既存の3Gインフラを拡張する形で展開可能
4月10日、NTTドコモが神奈川県横須賀市の「NTTドコモ R＆Dセンタ」にて、研究開発中の次世代モバイル通信インフラ技術「スーパー3G」の実験環境を公開した。同技術が報道関係者向けに公開されるのは世界初となる。
スーパー3Gとは、現在主流の「3G （第3世代携帯電話）」の拡張技術であり、移動体通信方式の標準化組織である3GPPでは「LTE（Long Term Evolution）」という名で規格化が進められている。モバイル業界関係者の間では、3.9G（第3.9世代携帯電話）と呼ぶ人も多い。
携帯電話など移動体通信技術の次世代規格としては、「IMT-ADVANCED」と呼ばれる4G（第4世代携帯電話）の研究開発も行われているが、スーパー3Gは「4Gにつなげるためのワンステップという位置づけ」（NTTドコモ無線アクセス開発部長の尾上誠蔵氏）である。そのためスーパー3Gの商用化では、基地局設備やサービスエリアは、既存の3Gインフラを拡張する形で展開されていく予定だ。
◆最大通信速度は100Mbps以上、通信遅延も大幅削減
3GPPで合意されたスーパー3Gの要求条件は、「最大通信速度が下り100Mbps以上、上り50Mbps以上」、「制御遅延50ミリ秒以下、伝送遅延5ミリ秒以下」。またユーザー側の実効速度はHSPAと比べて「下りが平均3〜4倍、上りが平均3倍」、周波数利用効率は「下り3 - 4倍、上り2 - 3倍」となっている。現在、ドコモが展開している最新のFOMAサービスは、3.5G（第3.5世代携帯電話）に相当するが、これよりも大幅に速度が速い。
「実効速度や周波数利用効率の点で見ますと、最新のFOMAで利用している（技術仕様）『リリース5』（Rel.5）ではなく、HSUPAを含めた『リリース6』（Rel.6）を基準値にしての倍率になっています。実効速度で見れば、平均値が3〜4倍と大きく向上するほか、（基地局から離れた）セル端でも2〜3倍の速度向上が見込まれています」（尾上氏）
さらに周波数利用効率が向上することで、ビット単価も3分の1程度に抑えられます。スーパー3Gへの対応で当初の設備価格が上昇しても、それを上回る通信コスト削減効果が見込めます」（同）
端的に言えば、スーパー3Gでは現在主流の家庭用光ファイバーサービス（FTTH）と同等のスピードが実現し、その上、現在のFOMAよりも通信料金が下げられる余地が出てくる。通信容量が大幅に増えるため、これまでの携帯電話型（ハンドセット）端末だけでなく、PCやMID、PND、クルマ向けも含む通信モジュールなどにも「高速・定額・低価格」なモバイル通信サービスが提供される可能性が生まれるのだ。
◆クルマでの移動時に230Mbps以上を記録。遅延も小さい
スーパー3Gの公開実験は、NTTドコモ R＆Dセンタ屋上にある基地局アンテナと、ドコモが所有する実験用移動端末車の間で通信を行うというもの。今のところ試験用の基地局アンテナは1基であり、屋外でのハンドオーバー実験はできない。NTTドコモ R＆Dセンタがある「横須賀リサーチパーク（YRP）」周辺の公道を、試験用移動端末車で周回しての走行実験となった。
デモンストレーションで用いられたアプリケーションは、R＆Dセンタ内とクルマとの双方向ビデオ伝送、実効速度の測定、HD動画のビデオストリーミング、pingによる遅延測定、リアルタイム対戦格闘ゲームの実演など。これらをスーパー3Gのアクセス環境で同時並行で動かす内容だった。
なお、今回の実験システムは標準策定されている「3GPP LTE仕様」に準拠しており、帯域幅は20MHz、下りマルチアンテナ技術は4×4のMIMO（Multiple Input Multiple Output）を採用していた。スーパー3Gの技術要件としては最も高い性能を引き出す仕様であり、「性能の上限を見るために、小型化よりもパフォーマンス重視のスペックにしている」（尾上氏）という。このため将来は“ケータイ”にまで小型化される端末側も、移動端末車の一角を占めるほど巨大なものになっていた。
筆者が同乗した走行試験では、車両速度は30 - 40km/h前後。このスピードで、スーパー3Gの実効速度は100 - 240Mbps前後で稼働していた。現在の携帯電話インフラが、最も速いものでも最大7.2Mbpsであることを考えれば、まさに「ケタ違い」のスピードである。走行中のクルマの中に、光ファイバー並みの通信インフラが用意されるようなものだ。HD動画伝送はきわめてスムーズであり、リアルタイム対戦格闘ゲームの動きも滑らかであった。これならばデジタル地図のフルダウンロードも苦にならないだろう。
一方、移動速度による影響だが、100km/h以下では「移動速度というより、地形や建物による影響の方が大きい」（技術説明員）。道路交通法の速度規制があるため、現時点では一般道の法定速度以上の試験は行われていないという。
「スーパー3Gの商用化段階では、当然ながら新幹線の速度は視野に入ります。ただ、その際も低速時にはスピードがしっかりと出て、高速移動環境ではそこそこの実効速度になるようなチューニングになるでしょう」（尾上氏）
もうひとつ、“クルマ視点”で注目なのが、スーパー3Gの伝送遅延の小ささだ。走行試験では上下双方向で11 - 20ミリ秒前後の反応速度であり、某リアルタイム対戦格闘ゲームが滑らかに“ネットワーク対戦”をしていた。衝突防止など安全目的のITSではDSRCなど専用通信インフラの利用が望ましいが、将来的なプローブカーの発展やPND向けのオンラインサービスでは、スーパー3Gの持つ遅延の小ささ・反応速度の向上は有用な機能向上になりそうだ。
