新しいiPadのセルラーモデルは、最新かつ最高のワイヤレスネットワーク技術であるLTE（Long Term Evolution）に対応しています。米国では、AT&TとVerizonの両社がLTEネットワークを提供しています。これでAppleのiPadのネットワークがついにシンプルになると思うかもしれませんが…それは間違いです。
AppleはLTE対応iPadを2種類発売します。1つはAT&Tネットワーク向け、もう1つはVerizonネットワーク向けです。つまり、米国では第3世代iPadはiPad 2と同様に18種類、つまりWi-Fi、Wi-Fi＋Verizon 3G/4G、そしてWi-Fi＋AT&T 2G/3G/4Gに3種類のメモリ容量と2色を加えたモデルが発売されます。（Verizon 4G iPadは、iPhone 4Sと同様に、米国以外での使用時にはGSM規格による2Gと3Gのワールドワイドサポートも備えています。）
LTEと4G
LTEは第4世代（4G）携帯電話技術の初期バージョンです。しかし、LTEのすべてのバージョンが相互運用性を備えているわけではありません。すべてのLTE実装は同じネットワーク技術を基盤としていますが、通信事業者は相互運用性に影響を与える様々な選択を行うことができます。つまり、すべてのLTEが同じというわけではありません。
AT&TとVerizon Wireless（そして世界中の他の通信事業者も）がLTEネットワークの構築において異なる選択を行っているため、Appleの製品発表は複雑化しています。使用周波数、ネットワーク認証、その他の要因により、現状では同じハードウェアで4G経由でAT&TからVerizonへ、あるいはその逆へローミングすることは不可能です。
LTEは3Gよりもスペクトル効率に優れています。つまり、同じ周波数範囲（無線チャネル）に3Gプロトコルよりも多くのデータを詰め込むことができます。通信事業者がこれを重視するのは、周波数のライセンス取得費用が高く、基地局の設置費用も高額なためです。一定の周波数割り当てでより多くのデータを伝送できるほど、通信事業者は基地局がカバーする一定のエリア内でより多くの顧客にサービスを提供でき、収益（そしておそらく利益）を生み出すことができます。
この技術は、ネットワークへのリクエスト送信から応答受信までの時間として通常測定される遅延時間であるレイテンシも短縮します。蛇口をひねって水が出るまでの待ち時間（レイテンシ）と、実際に出る水の量（スループット）を比較してみましょう。3Gネットワークのレイテンシは、古いポンプ井戸に水を汲み出すために呼び水を入れる必要があるようなものです。一方、LTEネットワークのレイテンシは、加圧された屋内配管の利便性に相当します。レイテンシが短縮されると、バッファリングが改善され、起動が速くなり、動画ストリーミングの途切れやインターネット電話の通話中の途切れが少なくなります。LTEのレイテンシは、有線ブロードバンドと同程度に低くなる場合があります。
LTE は、CDMA および GSM ネットワークの一部である 2 つの主要な 3G 標準よりもはるかに柔軟性があります。これらの標準は、メガヘルツ単位で測定される固定チャネル幅で動作します。通信事業者が特定の地理的エリア、または国全体で、これらの固定幅と正確に一致しない周波数範囲でのみライセンスを取得できる場合、3G を利用したり、効率的に使用したりすることができません。しかし、LTE では、通信事業者はこれまでのところ 1.4、3、5、10、15、20 MHz のスライスを使用できます。チャネルが広いほど、理想的な状況では一度に多くのデータを伝送できます。LTE は多くの異なるスペクトル帯域で使用できることも、もう 1 つの利点ですが、Apple などのデバイス メーカーが多くの LTE ネットワークで動作する単一モデルのハードウェアを製造することを難しくします。
LTEにはもう一つの秘策があります。それは、MIMO（Multiple In Multiple Out）技術を用いた複数のアンテナの使用です。これにより、LTEは各データストリームの送信に異なる信号電力を使用することができます。受信機に複数のアンテナが搭載されているため、同じ空間を通過する他の信号と区別して受信信号を解釈できます。その結果、MIMOによって通信事業者はネットワークのスループットを2倍（将来的には8倍）に高めることができます。
速い、速い、速い
水曜日のiPad発表イベントで、AppleはLTEがとにかく速いことを明確にしました。そして、あらゆる面でそれは真実です。LTEネットワークは、同じ場所にある同等の3Gネットワークよりもほぼ常に高速です。
しかし、LTEの最大のメリットはそれだけではありません。LTEは単に高速になるだけでなく、 3Gよりも多くの時間、一貫して安定した速度を維持します。（ちなみに、新しいiPadは3Gのより高速なバージョンもサポートしているため、最新のHSPA+およびDC-HSPAネットワークでも速度と通信範囲の優位性が得られますが、その優位性は3Gほどではありません。）
都市部（あるいは基地局の少ない小さな町）で、カバレッジのギャップ、同じモバイルセル内での他のユーザーによる混雑、あるいは速度の大きな変動などが発生する場合、LTEはこれらの問題を全て解決してくれるでしょう。通信事業者はLTE技術によって、アクセスしようとするユーザー間でより正確に帯域幅を分配できるようになり、より大規模な帯域幅プールを持つことができます。MIMO技術の活用は、カバレッジホールや受信状態の悪いエリアの数を減らすのに役立ちます。MIMOはデータを反射させる能力があるため、信号強度が弱いエリアでも、単一アンテナシステムよりも良好な結果を得ることができます。
そのため、同じ物理的場所において、LTEで画像や映画をダウンロードしたり、ウェブページを読み込むのにかかる時間は、3Gネットワークと比べて平均で半分から4分の1程度に短縮されるかもしれませんが、LTEの方がより多くの時間、より安定して動作するため、ストレスも軽減されるでしょう。先日マンハッタンを訪れ、あの素晴らしい街でAT&Tの3Gに失望したばかりですが（シアトルでは問題ありません）、それが人々のストレスを軽減し、生産性を向上させる可能性を十分理解できます。
しかし、実際のところ、どれくらい速いのでしょうか?
