非免許帯域でのLTE(LTE-Unlicensed、LTE-U)は、携帯電話ネットワーク事業者が非免許の5GHz周波数帯域にアクセスすることでデータトラフィックの一部をオフロードできるようにする、Long-Term Evolution (LTE)無線規格の拡張です。[ 1 ] LTE-Unlicensedは、 802.11aおよび802.11ac準拠のWi-Fi機器で使用される5GHz帯域などの非免許帯域での4G LTE無線通信技術の使用に関する提案であり、元々はQualcommによって開発されました。 [ 2 ] [ 3 ]これは、キャリア所有のWi-Fiホットスポットの代替として機能します。現在、非免許帯域でのLTE動作には、LTE-U、License Assisted Access(LAA)、MulteFire、sXGP、CBRSなど、いくつかのバリエーションがあります。[ 4 ]
LTE-Unlicensedの最初のバージョンはLTE-Uと呼ばれ、LTE-Uフォーラムによって既存の3GPPリリース10/11/12と連携するように開発されました。LTE-Uは、米国や中国など、LBT(Listen-Before-Talk)技術の実装を義務付けていない国々で迅速に展開できるように設計されています。LTE-Uにより、携帯電話事業者は、 すでにWi-Fi機器で使用されている非免許帯域である5GHz帯を利用して、携帯電話ネットワークのカバレッジを拡大することができます。
LTE-Uは、ユーザーが通常のように別のWi-Fiネットワークを使用する必要なく、短距離でセルラーネットワークがデータ速度を向上させることを目的としています。これはWi-Fi通話 とは異なり、LTEを使用した制御チャネルは残りますが、すべてのデータ(通話だけでなく)は、キャリアの周波数ではなく、免許不要の5GHz帯域を流れます。 [ 5 ]
2014年、LTE-UフォーラムはVerizonによって設立され、Alcatel-Lucent、Ericsson、Qualcomm、Samsungがメンバーとして参加しました。[ 6 ] [ 7 ]このフォーラムは、非免許5GHz帯でLTE-Uを伝送する基地局や消費者向けデバイス の技術仕様 、および既存のWi-Fiデバイスとのトラフィック競合を処理するための共存仕様を共同で作成しています。
T-MobileとVerizon Wirelessは、2016年にもこのようなシステムを展開することに早期から関心を示している。[ 8 ]携帯電話事業者は通常、独占ライセンスを持つ無線スペクトルに依存しているが、LTE-Uは、すでにその帯域を使用しているWi-Fi機器(家庭用ブロードバンドネットワークに接続するスマートフォン、ラップトップ、タブレット、企業が提供する無料のホットスポットなど)とスペースを共有することになる。
2019年1月下旬時点で、3カ国で3つのLTE-Uネットワークが展開/開始されており、さらに8つの通信事業者が7カ国で試験またはパイロットの形でこの技術に投資している。[ 9 ]
LTE-Unlicensedの2つ目のバリアントは、ライセンス支援アクセス(LAA)であり、3GPPによってRel-13で標準化されています。LAAは、欧州と日本で義務付けられているLBTプロトコルの要件に準拠しています。これにより、世界のさまざまな地域における規制要件を満たす、統一されたグローバルフレームワークを提供することが期待されます。
エリクソンは、同様の技術を説明するためにライセンス支援アクセス(LAA)という用語を使用しています。 [ 10 ] LAA は、第3 世代パートナーシップ プロジェクト(3GPP) による Wi-Fi バンドでの LTE の動作を標準化するための取り組みです。同じバンドで他の Wi-Fi デバイスと共存するために、一部のヨーロッパ諸国で義務付けられている、リスンビフォアトーク (LBT) と呼ばれる競合プロトコルを使用しています。 [ 8 ] [ 6 ] [ 1 ]
MulteFireは、非免許帯域のLTEの別のバリアントであり、スモールセル向けのLTEのスタンドアロンバージョンとして提案されています。このバリアントは、非免許帯域のみを主要な唯一のキャリアとして使用し、将来的に中立ホストがLTEを展開する機会を提供します。[ 1 ]非免許帯域でのLTEのスタンドアロン運用のアイデアは、当初3GPPの少数のベンダーによって提案されましたが、この技術が免許帯域の保有に依存することを望むネットワーク事業者によって拒否されました。この技術は現在、 MuLTEfire Allianceによって開発されています。
