iPhoneユーザーが5Gワイヤレスについて知っておくべきことすべて

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Contents

  1. Introduction
  2. Main Content
  3. Discussion
  4. Conclusion
iPhoneユーザーが5Gワイヤレスについて知っておくべきことすべて
5Gグラフィック（メッシュ）

5Gグラフィック（メッシュ）

第5世代の無線通信技術である5Gが現在試験運用中です。5Gは、後述する複数の新技術を採用することで、4Gよりもはるかに高速な通信速度と、はるかに低い遅延を実現します。仕様では、数ギガビット/秒（Gbps）の速度と1ミリ秒の遅延が規定されています。これは、約100メガビット/秒の速度と、はるかに高い遅延を提供する4Gと比べた場合の性能です。

5Gネットワ​​ークは、ミリ波と呼ばれる数ミリメートルの波長帯を利用します。想定されている最高周波数は約58GHz（波長約5mm）ですが、それよりも低い周波数帯の試験も行われています。ご興味があれば、以下をご覧ください。

波長（mm）＝300 / 周波数（GHz）

この短い波長は、建物、樹木、人などの物理的な物体によって遮られます。そのため、5Gでは見通しの良い場所でのアクセスが必須となります。これは、技術的な手段で解決されている伝送の問題と、解決が必要なアンテナ設計の問題の両方を引き起こします。

大手通信事業者は現在、一部の特定の都市で 5G システムをテストしていますが、展開が広範囲に及ぶと考えられるようになるにはおそらく 2020 年になるでしょう。

ミリ波は周囲の物体に遮られやすいため、iPhoneの設計には課題が残ります。この問題が解決されるまで、5G対応のiPhoneが登場する可能性は低いでしょう。VentureBeatのレポートに基づくと、2018年のiPhoneが5Gに対応するとは考えにくいでしょう。

5G仕様

世界移動通信システム（GSM協会）によれば、5G接続はこれらの基準のほとんどを満たすはずです。

  1. 現場のエンドポイントへの1～10 Gbpsの接続
  2. エンドツーエンドの往復遅延は1ミリ秒
  3. 単位面積あたり1000倍の帯域幅
  4. 接続デバイスの数の10～100倍
  5. 99.999%の可用性の認識
  6. 100%のカバー率の認識
  7. ネットワークのエネルギー使用量を90%削減
  8. 低電力の機械型デバイスで最大10年のバッテリー寿命

Techworldが引用したように、ジュニパーネットワークスの SP マーケティング EMEA シニア ディレクターのポール ゲインハム氏は次のように述べています。

現在の 4G モバイル規格は、数百 Mbps を提供できる可能性があります。5G ではこれを数ギガビット/秒に引き上げ、「ギガビット スマートフォン」が誕生し、5G だけが提供できるタイプの接続を本当に必要とする革新的なサービスやアプリケーションが数多く登場することが期待されます。

GSMAが作成した、これまでの世代のワイヤレス技術の発展をまとめた便利なチャートをご紹介します。（下のチャートもGSMAの論文からの抜粋で、それぞれの下のキャプションにリンクがあります。）

ワイヤレス技術の世代
前の世代。

5Gの問題点

5Gで使用される30～300GHzという高周波数帯は、より高い伝送速度をサポートします。これは4Gの約1～6GHzと比較して高い伝送速度です。しかし、はるかに高い周波数帯は木の葉や雨にさえ吸収されるため、特別な支援が必要です。そのような支援技術の一つが「スモールセル」です。これは、信号を中継するために、大規模かつ散在する小型基地局群です。これは、中継局を設置できる建物や電柱が多数存在する都市部ではうまく機能するでしょうが、依然として旧世代のネットワークに依存しなければならない孤立した農村部では、それほど効果的ではありません。

4G、LTE。5Gの速度
3G、4G、LTE、5Gの速度

その他の新しい5Gサポート技術

干渉を低減し、電力消費を効率化するために、基地局はビームフォーミング技術を活用します。これは既に多くの家庭用Wi-Fi基地局で利用されています。この技術はビームを整形し、反射を処理することで、デバイスへのより効率的な経路を確保します。これは、MIMOと全二重通信という、私たちが既によく知っている2つの技術と組み合わせられています。

MIMO は、Multiple Input Multiple Output の略で、複数の送信機と受信機を使用して、単一のアンテナよりも多くのデータを一度に送受信します。

フルデュプレックスとは、5Gアンテナシステムとデバイスがデータの送受信を同時に行えることを意味します。これにはモデムハードウェアの再設計が必要になります。

5Gの可能性

5Gは、モバイルデバイスに搭載され始めると、おそらく予期せぬ機能を実現するでしょう。現時点では、4Kビデオ、触覚インターネット、複数人によるビデオ通話、遠隔VR/AR、遠隔医療、コネクテッドホーム、クラウドベースオフィス、自動運転車、車車間衝突回避などがその恩恵を受けるものとして挙げられています。

5Gの画期的なテクノロジー。
GSMA: 網掛け部分は 5G の画期的なテクノロジー。

まとめ

5G無線技術は、平均通信速度を桁違いに向上させることを約束しています。しかし、この速度は単にアプリのダウンロードやブラウジングの高速化を意味するものではありません。4Gによってスマートフォンで日常的に動画を視聴できる環境が整えられましたが、5Gは新たな働き方や考え方を可能にします。多くの地域では、家庭や企業に敷設されている同軸ケーブルの終焉の始まりとなるかもしれません。

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