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公開：2024-08-18

LTE(Long Term Evolution)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

LTE(Long Term Evolution)とは

LTE(Long Term Evolution)は、高速かつ大容量のデータ通信を実現する通信規格の一つです。従来の3G通信と比較して、LTEは高速なデータ通信を可能にし、動画のストリーミング再生やファイルのダウンロードなどをスムーズに行うことができます。

LTEは、国際電気通信連合(ITU)によって定められた第4世代移動通信システム(4G)の一つの規格として位置づけられています。LTEは、下り最大150Mbps、上り最大50Mbpsという高速なデータ通信を実現し、従来の3G通信と比べて大幅な速度向上を達成しました。

LTEでは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)と呼ばれる変調方式が採用されています。OFDMAは、複数の周波数を同時に使用することで、効率的なデータ通信を可能にする技術です。また、LTEでは、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術も採用されており、複数のアンテナを使用して通信の安定性と速度を向上させています。

LTEの特徴として、低遅延性も挙げられます。LTEでは、データの送受信にかかる遅延時間が短縮されており、リアルタイムの通信が必要なアプリケーションでも快適に利用できます。また、LTEは、周波数利用効率が高いため、限られた周波数帯域を有効活用することが可能となっています。

LTEは、音声通話にも対応しています。VoLTE(Voice over LTE)と呼ばれる技術を用いることで、LTEネットワーク上で高品質な音声通話を実現できます。VoLTEでは、音声データをパケット化してLTEネットワーク上で伝送するため、通話の接続時間が短縮され、より自然な通話が可能になりました。

LTEの周波数帯と特性

LTEの周波数帯と特性に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• LTEで使用される代表的な周波数帯
• LTEの周波数帯による通信エリアの違い
• LTEの周波数帯とデータ通信速度の関係

LTEで使用される代表的な周波数帯

LTEでは、複数の周波数帯が使用されています。日本国内では、主に800MHz帯、1.5GHz帯、1.7GHz帯、2GHz帯などの周波数帯がLTEサービスに割り当てられています。各周波数帯は、それぞれの特性を持っており、利用用途に応じて使い分けられます。

例えば、800MHz帯は、電波の到達距離が長く、建物の中でも通信がつながりやすいという特徴があります。一方、2GHz帯は、電波の到達距離は短いものの、高速なデータ通信が可能であり、都市部などの人口密集地で活用されています。

LTEの周波数帯による通信エリアの違い

LTEの周波数帯によって、通信エリアにも違いがあります。一般的に、低い周波数帯ほど電波の到達距離が長くなるため、広いエリアをカバーすることができます。例えば、800MHz帯を使用したLTEでは、山間部や郊外でも安定した通信が可能です。

逆に、高い周波数帯ほど電波の到達距離は短くなりますが、高速なデータ通信が可能になります。2GHz帯を使用したLTEでは、都市部の狭いエリアに多くの基地局を設置することで、大容量のデータ通信を実現しています。

LTEの周波数帯とデータ通信速度の関係

LTEの周波数帯は、データ通信速度にも影響を与えます。高い周波数帯ほど、広い帯域幅を確保できるため、高速なデータ通信が可能になります。例えば、2GHz帯を使用したLTEでは、下り最大150Mbps、上り最大50Mbpsという高速通信を実現しています。

ただし、高い周波数帯は、電波の到達距離が短いという特性があるため、エリア展開にはコストがかかります。そのため、通信事業者は、エリアの特性に応じて適切な周波数帯を選択し、LTEネットワークを構築しています。

LTEの高速データ通信を支える技術

LTEの高速データ通信を支える技術に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• LTEにおけるOFDMA方式の役割
• LTEのMIMO技術による通信の高速化
• LTEのキャリアアグリゲーションによる帯域幅の拡大

