3G・4G・LTE・VoLTEの特徴と違い

3G・4G・LTE・VoLTEの特徴と違い

回線の基礎知識

スマートフォンや携帯電話、タブレットなどでインターネットを利用しようと思った場合に、必ず耳にするのが「3G」「4G」「LTE」「Volte」などの用語です。

「3G」「4G」「LTE」「Volte」は、現在ではある程度周知されていることから、既にご存知の方も多いかと思いますが、おさらいの意味で改めて理解しておきましょう。


ワイヤレス(無線)でインターネットに接続するには、3G/4Gなどの通信方式か、Wi-Fi(ワイファイ)と呼ばれる通信方式(無線LAN)のいずれかを選択する必要があります。


Wi-Fiとは
「WiFi(ワイファイ)」という用語を耳にする機会は増えていますが、そもそもWiFiというものはどういったものなのでしょうか?既にご存知の方もいらっしゃるかと思いますが、このページでは、今や生活に欠かすことのできない「Wi-Fi」について振り返ってみようと思います。

スマートフォンは、3G/4Gと、Wi-Fiの両方の通信方式を利用することが出来る通信端末です。

Wi-Fiにのみ対応しているパソコンに比べて、スマートフォンが優れていると言われるのは主にこの点です。


両者は、無線でデータ通信をすることが出来る通信技術ですが、そもそもの利用目的が異なります。


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3G/4GとWi-Fiの違い

3G/4GとWi-Fiの違い

3G/4Gなどの携帯電話の回線は、外出先での通話を可能にするために作られました。

私達が日常的に利用している、スマホの通話やデータ通信に採用されています。

屋外で利用することを想定した通信方式のため、利用エリアが広いという特徴があります。


ちなみに、電波は免許制のため、国から割り当てられた電波しか使用することが出来ず、通信事業者は限定されます。

また、通信事業者は、基地局建設などのネットワークの構築や研究開発などの設備投資を行う必要性が生じます。


一方、Wi-Fiは、屋内でLAN回線を無線化してパソコンに繋ぐことを目的に作られた通信方式です。

そのため、利用範囲が狭く、非常に限定的である点が特徴です。

ただし、その反面、通信速度は速く、スムーズに通信を行うことが可能です。


Wi-Fi(無線LAN)は、携帯電話の回線のように、総務省からの認可を得る必要はありません。

そのため、Wi-Fiルーターを設定すれば、誰でも無料Wi-Fiサービス「FREESPOT」を開設することが出来ます。



3Gとは

3Gとは

3G(スリージー)とは、正式には第3世代移動通信システムと呼ばれる通信規格です。

「G」は、「Generation(世代)」の頭文字から名づけられており、その前に表記される数字で代何世代かを判別することが出来ます。

2010年頃までは、高速かつ大容量のデータ通信を可能とする「3G」が主流でした。


ただし、一口に「3G」と言っても、携帯電話事業者ごとに提供している通信システムが異なります。

具体的には、NTTドコモやソフトバンク(ワイモバイル含む)が採用しているW-CDMA方式と、auが採用しているDMA2000 1x方式があります。


NTTドコモソフトバンクau (KDDI)
通信方式W-CDMA方式CDMA2000 1x方式
通信サービスFOMASoftBank 3GCDMA1X WIN

現在(2017年12月時点)、どの携帯電話事業者も3Gケータイを発売しておらず、利用者も4Gへの移行が進んでいることから、今後3Gサービスは終了することが予想されます。

事実、かつてはアナログ方式で電波を送信する1G(第1世代)、デジタル方式の2G(第2世代)などがありましたが、どちらも次世代通信システムが普及したことで、その役割を終えています。


ただし、後述する理由により、3Gは現在でも長く利用され続けています。


4Gとは

4Gとは

4Gとは、第4世代移動通信システムと呼ばれるIMT-Advanced規格に準拠した無線通信システムです。

3Gよりも、5倍の高速通信を可能とし、一度に沢山のデータの送受信を可能にしている点が特徴です。


ただし、3Gよりも電波が届くエリアが狭いというデメリットがあります。

また、パケット通信にのみ対応しており、音声通話に使用することは難しいと言われています。

そのため、現在でも4Gだけでなく、3Gも同時に併用されています。


4Gが届かないエリアでは、通信速度が遅い3G回線に切り替えて使用する仕組みを採用しています。


下表に、3Gと4Gの特性をまとめました。


3G(第3世代)4G(第4世代)
特性4Gに比べて通信速度は劣る。
通信エリアが広く、広域をカバーする。
電波は障害物にも強く、建物の中であっても電波が入りやすい。
3Gに比べて5倍の通信速度を誇る。
3Gに比べて通信エリアが狭い。
電波は障害物に弱い。

