LTEとは？ - Wi-Fi, 4G, 5Gとの違い

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スマートフォンの通信方式であるLTEと、それ以外の通信方式であるWi-Fiや4G、5Gとの違いを正しく理解している方はそれほど多くないようです。これらには明確な違いがあることから、それぞれの特徴を正確に認識することが大切です。ここでは、LTEとWi-Fiや4G、5Gとの違いについて解説していきます。

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LTEとは？

LTEとは無線を利用したスマートフォンや携帯電話用の通信規格のひとつであり、携帯電話のデータ通信の快適な利用を目指し、高速化と低遅延、多接続の3点に重きを置いて生まれた通信規格です。

大手通信キャリアであるNTTドコモやau、ソフトバンク、楽天モバイルが所有する基地局をアクセスポイントとして電波を発信しています。

ちなみにLTEとは、Long Term Evolution（ロングタームエボリューション）の略称になります。

LTEを利用する方法

LTE通信を利用する具体的な方法は2つあります。

LTE対応モバイル端末

LTE通信をするためには、LTEに対応したスマートフォンやタブレットが必要です。LTE対応のモバイル端末はさまざまなメーカーから発売されていることから、一昔前と比べて手軽に購入することがになっています。

LTE対応モバイルルーター

LTEに対応したモバイルルーターを利用してLTEに接続し、パソコンやスマートフォンとWi-Fiにより接続できます。月額3,000〜5,000円ほどの料金で利用できます。

LTEのメリットとデメリット

ここでは、LTEのメリットとデメリットをそれぞれ紹介します。

LTEのメリット

LTEは第3世代移動通信システムである3G回線を進化させ、4Gへの以降をスムーズにするために開発された3.9Gの通信規格回線だと言われています。データ通信速度は最大150Mbpsの高速通信であり、3G回線速度の約15倍の速さを実現しています。

建物などの障害物を回り込んで到達するプラチナバンドの周波数帯で提供するプラチナバンドLTEは、広い地域までカバーして快適な通信サービスをしています。LTEの登場で私たちはより快適な通信環境を体感できるようになりました。

最大150Mbpsの高速通信
広い地域までカバー

LTEのデメリット

LTEは常に快適な通信環境を提供できるわけではありません。同じ通信会社であっても利用するエリアや対応機種によって最大通信速度が変わるのです。さまざまな外部環境に影響されやすい点がLTEのデメリットと言えるでしょう。

外部環境に影響されやすい

Wi-Fiとは？

Wi-FiはWireless Fidelity（ワイヤレスフィデリティ）の略称であり、無線を利用した通信規格のひとつです。

Wi-Fiは無線LANの一種であり、パソコンやスマートフォン、携帯電話などさまざまな機器をインターネットにつなぐ無線型の通信規格になります。

Wi-Fiの名付け親 Wi-Fiは「Wi-Fi Alliance」というアメリカの業界団体が名付けた通信規格です。Wi-Fiのマークは、互角性がある規格であれば無線機器同士の通信が可能だとWi-Fi Allianceが保証しているものです。

Wi-Fiの特徴

Wi-Fi はインターネット回線とWi-Fi対応の端末機器をつなぐ短距離向けの通信技術です。LTEは外出先のどこにいても通信はほぼ可能ですが、Wi-Fiは障害物に弱く、Wi-FiルーターやWi-Fiスポットなど電波を発信する機器の近くでなければ利用できない特徴があります。

Wi-Fiの利用場面

私たちは日常生活の中のどのような場面でWi-Fiを利用しているのでしょうか。ここでは、Wi-Fiを利用する場面をいくつか紹介します。

無料Wi-Fiサービスを利用

街中にはいたるところにWi-Fiスポットがあり、公衆無線LANのサービスを提供しています。飲食店や地下街、駅の中、新幹線やホテル、飛行機やバスの中でも無料Wi-Fiサービスが提供されています。無料Wi-Fiサービスを利用すればルーターを持たずとも簡単にインターネットに接続できるのです。

自宅のインターネット回線を利用

自宅で契約しているインターネット回線に無線LANルーターを接続することで、Wi-Fi環境を構築することが可能です。無線LANルーターは家電量販店やネットショップなどで購入できますが、通信会社のオプションとしてレンタルすることもできます。

モバイルルーターを利用する

手のひらサイズで持ち運びできるモバイルルーターを契約してWi-Fiを使うことができます。スマホやデジカメなどWi-Fi対応の端末が、モバイルルーターから発信する電波をキャッチしてインターネットに接続するのです。通信速度や利用料金などは通信会社のプランによって異なるので、自分の用途や予算に合ったプランを選ぶと良いでしょう。

