクドナルド氏は、このようなプランを、夜間や週末の通話時間が無制限の電話会社のプランに例えている。
ダークサイドとしては、通信事業者がDPIソフトウェアを「合法的な傍受」、つまり「関心のある人物」のデータストリームから法執行機関向けのデータを取得するために使用する可能性がある。さらに深刻な問題として、批評家はDPIが通信事業者が特定の種類のコンテンツを検知し、その後抑制またはブロックするために使用するツールである可能性を指摘している。これはネットワーク中立性の原則に違反する。
単一のユーザーではなく、大きなトレンド
無線通信事業者は、自社のネットワークとそこに接続されているデバイスをかなり詳細に調査できることは明らかです。しかし、アルカテル・ルーセントのネットワークおよびサービス管理製品部門担当副社長、アンドリュー・マクドナルド氏は、無線通信事業者は個々のユーザーよりも、大規模なユーザーグループの行動にはるかに大きな関心を持っていると強調します。「通信事業者は、現在そして将来のネットワークのあらゆる部分におけるトラフィック負荷を把握する必要があります」とマクドナルド氏は言います。「彼らは何か悪い方向に変化していないか、つまり傾向を探しているのです。」
具体的には、通信事業者は帯域幅不足の是正または予防、そして将来ネットワークの様々な部分で必要となる帯域幅の量を予測することに関心があるとマクドナルド氏は説明します。マクドナルド氏によると、モバイル通信事業者はネットワークインテリジェンスデータを、現在の利用パターンに合わせてネットワークを最適化するために活用しているというよりは、むしろ時間の経過に伴う帯域幅利用習慣の大きな変化を予測するために活用しているとのことです。
彼は、携帯電話会社がかつて「ビジーアワー」と呼んでいた時間帯を例に挙げています。これは、人々が都心部から郊外へ帰宅する時間帯で、利用率が最も高くなる時間帯です。渋滞がひどく、ユーザーが帰宅途中に次々と携帯電話を切り替えていた時間帯でもありました。
しかし、使用パターンは変化し、人々が勤務時間中、そしてますます多くの人が勤務時間を過ごす自宅を含むさまざまな場所からスマートフォンやアプリを使用するようになったため、いわゆる忙しい時間帯は以前ほど顕著ではなくなりました。
TMI
Sandvine社のCaputo氏とAlcatel-Lucent社のMcDonald氏は、無線通信事業者がネットワーク内のアクティビティを検知する際に、過剰な情報（TMI）が問題となる可能性があることを痛感しているという点で意見が一致しています。通信事業者は、加入者が単一のデバイスとそのブラウジング習慣の監視をプライバシー侵害とみなす可能性があることを認識しています。また、1人のユーザーだけを監視するだけでは、利用状況について多くのことを把握できないことも認識しています。
もちろん、このルールには例外もあります。課金やセキュリティ上の理由から、通信事業者は「IPアドレスと加入者とのマッピング」と呼ばれる方法でデバイスとその所有者を関連付ける場合があります。これは、デバイスのIPアドレスを、そのデバイスが登録されている加入者アカウントにマッピングすることを意味します。例えば、接続されたデバイスがウイルスに感染し、ネットワークリソースを大量に悪用し、他のユーザーのネットワークパフォーマンスに悪影響を及ぼし始めた場合、このマッピングが必要になることがあります。このような場合、ネットワークエンジニアは不正アプリを実行しているデバイスを検出し、デバイスが修理されるか、問題となっているアプリが終了するまで、そのデバイスのネットワークアクセスを停止または制限することがあります。
マクドナルド氏によると、通信事業者はデバイスレベルではこうした問題を容易に検出できますが、アプリレベルで問題を切り分けるのは、まだ可能ではあるものの、少し難しいとのことです。さらに、通信事業者は主要なモバイルOSのアプリすべてがネットワークリソースを悪用していることを検出しており、こうした問題の発生による悪影響を最小限に抑えるために積極的に取り組んできたと述べています。
