電波

2種類のLTE「FDD-LTE 」「TD-LTE」の違いと選び方

モバイルWi-Fiのデータ通信で、最も利用度の高い回線はLTEです。
そのLTEには、「FDD-LTE」「TD-LTE」の2種類があります。

同じLTEなのにどこが違うのか、詳しく見ていきます。
株式会社ビースリー 代表取締役 田和 充久

株式会社ビースリー 代表取締役 田和 充久

株式会社ビースリー代表取締役社長。1999年5月に検索エンジンやポータルサイト、インターネット通信回線事業を手掛けるエキサイト株式会社に入社。新規事業の責任者を務め、インターネットを通した事業開発に携わる。

2007年に起業し、株式会社ビースリーを設立。WEBマーケティング事業を始め、海外(タイ)にて食品事業を開始するなど、国内外に幅広く事業を展開している。事業外においては、NPO法人「格安SIMと格安モバイルWiFiの正しい選択方法の普及協会」を設立し、適切なインターネット通信回線情報の普及にも取り組んでいる。「一般財団法人インターネット協会」賛助会員。

株式会社イメージ⼯学研究所 代表取締役 清⽔ ⼤介

株式会社イメージ⼯学研究所 代表取締役 清⽔ ⼤介

株式会社イメージ⼯学研究所 代表取締役。1997年、総合広告会社入社。通信キャリアの固定電話向けコンテンツサービスの立上げコンサルを行う。2007年にKDDIグループにジョイン。モバイル広告事業において企画営業、 新商品企画等担務を経て、 KDDIにて、コラボケータイ、新規協業メディアやauスマートパス等の新規事業の企画開発に携わる。

位置情報ビッグデータ分析ダッシュボード『KDDI Location Analyzer』等の新規事業を立上げ、位置情報データにおける全社利活用責任者に就任。 新型コロナウイルス対策における政府等公的機関への連携も統括している。2021年に独立。

KDDI在籍中11年の、新規事業スタートやビッグデータ利活用ビジネスを手がけた経験により、キャリアをはじめとした通信業界に精通している。 メディア掲載歴に「日経新聞」「ケータイウォッチ」が挙げられる。


FDD-LTE とTD-LTEの特徴

FDD-LTEとは

FDD-LTE(Frequency Division Duplex Long Term Evolution) 「電話通信」から発展したLTEのことで、「携帯キャリアがもつLTE回線」がこれに当たります。 SoftBank 4G LTE、au 4G LTE、ドコモXi、LTE-Advancedなどです。 一般的に「LTE」と言えば、このFDD-LTEを指します。

TD-LTEとは

TD-LTE(Time Division Long Term Evolution) こちらは、「無線通信」から発展したLTEです。代表的なのが、WiMAXです。

WiMAXはもともと、ユーザー宅で使う固定回線と基地局をつなぐ無線通信のために開発されました。その後、基地局の接続を切替えることで移動しながらでもインターネットができる、「モバイルWiMAX」、さらに高速化した「WiMAX 2+」に発展しました。

WiMAX、WiMAX 2+のほかに、ソフトバンクのAXGP回線(SoftBank 4G)もTD-LTEです。

AXGP回線は無線通信からではなく、PHSから発展したLTE回線です。 PHSは、TDD方式で運用されており、音声通信だけでなく、データ通信にも向いています。(旧)WILLCOM(現在はソフトバンクの傘下)が開発したPHSの規格、「XGP」が改良されて、TD-LTEに適合するAXGPが作られました。
ドコモXiなど、携帯会社のLTE 電話通信から発展 FDD方式
WiMAX 無線通信から発展 TDD方式
AXGP(SoftBank 4G) TDD方式の音声通信PHSから発展

FDD-LTEとTD-LTEの大きな違い

FDD-LTEとTD-LTEの大きな違いは、電波の構成です。 どのように違うのか、できるだけ分かりやすく説明します。

FDD方式(FDD-LTE)上りと下りが別々の回線

回線の説明でよく出てくる「上り、下り」ですが、これは、

上り・・・端末が送信した電波を、基地局が拾うこと(アップロード) 下り・・・基地局が発信した電波を、端末が受信すること(ダウンロード)
という意味です。

送受信の両方を行うことを複信方式と呼び、通信の電波は一方通行ではなく、この方式がとられています。

自分と相手との電話のやりとりは、受信(下り)と送信(上り)が、ほぼ同じデータ量です。
また、受信と送信は同時に行われます。混線を避けるために、音声通信では受信と送信が別々の回線に分かれています。

