第3世代移動通信システム

第3世代移動通信システム(だいさんせだいいどうつうしんシステム)とは、 国際電気通信連合 (ITU) が定める「IMT-2000」 (International Mobile Telecommunication 2000) 規格に準拠した通信システムのこと。ITUは5種類の地上系通信方式と6種類の衛星系通信方式を1999年に勧告した。日本の例では、 NTTドコモソフトバンクワイモバイルが採用しているW-CDMA方式(欧州では UMTS方式と呼ばれる)や KDDI沖縄セルラー電話連合の「 au」が採用している CDMA2000 1x(CDMA2000 1xRTT、当初は CDMA2000)方式がある。ITUでは、2007年11月現在、世界100か国以上の700を超えるネットワークで8億以上の加入者が存在するとしている。一般的に 英語の「3rd Generation」から、「3G(スリージー)」と呼ばれる。

概要

標準化の経緯

ITUにおける第3世代移動通信システム標準化の検討は 1985年に開始された。当初は「FPLMTS」(Future Public Land Mobile Telecommunication Systems) と呼ばれたが、後に高速な データ通信テレビ電話などの マルチメディアサービスの利用が可能となるよう、「新バンド(2000MHz帯)」の運用 [1]で「2000kbpsのデータ転送速度(静止時)」を「2000年に商用化」するという願いを込めて「IMT-2000」と改称された [2]

第2世代 (2G) では互換性のない方式の移動通信システムが各国、各地域別に展開されていたため、第3世代では世界的に ローミングが可能となるように統一規格の策定を目指したが、結局は地上系5種類の方式を包括的に含む内容となった。新技術にかかわる特許問題が浮上したことや、インフラと技術の両面で既存2G資産の活用を強く意識した3G方式の提案が各方面から出されたことが背景にある [3]

IMT-2000規格

IMT-2000規格として1999年に勧告された地上系無線方式にはIMT-DS、IMT-MC、IMT-TC、IMT-SC、IMT-FTの5つがあり、通信速度として144k bps(高速移動時)、384kbps(低速移動時)、2Mbps(静止時)が規定された。その後2007年には、IEEE 802.16eの派生型であるOFDMA TDD WMANが追加された。(各方式の詳細については下表を参照)

IMT-2000の方式とデータ通信の拡張規格
規格名 複信方式 多元接続方式 特徴 主な使用地域
ITU 別名 高速データ通信
IMT-DS W-CDMA UTRA-FDD HSDPA / HSUPA FDD CDMA 基地局間同期が不要(Release4で同期をオプション化) 欧州日本北米南米東南アジア中国韓国中東オセアニア
IMT-MC CDMA2000 /
CDMA2000 1x (1xRTT)
CDMA2000 1x EV-DO (Rel.0 / Rev.A) 基地局間同期が必要 北米・南米・日本・韓国・中国・ 台湾香港・東南アジア・ イスラエル
IMT-TC UTRA-TDD TD-SCDMA TDD 移動局間同期が必要 中国
TD-CDMA HSDPA 基地局・ 移動局間の同期が不要 欧州
IMT-FT DECT TDMA デジタルコードレス電話 欧州
IMT-SC UWC-136、 EDGE、GSM384 EDGE Phase 2 / EDGE Evolution FDD GSM上位互換D-AMPSの代替 米国・ アジア・欧州
IMT-2000 OFDMA TDD WMAN WiMAX TDD OFDMA IEEE 802.16内WiMAX Forumプロファイル 米国・アジア・欧州

3Gの展開

ITUが2Gの「進化型」と位置付けるIMT-MC (CDMA2000 1x) やIMT-SC (EDGE) は、それぞれ既存のCDMA (IS-95) と GSMまたはD-AMPSなどの2Gネットワークとの親和性が高く、各3G方式の中でも先行して展開が進んだ。ところが新たな周波数帯の割り当て(ライセンス)を受ける必要があるIMT-DS方式については、特に欧州で 周波数オークション時の落札価格が巨額となり、事業者の財務状態を悪化させて3G (UMTS) 用インフラへの投資が抑制される状況となった。事業者は既存の2G (GSM) ネットワークを活用したシームレスな運用を行い、段階的にUMTSネットワークを拡充する方針を採ったものの、GSM/UMTSデュアルモード端末の供給が追い付かなかったことがUMTSの展開をさらに遅らせる原因となった。

従来、欧州では900MHz帯での携帯事業はGSM方式に限られていたが、この制限が2009年に撤廃され(欧州指令 2009/114/EC) [4]、UMTSも同バンドでの運用が可能となった。900MHz帯は2GHz帯などの高い周波数帯よりもカバレッジの面で有利であり、より少ない額のインフラ投資でUMTSを導入できると言われている。欧州の関連企業団体 Global Mobile Suppliers Association (GSA) がまとめた調査によれば、欧州を含めて既に20か国以上で900MHz帯(または850MHz帯)でのUMTS運用の許可が可能なように法整備がなされており、18か国で実際に運用が始まっているか、予定されているという。

日本では、2001年にNTTドコモが世界に先駆けて3G (W-CDMA) の商用サービスを開始し、翌年にはKDDIグループとJ-PHONE(現在のソフトバンク)が続いた。 モルガン・スタンレーが発表した調査報告によると、2008年現在、域内の3G普及率は84%と高い水準となっている [5]。この調査報告によると、次いで普及率が高いのは北米地域の29%と欧州の25%となっている。

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