進捗(12/10~12/16)5Gの動向

基礎知識(IT系)

今週は、トライアルに応募したり、臨時の家庭内ボーナスを何に使うか?を考えたり、最近ややサボり気味だった電磁気学の勉強を進めたりした。

  • トライアル:一次選考を無事通過し、次の本選考の課題待ち。
  • ボーナス:前から欲しいと思っていた洋書、電子書籍多数を購入予定。当初、EPWING形式の辞書データも1つ買おうと思っていたが、「古いリーダーズ・スペシャルセットなら、俺、CD-ROM持ってるぞ。」(by 夫)ということなので、このデータをフリーツールでEPWING形式に変換できるかどうか、まず試すことにした。

2001年に販売された製品。古いだけに、フォーマット変換が出来るのでないかと期待。

  • 電磁気学:第7章が終わり、第8章に入った。この辺になると、やっと記憶媒体の磁性の話や、モーターの原理と絡んでくる。
セメスター物理 電磁気学の構成
    第1章 静電気

  • 第2章 電場
  • 第3章 電位
  • 第4章 キャパシタ―
  • 第5章 電流
  • 第6章 電流と磁場
  • 第7章 磁場から受ける力
  • 第8章 静磁気
  • 第9章 電磁誘導
  • 第10章 電磁波

5Gの動向

日経コンピュータの11月8日号は、5Gの特集だった。7月くらいに挙げた投稿のフォローアップとして、本特集のまとめを書いておく。

日経コンピュータ表紙

5G通信がそれまでの4G通信と違うところ

■スピードアップ
速度がGBit/sの大台に乗る。これは、2時間の映画全編のデータを3秒で送れる速度であり、動画はストリーミングでなく、基地局に近づいた瞬間にまとめてダウンロードするような使い方も考えられる。

■URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications:超高信頼・低遅延通信)

  • 建機やロボットの遠隔操作
  • 診断画像を見ながらの遠隔診察

など。

■mMTC(Massive Machine Type Communication:多数同時接続)
IoT向けとして、基地局につながる端末数、いわゆる同時接続数を飛躍的に増やすことができる
広域用基地局で、1平方キロメートル当たり最大100万台の端末を接続可能

■事業モデルの変化
~4Gは個人向けをベースにサービスが展開されてきたが、5Gは企業向けであり、個々の法人に合わせてネットワークを組んでいくスタイルになる

課題
周波数帯が高く、電波の扱いが難しい。そのため、各通信各社は、まず4Gネットワークに5G基地局を一部取り込む「ノンスタンドアロン」構成でサービスを開始し、徐々に独立した5G網(スタンドアロン)に移行する計画を立てている。
ーー>需要が少ないエリアは5Gどまりになる。

5Gが4Gの100倍の速度を実現できる理由

■高素子アンテナ
従来の細長いアンテナではなく、長方形や正方形に近い板状のアンテナを使う。
この板状アンテナのなかに、最大100個以上のアンテナ素子をびっしりと敷き詰めている(マッシブMIMO)。
~4G:MIMOと比較して、アンテナ素子数を10倍以上に増やしている。

NECの参考記事:5Gのコンセプト

■ビームフォーミング
MIMOで基地局のアンテナから発射する電波について、位相やタイミングを微調整して指向性を付けるとことにより、特定の端末に追随する。組合わせるアンテナの本数を増やすと指向性が鋭くなり、通信速度が高くなる一方で、サービスエリアの幅は狭くなる。

課題
4Gよりも高い周波数帯を使うため、1つの基地局がカバーできるエリアが狭くなる
--> 必要なアンテナの数が増える

5Gの利用

7月の日経エレクトロニクスの記事と比較して、目立って新しいことは書いていない。よって、7月に日経サイエンスの記事を基に作成したマップを載せておく。

5Gの利用

5Gを使う大きなメリットは、4Gよりも高精細で遅延の少ない映像を配信できる点である。