LTEとWi-Fiの違い

通信規格などは技術的な要素が多いことからわかりにくく、LTEとWi-Fiの両者を正しく区別していない方も多いようです。ここでは、LTE回線とWi-Fi回線の違いについて具体的に解説します。

通信回線規格

LTEとWi-Fiは、通信回線の規格が異なります。LTEは携帯電話用の通信回線規格を利用しており、携帯電話やスマートフォン、タブレットなどのモバイル端末に限定して利用することができます。 Wi-Fiはあくまで無線LANの一種です。スマートフォンなどのモバイル端末に限定することなく、パソコンやゲーム機器などあらゆるWi-Fi対応のデバイスで利用できるといった違いがあります。

通信速度

Wi-Fiは電波の届くエリアが短距離であることから、LTEよりWi-Fiの方が通信速度は速いと言われています。しかしWi-Fiは光回線やADSL回線など通信回線の種類や回線速度に影響を受けやすい傾向があります。 LTEはあくまで3Gを高速化して4Gへスムーズに橋渡しするために開発された通信規格なので、通信速度はWi-Fiより遅くなる傾向があるのです。

対応エリア

Wi-Fiの対応エリアはあくまでWi-FiルーターやWi-Fiスポットなど電波を発信する機器の近くという限定された狭い範囲になります。 LTEは屋外の広い範囲で利用することを目的に開発された通信規格です。LTE電波を発信している基地局は日本にたくさんあるため、大半の場所ではLTEによるインターネットの接続が可能になっています。

免許制

LTEは利用できる電波を国から割り当てられている免許制であり、通信の容量に上限が設けられています。Wi-Fiはあくまで無線LANの中のひとつであり、特に免許を付与されなくとも自由に提供できるという違いがあります。

LTEとWi-Fiの違い
	通信回線規格	通信速度	対応エリア	免許制
LTE	携帯電話用の通信回線規格	遅い	広い	○
Wi-Fi	無線LANの一種	速い	狭い	×

4Gとは

3G、LTEの後に続いて登場した第4世代移動通信システムである4G回線（4th Generation）は、3G回線やLTE回線よりも通信速度が速く快適な回線として現在は主流になっています。 LTE回線は3.9G回線と呼ばれることもあり、LTE回線と4G回線の違いはそれほど大きくはありません。事業者の中にはLTE回線と4G回線を同じものと捉えるところもあります。

世代（Generation）とは 4GのGは「Generation」の略称であり、「世代」という意味があります。携帯電話の通信規格はもともと1970年代後半に誕生した1Gの第1世代から始まっています。

1Gから4Gまでの特徴

世代	通信規格	特徴
1G	アナログ無線	移動体通信の第1世代は、1971年にNTTの前身である日本電信電話公社が独自の規格で提供したセルラー方式のアナログ無線電話です。ノイズが入りやすくセキュリティが甘かったことから盗聴されやすい側面がありました。
2G	デジタル無線 (2.4kbpm〜28.8bps)	移動体通信の第2世代は1990年代前半から始まり、無線通信がアナログからデジタルへ移行した世代でした。速度は2.4kbpm〜28.8bpsであり、メールやインターネット通信ができるようになった世代でした。
3G	デジタル無線 (数Mbps〜14Mbps)	パケット通信の高速化が図られた移動体通信の第3世代は、2001年にNTTドコモが商用サービスを始めてから瞬く間に広がりを見せました。数Mbps〜14Mbpsと一気に速度が向上しスマートフォンにも採用されるようになりました。
4G	デジタル無線 (75Mbps〜100Mbps)	4G回線の速度は75Mbps〜100Mbpsとなり、3G回線と比べてかなり高速になっています。しかし4G回線は3G回線と比べると障害物に弱い特徴があり、コンクリートや壁が厚い建物など通信を遮断する建造物などがあると回線速度が遅くなるデメリットを有しています。

