携帯電話ネットワークが新世代になるたびに、私たちは何か新しいものを手に入れます。そうでないとしても、少なくとも接続性と速度は向上します。より多くのデバイスがインターネットに接続されるようになり、基本的に考えられるすべてのデバイスに電力を供給し、実りある結果を得るために接続を維持できる十分な機能が必要になります。それを可能にするのが 5G、つまり第 5 世代携帯電話ネットワーク技術であり、もうすぐそこまで来ており、本格的な 5G をすぐに享受できるようになるはずです。したがって、5G に興奮しているのであれば、それがなぜ本当に大きな問題なのか、そして新しい 5G テクノロジーの導入によって携帯電話事業者が直面するであろう課題がわかります。
5G ネットワークは間違いなくより高速でより高い信頼性を提供しますが、それはまったく新しいテクノロジーによって実現され、現在の既存の 4G ネットワークとは大きく異なります。つまり、基本的に、モバイル サービス プロバイダーがその夢を実現するにはまったく新しいインフラストラクチャが必要になることを意味します。 5Gが実現します。 5G ネットワークは、自動運転車、遠隔手術、ゼロ遅延ゲームなど、今日私たちが空想と考えているすべてのものを現実にする次世代テクノロジーへのゲートウェイです。
そこで、5G テクノロジーのメリットとその後の実現方法、そして最終的にはこの革新的なテクノロジーを実装するモバイル サービス プロバイダーが直面する課題について見てみましょう。その機能のいくつかを見てみましょう:
見る:5G ネットワークの隠れた危険またはセキュリティ上の脅威
速度の向上
すでに述べたように、新世代のセルラー技術が登場するたびに、私たちは皆、より高速な速度を享受できるようになります。5G テクノロジーも例外ではありません。 5G ネットワークの多くの特徴の第一は、息を呑むような速度です。 5G ネットワーク速度は理論的には 10 ギガビット/秒に達する可能性があり、これは以前の 4G テクノロジーよりも 100 倍高速です。
これらは理論上の速度ですが、実際に得られる速度は通信事業者のネットワークと、5G セルラー ネットワーク テクノロジ実装の制限をどれだけうまく乗り越えられるかによって異なります。ただし、4G よりもはるかに高速で、8K 映画を数秒でダウンロードできる機能を使用すると、想像力をかき立てることができます。これは控えめに言っても素晴らしいことです。
ゼロ遅延
ゼロ遅延と呼ばれるものは存在しないことはわかっていますが、5G が実現するのは、私たちがいわゆるゼロ遅延に最も近づけることです。リクエストを送信してから、それに対する関連する応答を取得するまでの間隔はレイテンシと呼ばれます。レイテンシが低いほど、より良いサービスが得られます。
5G ネットワークの遅延は 4G ネットワークよりも大幅に短くなり、人間の反応時間よりもさらに速く反応できるようになります。これにより、最終的には新しいテクノロジーに多くの道が開かれることになります。ローカル コンピューターでプレイしているかのようにゲームをストリーミングし、VR を最大限に楽しみましょう。
5G の利点により、自動運転車の反応速度が人間よりも速いため、自動運転車は周囲の数百台の車両と通信し、想像以上に速く瞬時に意思決定を下すことができるようになります。したがって、4G の約 100 倍である約 1 ミリ秒に近い非常に速い反応速度により、自動車事故は過去のものになるでしょう。
遠隔手術も現実になる可能性があり、医師や外科医が遠隔地の患者にリアルタイムで手術を行うことができます。これは、時間と距離が生死を分ける大きな万能薬となる可能性があります。
今後数年間の革新的なテクノロジーについて考えてみてください。5G ネットワークはその基盤となるでしょう。より優れた速度、より信頼性の高いネットワーク、そして超高速の反応時間は、今後数年間でインターネットの使用方法を大きく変える 5G モバイル ネットワークの鍵となります。
しかし、既存のインフラストラクチャでは、高速化、低遅延、信頼性の高い接続を実現することは不可能です。それでは、5Gを実現するために舞台裏で何が起こっているのかを見てみましょう。
5G の 5 つの構成要素
必要は発明の母である 5G テクノロジーは、より多くのデバイスを接続し、相互接続された IoT デバイスを実現しますが、そのためには、より多くのデバイスに対応できる別のスペクトルが必要です。これにより、5G の最初の構成要素、つまり 5G ネットワークの基本、つまりミリ波がもたらされます。
ミリ波
私たちが使用するすべての電子デバイスは、2.4 ～ 6 GHz の範囲内の無線周波数スペクトルでワイヤレス信号を送受信します。電子レンジやその他すべてのデバイスが同じ周波数を使用するようになるにつれて、この範囲は混雑してきます。
このスペクトルを、ある場面で数百台の車両が渋滞する車線と考えてください。しかし、追加のレーンがあれば、この問題は軽減でき、それがミリ波の役割です。
5G は 6 ～ 300 GHz の無線周波数スペクトルを使用し、これは 5G 以前のセルラー ネットワーク技術で使用されていたセンチメートル波の代わりにミリ波を使用して実現されます。このように短い 5G 波長を使用すると、より多くのトラフィックをスペクトルに詰め込むことができ、干渉がないことも極度に短いミリ波の利点です。
しかし、ミリ波は長く伝わらず、木、雲、建物などに簡単に吸収されてしまいます。すべての雲に希望の光、つまり新しいテクノロジーがあるのと同じように、スマート セル テクノロジーはこの問題を回避するために使用されます。
スマートセル技術
