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LTE-Advanced

2012年5月10日

移動通信方式の発展の経緯

アナログ デジタル

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1980 1990 2000 時間（年）

第1世代 第2世代 第3世代 第3.9世代 第4世代

cdmaOne TD-CDMA

PDC CDMA2000

TDMA EDGE

NTT方式

NMT

TACS

AMPS

GSM W-CDMA

図１ 移動通信方式の経緯

LTE LTEｰ

Advanced （予定）

2011 2015（予定）

３．５Gから３．９Gへ

４G移行のための周波数割り当てが当初よりおくれたため

３Gのシステムの延長線上でのシステム高度化

事実上の国際統一の方式として注目 ３GPPではLTE（Long Term Evolution）を ３GPP2ではUMB（Ultra Mobile Broadband）を採択したが、 ３GPP２陣営に所属していた携帯事業者（KDDI、米ベライゾンワイヤレス等）がLTEの採用を決めたため

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LTE（Long-Term-Evolution）とは

無線上でのオールIP化での利用を想定したシステム （音声はVoIPでサポート）

第四世代（４G）への発展の中継役、かつそれらと十分競合しうる能力を長期的（Long-Term）に発展していくことを目的

現在NTTdocomoなどがすでに実用化（Xi）

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LTE-Advancedと従来方式の比較

LTE-Advanced LTE W-CDMA、HSDPA

データ通信方式 パケット通信に特化

パケット通信に特化 回線交換をメインにサポート

最大通信速度 下り：1Gbps 上り：100Mbps

下り：100Mbps 上り：50Mbps

下り：14Mbps 上り：7Mbps

周波数帯域幅 最大100MHz までサポート

1.4～20MHｚの複数の

帯域幅をサポート

5MHｚの帯域幅のみをサポート

変調方式 下り：OFDMＡ 上り：DFTS-OFDMを用いるSC-FDMA

［３］

下り：OFDM 上り：SC-FDMA

CDMA

MIMO 上下ともにサポート 下りのみ なし

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表１ LTEと従来方式の比較

LTE-Advanced

第四世代IMT（International Mobile Telecommunication）-Advancedの要求条件を達成しうる新たな移動体通信の規格

LTEから以下の主要要素技術が進化、付加されている ・MIMO（Multiple Input Multiple Output）伝送能力の拡張 ・キャリア/スペクトル・アグリゲーション ・ヘテロジーニアスネットワーク ・リレー機能

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キャリア/スペクトル・アグリゲーション

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・・・

周波数

周波数

CC(例20MHz)

アグリゲート

図２ キャリア/スペクトル・アグリゲーション

・・・

CC CC

複数の必ずしも連続ではない現行で用いられている周波数帯域（CC）を（最大五個）束ねて利用し、通信速度の向上を目的とする ［４］

リレー機能

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eNB(基地局)-UE(端末)で十分な受信信号電力が確保できなかった場所や、有線伝送が高価な地域において、リレー局Rによって十分な受信信号電力を供給。また現在課題となっているセル端ユーザのスループットの向上も狙う［４］

eNB

R（リレー局） UE

図３ リレー機能

ヘテロジーニアスネットワーク（HetNet）

マクロセル内にカバレッジの小さな、ピコ、フェムト基地局など通信強度の異なる基地局を配置するネットワーク構成.隣り合う基地局との電波の干渉が課題（→CoMP技術）[7]

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ピコ基地局

ピコ基地局

インターネット コアネットワーク

フェムト基地局

図４ ヘテロジーニアスネットワーク

多地点協調送受信（CoMP受信）

一つのUEに対して複数のセルが協調して送受信を行うシステム 周波数利用効率やデータ転送速度の向上、端末とピコセル間の干渉を抑制する［４］

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図５ 多地点協調送受信

今後の課題

さらなる通信速度の向上（８×８MIMO対応端末の実装等）

周波数帯の整備等を進めていくことが必要 Ｔｅｔｓｕｙａ Ａｂｅ，Ｙｏｓｈｉｄａ Ｋｉｙｏｓｈｉ，Ｄａｉｃｈｉ Ｉｍａｍｕｒａ Tetsuya Abe,Yoshida kiyoshi, Daichi Imamura

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参考文献

[1] 服部 武,藤岡 雅宣,”HSPA＋/LTE/SAE教科書”,pp136-172, インプレスR&D,2009.

[2]中嶋 信生,有田 武美,樋口 健一,”携帯電話はなぜつながるのか”,日経BP社,2007

[3]金 武完,佐相 幸秀,村上 敬一,的場 晃久,宇野 新太郎,”進化し続ける携帯電話技術”,国書刊会,2009

[4]安部田 貞行,阿部 哲士,中村 武宏,”LTE-Advancedの概要と標準化動向,”NTT技術ジャーナル,2011.11.51 [5]中村 武宏,岸山 祥久,“LTEの発展と将来無線技術の展望”,信学技報 IEICE Technical Report RCS2011-334,SR2011-127(2012-03) [6]武田一樹,西尾昭彦,岩井敬,小川佳彦,今村大地”LTE-Advanced上りリンクCoMPにおけるチャネル推定用パイロット信号の比較検討”信学技報 IEICE Technical Report RCS2011-339(2012-03) [7] Tetsuya Abe,Yoshida kiyoshi, Daichi Imamura .“Radio Interface Technologies for Cooperative Transmission in 3GPP LTE-Advanced”IEICE Trans. Commun Vol.E94-B NO.12.DECEMBER 2012

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