無線通信について考えてみよう!「LTE」及び「Wi-Fi」の違いとは?

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皆様、こんばんは。

本日は生憎の雨模様となりました。

それでは今回の投稿にまいりましょう。

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はじめに

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2014年度はスマートフォン市場において、まさに変革と呼ぶべき1年となりました。

2014年度以前のスマートフォン市場では利用料金として数千円単位の費用を要することが当たり前でしたが、2014年度における「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」の登場により、スマートフォンの利用料金に関して大きな変化が見受けられたのです。

「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」を日本語で表現しますと、仮想移動体通信事業者となりますが、左記は自社の通信回線網を所有せずに、実際の通信回線網を所有する通信事業者から借り受ける形で通信サービスを提供する通信事業者を指す言葉です。

例えば「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」の代表格ともいえる「OCN モバイル ONE」を例に挙げてみましょう。

「OCN モバイル ONE」はインターネットプロバイダーの大手「OCN」が展開する高速モバイル通信サービスです。

しかしながらOCN自体が自社の通信回線網を所有して通信サービスを行っているわけではなく、OCNではNTTドコモの通信回線網を借り受ける形で高速モバイル通信サービスを展開しています。

このような「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」は2014年以後、急速な増加傾向を示していますが、「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」に関する最大のメリットは、格安な料金で高速モバイル通信サービスを利用できるということでしょうか。

なお「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」における各通信事業者に関しては、以下のサイト様が詳細に記載されております。

格安SIMをタイプ別で比較!

ご興味がある方は上記のURLをご覧ください。

さて一方、今回の投稿では上記の「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」がテーマではありません。

先に記載したように、2015年になり「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」における各通信事業者は、急速な増加傾向を示しています。

また「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」における各通信事業者が提供する通信サービスに関しても、2015年になってから拡大化及び詳細化が進行しています。

例えば「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」における各通信事業者のホームページを考えてください。

通信サービスに関する様々なプランが乱立しており、特に初心者の方には全く理解できない語句も多いのではないでしょうか。

そこで今回の投稿では高速モバイル通信サービスの中から、特に「LTE」及び「Wi-Fi」の違いということをテーマとして記事を投稿してまいりたいと思います。

「Mobile Virtual Network Operator(MVNO)」における各通信事業者のホームページにおいても、「LTE」及び「Wi-Fi」という言葉は頻繁に使用されているため、スマートフォンを利用される方に関しては、ぜひ覚えておいていただきたいと考えます。

それでは本題に入りましょう。

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「LTE」及び「Wi-Fi」の違い

1、【LTEとは?】

それではまず「LTE」について考えてみましょう。

LTEとは「Long Term Evolution」の略称であり、携帯電話通信規格の1つとなります。

LTEの説明に関して、とても難しいと思われる方もおられるかもしれませんが、つまりは従来の携帯電話における通信形式と考えてください。

また僕自身が参照した日経トレンディの記事では、上記の従来の携帯電話における通信形式を「外で電話をするための通信方式」と表現していました。

そもそも携帯電話が急速に普及したのは1990年代後半からと思いますが、携帯電話は基地局と呼ばれるアンテナを介して半径数百メートル~数キロメートルまで電波が届く仕組みとなっています。*1

つまり元々は外出先で電話をかけるための通信方式であるため、電波強度が非常に強いということが挙げられるでしょう。

そしてこのような従来の携帯電話における通信形式は2000年代に入り、さらに高速な第3世代携帯の通信規格「3G」へと進化しました。

この第3世代携帯の通信規格「3G」は現在の標準的な携帯電話における通信形式ですが、2010年代に入りこの第3世代携帯の通信規格「3G」をさらに拡張した「3.9G」*2という次世代携帯電話通信規格が登場します。