4Gには、後述するLTEやWiMAX、そして後継規格のLTE-AdvancedとWirelessMAN-Advanced(WiMAX2)が該当します。


LTEとは

LTEとは

LTEとは、Long Term Evolution (ロング・ターム・エヴォリューション)の略称で、かつては、第3世代携帯電話 (3G) と、第4世代携帯電話 (4G) との間に位置づけられる通信規格として知られており、一般的には「3.9G」と呼ばれていました。

しかし、LTEのことを「4G」と呼ぶことは公式に認められており、世界的に見てもLTEを「4G」と呼称している通信事業者が多いため、現在では「4G」として認識されています。


3GとLTEの主な違いは、下表の通りです。


3GLTE
速度下り:数Mbps~14Mbps程度下り:75Mbps~100Mbps程度
エリア100%近い人口カバー率急速に拡大中
パケット定額料金4,500~5,500円程度5,000~6,000円程度

このように、3Gよりも高速な通信が可能なため、動画を視聴したり、アプリをダウンロードするなどといった利用に適しています。

ただし、ひと月の利用が一定量を超えると通信制限(いわゆる「7GB制限」)の対象となるため、注意する必要があります。


プラチナバンド

LTEの周波数帯には、プラチナバンドと呼ばれる帯域があります。

プラチナバンドの電波の周波数帯域とは、700MHz-900MHz帯のことを指し、携帯無線通信において最適な周波数帯域だと言われています。


この帯域は、遠くまで電波が届きやすく、大きな建造物でも透過するため、都心のビル街や室内でもつながりやすいという特性があります。

少ない基地局展開で、カバーエリアを広げることが出来るため、費用対効果が高いことから、この名称が付けられました。ゴールドバンドと呼ばれる場合もあります。


プラチナバンドの帯域は、KDDIとNTTドコモには800MHz帯が、ソフトバンクには900MHz帯が割り当てられており、独自の名称でLTE対応のサービスを提供しています。

一般的に、周波数帯は数字が低いほど遠くまで届くと言われているため、800MHz帯は、900MHz帯よりも少ない基地局で広いエリアをカバーできます。

ソフトバンクは、NTTドコモとKDDIよりも新規に参入した通信事業者のため、800MHz帯が割り当てられることはありませんでした。


国内の携帯電話事業者が行うLTEサービスは、下表の通りです。


NTTドコモauソフトバンク
サービス名Xi(クロッシィ)au 4G LTESoftBank 4G LTE
帯域800MHz900MHz帯

LTEの後継にLTE-Advancedという通信規格があります。


LTE-Advanced

LTE-Advancedとは、LTEを更に高度化した通信方式です。現行のLTEよりも高速で安定的な通信を可能にします。

通信速度が下り最大1Gbps以上、上り500Mbps以上と、光ファイバー並みの超高速通信を実現します。


複数の異なる周波数の電波を束ねて通信を高速化する「キャリアアグリゲーション」と、エリア内に配置された複数の基地局の制御を一元的に管理する「高度化C-RANアーキテクチャ」という2つの技術を備えています。


VoLTEとは

VoLTEとは

VoLTE(ボルテ)とは、Voice over LTEの略称であり、携帯電話に利用されるデータ通信技術、及び通信技術規格の名称です。

音声通話をLTE電波に乗せて、データ通信として提供することが出来るという特性があります。


そのため、これまでのように、架電時に3Gに切り変わることなく、LTEのままで通話が可能になりました。

また、3Gよりも音声品質が向上し、通話時の遅延が低下するなど、通話品質が高い点も特徴です。


2020年には5Gが開始予定

2020年には、第5世代移動通信システムとなる5G(ファイブジー)のサービス開始が予定されています。

5Gは、10Gbps以上の通信速度とLTEの約1000倍の容量を実現する新世代無線通信規格です。


4Gまでは、既存の周波数帯域を強化することで通信回線の高速化を図っていましたが、5Gは、これまで使用していなかった新たな周波数帯域を活用するため、大幅に速度の向上が期待できます。


5G (第5世代移動通信システム)とは
5G・ファイブジー (第5世代移動通信システム)とは、2018年現在、規格化が進行中の次世代無線通信システムです。2020年の実用化に向けて、各通信事業者は5Gの研究開発に取り組んでいます。このページでは、5Gについて現在までに分かっている事柄をまとめています。

では、各世代の通信システムについて、おさらいしておきましょう。


  • 1G(第1世代) … 音声をアナログ電波で送信する通信規格
  • 2G(第2世代) … デジタル方式を採用し、メールやウェブに対応した通信規格
  • 3G(第3世代) … 2Gをさらに高速化した通信規格
  • 4G(第4世代) … 3Gをさらに高速化した次世代型モバイル通信規格
  • 5G(第5世代) … 今まで使用していなかった周波数帯域を活用することで、さらに高速化した次世代型モバイル通信規格

「モノのインターネット」と呼ばれる「IoT : Internet of Things」が普及していく中、通信技術も、日進月歩で進化を遂げています。

東京オリンピックが開催される2020年には、5Gのサービス開始が予定されており、実現に向けてプロジェクトは進行しています。


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