LTEアドバンスト

ヨーロッパのSamsung GalaxyスマートフォンのLTE Advanced信号インジケーター**（4G+）**

LTE Advanced（LTE+、LTE-A、Samsung GalaxyおよびXiaomiの携帯電話では^{[1] 、}4G+）は、モバイル通信規格であり、Long Term Evolution （LTE）規格の大幅な強化版です。2009年後半に、 IMT-Advanced規格の要件を満たすものとしてITU-Tに4G候補として正式に提出され、2011年3月に3rd Generation Partnership Project（3GPP）によって3GPP Release 10として標準化されました^。[2]

LTE+フォーマットは日本のNTTドコモによって最初に提案され、国際標準として採用されました。^[3]

3GPPによる4G候補無線インターフェース技術の定義作業は、リリース 9 の LTE-Advanced の研究フェーズで開始されました。LTEの最初のリリースは3.9G (3G を超えているが 4G より前) と説明されていたため、最大 1 Gb/sのピークデータレートなどの4G (国際電気通信連合の定義ではIMT Advancedとも呼ばれる) の要件を満たしていませんでした。ITU は、回状 3GPP 技術レポート (TR) 36.913「E-UTRA (LTE-Advanced) のさらなる進歩のための要件」の要件に従って、候補無線インターフェース技術 (RIT) の提出を呼びかけています。^{[4]これらは、ITU の}4G要件と、オペレータ独自の高度な LTE 要件に基づいています。主な技術的考慮事項は次のとおりです。

LTE無線技術とアーキテクチャの継続的な改善
従来の無線技術を扱うためのシナリオとパフォーマンス要件
LTE-Advanced と LTE の下位互換性。LTE 端末は LTE-Advanced ネットワークで動作でき、その逆も同様です。例外は3GPPによって検討されます。
LTE-Advanced が 20 MHz を超えるチャネルの地理的に利用可能なスペクトルに対応できるようにするために、周波数帯域に関する最近の世界無線通信会議(WRC-07) の決定を考慮します。また、仕様では、広帯域チャネルが利用できない世界の地域を認識する必要があります。

同様に、「WiMAX 2 」、802.16m は、 IMT Advancedファミリーとして ITU によって承認されています。WiMAX 2 は、WiMAX 1 デバイスとの下位互換性を持つように設計されています。現在、ほとんどのベンダーは、「pre-4G」、pre-advanced バージョンへの変換をサポートしており、一部のベンダーは 3G からの基地局機器のソフトウェアアップグレードをサポートしています。

そのため、モバイル通信業界と標準化団体は、LTE Advanced などの 4G アクセス技術の作業を開始しました。^{[いつ? ]} 2008 年 4 月に中国で開催されたワークショップで、3GPP は Long Term Evolution (LTE) の作業計画に合意しました。^[5]最初の仕様セットは 2008 年 6 月に承認されました。 ^[6] ITU-R で定義されたピークデータレート 1 Gb/sに加えて、電源状態の切り替えの高速化とセルエッジでのパフォーマンスの向上も目標としています。詳細な提案はワーキンググループ内で検討されています。^{[いつ? ]}

LTE-Advancedツールキットの3つの技術（キャリアアグリゲーション、4x4 MIMO、ダウンリンクの256QAM変調）を併用し、十分な集約帯域幅を確保すれば、1Gbit/sに迫る、あるいはそれを超える最大ピークダウンリンク速度を実現できます。このようなネットワークは、固定ブロードバンド業界でも使用されている用語を反映して、「ギガビットLTEネットワーク」と呼ばれることがよくあります。^[7]

提案

3GPP LTE Advancedの目標は、 ITUの要件を達成し、それを上回ることです。LTE Advancedは、最初のリリースのLTE機器と互換性があり、最初のリリースのLTEと周波数帯域を共有する必要があります。LTE Advancedの実現可能性調査において、3GPPはLTE Advancedが4GのITU-R要件を満たすと判断しました。調査結果は、3GPP技術レポート（TR）36.912に掲載されています。^[8]

LTE Advanced の重要な利点の 1 つは、高度なトポロジネットワークを活用できることです。これは、ピコセル、フェムトセル、新しいリレーノードなどの低電力ノードを備えたマクロセルが混在する最適化された異種ネットワークです。ワイヤレスネットワークの次の大きなパフォーマンスの飛躍は、トポロジを最大限に活用し、これらの低電力ノードを多数追加することでネットワークをユーザーに近づけることです。LTE Advanced は、容量とカバレッジをさらに向上させ、ユーザーの公平性を保証します。LTE Advanced では、超広帯域を使用できるようにマルチキャリアも導入され、非常に高いデータレートをサポートする最大 100 MHz のスペクトルが使用できます。

研究段階では、LTE Advanced（LTE-A）技術の候補として多くの提案が検討されてきた。提案は大まかに分類できる。^[9]

Support for relay node base stations
Coordinated multipoint (CoMP) transmission and reception
UE Dual TX antenna solutions for SU-MIMO and diversity MIMO, commonly referred to as 2x2 MIMO
Scalable system bandwidth exceeding 20 MHz, up to 100 MHz
Carrier aggregation of contiguous and non-contiguous spectrum allocations
Local area optimization of air interface
Nomadic / Local Area network and mobility solutions
Flexible spectrum usage
Cognitive radio
Automatic and autonomous network configuration and operation
Support of autonomous network and device test, measurement tied to network management and optimization
Enhanced precoding and forward error correction
Interference management and suppression
Asymmetric bandwidth assignment for FDD
Hybrid OFDMA and SC-FDMA in uplink
UL/DL inter eNB coordinated MIMO
SONs, Self Organizing Networks methodologies

Within the range of system development, LTE-Advanced and WiMAX 2 can use up to 8x8 MIMO and 128-QAM in downlink direction. Example performance: 100 MHz aggregated bandwidth, LTE-Advanced provides almost 3.3 Gbit peak download rates per sector of the base station under ideal conditions. Advanced network architectures combined with distributed and collaborative smart antenna technologies provide several years road map of commercial enhancements.

