5Gとは何ですか?

5Gテクノロジーの説明

5Gは携帯電話技術の第5世代です。

最初の方法はアナログ伝送方式で、主に1980年代に導入されました。

2Gは1990年代に登場し、初代iPhoneを含むデジタル データ伝送を可能にしました。

3Gと4Gではこれらのデジタル機能がさらに向上し、5Gはワイヤレスの進歩における次のステップとなります。おそらく、これはアナログからデジタルへの移行以来見られなかったパラダイムシフトを表していると言えるでしょう。

最も基本的な点では、 5Gは前世代よりも高速な速度を約束し、場合によっては最大10 Gbpsに達する可能性があります。4G伝送技術では約20Mbps、4G+ では80Mbpsでデータを取得できるため、5Gの (理論上の) 10Gps、つまり10,000Mbpsは4Gの100倍以上高速になります。

さらに、5Gテクノロジーにより、特定のエリア内で接続できるデバイスの数が4Gの10倍になるはずです。

個々の信号からの応答を返すのにかかる時間であるレイテンシも短縮されます。4Gネットワークは約30 ～ 70ミリ秒ですが、5G (2021年半ばに実施されたテスト時点) では5 ～ 20ミリ秒の範囲にまで短縮されます。

5Gはどのように機能するのでしょうか?

5Gワイヤレスは、一般的に「1つの」革新的なテクノロジーと考えられていますが、2つのコアとなるワイヤレス信号方式と、それらを活用するのに役立つ補助的な改善点として考えた方がよいかもしれません。以前の世代の携帯電話通信とは異なり、5Gデータ転送は2つの非常に異なる周波数セグメントで行われ、低帯域、中帯域、高帯域の3つの範囲に分割されることもあります。

低帯域信号と中帯域信号は、周波数が6 GHz未満であるため、総称して「サブ6」と呼ばれます。信号範囲は広くなりますが、都市部以外や田舎の地域では速度が比較的低くなります。しかし、5Gの実際の速度向上は、より高い周波数範囲、つまり「ミリ波」で実現されます。この範囲は、米国では24.25 GHzから始まり、その間にいくつかのギャップがありますが、95 GHzを超える範囲まで拡張できます。

これらの高周波信号は膨大な量のデータを送信でき、わずか数秒で映画を転送することができます。ただし、重要なトレードオフが存在します。この高周波の範囲は非常に短く、見通し距離で数百メートルです。外壁などの物理的な障壁は信号干渉を引き起こす傾向があり、結果として、エリアを効果的にカバーするにはピザの箱ほどの大きさの小型セル「タワー」の軍隊が必要になります。

すべての5Gネットワークが同じように作られているわけではない

ミリ波の伝送速度は、大都市圏、屋外、小型の携帯電話基地局の範囲内にいる場合に最適です。郊外や田舎の環境で暮らし、ほとんどの時間を過ごす人々にとって、高周波の5Gにはほとんど利点がないと思われるかもしれません。

良いニュースとしては、5Gは速度は遅いが波長は長いものの、それでも4Gのデータ伝送に比べて大幅に改善されているということです。おそらく革命的というよりは反復的なものですが、ユーザーは低帯域で100 ～ 200 Mbpsの範囲の速度、中帯域で100 Mbpsから1 Gbps未満の範囲の速度を期待できます。

2019年の初期段階では、さまざまな通信事業者がさまざまな目標を念頭に置いてこのテクノロジーを導入しました。これらの戦略は、キャリアXが自社の5Gカバレッジが最も広いと主張でき、キャリアYが依然として (正直に) 最速であると主張できるようにするために実装されたと考えられる。この競争の最終的な効果は、あなたがどこで時間を過ごすかによって、ある通信事業者があなたの状況には確かに適しているかもしれないが、他の誰かにとっては必ずしもそうではないということのようです。

さらに行間を読むと、どの会社が最も広い5Gネットワークを主張しても、「郊外や田舎に住んでいるなら、当社を選んでください」と言っていると解釈される可能性があります。生のデータ速度の点で最も速い通信事業者は、むしろ都市部の住民にとって魅力的かもしれません。

5Gテクノロジーにとってデバイスは重要

ネットワークはさておき、超高速のMM波反復による5Gテクノロジーを最大限に活用するには、そのタスクに対応できる携帯電話が必要です。すべての5G携帯電話がサブ6と高速ミリ波伝送の両方に対応しているわけではありません。たとえば、新しく発表された5G iPhone SEは、サブ6 (低周波数/低速度) 帯域でのみ通信できますが、iPhone 13 ProとPro Maxはサブ6に加えてミリ波機能も備えています。

選択する携帯電話の種類によっては、少なくとも最高速度の帯域を使用するという点では、最速のネットワークはそれほど重要ではない場合があります。逆に、大都市に住んでいない場合は、ミリ波機能に大金を費やしたくないかもしれません。

もちろん、市場に出回っている5GデバイスはiPhoneだけではありません。実際、iPhoneは2020年後半まで5G通信にまったく対応していませんでした。2019年には、受信可能なAndroidスマートフォンの一部がこの技術に対応しており、現在ではさまざまなAndroidオプションから選択できます。

5Gのメリット: サポート技術と将来の用途

5Gの二分された周波数利用以外にも、先進的な MIMO（複数入力複数出力）  データ伝送、ビームフォーミング、そして単に特定のエリアに分散した「タワー」が増えるという事実が、モバイル技術の成功と継続的な改善に貢献するでしょう。

5Gの明らかな利点は、携帯電話の速度と使いやすさの向上ですが、お気に入りの番組の両シーズンをストリーミングでダウンロードするには、どのくらいの速度が必要なのか疑問に思う人もいるかもしれません。片方。おそらく、さらに興味深いのは、低遅延により、よりリアルタイムのモバイル使用シナリオが可能になり、現在のWiFiと同様の方法で、さまざまな「モノ」を接続できるようになることです。

実際、5Gは最終的に家庭内WiFiに対する私たちの見方を変え、中央ルーターの必要性を完全に変える可能性があります。この記事では、5Gが将来どのように家庭内IoTに取って代わる可能性があるかについて検討します。