見本 特集
第2章

W − CDMA，CDMA2000，高速 OFDM，無線 LAN など

３G システムの概要と関連する無線技術
佐藤 拓朗
Takuro Sato

れました．IMT2000 とは，国際電気通信連合（ITU）第 3 世代移動通信が標準化を進めている次世代携帯電話方式です．
2 GHz 帯を使い，高音質の音声通話や最大 2 Mbps の高速データ通信などを実現するほか，全世界で同じ方■ CDMA 方式のメリット
第 3 世代移動通信システムは CDMA 方式を採用し式を普及させることを目指しています．
現状では 3 GPP が標準化を進めている W − CDMAています．CDMA は同じ周波数を隣接セルでも利用でき，周波数利用効率が高いことから原理的に加入者（Wideband CDMA）と，クアルコム社等が推進し3 GPP2 が標準化を進めている CDMA2000 が代表的な数の増大が図れます．同じ周波数を使うことから，ソフト・ハンドオフ（第 3 章参照）が可能で，切り替えに方式です．
● W − CDMA伴う瞬断がないなどのメリットがあります．

日本では W − CDMA のリリース 99 の開発を NTT

しかし，最初の実用システムである cdmaOne（IS −95）は電話サービスを中心に考えられていたため，高ドコモが中心になって進めました．世界に先駆けて，2001 年にサービスを開始しましたが，リリース 99 は速データ通信には不向きでした．

最終的に 3 GPP との互換性が不十分でした．
現在は FOMA として互換性が確保され，世界■ IMT −２０００共通仕様になっています．一方，ソフトバンク（当時

第 3 世代移動通信は，音声だけでなく，データ，画像通信も可能なシステムとして IMT − 2000 で検討さボーダフォン）は 2002 年から W − CDMA のサービスを開始しました．GSM を内蔵し，国際ローミングを〈表 1〉CDMA を採用したセルラー電話システムの比較

項 目
標準化団体
基地局
送信周波数
移動局
無線チャネル
アクセス方式

通信変調方式

高速変調方式（HDR）

拡散変調方式基地局同期20cdmaOne（IS-95）
TIA−−

CDMA2000
3GPP22115〜2130 MHz
1925〜1940 MHz

W-CDMA
3GPP
2110〜2170 MHz
1920〜1980 MHz

1.25 MHz

1x：1.25 MHz
3x：3.75 MHz

5 MHz

変調方式
音声速度
フレーム長
データ速度
変調方式

DS−CDMA
BPSK
1 k〜8 kbps
20 ms
64 kbps
−

高速データ

−

拡散変調
チップ速度
電力制御

QPSK/OQPSK
1.2288 Mchip
800 Hz同期

DS−CDMA
DS−CDMA
QPSK
QPSK
1 k〜8 kbps
4.75 k〜12.2 kbps
20 ms
10 ms
64 k〜144 kbps
384 k〜2 Mbps
QPSK，8PSK，16QAM
QPSK，16QAM
1x EV-DO（Rev.0），2.4 Mbps
1x EV-DO（Rev.A），3.1 Mbps 14 Mbps（ HSDPA）
1x EV-DO（Rev.B），73.5 Mbps
QPSK/QPSKQPSK/QPSK
1.2288 M/3.6864 Mchip
3.86 Mchip
800 Hz1500 Hz
同期非同期

No.2見本
売りに展開を図ってきましたが，NTT ドコモに比べて市場拡大を図れませんでした．

す．OFDM 技術はフーリエ変換（FFT）によって信号を変復調することにより実現されます．無線環境のマ

2006 年にはソフトバンクとして MNP（モバイル・ナンバー・ポータビリティ）を機会に，大幅な通信料ルチパス遅延の影響を除去するため，遅延時間より長いガード・インターバルを設定します．

金のコスト・ダウンを図り，今は大きく市場を拡大しています．
● CDMA2000■ OFDM を使った実用化システム
現在，実用化されている OFDM を使った無線シス

一方の CDMA2000 は，3 GPP2 として標準化されました．そして日本の KDDI は，cdmaOne からテムは，DVB（Digital Video Broadcast）と無線 LANです．

CDMA2000（CDMA 1x WIN サービス）へと展開を図DVB は地上波ディジタル放送への適用を目的としりました．
W − CDMA と比べて，基地局の変更が最小限で済た無線システムです．日本では ISDB − T 方式が採用されています．DVB は屋外で使用されるので，大きむことから，通信料金の低減を図り，一挙に大きなシェアを確保しました．

なマルチパス遅延が発生します．このマルチパス遅延を除去するため，大きなガード・インターバルが使わ世界では，韓国，中国，カナダ，メキシコ，オーストラリアなどが CDMA2000 を採用しています．

れるのです．
一方，無線 LAN は屋内および近距離でのサービスを提供しています．したがって，マルチパス遅延時間高速 OFDM 通信システムは短時間です．したがって，ガード・インターバル長は短く設定されています．
これに伴って，DVB では FFT の次数を大きくしてシンボル長を長く設定しています．無線 LAN の FFT■ OFDM の特徴
近年，ディジタル放送やインターネットを介してパーソナル・コンピュータと高速のデータ通信や画像伝送などの高速データ通信が求められるようになりましの次数は小さくすることで，シンボル長は短くなります．

高速無線 LAN 技術

た．高速データ通信を実現するアクセス方式としてOFDM（ OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）方式が脚光を浴びています．また，
OFDM 方式は次世代の移動通信へも採用が決まっています．OFDM の特徴は，周波数利用効率が従来の■ 無線 LAN の特徴
セルラー電話のように広域で公衆通信を行う通信サ

FDM 方式と比べて 2 倍にでき，しかも無線のマルチパス環境下においてもガード・インターバルの技術をービスとは別に，インターネットを介して狭域のエリアでサービスを行う通信サービスが無線 LAN です．

使ってその影響を除去できます．OFDM の詳細は第 4無線 LAN のサービス・エリアは，せいぜい 100 m 程章で説明します．
表 2 は OFDM 方式を使った各種システムの仕様で度です．送信電力も小さくでき，無線回路も含めたすべての回路を一つのチップの中で構成できます．

〈表 2〉OFDM 方式を使った各種システムの仕様

項 目方式
標準化団体
サブチャネル数
シンボル長

地上ディジタルTV放送
ISDB−T
DVB
ETSI
ARIB
1705/6817
1405/5617
896μ/224μs
894μ/224μs

マッピング

QPSK，
16QAM，
64QAM QPSK，
16QAM，
64QAM

符号化
サブチャネル間隔
ガード・インターバル長（シンボル長×N ）チャネル間隔3 dB帯域幅No.2

畳み込み＆リード・
ソロモン
1116/4464 Hz

畳み込み＆リード・
ソロモン
1116/4464 Hz

N ＝1/4，1/8，

N＝1/4，1/8，1/16，1/32

1/16，1/32

7.6 MHz─

5.6 M/432 kHz
─無線LAN
802.11IEEE
52（48：データ）
4μs

HiperLAN
ETSI
60
3μs

BPSK，QPSK16QAM，64QAM

BPSK，QPSK
16QAM

畳み込み

畳み込み

250 kHz416.7 kHz0.8μs

0.6μs

─
16.6 MHz

25 MHz20 MHz21