第4世代移動通信システム

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第4世代移動通信システム(だいよんせだいいどうつうしんシステム)とは、国際電気通信連合(ITU)が定めるIMT-Advanced規格に準拠する無線通信システムのこと[1]。「4G」(4th Generation)と略記され、LTEWiMAXそれぞれの後継規格であるLTE-AdvancedWirelessMAN-Advanced(WiMAX2)が該当する。

概論[編集]

IMT-2000後のシステム進化はBeyond 3GB3G)などとも呼称されていたが、ITUではこれを3Gの発展型としてIMT-Advancedと名付け、第4世代システムと定義した[2]

第4世代携帯電話の特徴としては、50Mbps - 1Gbps程度の超高速大容量通信を実現し、IPv6に対応し、無線LANWiMAXBluetoothなどと連携し固定通信網と移動通信網をシームレスに利用(FMC)できるようになる点がある。

通信スピードが超高速化される代わりに、第3世代移動通信システムで使用している2GHz帯より高い周波数帯を用いる予定であるため、電波伝搬特性によりサービスエリアが狭くなってしまうことや、電波の直進性が高いことにより屋内への電波が届きにくいことが予想されている。サービス時には第3世代移動通信システムとのデュアルモードで利用される可能性が高い。

通信速度の高速化はシャノン=ハートレーの定理により高消費電力も招きうるものであるため、モバイル環境での電源容量の確保も技術的な課題となっている。もっとも、モバイル環境における安定した電源確保の問題は、第3世代移動通信システムから続く、永続的な問題でもある。

4Gとしての承認[編集]

2010年10月21日、ITU-RがLTE-AdvancedWiMAX2の2規格が、IMT-Advancedとして適していると報告され[3]、2012年1月18日にジュネーブで行われたITUの会議でIMT-Advancedとして正式に承認された[4]

LTE-Advancedは3GPPが、WiMAX2はIEEEがそれぞれ標準化を行っている。

商業上の4G[編集]

上述したように2012年現在、ITUが規定するIMT-Advancedの基準を満たす厳密な4G規格はLTE-AdvancedとWiMAX2の二つのみである[5]。しかし、3.9Gに相当するLTEWiMAX、あるいは3.5Gに相当するHSPA+などもマーケティング的に「4G」と呼称されることがある。そのためITUは市場の混乱を避けることを名目に2010年12月6日にLTEやWiMAX、さらにはHSPA+などの3Gを発展させた規格も「4Gと呼称してよい」とする声明を発表した[6]

例えば日本で初めて「4G」を冠するサービスとしては、ソフトバンクモバイルWireless City PlanningのMVNOとして提供するSoftBank 4G2012年2月24日より開始されているが、これはAXGP(TD-LTE)規格によるいわゆる3.9G規格であり、IMT-Advancedに準拠した4Gではない。

なお、KDDI(au)に関しても、3.9G規格であるLTE(FDD)サービスを「au 4G LTE」と呼称している。[7]

周波数帯[編集]

2007年に開催された世界無線通信会議、WRC-07において第3および第4世代移動通信システム(IMT)に使用する世界共通の周波数帯が採択された[8]

  • 450 - 470 MHz band
  • 698 - 862 MHz band in Region 2 and nine countries of Region 3
  • 790 - 862 MHz band in Regions 1 and 3
  • 2.3 - 2.4 GHz band
  • 3.4 - 3.6 GHz band(no global allocation, but accepted by many countries)

このうち日本では、3.4 - 3.6GHzと、698 - 806MHzの一部を使用する予定[9]

日本国内における動向[編集]

NTTドコモでは、2003年5月から屋外実験を開始しており[10]2004年8月20日には1Gbps[11]2005年12月14日には2.5Gbps[12]2006年12月25日には5Gbpsのパケット信号伝送に成功した[13]。この実験では、無線アクセス方式にVSF-Spread OFDMを、周波数帯域幅に100MHzを使用し行われた。

NTTドコモでは、2015年度中にLTE-Advancedによる4Gサービスを開始したいとしている[14]。その後、2020年以降をめどに、第5世代移動通信システムの国際規格化を前提に、規格の1つとして検討されている、LTE-X(仮称)のサービスを開始することを検討している。それまでのつなぎとして、2010年代後半をめどに、LTE-Advancedを(通称・LTE-A)高度化した、LTE-Advanced Evolution(通称・LTE-B)のサービス開始が検討されている。

参考資料[編集]

  1. ^ IMT-Advancedの勧告化に向けた対応について (PDF)”. 総務省 情報通信審議会情報通信技術分科会ITU-R部会 地上業務委員会IMT-WG. 2010年9月2日閲覧。
  2. ^ What really is a Third Generation Mobile Technology (PDF)”. ITU. 2010年9月2日閲覧。
  3. ^ ITU paves way for next-generation 4G mobile technologies ITU 2010年10月21日
  4. ^ IMT-Advanced standards announced for next-generation mobile technology ITU 2012年1月18日
  5. ^ ITU World Radiocommunication Seminar highlights future communication technologies ITU 2010年12月6日
  6. ^ ITU、LTEとWiMAXの「4G」名称使用を公式に認可--「発展した3G技術」も認可対象に CNET Japan 2010年12月21日
  7. ^ KDDIが「4G LTE」開始を前倒し、全国へ急速展開で実人口カバーは約96%に BUZZAP 2012年5月15日
  8. ^ Press Release: International treaty sets future course for wireless”. ITU. 2010年9月2日閲覧。
  9. ^ [1]
  10. ^ 報道発表資料:第4世代移動通信システムの実現に向けた無線アクセスの屋外実験を開始 | お知らせ | NTTドコモ
  11. ^ 報道発表資料:第4世代移動通信システムの実現に向けた無線アクセス実験装置による1Gbit/sリアルタイムパケット信号伝送実験に成功 | お知らせ | NTTドコモ
  12. ^ 報道発表資料:第4世代移動通信システムに向けた実験において、世界初の2.5Gbps伝送に成功 | お知らせ | NTTドコモ
  13. ^ 報道発表資料:第4世代移動通信システムに向けた実験において、世界初の5Gbpsパケット信号伝送に成功 | お知らせ | NTTドコモ
  14. ^ ドコモ、真の4Gサービス「LTE-Advanced」を2016年度以降に開始 ITmedia +D モバイル 2012年03月14日

関連項目[編集]

外部リンク[編集]