各社が進める次世代3G、秒読み段階へ

[斎藤健二，ITmedia]

　KDDIがEV-DO Rev.A導入と「ウルトラ3G」構想を打ち出したことで、各社の“ポスト3G”に向けた取り組みが見えてきた。スーパーからウルトラ、そして4Gまで──。“3G以後”の通信方式と各社の動向を概観しておこう。

第二世代（2G）から第三世代（3G）へ

　現在携帯電話は、第二世代（2G）から第三世代（3G）へと移り変わろうとしている。大きなくくりでいえば、デジタルの2GからCDMAベースの3Gへ移行が進みつつある。

　ドコモでいえば、PDC（ムーバ）からW-CDMA（FOMA）へ。KDDIの場合、cdmaOneからCDMA 1Xへの移行がそれだ。

　さらに、3Gの中でもパケットデータ通信に特化した通信方式が開発され、3.5Gという呼び方で導入が進んでいる。KDDIはCDMA 1x EV-DOを「CDMA 1X WIN」というブランド名で導入済み。ドコモはHSDPAを2006年にも導入する予定で（2月16日の記事参照）、ボーダフォンも試験を始めている（2月14日の記事参照）。

　各社の無線通信方式の動向をまとめたのが下表となる。

事業者	3G（現状）	3.5G	〜	3.9G	4G
ドコモ　　　 導入時期	W-CDMA	HSDPA		スーパー3G	4G
	商用化済み	2006年		〜2010	2010
KDDI　　　　 導入時期	CDMA 1x	1x EV-DO	EV-DO Rev.A	Enhanced cdma2000	ー
	商用化済み		2006年	2010年	ー
ボーダフォン 導入時期	W-CDMA	HSDPA	ー	−	ー
	商用化済み	未定	ー	ー	ー

　ドコモのHSDPAやKDDIのCDMA2000 1x EV-DOは、便宜的に3.5Gと呼ばれる。いずれも利用者の電波状況に応じて通信を制御し、基地局1つ当たりの合計通信速度（セクタスループット）を向上させる仕組みを採る。HSDPA（5MHz幅）では最大14.4Mbps、EV-DO（1.25MHz幅）では最大2.4Mbpsの下り通信速度を持つ。

　KDDIが2006年に導入するEV-DO Rev.AはEV-DOの改善版で、物理層の改良などにより下り速度を最大で3.2Mbpsに、上り速度を最大1.8Mbpsにアップさせる（2月13日の記事参照）。Qualcommのベースバンドチップでいうと、CPU速度もアップした「MSM6800」がRev.Aに対応している（6月2日の記事参照）。

新規参入──各社のポスト3G展開

　2005年から2010年にかけて、3Gの進化版が次々と登場する。携帯事業への新規参入を目指す各社の場合、参入タイミングによって通信方式が変わる。

　ドコモやKDDI、ボーダフォンのいずれ標準的な技術を使っているため、新通信方式の導入タイミングは端末の無線チップセットや、基地局側の設備の開発に依存する。例えばHSDPAは、スウェーデンのEricssonや加Nortel、米Qualcommなどが手がけており、導入準備が整うのは2006年あたりだ（6月2日の記事参照、3月24日の記事参照）。

　このため、2006年を目処に参入を進めるイー・アクセスが当初予定している通信方式はW-CDMA／HSDPA。その後、WiMAXのモバイル版であるIEEE802.16eの開発を待って、16eも導入していく計画だ（4月8日の記事参照、5月23日の記事参照）。

　参入が2007年以降にずれ込みそうなソフトバンクは、HSDPA以降の技術を採用する可能性が出てきている（6月2日の記事参照）。Nortelなどが主張する「HSOPA」（High Speed OFDM Packet Access）だ（5月30日の記事参照）。HSDPAにOFDMを組み合わせた方式で、ドコモが進めるスーパー3Gに近い方式と見られる。

ウルトラ3Gの位置づけは？

　ここまでに挙げたのは、いずれも携帯電話端末と基地局との間の通信──無線通信方式を指す。しかし、3Gといった場合は無線通信だけでなく、基地局から後ろの交換システム（コアネットワーク）も規定している。

　例えば3Gは、5つの無線方式と3つのコアネットワークをそれぞれ組み合わせて構築する（3月4日の記事参照）。無線方式としては、W-CDMAやcdma2000、EDGE（UWC-136）、TDD（中国のTD-SCDMAなど）、DECT＋（欧州コードレス用のDECTベース）の5つ。コアネットワークは、GSMで使われている「GSM-MAP」、cdmaOneで使われている「IS-41」、そしてIPベースとなる。

　例えばドコモのFOMAならW-CDMAとGSM-MAP、KDDIの1Xならcdma2000とIS-41という組み合わせだ。

	無線方式	コアネットワーク
ウルトラ3G	Enhanced cdma2000	MMD準拠／IPベース
3G	cdma2000	IS-41
	W-CDMA
	EDGE	GSM-MAP
	TD-SCDMA
	DECT＋	IPベース

　KDDIが言う「ウルトラ3G」は、この無線方式とコアネットワークの両方をまとめて指す言葉だ。無線方式に次世代CDMA（Enhanced cdma2000）を使い、コアネットワークにはMMD（MultiMedia Domain）準拠のIPv6ネットワークを使う。このコアネットワークは、次世代CDMA以外に無線LANやADSL、FTTHなどの各種通信方式もつながるのがポイント。「さまざまなネットワークのシームレス化を図る」（KDDI）ところに、ウルトラ3Gの重点が置かれている。

無線通信規格の高速化

2Gのキーワードは“デジタル”、3Gのキーワードは“CDMA”だった。ポスト3Gのキーワードは何か。 　まずEV-DOやHSDPAなど3.5Gのキーワードは、パケット通信特化だろう。回線交換による品質保証型の3Gに対し、3.5Gでは遅延やジッタ（揺らぎ）などをある程度許容し、IPパケットに特化することで高速度を実現している。また、基地局当たりの総伝送速度を重視しているため、実際の速度は通信環境に大きく左右される。下り最大384KbpsのW-CDMAの場合、通信可能な場所であればある程度の速度は出た。しかしHSDPAでは、最大では14.4Mbpsだが平均では600Kbps、電波受信状態が悪かったり同時利用ユーザーが多いとさらに速度が低下する。 　3.5Gから4Gに向けてのキーワードは、“OFDM”と“MIMO”になる。 　OFDMは利用できる帯域を、複数のキャリア（搬送波）に分割して利用する。1キャリアあたりの転送速度を遅くできるためマルチパス（反射した電波が送れて届く問題）やフェージング（電波の強さが揺らぐ問題）に強くなる。連続するキャリアを直行させることで干渉を防ぎ、電波を有効に利用できる（2003年8月5日の記事参照）。無線LANではIEEE802.11aなどで使われている技術だ。3GのCDMAを組み合わせることで、複数ユーザーの同時利用（マルチアクセス）を可能にする。 　MIMOは、送信側と受信側に複数のアンテナを用意することで、複数のデータを同時に送受信し速度を上げる技術。IEEE802.11nでの採用が予定されており、ドコモも4G向け技術として有力視している（2004年12月17日の記事参照）。 　HSOPAや3.9Gと呼ばれるスーパー3Gでは、3G向けの2GHz帯を使いながらOFDMなどの技術を盛り込む見込みだ。