ちょっと難しい電波の話1 1G~4Gって?

今回は、知っていても特にお得になりませんが、携帯電話/スマートフォンを使用していて気になるポイントである電波の話についてまとめたいと思います。

まずは、1G、2G、3G、4Gの違いについてご説明します。
これらのGとは、Generationの略であり、携帯電話の通信方式の世代を表します。
ご存知のない方は、これら周波数の違いを表しているものと考えられていることがあるかもしれませんが、世代が異なっても、共通して800mhz前後の周波数が中心に使用されているなど、周波数を指すわけではありません。

1G
実用化された初の方式で、音声をデジタル変換せず、アナログのまま送信する方式の電話を言います。
1Gが使われていた時代には、通信方式をメーカーや携帯キャリアそれぞれがバラバラの方式で製造、採用しており、現在のような全世界的に共通化された通信方式はありませんでした。
なお、この時代の日本の通信事業者は、NTTと日本移動通信・DDIセルラーグループであり、800MHz帯を使用していました。 現在ではこの方式は使われていません。

2G
2Gとは、デジタル通信を採用した通信方式であり、これによりメールやインターネット接続が行えるようになりました。

この中でも特にメジャーな規格が”GSM”、”cdmaone”の2つです。
前者GSMの通信規格は、主に欧米のメーカー(モトローラ、シーメンス、アルカテル、ノキア、エリクソン)により、標準化と製品化が進められました。
日本では、NTTドコモがGSM規格をmovaとして採用し、KDDIがcdmaoneを採用して普及して行きました。
使用されていた周波数は、いずれも800mhzです。

現在の日本では、これらの通信方式は、通信効率の向上などを目的に使用されていません。
しかし、ヨーロッパやアジアの国々ではGSMはまだまだ現役の規格です。
その理由は、3Gに比べて、端末及び通信施設に関する特許使用料が廉価であるためです。そのため、海外のローエンド端末はGSMのみ対応で提供されていることも多いです。
海外通販のsim free端末を見ているとGSMのみに対応している端末をよく見かけますね。
よって、現在では、2G=GSMといっても過言ではない状況にあります。

3G
現在、主流となっている通信方式です。
2Gと比べさらに高効率(高速)で通信を行えるデジタル通信の通信方式です。
3Gが普及する時代になると、携帯メーカー及びキャリアは、過剰な特許競争を回避するために特許規格の標準化を進め、また世界中で共通する通信方式を採用することで市場拡大を図ることとしました。こうした結果、国連の専門組織である国際電気通信連合(ITU)が通信方式を統一し、「IMT-2000」としてまとめることとなりました。
この方式に含まれる通信規格を3Gと呼びます。
この中には複数の規格が含まれており、メジャーな規格には、W-cdmaとCDMA2000があります。
前者がGSMの後継規格であり、後者がcdmaoneの後継規格です
現在の日本の通信会社では、w-cdmaをドコモとソフトバンクが採用し、cdma2000をauが採用しています。
日本の周波数の利用状況は、追加割当が行われるなどして話が細かくなりますので、別回にご案内します。

4G
4Gは、2Ghz以上の周波数を利用し、更に高効率(高速)の通信を行う規格です。
国際電気通信連合(ITU)は、LTE-AdvancedとWiMAX2と呼ばれる2規格を正式な4Gとすることにしています。

しかし、現在、厳密な規格基準では3.9Gや3.5Gと呼ぶべきLTEやWiMAX、HSPA+のことを、サービス提供上「4G」と呼称している企業があります。
こうした4Gの呼称が使われるのは、3Gとの違いを企業が説明しやすくするための商業的な便宜によるものです。

こうした企業側からのニーズに対し、国際電気通信連合(ITU)も、LTEやWiMAX、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ました。

したがって、わかりづらいですが、LTEやWiMAX、ソフトバンク4Gは、厳密な4G規格ではなく、まだまだ第3世代途上の通信規格なんです。

以上が1Gから4Gまでの概説です。次回以降には、3G、4Gについて改めてまとめていきたいと思います。

<参考>
BIGLOBE百科事典「第1世代移動通信システム」
BIGLOBE百科事典「第2世代移動通信システム」
BIGLOBE百科事典「第3世代移動通信システム」

BIGLOBE百科事典「第4世代移動通信システム」
「第4世代移動通信システム(IMT-Advanced)の技術的条件」の審議について
東京大学COE ものづくり経営研究センター MMRC Discussion Paper No. 197 GSM 携帯電話② 特許問題 ―欧州はどのように通信産業の競争力を伸ばしたのか―

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