めいてい君のブログ

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賢明なる諸兄へ ​

from Tsunami

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２．玉木俊明氏の著書
　ＷＩＫＩＰＥＤＩＡから​

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第１～５世代移動通信システム ​
WIKIPEDIA,Weblio辞書コンピューター

第一世代携帯電話 とは、サービスの中心が音声通話の

アナログ携帯電話の総称である。

セル方式の無線電話のルーツは、 1979 年に登場した

自動車電話まで遡る。当初は持ち運びができる自動車

電話という位置付けが強く、携帯電話と呼べるような

サイズではなかった。初めて携帯電話と呼べるような

「 TZ-802 型」が登場したのは、 1987 年のことである。

日本では、アナログ方式として NTT の HICAP 方式と

モトローラの TACS 方式が主流を占めた。

また、多重化方式として周波数帯域を分割して

各帯域ごとにチャンネルを割り当てる FDMA 、

同時送受方式として周波数帯を半分に分割する

FDD を採用している。

なお、アナログ方式はノイズに弱く

盗聴されやすいこと、

技術の進歩でデジタル化が進んだことで徐々に使われ

なくなり、日本では 1999 年 3 月に HICAP 方式、

2000 年 9 月に TACS 方式のサービスが終了した。

2G 別名：第 2 世代携帯電話

2G とは、デジタル技術を採用した携帯電話における

通信方式の呼び方のことである。

それまでの第一世代では、 FDMA と呼ばれる

アナログの通信方式が用いられていたが、

周波数の利用効率の悪さから、これに変わる方式

として登場した。

日本では PDC 方式が採用され、欧州などでは

GSM 方式が普及した。 TDMA 方式を呼ばれる

通信技術を用いており、音声データのデジタル化と、

通信速度の向上が図られている。

また、 PHS も基本的には第二世代に属する。

なお、米 QUALCOMM 社によって開発された

cdmaOne 方式は、第三世代で用いられている

CDMA の前段階の技術であることから、

第 2.5 世代とも呼ばれる。

3G 　フルスペル： 3rd Generation

読み方：スリージー 　別名：第 3 世代携帯電話

3G とは、 ITU( 国際電気通信連合 ) によって

定められた「 IMT-2000 」規格に準拠した

デジタル携帯電話の方式の総称である。

GSM や PDC などの形式を取る第二世代

携帯電話方式と比較して、高速なデータ通信が

可能となっており、高音質な通話や動画の配信 、
およびテレビ電話機能など、さまざまな

マルチメディア通信サービスが提供可能となる。

また、世界中どこにいても同じ携帯電話が使え

るよう国際ローミングも実現している。

IMT-2000 では、当初は 1 つの規格に統一する

予定であったが、各国事情などを考慮し、

現在では 5 つの規格が勧告されている。

実際に利用されているものとしては、

日本の NTT ドコモやボーダフォンおよび

欧州で採用されている W-CDMA 、および、

au や北米で採用されている cdma2000 がある。

また、中国で用いられる予定の TD-SCDMA 、

そのほかに、北米型の UWC-136 や

ヨーロッパ型の DECT がある。

日本においては、世界に先駆けてサービスが

開始され、 NTT ドコモからは FOMA が、

au からは WIN が、またボーダフォンからは、

Vodafone 3G がサービスとして提供されている。

第４世代移動通信システム

IMT-2000 の後のシステム進化は Beyond 3G

（ B3G ）などとも呼称されていたが、 ITU では

これを第 3 世代移動通信システム（ 3G ）の

発展型として IMT-Advanced と名付け、

第 4 世代システムと定義した。

第 4 世代携帯電話の特徴としては、

50Mbps - 1Gbps 程度の超高速大容量通信を

実現し、 IPv6 に対応し、無線 LAN や WiMAX 、

Bluetooth などと連携し固定通信網と

移動通信網をシームレスに利用（ FMC ）できる

ようになる点がある。

通信スピードが超高速化される代わりに、

第 3 世代移動通信システムで使用している

 2GHz 帯より高い周波数帯を用いる予定で

あるため、電波伝搬特性によりサービスエリア

が狭くなってしまうことや、電波の直進性が

高いことにより屋内への電波が届きにくいこと

が予想されている。サービス時には第 3 世代

移動通信システムとのデュアルモードで利用

される可能性が高い。通信速度の高速化は

シャノン = ハートレーの定理により高消費電力も

招きうるものであるため、モバイル環境での

電源容量の確保も技術的な課題となっている。

第 5 世代移動通信システム

3G 時代から移動体通信の標準化を行っていた

3GPP では Release15 以降に 5G の仕様を

含めている。

Release15 は 2018 年 6 月に要求を確定し、

2019 年 10 月頃に細部を含めた仕様が確定する

予定となっている。 Release 16 は 2019 年末の

要求の確定を目指している。

導入は、 6GHz 以下の周波数帯を使って、

LTE/LTE-Advanced と互換性を維持しつつ、

6GHz を超えた帯域を使って、新しい無線通信

方式を導入、基地局に計算資源を備えることに

より、端末に近い場所で処理する事で、

センターのサーバーへ伝送するデータ量を

低減して、遅延を減らす「モバイルエッジ

コンピューティング」の導入などが想定される。

5G では、急増し続ける通信トラフィックへの対応

が課題となっており、無線周波数帯の確保が重要

視される。また、通信スピードの大容量化のため

により高い周波数帯を用いる予定であるため、

マイクロ波の採用により、電波の直進性が極超短波

より高まることから、携帯電話基地局の影では電波

が届きにくくなり、多数の携帯電話小型基地局

（マイクロセル）を数十メートル単位で設置する

必要がある。通信速度の高速化は、シャノン＝

ハートレーの定理により、高消費電力も招き

うるものであるため、モバイル環境での電池容量の

確保も、技術的な課題となっている。

もっとも、モバイル環境における、安定した電池確保

の問題は、第 3 世代移動通信システムから続く、

永続的な問題でもある。

既存の 4G/LTE から 5G への通信システムの変更に

伴い、通信機器や産業機器の追加や入替が多発し、

通信機器 / 電子部品を製造するサプライチェーンに

大きな影響を及ぼすことが予想される。

GSMA の予想では、 5G の普及は非常に緩やか

かつ限定的になると考えられており、 2025 年でも

主流な移動体通信は 4G に当たる LTE であり、

5G が通信に占める割合は 3G の半分程度とされている。

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