1G	アナログ無線
移動体通信の第1世代は、1971年にNTTの前身である日本電信電話公社が独自の規格で提供したセルラー方式のアナログ無線電話です。ノイズが入りやすくセキュリティが甘かったことから盗聴されやすい側面がありました。
2G	デジタル無線 (2.4kbpm〜28.8bps)
移動体通信の第2世代は1990年代前半から始まり、無線通信がアナログからデジタルへ移行した世代でした。速度は2.4kbpm〜28.8bpsであり、メールやインターネット通信ができるようになった世代でした。
3G	デジタル無線 (数Mbps〜14Mbps)
パケット通信の高速化が図られた移動体通信の第3世代は、2001年にNTTドコモが商用サービスを始めてから瞬く間に広がりを見せました。数Mbps〜14Mbpsと一気に速度が向上しスマートフォンにも採用されるようになりました。
4G	デジタル無線 (75Mbps〜100Mbps)
4G回線の速度は75Mbps〜100Mbpsとなり、3G回線と比べてかなり高速になっています。しかし4G回線は3G回線と比べると障害物に弱い特徴があり、コンクリートや壁が厚い建物など通信を遮断する建造物などがあると回線速度が遅くなるデメリットを有しています。

LTEと4Gの違い

LTEはもともと第3世代と第4世代の橋渡し的な存在でしたが、国際電気通信連合がLTE＝4Gと認定した結果、LTEと4Gとの違いはなくなりました。その結果4G対応のLTEとしてLTE advancedという新たな通信システムの規格が誕生し、大手通信キャリアも4G（LTE advanced）に対応したサービスを提供しています。

ここからは、4G（LTE advanced）を取り扱っている通信キャリアのサービスを紹介します。

NTTドコモ

NTTドコモは4G（LTE）のサービスとして最大通信速度150MbpsのXiを提供しています。さらに4G（LTE advanced）のサービスとして最大通信速度1288MbpsのPREMIUM 4Gを提供しています。

au

auは最大通信速度279Mbpsの4G（LTE）のサービスと、最大通信速度1237Mbps の4G（LTE advanced）のサービスを提供しています。

ソフトバンク

ソフトバンクは最大通信速度838 Mbpsの高速通信として、SoftBank4GLTEとSoftBank4Gの両者を利用できるHybrid 4G LTEを提供しています。

Hybrid 4G LTEの技術は、スマートフォンだけでなく、工事が要らない自宅用Wi-FiのSoftBank Airにも使われています。SoftBank Airは、ソフトバンクだけでなく、格安SIMのワイモバイルと一緒に使うことで、月々のスマホ料金を節約することができます。ワイモバイルとSoftBank Airを使った場合の、ワイモバイルの月額料金は次の通りです。

スマホベーシックプラン（おうち光割適用）
	S	M	R
月額料金	~~2,680円~~ → 2,180円	~~3,680円~~ → 3,180円	~~4,680円~~ → 4,180円
高速データ通信	3GB	10GB	14GB
国内通話	1回10分まで無料超過分は30秒ごとに20円
通信速度データ通信容量超過時	最大300kbps	最大1Mbps

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WiMAX

ポケットWi-Fiを取り扱うWiMAXは主要通信キャリアとは異なりますが、従来のWiMAX2＋に4G LTEを利用した「ハイスピード＋エリアモード」というオプションを用意しています。これにより最大1,237Mbpsの高速通信を提供しています。

Wi-MAXの利点の一つは、光回線と異なり、回線開通工事が必要ないことがあげられます。このため、たとえば、引っ越し後にすぐインターネットを使うことができます。

WiMAXはUQコミュニケーションズが提供していますが、プロバイダーは複数あります。以下がプロバイダーの一例です。

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4Gが遅くなる理由

高速通信回線として提供されている4G回線ですが、たまに通信速度が遅くなる場合があるので注意が必要です。ここでは、4G回線が遅くなるケースをいくつか紹介します。

回線が混雑している

場所や時間帯、時期などにより回線が混雑して通信速度が遅くなる場合があります。この場合は一旦利用をやめて、利用する場所や時間を変えて再度アクセスを試みると状況が改善される場合があります。

データ容量が不足

契約しているプランの容量を全て使った場合は、通信速度が低速になりインターネットが繋がりにくくなります。この場合はデータを追加で購入することにより改善できます。緊急性がないのであれば、データがリセットされる翌月まで待つ方法もあります。

対応エリア外

3Gの対応エリアは4Gの対応エリアより広いことから、4Gの対応しているエリア外になると通信速度が自動的に3Gに切り替わるケースがあります。このようなケースでは突然速度が遅くなります。

端末の故障

利用している端末が故障して不具合を起こしている場合があります。一度電源を切って再起動をしてみるなどの対処をして、改善されなければ業者に持ち込んで端末を検査してもらいましょう。