当社の携帯電話基地局は、高出力トランシーバーを使用して、16 マイル程度の範囲内の長距離に無線信号を送受信します。しかし、ミリ波はそれほど長距離を伝播することができないため、スマートセル技術が使用され、低電力のセルタワーが実装され、従来の基地局やセルラータワーの40～50倍の狭い範囲をカバーすることになる。
低電力携帯電話塔は街灯柱、信号柱、建物などに設置され、約 1000 フィート程度の非常に狭いエリア内の信号を増強します。スマート セル テクノロジを使用すると、ユーザーが建物、木、その他の潜在的な障害物の後ろに入って非常に短い波長の信号を受信した場合でも、ミリ波信号が時々ドロップすることはありません。
大規模MIMO
MIMO は、Multiple Input Multiple Output の略です。従来の 4G セルラー ネットワーク タワーは、複数のポートを使用して完全なセルラー トラフィックを処理します。 Massive MIMO は、同じ MIMO テクノロジーにいくつかの追加ポートを備えた実装であり、4G 基地局のほぼ 20 倍のポートを追加して、追加の IoT デバイスやその他すべてから発生する追加のセルラー トラフィックをさらに高速に処理します。
しかし、これらの基地局は指定された範囲内の全方向に信号を送信するため、最終的には干渉が発生します。 5G について言えば、非常に多くのデバイスが同じ基地局に接続されているため、干渉は甚大になります。この問題は、5G の 4 番目の構成要素であるビームフォーミング技術によって解決されます。
ビームフォーミング
ビームフォーミングは、信号を基地局の周囲の全方向に送信するのではなく、単一の方向、つまりデバイスが特別な信号処理アルゴリズムを実装している方向に正確に送信します。これにより、干渉が低減されるだけでなく、効率も向上します。信号伝達のこと。
ビームフォーミングは、複数のユーザーが同じ基地局またはスマートセルに接続している場合、信号の正確な発信元を実際に特定し、時間間隔を分析し、特別な信号処理アルゴリズムを使用して位置を三角測量します。
全二重
送信は単方向または双方向で行われます。双方向伝送では、一度に一方向に伝送することも、同時に両方向に伝送することもできます。 2 つのデバイス間で同時に送信が行われる場合、それは全二重通信となります。
相反性により、基地局はセルラー信号の両方向の移動を同時に処理できません。この作業を完了するには、2 つの異なる周波数を使用して、2 つの異なる方向に信号を送受信します。しかし、5G 携帯電話ネットワーク技術の全二重では、全二重通信は別の方法で処理されます。 5G セルラー ネットワーク テクノロジーの全二重は、シリコン トランジスタで作られた非常に高速なスイッチで処理され、方向を瞬時に切り替えることができます。
5G テクノロジーの実装における課題
5G のすべての構成要素はまだ基準に達していません。しかし研究者らは、今後数年間で 5G を革新的なテクノロジーにするために、すべての要素の開発に取り組んでいます。しかし、この革新的な 5G 携帯電話技術の実装には課題があります。研究者たちは間違いなくこの制限を回避するでしょうが、サービスプロバイダーが直面するであろういくつかの課題を見てみましょう。
追加のインフラストラクチャ
5Gセルラーネットワークテクノロジーはミリ波を使用するため、まったく異なる機器が必要となり、スマートセルの実装には相互間の何らかの接続が必要になります。これは光ファイバーを使用して実現できますが、実装には 1,000 億ドル以上が必要になります。
地域社会における健康リスクと問題
一部の地域コミュニティでは、小規模な基地局の設置を許可していません。スマートセルがその場所に置かれているのは、おそらく 5G テクノロジーの危険性や 5G 放射線に関連する健康リスクを恐れているからでしょう。多くの人は、5G 放射線ががんの原因である可能性があると考えていますが、FCC はそれを証明していませんが、追加の研究を行う必要があります。
5G 信号の到達範囲は非常に短いため、地方での基地局の設置は初歩的であり、ほとんどの携帯電話サービスプロバイダーが、小規模な町や村ではないにしても、少なくとも人口密度の高い都市で 5G 信号を提供するには時間がかかるでしょう。
世界中の5Gネットワーク。いつ来るの？
しかし、5Gネットワークはいつ登場するのでしょうか？良いニュースは、それがすでに存在していることです。あらゆる制限があるにもかかわらず、上海はシカゴとミネアポリスの一部地域とともにベライゾン社が5Gネットワークを展開した最初の中国の都市である。それだけでなく、アメリカの携帯電話サービスプロバイダーである AT&T は、約 19 都市で 5G サービスを提供しています。
インドでは 2020 年か 2021 年までに 5G ネットワークの恩恵を享受できるでしょう。主力の 5G 携帯電話を購入して、今後の流行に飛び乗ろうと計画しているのなら、ちょっと待ってください。 5G スマートフォンは、5G ネットワークをサポートしていないスマートフォンと比較すると、現時点では高額になります。
5G ネットワークには、並列データ送信をサポートする追加のレーンも用意されていますが、新しい携帯電話技術について考える必要があるかもしれないときに、毎日より多くのデバイスがインターネットに接続されるため、それらのレーンもすぐに混雑するでしょう。
5G ネットワークは、家庭用の高速インターネット接続を置き換えるのに十分な機能を備えていますが、それはすべて、携帯電話ネットワーク サービス プロバイダーがサービスを提供する料金プランによって異なります。
以上が、今すぐ知っておくべき 5G テクノロジーの詳細でした。この情報がお役に立てば幸いです。他に何か言いたいことはありますか？以下に同じことをコメントしてください。
