最大262.5Mbpsを実現 “CA＋小セル”なドコモのLTE Advancedを見た！

2015年02月06日 12時30分更新

　LTE Advanced（LTE-A）の開始を、3月に控えるドコモ。2月5日、屋外環境で行った“高度化C-RANアーキテクチャ”の実験結果を報道陣に公開した。実験には商用の基地局と商用のルーター（HW-02G）が使われ、下り230〜240Mbps程度（最大で262.5Mbps）の速度で通信を行なう様子を観測できた。商用環境での通信を公開するのは初となり、サービス開始を間近に控えていることがうかがえる。



↑高度化C-RANアーキテクチャを採用し、LTE-Aに対応した基地局。

　LTE-Aとは、LTEを発展させた通信規格で、KDDIやソフトバンクが先行してキャリアアグリゲーションを導入している。これに対し、ドコモはキャリアアグリゲーションに加えて、高度化C-RANアーキテクチャを採用。単に高速化を行うだけでなく、効率的な大容量化を実現する。ひとことで言うと、「マクロセル（範囲の広い基地局）と、スモールセル（範囲の狭い基地局）の電波を、端末でアグリゲーションする技術」（同社取締役常務執行役員尾上誠蔵氏）だ。



↑同社CTO、尾上誠蔵氏。LTEの開発に多大な貢献をしており、世界では“LTEの父”とも呼ばれる人物だ。



↑マクロセルとスモールセルの電波をキャリアアグリゲーションして高速化を行う、“高度化C-RANアーキテクチャ”を導入する。

　通常のキャリアアグリゲーションは、同じ基地局の異なる周波数の電波を、端末側でひとつに合わせる。一方でドコモはC-RANと呼ばれる仕組みを採用しており、ひとつの親局（制御部）に複数の子局（無線部）をぶら下げることができる。それらの電波をキャリアアグリゲーションで束ねるのが、“高度化”C-RANというわけだ。



↑キャリアアグリゲーションによる高速化と、スモールセル導入による大容量化をまとめて行なえるのが、高度化C-RANアーキテクチャの特徴。

　メリットは、容量の足りない場所に、ピンポイントでスモールセルのエリアをつくっても、「ハンドオーバーがゼロ」（同）で通信を継続できること。容量を上げるためには、小型の基地局を数多くつくっていくのが定石だが、「セルを何回もまたがり、その都度ハンドオーバーが発生すると品質低下の問題が懸念される」（無線アクセス開発部長前原昭宏氏）。高度化C-RANでキャリアアグリゲーションを行なえば、「常にマクロセルの電波を受信しているため、途切れが発生しない」（同）という理屈だ。



↑スモールセルをスポット的に配置して、容量を上げることが可能だ。



↑高度化C-RANアーキテクチャの特徴を解説する、同社の前原部長。

　LTE-Aで利用される技術について、尾上氏は、「キャリアアグリゲーションは、単なる力技で賢い方式ではない」と評する。スモールセルも「セルをオーバーレイすることは、昔からやっている」（同）という。いずれも、“力技”の技術だが、それらを組み合わせることで「新たなフィーチャーが生み出される」（同）。高度化C-RANのコンセプトがまさにこれで、LTE-A以降の進化の方向性を示す表現と言えるだろう。



↑尾上氏によると、ひとつひとつの技術は“力技”だが、組み合わせによって新たな機能を実現できるという。これは、5Gにもつながる発想だ。

　なお、ドコモのLTE-Aは、「まず密集地帯から入れていく」（前原氏）方針。「導入当初に行なうキャリアアグリゲーションは、すべてこの新しい装置（高度化C-RAN）でやっていきたい」（同）という。キャリアアグリゲーションの組み合わせは、1.5GHz帯＋2GHz帯もしくは1.8GHz帯＋800MHz帯。基本のスペックは下り最大225Mbpsだが、周波数に余裕のある一部では「262.5Mbpsの場所もご用意していきたい」（同）という。



↑まず、都市部から高度化C-RANアーキテクチャを導入していく方針。

　実験は、横須賀リサーチパーク（YRP）にある“ドコモR&Dセンター”内で行なわれた。同施設の敷地内にマクロセル（800MHz帯、15MHz幅）の基地局ひとつと、スモールセル（1.8GHz帯、20MHz幅）の基地局4つが置かれ、それら合計5つ基地局を高度化C-RANで束ね、キャリアアグリゲーションを行なうというのが、その内容だ。



↑実験はドコモR&#38



↑マクロセルの基地局。800MHz帯を使用。



↑スモールセルの基地局。こちらは1.8GHz帯となる。

　ひとつ目の実験が、スモールセル基地局の真下に置いたルーターで通信を行なうというもの。こちらは、ベストな環境での速度を見る実験で、先に述べたとおり、下りで230Mbps程度の速度をたたき出していた。2月5日はあいにくの雨模様で、端末がテントの下に置かれていたため230Mbps台に留まったが、ドコモによると、こうした遮蔽物がなければ240Mbps以上を記録できていたという。



↑下りで230Mbps以上の速度が出ている。LTE-A非対応端末と比べると、ダウロードも速い。

　もうひとつが、ハンドオーバーなしで2つのスモールセル基地局につながり、速度を維持したまま移動できるという実験。台車に乗せたLTE-A対応ルーターと、非対応ルーターで、速度の変化を比べたものだ。こちらについては、LTE-A対応ルーターの場合、移動しても速度の低下がわずかであることが観測できた。これはハンドオーバーを行なっていないため。スモールセルの電波が弱くなったぶんだけ減速はするが、LTE-A非対応のルーターに比べて通信は安定している。