5Gとは

移動体通信の第5世代である5Gは、4Gや4G LTEの上位の通信規格として、2020年の春から本格的に運用されているネットワークです。5Gは私たちのライフスタイルを変えて社会変革を起こす新たなテクノロジーとして注目を集めています。

5Gの特徴

5Gは4Gや4G LTE よりもただスピードが速くなるだけではありません。5Gの特徴は主に4つあると言われています。4つの特徴をあげて以下具体的に解説していきます。

エンドツーエンドのアーキテクチュアの変革
従来の無線技術の進化を越えた変革
今までの世代の無線通信やWi-Fiなども統合した通信方式
本格的なIoT向けネットワーク

エンドツーエンドのアーキテクチュアの変革

5Gでは、高速、超大容量、超大量接続、超低遅延の4つの要求条件を満たして利用範囲を拡大します。具体的にはセンサーデバイスや自動運転の実現、ロボットの操作や制御が挙げられます。

センサーデバイスとはセンサーデバイスとは温度や音、気配を察知するセンサーを搭載した機械です。エアコンには温度センサーが搭載されており、玄関のインターフォンにはイメージセンサーや音センサーが搭載されています。

従来の無線技術の進化を越えた変革

従来の1〜4Gは人と人とをつなぐコミュニケーション手段として利用されていた通信規格でした。5Gは人と人だけでなく人とテクノロジーをつなぐサービスとして開発された新しい通信規格です。

今までの世代の無線通信やWi-Fiなども統合した通信方式

これまでの1〜4G通信システムが有していた無線通信やWi-Fiなどを統合して、複合的サービスを提供できる通信方式になります。

本格的なIoT向けネットワーク

IoT向けの本格的通信規格として、人とモノだけでなくモノとモノをつなぎ技術開発を加速させます。従来の自動車運転やロボット操作の分野だけでなく、本格的にIoTを運用するネットワークとして、5Gが活用される予定です。

IoTとは IoT（Internet of Things）とは「モノのインターネット」と呼ばれており、車や家電製品、建物など身の回りのあらゆるものがインターネットにつながる仕組みのことを言います。

LTEと5Gの違い

LTEやLTE Advancedが普及することで、スマートフォンにおける動画の視聴や音楽のストリーミング配信のサービスは急成長しています。5Gの登場によりさらにデータ通信は高速化、大容量化を実現することになります。ここではLTEと5Gの違いをいくつか紹介します。

高周波数帯の電波の利用

従来のLTEやLTE Advancedにおいては、700MHz〜3.5GHzの電波を利用していましたが、5Gではさらなる高速、大容量通信を可能にするために30GHz以上の高周波数帯の電波の利用も考えられています。そのためにまずは3.7GHz帯、4.5GHz帯、28GHz帯の周波数割り当てを目指しているのです。

新たな無線技術

これまでLTEは周波数帯に応じて幅広い周波数帯に対応してきましたが、5Gでは新たな無線技術を取り入れることで提供範囲を拡大し、LTEの10分の1の低遅延となる快適な通信を実現できました。

高速・多元同時接続

5Gは、LTEの100倍となる高速・多元同時接続の実現に取り組んでいます。最大128本のアンテナを用意して強力な電波を送るビームフォーミングを実現します。

ビームフォーミングとはビームフォーミングはMassive MIMOと呼ばれ、高速・多元同時接続の実現に向けて活用が期待されている新たな技術です。

超低遅延化

超低遅延化とは、動画の音声の高い品質を維持しながら、ライブ配信の遅延を抑えることができる技術です。これまでLTEやLTE Advancedは低遅延化に取り組んでいました。しかし5Gではさらに遅延を少なくすることで、大容量の高品質なデータをタイムラグを発生せずに送信できます。

進化する通信規格

日本は東京オリンピックの影響もあり早急に5Gサービスの展開に力を注いでいます。2020年の春からは、ドコモ・au・ソフトバンクによる5Gサービスが始まり、さらに9月には、楽天モバイルによる5Gサービスも始まりました。4社とも現在はエリアが限られていますが、各社ともに5Gサービスの普及を急いでいます。

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5Gが普及した後は新たな大容量コンテンツやアプリケーションが誕生し、IoTを中心とした新たなサービスが次々に開発されることが予想されます。従来の携帯電話やスマートフォンなどの枠組みを超えた新たな社会的基盤が構築され、産業構造自体が大きく変わっていくことでしょう。

通信規格が進化することによって我々の生活がより快適になり、利便性の高い社会へと変化していくことが期待されるのです。