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公開：2024-06-21

4G(第4世代移動通信システム)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

4Gとは

4Gとは第4世代移動通信システムを指す言葉であり、LTEやWiMAXなどの高速データ通信技術が含まれます。3Gと比較して、通信速度が飛躍的に向上しているのが特徴です。

4Gの下り最大通信速度はLTEの場合で150Mbps、WiMAXの場合で40Mbpsとなっており、3Gの下り最大通信速度である14Mbpsと比べると、大幅な速度向上が実現されました。また、4Gでは通信の遅延も大幅に改善されています。

4Gの登場により、スマートフォンでの動画視聴やオンラインゲームといった、大容量のデータ通信を必要とするサービスが快適に利用できるようになりました。3Gでは難しかった、外出先でのデータ通信の活用シーンが広がっています。

4Gは国際電気通信連合(ITU)が定めた国際標準規格であるIMT-Advancedに準拠した通信システムを指します。日本では2010年からサービスが開始され、現在では全国的に普及が進んでいる状況にあります。

4Gの周波数帯は主に2GHz帯や800MHz帯、1.7GHz帯などが利用されています。これらの周波数帯は3Gで使用されていた周波数帯よりも高い周波数であるため、高速通信が可能になっています。

4Gの通信技術

4Gの通信技術に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 4GのLTE技術の特徴
• 4GのWiMAX技術の特徴
• 4Gのキャリアアグリゲーション技術の概要

4GのLTE技術の特徴

LTEはLong Term Evolutionの略称で、4Gの主要な通信技術の1つです。高速なデータ通信を実現するために、OFDMA方式やMIMO技術などが採用されています。

LTEでは下り最大150Mbps、上り最大50Mbpsの高速通信が可能となっています。また、通信の遅延も大幅に改善されており、リアルタイム性の高いサービスにも適しています。

LTEは世界的に広く普及している4G通信技術であり、多くのスマートフォンやタブレットで利用されています。日本国内ではNTTドコモ、KDDI、ソフトバンクの3キャリアがLTEサービスを提供しています。

4GのWiMAX技術の特徴

WiMAXはWorldwide Interoperability for Microwave Accessの略称で、4Gのもう1つの主要な通信技術です。無線LANの技術を発展させたものであり、広いエリアをカバーできるのが特徴となっています。

WiMAXでは下り最大40Mbps、上り最大15Mbpsの高速通信が可能です。LTEと比較すると速度は劣りますが、基地局を設置しやすいため、エリアの構築コストを抑えられるメリットがあります。

日本国内ではUQコミュニケーションズがWiMAXサービスを提供しています。主に家庭内での利用や、外出先でのモバイルルーターとしての利用が想定されています。

4Gのキャリアアグリゲーション技術の概要

キャリアアグリゲーションは複数の周波数帯を束ねて、1つの通信回線として利用する技術です。これにより、通信速度の向上や通信容量の拡大が可能となります。

4Gではキャリアアグリゲーション技術の活用が進んでおり、LTEでは下り最大300Mbps、WiMAXでは下り最大110Mbpsの高速通信が実現されています。今後さらなる高速化が期待されている技術と言えます。

キャリアアグリゲーションは4G通信の高速化に欠かせない技術となっています。各キャリアはこの技術を活用することで、ユーザーに高品質な通信サービスを提供しています。

4Gの周波数帯

4Gの周波数帯に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 4Gで使用される主な周波数帯
• 4Gの周波数オークションの概要
• 4Gの周波数再編の動き

4Gで使用される主な周波数帯

4Gでは主に2GHz帯、1.7GHz帯、800MHz帯といった周波数帯が利用されています。2GHz帯はLTEサービスの主力バンドとして使用されており、都市部を中心に広く普及しています。

1.7GHz帯はキャリアアグリゲーションによる高速化に用いられる周波数帯の1つです。また、800MHz帯は建物内や地下での電波の回り込みに優れているため、屋内での通信品質の向上に役立っています。

