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 複数の周波数帯を束ねることにより、1ユーザーが使用可能な帯域を広げ、高速通信を実現する技術として、近年、広く一般的に認知され始めてきている「キャリアアグリゲーション」。

 今回のコラムでは、キャリアアグリゲーションに対するこれまでの標準化状況と最新動向をお伝えします。

複数のReleaseにわたって仕様化されたキャリアアグリゲーション

 3GPPでは、Release 10 LTE (LTE-Advanced)からキャリアアグリゲーションの仕様化が行われています。具体的には、コンポーネントキャリアと呼ばれる基本周波数ブロックを最大20MHzの周波数帯域で定義し、このコンポーネントキャリアを複数(最大5つ)束ねることによって(最大100MHz帯域の)広帯域化を実現しています。

 コンポーネントキャリアを最大20MHz帯域として定義した理由は、20MHz帯域を最大の周波数帯域としてサポートしているRelease 8 LTE (LTE)との後方互換性(バックワードコンパチビリティー)を実現することにあります。

 後方互換性とは、例えば図に示すように、100MHz帯域をサポートするLTE-Advanced基地局配下においてLTE-Advanced端末をサポートするだけでなく、LTE端末についても、最大20MHz帯域のコンポーネントキャリアに接続させることによってLTE-Advanced基地局でサポート可能となることを指しています。

キャリアアグリゲーション
キャリアアグリゲーション

 キャリアアグリゲーション関連技術は、後続のReleaseとなるRelease 11以降も継続して仕様の拡張が行われており、例えばRelease 12 LTEでは、時間方向で上り下りの通信を分けるTDD (Time Division Duplex)方式と、周波数方向で上り下りの通信を分けるFDD (Frequency Division Duplex)方式をあわせたキャリアアグリゲーションといった、周波数と時間領域の異なる使い方をするコンポーネントキャリアのキャリアアグリゲーションを仕様化しています。

 他にも、キャリアアグリゲーションの関連技術として、同じくRelease 12 LTEにおいて、異なる基地局 (evolved Node B)間のコンポーネントキャリアを束ねる“デュアルコネクティビティー”技術が仕様化されています。デュアルコネクティビティーとは、図に示すように、基地局間インタフェースとしてX2インタフェースなどを活用した基地局間制御技術になっています。

デュアルコネクティビティー
デュアルコネクティビティー
キャリアアグリゲーションは、同じベースバンド装置に接続された無線装置のキャリアを束ねて同時通信を行う。一方、デュアルコネクティビティーの場合、異なるベースバンド装置につながる無線装置のキャリアを束ねて同時通信可能である。キャリアを束ねるに当たり、1つのベースバンド装置に複数キャリア分の通信機能を集約する制約がないため、デュアルコネクティビティーの適用によりキャリアアグリゲーションとは異なる運用ができる。

 これらのキャリアアグリゲーション関連技術の仕様化により、複数のコンポーネントキャリアを使った通信速度の高速化だけでなく、柔軟な運用実現を見据えた技術拡張も進めています。