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スマホでよく聞くLTEってなに?

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第3.9世代の通信規格LTE

LTE(Long Term Evolution)は第3.9世代の代表的な通信規格です。LTEは,W-CDMAの延長上にある通信規格ですが,世界中の有力な携帯電話事業者の多くが採用しています。日本でも,W-CDMAを採用するNTTドコモとソフトバンクモバイルだけでなく,cdma2000を採用するKDDIも第3.9世代としてLTEを採用します。このため,第3.9世代の標準通信規格と考えることができます。

LTEは,第3世代や第3.5世代と同じ電波周波数を使用します。このため,第3世代(第3.5世代)に割り当てられている周波数帯(1.92GHz~2.2GHz)をそのまま使って,携帯電話サービスを提供できます。また,伝送速度が,下り100Mbps 以上,上り50Mbps 以上と,FTTH(光ファイバー)並みの高速になります。

さらに,LTEでは,第4世代で採用予定の,無線アクセス技術のOFDMA/SC-FDMAやアンテナ技術のMIMO(無線LANなどで使われている技術)などを使用します。これらの技術により,周波数の効率的な使用,高速なデータ通信などを実現します。加えて,これらはモバイルWiMAXでも採用されている技術です。このため,施設や資源の共通化が可能となります。

なお,モバイルWiMAXは第3.9世代の移動通信の規格ですが,携帯電話の通信規格として限定することはできません(モバイルWiMAXの詳細はしくみ図解 通信技術が一番わかる谷口功著をご覧ください)⁠

第4世代の通信規格IMT-AdvancedとLTE-Advanced,WiMAX2

第4世代の標準通信規格はIMT-Advancedと呼ばれています(第3世代IMT-2000の進化形という意味)⁠ただし,IMT-2000と同じくIMTAdvancedも単一の規格ではありません。第4世代はITUが標準通信規格をまとめていますが,ITUではLTEを発展させたLTE-AdvancedとWiMAX を発展させたWiMAX2 の2つの通信規格をIMT-Advancedとして承認しました。どちらの規格も標準化が進められています。

第4世代は,最大1Gbps程度の大容量超高速データ通信の実現を目指しています。このため,第3世代(および第3.5,3.9世代)より高い周波数を使用することになっています。第3世代(および第3.5,3.9世代)は1.92GHz~2.2GHzの周波数帯を使用しています。これに対して,日本では,第4世代で使用する周波数帯として3.4GHz~3.6GHzを予定しています。ただし,高い周波数を使用することによる課題もあります。まず,電波の直進性が強くなり障害物に阻害されるため,屋内に電波が届きにくくなる可能性があります。また,降雨に電波が遮られ,通信が途絶える問題もあります。

また,第4世代は,IPv6に対応したIP通信になります。それに加えて,無線LAN,WiMAXやモバイルWiMAX,Bluetoothなどと他のさまざまな無線通信と連携できるようになります。そして,これらが実現されることにより,固定通信ネットワーク,移動通信ネットワークに関わらず,他のさまざまな通信ネットワークをシームレスに利用できるようになることが期待されています。

通信規格最大転送速度周波数帯
LTE上り50Mbps以上
2GHz帯
1.92GHz~2.2GHz
下り100Mbps以上
IMT-Advanced
1Gbps程度
3.5GHz帯
3.4GHz~3.6GHz
(これ以外にも使用予定)
LTE-Advanced
WiMAX2

この記事は『しくみ図解 通信技術が一番わかる』谷口功著(技術評論社刊)より抜粋し,一部内容を変更して作成しております。興味のある方は本書をご覧ください。

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