特集 2-1 アンライセンスバンドを使用するLPWA(Low Power Wide Area)規格の最新動向

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Vol.102 No.5 (2019/5) 目次へ

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2. IoTを支える技術

特集2-1

アンライセンスバンドを使用するLPWA(Low Power Wide Area)規格の最新動向

The Trend for Unlicensed-band LPWA Specification

高橋 幹 國澤良雄 神谷尚保 新保宏之

高橋 幹 (株)KDDI総合研究所フューチャーデザイン2部門

國澤良雄 新保宏之 正員 (株)KDDI総合研究所スマートワイヤレスグループ

神谷尚保 正員 (株)KDDI総合研究所フューチャーデザイン2部門

Tsuyoshi TAKAHASHI, Nonmember, Naoyasu KAMIYA, Member (Future Design Division2, KDDI Research, Inc., Tokyo, 102-8460 Japan), Yoshio KUNISAWA, and Hiroyuki SHINBO, Members (Smart Wireless Technology Development Laboratory, KDDI Research, Inc., Fujimino-shi, 356-8502 Japan).

電子情報通信学会誌 Vol.102 No.5 pp.388-392 2019年5月

©電子情報通信学会2019

abstract

 少ない消費電力で広域をカバーするLPWAは,国内外でIoT向けに多く使用されている.LPWAの規格には,LTEベースのライセンスバンドを使用する規格と,アンライセンスバンドを使用する規格に分類され,それぞれ国内で商用サービスを開始している.IoTのサービスは様々であり,それに応じられる無線環境,例えば通信可能距離の向上や双方向化を実現するため,アンライセンスバンドを中心に新たなLPWA規格が市場に投入されている.これらの最新のアンライセンスバンドを使うLPWA規格の技術的特徴を比較し,どのようなユースケースに適しているか紹介する.また,屋外のフィールドでカバレージを評価した結果を述べる.

キーワード:IoT,低消費電力,広域無線,アンライセンスバンド

1.LPWAの概要

 近年,IoT(Internet of Things)向けの無線技術LPWA(Low Power Wide Area)が急速に普及している.LPWAは,通信エリアが広く,低速小容量で消費電力が少ないという特徴があり,従来の通信規格と異なる領域をカバーしている.電池交換せず何年間も動作するため,人里離れた場所や自動車等のモビリティで利用できる.また,一つの基地局でセルラと同等かそれ以上の広域をカバーすれば,低コストでのエリア展開が可能となる.

 LPWAの規格は,ライセンスバンドを利用するLTEベースの規格(LTE-M(1),NB-IoT(1))と,アンライセンスバンドを使用する規格に分類される.LTEベースの規格は周波数を占有することから他システムとの電波干渉を避けることができるが,LTEの既存基地局を中心にエリア展開するため,非居住エリアを十分にカバーできない懸念がある.一方,アンライセンス系の規格は,無線LANのルータのように誰でも機器を設置できるが,無線LANと同様に近くのシステムが同じ周波数を使っている場合,電波干渉による通信品質の低下が懸念される.

 IoTには多様なユースケースがあることから,今後はLTEベースとアンライセンス系の規格が共存し,通信要件に応じて使い分けるようになると予想される.本稿では,多数の規格が存在するアンライセンス系のLPWA規格に着目し,各規格の技術的特徴と適しているユースケースについて解説する.

2.アンライセンス系LPWA規格の特徴


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