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5Gの商用化は、日本では2020年ごろを予定しております。
導入初期は、より高速で大容量の通信環境の構築を狙いとしたものです。

 

 

携帯電話などは電波を利用してネット環境にアクセスします。

電波には周波数があり、周波数が大きい程、
高速に大容量の通信ができるようになります。

つまり高速・大容量化のためには、周波数帯域幅を広げることが有効です。

携帯電話などの通信機器の進化の歴史も、低い周波数帯から高い周波数帯の利用へとすすんできました。

第一世代(1G)、(2G)では、800~900Hzや1.7~1.9GHz帯を
第三世代(3G)では、2GHz帯を
第四世代(4G)では、3.5GHz帯を

と高い周波数帯を利用する方向へ進化してきました。

そして次の通信で利用が期待されているのが
第五世代(5G)では4GHz帯、28~70GHz帯です。

 

次世代のモバイル通信方式「5G」では、4G(LTE)の1000倍となる10Gbpsもの高速通信を実現するとされている。

 

 

通信方式の種類

電波通信にはFDD(Frequency Division Duplex)方式と
TDD(Time Division Duplex)方式があります。

FDD方式は送信と受信を別の周波数帯で行うので送受信に遅延がなく、
電波干渉が少なくなるのが特徴です。
一方で、送受信電波の割込みを避けるため、分波器が必要になります。

TDD方式は送信と受信とで時間を分けて通信を行うので、
送受信に遅延や、電波干渉が多くなるのが特徴です。
一方で送受信電波の割込みを避ける必要がないため、分波器は不要になります。

 

携帯電話では主にFDD方式を用いてきましたが、
第3世代以降ではFDDとTDDの両方式を用いています。
無線LANやWiMAXはTDD方式を用いています。

電波が逼迫している状況では、
両方の方式を用いる事が必要です。

 

移動通信の進化

1G(第一世代):アナログ方式
1980年代の携帯電話サービス

2G:GSMやTDMA(Time Division Multiple Access)と呼ばれる
携帯端末毎に異なるタイミングで電波を送受信する方式。

デジタル化によって音声通信だけではなくデータ通信も可能になった。
1990年代初期~中期の通信

 

3G:iモードなど。1990年代後半~2000年初期

テキスト、アニメーション、写真、ビデオなどの動画通信が可能となった。

4G:LTE

2010年代以降からのLTEではOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access、直交周波数多元接続)
という、無線アクセス方式が用いられました。

 

5G:

5G通信では、携帯電話への通信だけでなく、IoTに見られるような
機械や車、センサーなどの物が行う通信が大きな割合を占めるようになると考えられています。

 

ネットワーク接続の構成について

 

 

携帯電話などの接続接続処理や、ユーザーデータのルーティング(通信経路設定)処理をするコア・ネットワークCN(Core Network)
ユーザと直接電波をやりとりする無線アクセスネットワークRAN(Radio Access Network)の2つの部分から構成されています。
3GではCNの回線交換ドメインの交換網を経由して固定電話網と接続して実現しています。
4GではCNであるEPCのパケット処理装置を利用してLTE上で処理しています。

 

 

5G専門家(5G関連の本を50ページくらい読破済み)だから色々質問していいよ

 

電波の強さについて

携帯電話の受信電波の強さに影響しているのが、
1.電波干渉、2.フェーシング現象、3.屋内での電波の減衰などです。

電波干渉:
電波は反射や回析をして色んな経路を十て受信機に到達します。
その際に電波干渉が起こります。
FMラジオの波長は3~4m程度、携帯電話は10~40cm泥土なので、
少し位置がずれただけで干渉パターンは大きく変わります。

フェーシング現象:
位置の移動によっておこる現象です。

屋内での電波の減衰:

電波は建物の壁の透過率によって減衰します。
透過率は材質や厚みによって変わります。

 

5Gの要求仕様
多元接続方式:

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