The 3GPP standards Release 12 added support for 256-QAM.

A summary of a study carried out in 3GPP can be found in TR36.912.^[10]

Timeframe and introduction of additional features

Original standardization work for LTE-Advanced was done as part of 3GPP Release 10, which was frozen in April 2011. Trials were based on pre-release equipment. Major vendors support software upgrades to later versions and ongoing improvements.

ホットスポットやセルエッジのユーザーに対するサービス品質を向上させるため、異種ネットワーク(HetNet) は、対応するサイズのエリアにサービスを提供するマクロ、ピコ、フェムトベースステーションの混合で構成されます。2012 年 12 月に凍結された 3GPP リリース 11 ^[11]では、HetNet のサポート強化に重点が置かれています。このようなネットワーク構造をサポートするためのリリース 11 の主要機能は、協調マルチポイント操作 (CoMP) です。同種ネットワークのセルエッジに位置するユーザーは、隣接セルの干渉によって信号強度が低下するのに対し、CoMP は、隣接セルを使用してサービスセルと同じ信号を送信できるようにすることで、サービスセルの境界でのサービス品質を向上させるように設計されています。デバイス内共存 (IDC) は、リリース 11 で取り上げられているもう 1 つのトピックです。IDC 機能は、LTE/LTE-A と、WiFi、Bluetooth、GPS 受信機などのさまざまな他の無線サブシステムとの間でユーザー機器内で発生する障害を軽減するように設計されています。アップリンクの 4x4 構成など、MIMO のさらなる機能強化が標準化されました。

HetNetのセルの数が多いと、ユーザー機器は移動中にサービスセルをより頻繁に変更することになります。リリース12のLTE-Advanced ^[12]の進行中の作業は、他の領域の中でも、セル間の頻繁なハンドオーバーなど、ユーザーがHetNetを移動するときに発生する問題の解決に重点を置いています。これには256-QAMの使用も含まれています。

最初の技術デモンストレーションとフィールド試験

このリストには、2014 年までの技術デモンストレーションとフィールドトライアルが含まれており、世界中で VoLTE 技術のより広範な商用展開への道が開かれました。2014 年以降、さまざまな通信事業者がそれぞれのネットワークでの将来の展開に向けてこの技術を試験し、デモンストレーションしました。これらはここでは取り上げません。代わりに、商用展開については以下のセクションで説明します。

展開

LTE-Advancedは、さまざまなLTEネットワークで導入が進められています。

2019年8月、世界モバイルサプライヤー協会（GSA）は、134か国で304のLTE-Advancedネットワークが商用化されていると報告しました。全体として、141か国で335の通信事業者がLTE-Advancedに投資しています（テスト、トライアル、展開、商用サービス提供の形で）。^[41]

LTEアドバンストプロ

LTE Advanced Pro（LTE-A Pro 、 4.5G、4.5G Pro、4.9G、Pre-5G、5G Projectとも呼ばれる）^[42]^[43]^[44]^[45]は、3GPPリリース13および14の名称です^。[46]^{[47]これは、32}キャリアアグリゲーションを使用して3Gbit/sを超えるデータレートをサポートするLTE Advanced（LTE-A）セルラー標準の進化形です。^[48]また、ライセンス付きスペクトルとライセンスなしのスペクトルを共有できるライセンスアシストアクセスの概念も導入しています。

さらに、 256QAM、Massive MIMO、LTE-Unlicensed、LTE IoTなど、5Gに関連するいくつかの新しい技術が組み込まれており、 ^[49]^{[50]、既存のネットワークを完全な}5G規格で約束された機能強化に早期に移行しやすくしました。^[51]

参照

文献

クアルコム

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e,:-(編集者)、「LTE および 4G ワイヤレスへの進化: 設計と測定の課題」、Agilent Technologies Publication 2009、ISBN 978-0-470-68261-6、第 8.7 章: LTE Advanced の実証、p. 425。
、その他; Nokia Siemens Networks; LTE Advanced: ワイヤレスモバイル通信におけるギガビット/秒への道^{[ permanent dead link ‍ ]}、Wireless VITAE'09。
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外部リンク

Qualcommサイトの LTE Advanced ページ
3GPP LTE Advanced に関する公式 3GPP 標準化ページ
LTE A フェムトセルの将来的な利用 2012-08-19 にWayback Machineでアーカイブ
LTE-3GPP オンラインデコーダー – リリース 14 をサポートする 3GPP LTE / LTE Advanced オンライン L3 メッセージデコーダー (24.008、44.018、44.060 など)

リソース（ホワイトペーパー、技術論文、アプリケーションノート）

LTE-Advanced 技術紹介 – LTE-Advanced Release 10 として知られる LTE の改良点をまとめたホワイトペーパー
LTE-Advanced の紹介 – アプリケーションノート
LTE-Advanced Rel.11 の紹介– LTE-Advanced Release 11 で指定された改善点の概要 ( 2018-04-17にWayback Machineでアーカイブ)

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