そしてこの「3.9G」という次世代携帯電話通信規格こそが「LTE」と呼ばれるわけです。

以下をご覧ください。

各キャリアのLTE – サービス名と通信速度


<各キャリアのLTE – サービス名と通信速度>

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上記は各通信キャリアにおけるLTEの名称及び通信速度です。

各通信キャリアによりLTEの名称は異なりますが、通信速度は「下り(インバウンド通信) 75Mbps / 上り(アウトバウンド通信) 25Mbps」となります。

この通信速度がLTEの通信速度に関する公称値と覚えておくとよいでしょう。

そして一方、携帯電話通信規格に関しては、もう一つご理解いただきたいことがあります。

それは携帯電話通信における電波は、日本という国から割り当てられているということです。

そもそも電波というものは携帯電話以外にも、テレビ放送やラジオ放送等にも使用されており、どのような周波数帯でも無限に使用できるわけではありません。

日本には電波法という法律があり、携帯電話に割り当てられている周波数帯が存在するわけです。

日経トレンディの記事によると、携帯電話に割り当てられている周波数帯は700M(メガ)~2・5GHz(ギガヘルツ)ということです。

つまり携帯電話通信に関して利用料金が高く通信容量に制限が加えられる理由とは、携帯電話通信で利用できる電波の周波数帯に制限があるからというわけですね。


<携帯電話通信で利用できる電波の周波数帯>

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以上がLTEに関する記載となります。

2、【Wi-Fiとは?】

それでは次に「Wi-Fi」について考えてみましょう。

Wi-Fiとは無線によるデバイス間の相互接続を行う無線LAN技術の1つです。

LANケーブルを使用せずに電波を利用して通信を行うという点はLTEと似ていますが、その利用用途は全く異なるものです。

以下をご覧ください。


<LTEとWi-Fiに関する比較画像>

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この画像はLTEとWi-Fiに関する比較画像となりますが、LTEとWi-Fiが似て非なるものということがご理解いただけると思います。

またLTEとWi-Fiの違いに関して、非常に興味深い例を挙げている方がおられました。

LTEとWi-Fiの違い


<引用>

家庭用の電話機にも、親機と子機が使えるものがありますよね? 子機と親機は無線で通信していて、子機は親機を通して電話回線に繋ぎ 電話が出来るようになっています。

この子機と親機間の無線通信がスマホの無線LAN(Wi-Fi)に相当し、 親機の固定回線に当たるものが、3GとかLTEとか言われている 各携帯キャリアが提供している無線の電話回線だと思って下さい。

それで、子機だけを外に持ち出しても、電話が出来ないのと同様に、 無線LAN(Wi-Fi)接続も、接続すべき親機に相当するものが無いと どこにも接続できない事になります。 親機に相当するものが、家庭内の無線LANルータであったり、 街中の公衆無線LANスポットであったりします。 どちらが速いかは、接続先の状況によりますので、何とも言えません。

ちなみに、Wi-Fiというのは、携帯端末やルータ等の無線LAN機器が キチンと規格に乗っ取って作られていて、相互に正常に接続出来ますよ。 という認証を与えられている事を表す言葉であって、 通信方式や通信規格を指すものではありません。


上記のご回答者様は、実に見事な例を挙げながら、LTEとWi-Fiの違いの違いに関して説明されております。

つまりWi-Fiは自宅及び職場といった限定的な環境の中で行われる通信を無線化したものであり、LTEは自宅及び職場といった限定的な環境と外部環境の中で行われる通信を無線化したものといえるわけです。

そのためWi-Fiに関してはLTEと比較すると、電波強度という点において非常に弱くなっています。

しかしWi-Fiの通信速度に関しては、インターネットに接続するための回線の種類にもよりますが、一般的には携帯電話通信よりも高速となります。

なおWi-Fiに関しては独自のWi-Fi規格というものがあり、米国電気電子学会(IEEE)にて策定され「IEEE 802.11a/b/g/n/ac」と表記されます。

以上がWi-Fiに関する記載となります。

3、【スマートフォンにおけるLTE及びWi-Fi】

さて前項までのLTE及びWi-Fiに関する記載はいかがだったでしょうか?