いいでしょう、とおっしゃるかもしれませんが、実際のデータ速度にはどう影響するのでしょうか、フライシュマンさん？（どうか私をフライシュマンさんと呼んでください。）水曜日の発表で、Appleのワールドワイドプロダクトマーケティング担当シニアバイスプレジデント、フィル・シラー氏はLTEの下り速度について「最大72Mbps」と述べました。しかし、通信事業者が提供する控えめでより正確な情報と比較すると、これは疑わしい数字です。まるで、通りの水道本管の容量とキッチンの蛇口から水が噴き出す速度の違いのようです。
72 Mbpsは、AT&TとVerizonの4GネットワークにおけるLTEデバイスと携帯電話基地局間の最高データレートの正確な測定値です。これらのネットワークでは、2×2 MIMOアレイ（2組の受信アンテナと2つの独立したデータストリームを持つ送信アンテナ）と10 MHz幅のチャネルが送受信に使用されています。（Verizonはこの情報を公開しています。AT&Tは技術的にもう少し慎重です。）
しかし、AT&TもVerizonも、米国以外の通信事業者も、この「72Mbps」という数字を宣伝していません。この速度には、すべてのデバイスが最大データ速度で通信できるほど近い場合、デバイス間で転送される純粋なデータ以外のネットワークオーバーヘッドが含まれます。実際には、真のスループットははるかに低く、各デバイスは基地局から異なる距離にあるため、通信速度も異なります。（ほぼすべての無線規格と同様に、LTE基地局とデバイスは、大量のデータを送信する時間を増減することで、常に最適なデータ速度を調整しています。通信速度が遅いほど接続におけるノイズが増加し、より信頼性の高い結果が得られます。）
VerizonとAT&Tはどちらも、LTEネットワークの下り（自社ネットワークまたはインターネットからデバイスへのファイルダウンロードなど）速度は約5～12Mbps、上りは2～5Mbpsになると発表しています。これは、AT&Tがより高速なHSPA+ 3Gを導入した場合でも期待する速度の2～4倍、Verizonの現行3Gネットワークの2～6倍の速度です。
シアトルではまだLTEを試していませんが、LTE対応のスマートフォンやアダプターのレビューを見ると、AT&TとVerizonが示す最高速度12Mbpsをしばしば上回っていることがわかります。これらのネットワークの利用者はほとんどおらず、両社は明らかにこの技術が本格的に普及する時期、つまり数百万台の4G対応iPadが普及する時期を見据えて期待値を設定しています。しかしながら、帯域幅のプールが拡大し、それをより効率的に分配できるようになるため、混雑したLTEネットワークは、混雑した3Gネットワークよりもはるかに有用なものとなるでしょう。
AT&TとVerizon Wirelessはどちらも、LTEネットワークを2013年末までに大部分展開すると発表しています。Verizon Wirelessは、米国人口の95%以上をカバーする現在の3Gネットワークを2013年末までにLTE化するとより明確に述べています。AT&Tは最終目標についてやや曖昧な表現を使用していますが、FCCから取得しているライセンスの中には、人口と地理的範囲に関する具体的な目標が設定されているものもあります。
将来を見据えたiPad
Appleは最新のiPadに4Gを採用することで、将来性を確保しました。正直なところ、LTE開発の初期段階でLTEチップを搭載するために、バッテリー、重量、サイズ面で大きな負担を覚悟したAppleには少し驚きました。しかし、iPad 2と価格を据え置き、パフォーマンスとディスプレイを向上させ、最速の3G回線と最新の4G技術にも対応したことで、購入を後悔する人はいないでしょう。
もちろん、LTEを使えばより多くのデータをより速くダウンロードできますし、新しいiPadのディスプレイは、より高解像度でより頻繁に画像や動画を視聴できることを意味します。唯一の疑問は、4G対応iPadを現場で使い始めると、どれくらいの速さでデータ通信量を使い果たし、超過料金を支払うことになるかということです。
[ Glenn FleishmanはMacworldのシニア寄稿者であり、『Take Control of Your 802.11n AirPort Network』（Lion対応版）の著者です。彼はEconomist誌のBabbageブログの執筆者の一人です。 ]
