3G・LTE・4G・5G などの通信規格の解説

3G・LTE・4G・5G などの通信規格の解説

ガラケーとスマホの変遷画像

モバイル通信業界に於ける通信規格は「約10年周期」で進化し、1G(アナログ・1979年)から2G(デジタル・1993年)、3G(高速化・2001年)へと変遷、進化してきました。


2010年代の4G/LTEで動画配信が主流となり、高速なデータ通信で2007年にApple社が「iPhone」を発表し、2008年頃から「Android」が登場し、急速なスマホの普及を支えました。


2020年の5Gで大容量・低遅延・多数同時接続のIoT時代へ突入。VR(バーチャルリアリティ)やスマートシティ(AIやIoTを活用し、交通・エネルギーなど都市インフラを効率化・高度化する持続可能な街のこと)利用を想定しています。


2025年現在は4Gが通信の主力インフラであり、5Gのエリア拡大が進んでいます。


世代 主な時期 特徴とできるようになったこと
3G 2001年〜 世界標準のデータ通信。iモードなどのウェブ閲覧や写メール、テレビ電話が普及。
LTE / 3.9G 2010年〜 高速化への橋渡し。動画再生がスムーズになり、SNSの画像投稿が快適に。
4G 2012年〜 真の高速モバイルブロードバンド。YouTube等の動画配信やスマホゲームが当たり前の時代へ。
5G 2020年〜 超高速・低遅延・多数接続。4K/8K動画、自動運転、IoT機器の大量接続が可能に。

通信規格の変遷と歴史

携帯基地局のアンテナの画像

1G(1979年〜): アナログ方式、音声通話のみ。


2G(1993年〜): デジタル方式。携帯電話(ガラケー)の普及、メール開始。


3G(2001年〜): 世界共通規格(W-CDMAなど)の誕生。カメラ付き携帯、ビデオ通話、インターネット利用が一般化。


3.5G/3.9G(2000年代後半〜):4Gへの架け橋。LTE (Long Term Evolution) が登場、高速データ通信の先駆け。


4G / LTE-Advanced(2010年〜):スマホの全盛。最大1Gbpsの高速通信。HD動画、SNS、オンラインゲームが主流に。


5G(2020年〜): 超高速・大容量、低遅延、多数同時接続。IoT、自動運転、VR/AR、高解像度映像(4K/8K)を実現。


技術的な進化のポイント

携帯基地局のケーブル画像

4G (LTE): 高速・高機能化。 3Gと比較して飛躍的に通信速度が向上した。


5G (New Radio): 周波数帯域を拡大(サブ6、ミリ波)し、4Gよりも圧倒的に高速で遅延が少ない。4Gの技術をベースにしつつ、インフラ基盤を刷新している。


6G(将来): 2030年代に向けて、さらに高度な通信技術や現実と仮想の融合が期待されている。


2026年時点では、5Gは急速に普及しているものの、既存の4G周波数を5Gに転用する「なんちゃって5G」も一部含まれ、真の高速通信が可能なエリアの拡大が続いています。


通信規格の変遷と主な特徴


【歴史のハイライト】

3G(第3世代)の登場は2000年代初頭、日本が世界に先駆けて商用化しました。それまでは国ごとに異なっていた通信方式が世界的に統一され、海外でも同じ端末が使えるようになりました。


LTEと4Gの境界 厳密には「LTE」は4Gへの移行期にある3.9Gとされますが、現在はほぼ同義の「4G」として普及しています。
この世代の登場により、モバイル端末での動画視聴やクラウド利用が爆発的に加速しました。

5G(第5世代)のパラダイムシフト 単なる速度向上(4Gの最大20倍)だけでなく、「低遅延(1ms)」や「多数同時接続」が最大の特徴です。これにより、遠隔手術やスマートシティといった社会インフラのデジタル化が期待されています。


現在は総務省などが主導し、2030年頃の導入を目指す「6G(Beyond 5G)」の研究開発も進められています。


携帯基地局のアンテナの画像2

3G〜5Gの主な使用周波数は、世代が上がるにつれて高帯域化し、3Gは2.1GHz帯、4G/LTEは700MHz〜3.5GHz帯、5GはSub6(3.7/4.5GHz帯)とミリ波(28GHz帯)が中心です。

高速・大容量通信のため高い周波数帯へと移行していますが、4Gの700-900MHz帯(プラチナバンド)は5Gにも転用されています。


【世代別】

主な使用周波数帯(日本国内) 5G (Sub6/ミリ波):
Sub6: 3.6〜4.6GHz帯(n77, n78, n79)
ミリ波: 28GHz帯(n257)


4G/LTE: 700MHz帯(Band 28), 800MHz帯(Band 19/26), 1.5GHz帯(Band 11/21), 1.7GHz帯(Band 3), 2GHz帯(Band 1), 3.5GHz帯(Band 41/42)


3G (W-CDMA):
2.1GHz帯(FOMAプラスエリアなどでは800MHz帯も)


【特徴】

低周波数帯(〜2GHz): 遠くまで電波が届きやすく、屋内にも強い(4G/5G)。
高周波数帯(3.7GHz〜28GHz): 直進性が強く高速だが、距離が短い(5G)。


※3Gは2020年代中期までにほぼ全キャリアでサービス終了予定(ソフトバンクは終了済、ドコモは2026年3月、KDDIは終了済)。


3G、4G/LTE、5Gは 携帯電話の世代別通信規格で、数字が大きくなるほど高速・低遅延・多数同時接続が可能になります。

3G(第3世代)はデータ通信の基礎、4G/LTE(第4世代)はスマホ普及の立役者、5G(第5世代)は超高速・大容量通信を実現する最新技術です。
通信規格の主な特徴と世代 3G(第3世代): 2001年〜。世界的な相互運用を目的に開発され、パケット定額サービスが登場した世代。

4G / LTE(第4世代): 2010年代〜。LTEは「3.9G」とも呼ばれたが、現在は4Gの一部として扱われる。スマホで動画や大容量通信が快適に行える。

5G(第5世代): 2020年〜。LTEの数十倍の通信速度、低遅延、多数の機器と同時接続が特徴。 通信規格の違い 速度: 3G(数Mbps)< LTE(数百Mbps~1Gbps)< 5G(数Gbps~)。


【エリアと安定性】

4G/LTEは全国的に安定しており、5Gは高速だが対応エリアがまだ発展途上の箇所もある。


日本列島ののイメージ画像

【用途】

高速化により4K/8K動画の視聴、オンラインゲーム、IoT技術(スマートシティ)に対応する。
注意点 5G契約の機種では3G通信が利用できず、エリア外ではLTE(4G)が自動的に適用される。