LTEにおけるOFDMA方式の役割

LTEでは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式が採用されています。OFDMA方式は、複数の周波数を同時に使用することで、効率的なデータ通信を実現する技術です。OFDMAでは、周波数帯域を細かく分割し、各ユーザーに割り当てることで、多数のユーザーが同時に通信できます。

OFDMA方式は、周波数利用効率が高いという特徴があります。限られた周波数帯域を有効活用できるため、LTEでは高速かつ大容量のデータ通信が可能になっています。また、OFDMA方式は、電波の干渉に強く、安定した通信品質を維持できます。

LTEのMIMO技術による通信の高速化

LTEでは、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術が採用されています。MIMO技術は、複数のアンテナを使用して、通信の高速化と安定化を図る技術です。送信側と受信側の両方に複数のアンテナを設置し、同時に複数のデータストリームを送受信することで、通信速度を向上させています。

MIMO技術は、電波の伝搬経路の多様性を活用することで、通信品質を向上させます。例えば、送信側から送られた電波が建物などで反射し、複数の経路で受信側に到達する場合でも、MIMO技術を用いることで、それぞれの経路の電波を効果的に利用できます。これにより、LTEでは高速かつ安定したデータ通信が実現されています。

LTEのキャリアアグリゲーションによる帯域幅の拡大

LTEでは、キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation)技術が導入されています。キャリアアグリゲーションは、複数の周波数帯を束ねて、広い帯域幅を確保する技術です。例えば、20MHz幅の周波数帯を2つ束ねることで、40MHz幅の広い帯域幅を実現できます。

キャリアアグリゲーションを用いることで、LTEではさらなる高速化が可能になります。広い帯域幅を確保できるため、大容量のデータを高速に伝送できます。また、キャリアアグリゲーションは、周波数利用効率も向上させるため、限られた周波数資源を有効活用することができます。

LTEの発展とその先にある5G

LTEの発展とその先にある5Gに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• LTE-Advancedによる更なる高速化と大容量化
• LTEから5Gへの移行とその必要性
• 5Gがもたらす新たな可能性と社会の変革

LTE-Advancedによる更なる高速化と大容量化

LTEの発展形として、LTE-Advancedが登場しました。LTE-Advancedは、LTEの技術を更に進化させた規格であり、より高速かつ大容量のデータ通信を実現しています。LTE-Advancedでは、下り最大1Gbps、上り最大500Mbpsという高速通信が可能になりました。

LTE-Advancedでは、キャリアアグリゲーションの拡張や、MIMOの多重化など、様々な技術が導入されています。これらの技術により、LTE-Advancedは、LTEを上回る通信速度と容量を達成し、より高品質なモバイルブロードバンドサービスを提供しています。

LTEから5Gへの移行とその必要性

LTEの先には、次世代の移動通信システムである5Gが控えています。5Gは、LTEをはるかに上回る高速・大容量・低遅延の通信を実現する技術です。5Gでは、ピーク時のデータ通信速度が20Gbpsに達すると言われており、LTEの100倍以上の速度を達成します。

5Gへの移行は、急増するモバイルデータトラフィックへの対応や、IoTの普及、高度な産業用途など、様々な分野でのニーズに応えるために必要不可欠です。LTEでは対応しきれない大容量のデータ通信や、リアルタイム性が求められるアプリケーションに対して、5Gは最適なソリューションを提供します。

5Gがもたらす新たな可能性と社会の変革

5Gは、単なる通信速度の向上だけでなく、社会のあらゆる分野に大きな変革をもたらす技術です。5Gの超高速・大容量・低遅延という特性は、自動運転やスマートシティ、遠隔医療など、これまで実現が難しかった革新的なサービスを可能にします。

また、5Gは、産業界のデジタルトランスフォーメーションを加速させる技術でもあります。工場の自動化や遠隔制御、VRやARを活用した新たなビジネスモデルの創出など、5Gがもたらす可能性は計り知れません。5Gの登場により、私たちの生活や社会が大きく変わっていくことが期待されています。

※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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