これらの周波数帯は3Gで使用されていた周波数帯よりも高い周波数であるため、高速な通信が可能となっています。各キャリアはこれらの周波数帯を効果的に活用することで、4Gサービスの提供を行っています。

4Gの周波数オークションの概要

4Gサービスを提供するには周波数帯を確保する必要があります。この周波数帯を割り当てるために、総務省は周波数オークションを実施しています。

周波数オークションでは各キャリアが希望する周波数帯に対して入札を行い、最も高い入札額を提示したキャリアがその周波数帯を獲得することができます。この仕組みにより、限られた周波数帯を効率的に配分することが可能となっています。

日本では2018年に行われた4Gの周波数オークションで、NTTドコモ、KDDI、ソフトバンクの3キャリアが合計で2,049億円の落札額を記録しました。この結果により、各キャリアは4Gサービスの拡充に必要な周波数帯を確保することができました。

4Gの周波数再編の動き

4Gの普及に伴い、周波数帯の再編の動きも出てきています。これは3Gで使用されていた周波数帯を4Gに転用することで、4Gサービスの更なる拡大を図るものです。

具体的には3Gで使用されていた1.7GHz帯や2GHz帯の一部を、4Gに割り当てる計画が進められています。これにより、4Gのサービスエリアの拡大や、通信品質の向上が期待されています。

周波数再編は4Gサービスの発展に欠かせない取り組みとなっています。総務省と各キャリアが連携し、効率的な周波数の活用を推進することで、ユーザーにとってより良い通信環境が整備されていくことが期待されます。

4Gのサービス提供状況

4Gのサービス提供状況に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 日本における4Gサービスの提供状況
• 海外における4Gサービスの提供状況
• 4Gサービスの今後の展望

日本における4Gサービスの提供状況

日本では2010年からNTTドコモがLTEサービスの提供を開始し、4Gサービスが本格的に始まりました。その後、KDDIやソフトバンクも相次いでLTEサービスを開始し、4Gの普及が急速に進んでいます。

現在では全国の主要都市を中心に4Gのサービスエリアが広がっており、人口カバー率は99%以上に達しています。また、キャリアアグリゲーション技術の活用により、下り最大988Mbpsの超高速通信も可能となっています。

4Gサービスの普及により、スマートフォンでの動画視聴やオンラインゲームなど、大容量のデータ通信を必要とするサービスが快適に利用できるようになりました。日本の4G通信環境は世界的にも高い水準にあると言えます。

海外における4Gサービスの提供状況

海外でも、多くの国で4Gサービスが提供されています。米国ではVerizonや AT&Tなどの大手キャリアがLTEサービスを展開しており、都市部を中心に広いエリアをカバーしています。

ヨーロッパではドイツのDeutsche Telekomやイギリスの Vodafoneなどが4Gサービスを提供しています。アジア圏では韓国や中国、シンガポールなどで4Gの普及が進んでいます。

ただし、各国の通信事情は異なるため、4Gサービスの提供状況には差があります。日本と比べると、一部の国では4Gのエリア整備が遅れている地域もあり、通信速度や品質にばらつきが見られる場合があります。

4Gサービスの今後の展望

4Gサービスは今後さらなる発展が期待されています。各キャリアはキャリアアグリゲーションの活用による高速化や、エリアの拡大に取り組んでいます。

また、IoTの普及に伴い、4Gを活用した様々なサービスの登場が予想されています。例えば、自動車の自動運転やスマートシティの実現など、4Gの高速・大容量通信を活かした新たなサービスが生まれてくることが期待されています。

一方で、次世代の通信規格である5Gの登場も近づいています。5Gでは4Gを上回る超高速・大容量通信が可能となるため、4Gから5Gへの移行も今後の課題の1つとなっています。4Gと5Gが共存しながら、ユーザーのニーズに合わせた通信サービスが提供されていくことが予想されます。

参考サイト

1. 総務省. https://www.soumu.go.jp/

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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