携帯電話ネットワーク事業者によるLTE-Uの利用提案は、電気通信業界で論争の的となっている。[ 11 ] 2015年6月、Googleは米国連邦通信委員会(FCC)に25ページにわたる抗議書を送付し、LTE-Uに反対する非常に技術的な詳細を述べた。 [ 6 ] Googleの調査では実際のLTE-U機器が使用されなかったため、一部の業界専門家はその結論に疑問を呈しており、ある評論家は同調査を「全く人為的で憶測に過ぎない」「恥ずべきもの」と評している。[ 12 ]
2015年8月、Wi-Fi AllianceとNational Cable & Telecommunications Association(NCTA)も、LTE-Uが他のWi-Fiデバイスのパフォーマンスを著しく低下させる可能性があるという懸念を挙げ、さらなるテストが行われる前にLTE-Uを承認することに反対を表明した。[ 5 ]また、2015年8月、QualcommはFCCへの詳細な提出書類の中で、Googleのホワイトペーパーでなされた主張に反論した。[ 13 ] Qualcommは、「特にGoogleのFCC提出書類で言及されているテストシナリオを(可能な限り最大限に)再現するように特別に設計された」テストを実施し、「LTE-UがWi-Fiのエネルギー検出(ED)レベルより上または下で動作している場合でも、LTE-UはWi-Fiと非常にうまく共存できることを総合的に示しました」と述べた。クアルコムは、結果の相違は「相手側が実施したLTE-U/Wi-Fi共存に関するEDレベル以下のテストでは、極めて悲観的で非現実的な技術的仮定が用いられていた」のに対し、クアルコムのテストは「はるかに現実的な設定」で実施され、実際のLTE-U機器(グーグルの研究では信号発生器が使用されていた)が使用されたことが原因だと説明した。
2016年5月、ニューヨーク市長室はFCC、3GPP、Wi-Fi Alliance、IEEEに書簡を送り、市がこの技術に多額の投資を行っていることを踏まえ、LTE-UがWi-Fiに干渉することへの懸念を表明した。[ 14 ]これらの懸念は公開イベントで議論された。[ 15 ]
2016 年 6 月、Wi-Fi Alliance は、共存テスト計画が 8 月に準備できると発表した。FCC への提出書類の中で、Qualcomm、Verizon、T-Mobile は、この計画を使用する予定であり、一部は 2016 年末までに完全実装を目指していると述べている。[ 16 ]しかし、2016 年 8 月、Qualcomm は異議を唱えた。「Wi-Fi Alliance が発表したテスト計画の最新版は、技術的なメリットがなく、根本的に LTE-U に不利であり、論争の的となっていない点も含めて、Qualcomm が過去 1 年間に提供したほぼすべての意見を拒否している」と、政府渉外担当上級副社長の Dean Brenner 氏は述べた。[ 17 ] Qualcomm は、この計画は Wi-Fi に有利に偏っており、テスト体制は LTE-U だけでなく、すでに 3GPP 標準である LAA も対象とするように拡張されていると主張している。[ 17 ]ベライゾンもこのテスト計画に反対し、「根本的に不公平で偏っている」と述べた。[ 18 ]
2021年のシカゴ大学の研究でも、LAAがアクティブに使用されているときにWi-Fiのパフォーマンスが著しく低下することが示されました。[ 19 ]
2016年11月、VerizonはWi-Fi Allianceの共存計画とは別に、 5GHz帯で40個の小型セルをテストするためにFCCに特別一時許可(STA)申請を提出した[ 20 ]。別の申請によると、Verizonはオクラホマシティ、ノースカロライナ州のローリーとキャリー、テキサス州アービングでテストを実施する予定である[ 21 ] 。
2017年2月、FCCはエリクソンとノキアが製造した基地局でのLTE-Uの使用を承認した。[ 22 ]
2017年6月26日現在、T-Mobileはワシントン州ベルビュー、ニューヨーク州ブルックリン、ミシガン州ディアボーン、ネバダ州ラスベガス、テキサス州リチャードソン、カリフォルニア州シミバレーでLTE-Uの展開に成功したと発表した。[ 23 ]
2019年1月、グローバルモバイルサプライヤー協会は、21か国で32の通信事業者がLAAに投資していると報告しました。[ 9 ] 2019年7月までに、この数は21か国で37の通信事業者に増加しました。[ 24 ]これらのうち8社は6か国でLAAネットワークの開始を発表しており、29の通信事業者は18か国でこの技術を試験または展開しています。GSAはまた、GCT、Intel、Mediatek、Qualcomm、Samsungなどのベンダーから、LTE-U、LAA、LWA、CBRSのいずれか1つ以上をサポートするモデムを含む21のチップセットを特定しました。[ 9 ] [ 24 ]