そして、音声通信から発展したFDD-LTEには、上りと下り、2つの周波数帯が存在します。

TDD方式(TD-LTE)上りと下りが同じ回線

その一方でデータ通信では、WEB閲覧や動画の視聴やアプリのダウンロードなど、基本的に下りがほとんどです。また受信と送信は、同時である必要はありません。

したがって、無線通信から発展したTD-LTEは、1つの周波数帯の中に、上りと下りが共有します。

図で表すと、こうなります。

FDD-LTEとTD-LTEの説明01 上りと下りが共有するTD-LTEは、上りが多い時は上りの枠を増やし、下りが多い時は下りの枠を増やすということができます。電波の周波数帯が限られていても、上りと下りの比率を調整することで、アクセス集中による通信障害を緩和できるといったメリットがあります。

■TD-LTEの通信障害を防ぐ仕組みについてもう少し分かりやすく説明します
通信回線を、上りと下り2車線ずつある高速道路に例えます。

「いつも下りは渋滞しているけど、上りはガラガラ」という交通状況の場合、TD-LTEなら「下りを3車線に増やして、上りを1車線にしよう」ということが可能です。

ですが、上りと下りが別々になっているFDD-LTEだと、車線数を調整することはできません。
また、スマホユーザーが多いため、渋滞(アクセス集中)しやすいといった難点もあります。

FDD-LTEとTD-LTEそれぞれがもつ、メリット・デメリット

ここまでの説明だと、TD-LTEのほうが優位に思うかもしれませんが、国内での主流は、FDD-LTEです。すでに数百万に上る3G電話回線の基地局があり、携帯キャリアすべてがFDD-LTEを採用しています。

2つの周波数帯があることは、何もデメリットではありません。
上りと下りが衝突する心配が少なく、電波が効率よく行き来することができます。

図で説明すると、こんな感じです。

FDD-LTEとTD-LTEの説明02 またFDD-LTEの周波数帯は、プラチナバンド(700M~900MHz帯)という電波がつながりやすい回線が割り当てられています。一方、TD-LTEは、高い周波数帯(2.5GHz帯)を使用するため、ややつながりにくい(特に建物内で)といったデメリットもあります。

※「周波数帯」についてはコチラで詳しく説明しています。 »建物内でもつながるモバイルWi-Fiルーターはどれ?

キャリア各社はどちらのLTEを使っているか?

2つの異なる方式があるとどちらが有利か比較して見てしまいますが、両者は対立する関係ではなくお互いをカバーし合うものとして、どのキャリアも併用する動きを見せています。すでに先立って展開しているのがソフトバンクです。

ソフトバンクのLTE回線状況

ソフトバンク系列のLTE回線は、「SoftBank 4G LTE」と「SoftBank 4G」の2つあります。名前が似ているので、「どこが違うの?」と、不思議に思っていた人もいると思います。

SoftBank 4G LTE ソフトバンク携帯と旧イー・アクセス(現在はソフトバンクの傘下)が持つFDD-LTE
SoftBank 4G TD-LTEと互換性のあるAXGP回線
広範囲を連続的にカバーできるFDD-LTE(SoftBank 4G LTE)は、利用が集中するエリアでは通信障害が発生しやすいという弱点があります。その弱点をTD-LTE(SoftBank 4G)がカバーするかたちで、2つのLTEを併用しています。

キャリア別LTE回線状況

ドコモ FDD-LTEのみ
WiMAX TD-LTEのみ ただし、オプション料金を払えば、同じKDDIグループのau 4G LTE(FDD-LTE)が利用できます。
Yahoo!Wi-Fi ※新規受付停止 FDD-LTEとTD-LTE、2つの方式のLTEが利用できます。
Y!mobile

まとめ

FDD-LTEの弱点をTD-LTEがカバーしようとする流れは、国内だけでなく世界中で広がりを見せています。

LTEを比較する際は、速さやエリアに加えてLTEの方式もチェックし、アクセスが集中する場所でもつながりやすいモバイルWi-Fiを選びたいものです。

LTEという観点では、両方式のLTEが使えるY!mobileWiMAXが強いと言えます。

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