あまり上手にご説明できませんでしたが、LTE及びWi-Fiの遅いについて少しでもご理解いただければ幸いです。

それでは次にスマートフォンにおけるLTE及びWi-Fiについて記載してまいります。

スマートフォンはパソコンを小型化した通信デバイスと言われますが、実はインターネットに接続するという機能以外にも、従来の携帯電話のように音声データを送受信するという機能もあります。

以下をご覧ください。


<スマートフォンに関する機能>

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前項でも記載したように、携帯電話通信は国から割り当てられている限定的な周波数帯を利用するために、利用料金が高く通信容量に制限が加えられています。

そこでスマートフォンに関しては、LTE及びWi-Fiという2つの無線通信を行うことができるという側面を有しており、左記の2つの側面を上手に使い分けることで携帯電話通信に関するデメリットを減少させることができます。

例えば自宅に有線によるインターネット環境がある場合は、外出先では携帯電話通信を利用し、自宅では有線によるインターネット環境を介してWi-Fiを利用することにより、携帯電話通信に関する通信容量を抑制することができるというわけですね。

このようにスマートフォンを所有されている方におきましては、スマートフォンの特性をご理解することにより、ご自分に最適な通信環境を構築することも重要なことではないかと思います。

以上がスマートフォンにおけるLTE及びWi-Fiについての記載です。

LTE及びWi-Fiに関する通信速度比較

1、【テスト環境】

それでは最後となりますが、僕の所有しているスマートフォンで通信速度テストを行いました。

そこでテスト結果を簡単に記載してまいりたいと思います。

それではまずテスト環境の説明です。

今回通信速度テストを実施するために利用したスマートフォンは「Nexus 5 LG-D821 32GB SIMフリー」というモデルになります。

また通信速度テストに使用したアプリは「RBB TODAY SPEED TEST」です。

そしてテスト環境としては、僕の住んでいる場所から1番近い駅となる「京王線・仙川駅」を設定地として、スマートフォンをLTE及びWi-Fiと切り替えてテストを行いました。

なおWi-Fiを介したインターネット接続環境は、「OCN光(フレッツ光ネクスト)」となります。

2、【テスト結果】

それでは通信速度テストに関する結果を記載してまいりたいと思います。

以下をご覧ください。


<通信速度テストの結果>

1、LTE

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2、Wi-Fi

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以上がテスト結果に関する記載です。

3、【総評】

さてそれでは最後に通信速度テストに関する総評を記載してまいります。

今回の通信速度テストに使用したアプリに関しては、スマートフォンの通信速度に関する全国的な平均値を参照することができました。

それによるとLTEの通信速度に関して可もなく不可もない普通の速度ということです。

しかし一方、さすがに光回線を介したWi-Fiは、LTEをはるかに凌ぐ結果となりました。

なお来週から僕のスマートフォンは、「Y!mobile」より「OCN モバイル ONE」に変更となります。

そのためLTEに関しても、ソフトバンクの通信網からNTTドコモの通信網に変更となるわけです。

個人的には今から若干楽しみではあります。

なお今回の投稿で記載する記事以外のスマートフォン情報に関連する記事に興味がある方は、ぜひ一度以下のスマートフォン情報に関連する記事のまとめを参照してください。


<スマートフォン情報に関連する記事のまとめ>

1、URL

スマートフォン情報に関連する記事のまとめ


それでは以上です。

*1:注:1990年代には携帯電話とよく似た仕組みを持つPHSというものがありました。PHSは携帯電話と同様にアンテナを介して電波が届く仕組みですが、電波が届く範囲が携帯電話よりも短いということ、また1つのアンテナに対して処理できるPHSの台数が少ないという特徴がありました

*2:注:通信事業者の表記では4Gとなります