５Ｇ（第五世代通信規格）について

iPhone11シリーズで５G規格が見送られ、

楽天のMNOとしてのサービスインもいつになるのわからないということで、

５Gは今後どうなっていくのでしょうか。


５Gについてできるだけカンタンに説明したいと思います。


５G通信規格とは？

通信速度は下り20Gbps以上、上り10Gbps以上とされています。ギガ・ビット・パー・セカンドです。

bはバイトではなく、ＩＴ分野の最小単位である「ビット」です。

８ビットで１バイト、１２８バイトで１パケット・・・、

いきなり、訳のわからない単位が・・・と、あきらめずに読み続けていただければ幸いです。

下り20Gbpsだと１秒間で最大約2.5ＧＢ分のデータをダウンロードすることができます。

ブルーレイディスク1枚（100ＧＢ）が、わずか40秒でダウンロードできてしまいます。

添付した画像はスピードテストで下り31.99Mbpsと読み取れますね。小数点以下繰り上げます。

32Mbpsだと1秒間に約3.8ＭＢ≒0.0037ＧＢのデータをダウンロードすることができます。

ブルーレイ1枚（100ＧＢ）が約7時間30分強でダウンロード・・・。




このように1秒間に大量のデータを送信できても、

「応答速度」というリアルタイム性が備わっていなければ、リアルなネット対戦ゲームや遠隔操作が期待できません。

遅延することなく、データのやりとりを行うためにＬＴＥ＝片道５ミリ秒(0.005)からさらに、５G＝１ミリ秒(0.001)を目指します。

さらに同時接続する端末が増えれば増えるほど、通信速度の劣化や応答速度の遅延が発生します。

ＬＴＥ＝1平方キロメートル当たり約6万回線が限度ですが、５Gでは約100万回線を同時接続できるように
なります。

１辺１Kmの正方形の面に約100万回線同時接続で、低遅延なく通信する規格なのです。



ただし、これはスマートフォンと基地局とのモバイルネットワーク（無線通信網区間）のお話なのです。



基地局からインターネット接続サーバーへは有線が用いられますが、この有線はどれだけ優れてるのでしょう？

スマートフォン側の内部も1秒間に2.5ＧＢのデータを受け取り、コア（CPU:中央演算装置）が演算や制御、展開等を瞬時に行い、遅延なく応答できるの？

ＫＤＤＩの社長さんが「５Gを主語にする人を信用するな」とおしゃっている意味がみえてきますね。


通常のモバイルネットワークは、

「ケータイ（端末）ー基地局（無線網）ー光ケーブル等有線（中継網）ーインターネット－サーバー※１」

※１の「インターネットサーバー」は各社ＭＮＯ（ドコモやau、SoftBank等、自社で無線網や中継網を運営している、いわゆる本家）にあたります。



mineo等ＭＶＮＯ（格安ＳＩＭ）のモバイルバーチャルネットワークは

「ケータイ（端末）ー基地局（無線網）ー光ケーブル等有線（中継網）ーＭＮＯ接続装置ーＭＶＮＯ接続装置（接続点）ーインターネット－サーバー※２」。

※２のインターネットサーバーはmineoやLINE mobile等、無線網や中継網の設備がない格安ＳＩＭ）


瞬間的な低遅延を実現させるには「中継網」（基地局からインターネット接続サーバーの有線間）がネックになってしまうのです。

この区間も端末と基地局との無線規格と同様に「大容量通信」「低遅延」でなければなりません。

例えば、今ある最大のものだと、超高速大容量幹線用光ファイバー(NZ-DSF:40Gbps等)に置き換えなくてはなりません。

ＭＶＮＯの接続点も大きなハードルになってしまいます。


実のところ、基地局（無線網）にサーバーを設置することも視野にいれているのです。

遠隔操作や自立運転をいちいち、インターネットサーバーまでネットワークさせていては間に合わないのです。

拠点になるような大きな基地局に、遠隔操作操縦や自立制御用に特化したＡＩ付きサーバーを設置することで瞬間的な低遅延をゼロにできるかもしれないのです。

５Ｇ規格は国際基準として定められています。上記の内容を実現させなくてはなりません。



いきなり５Ｇに切り替えなんて絶対に無理ですよね。それゆえ、三段階を経て完全な５Ｇ規格に移行します。


第一段階　

現行の4Ｇを改良した「eLTE」（enhanced LTE）

エセ５Ｇとも、やゆされるＬＴＥの高速化、低遅延を提供します。

新しく割り当てられた「ミリ波」を含む高周波数帯の電波を用いて、

より多くの基地局から、より集中的に電波を端末へ、出力の小さい端末の電波も

より多くの基地局がキャッチして「通信の密度」を向上させます。

基地局の増設が必須になります。

現行のスマートフォンも、「eLTE」に対応した高性能ハイエンド端末も、同居できます。

３Ｇガラケーも、ぎりぎり同居できます。


第二段階

新しい無線データ技術を採用した５Ｇ仕様の登場です。

「NSA 5G NR」(Near Stand Alone 5G New Radio)

ニア５Ｇですね。４Ｇ、eLTEと新技術の５Ｇ規格が平行して用いられます。

現在の４Ｇ ＬＴＥを補完するため３Ｇが使われているのと同じような方式ですね。

３Ｇは停波確実です。ＳＩＭカードを用いる端末と、「eＳＩＭ」※３の端末とが混在するでしょう。

３Ｇガラケーは使えません。４Ｇスマートフォンも古いＯＳや内部ストレージが16GBしか搭載しているものは使えるのかどうか不明です。

（※３スマートフォン（端末）に内蔵されたＳＩＭ。外部から無線等で接続してＳＩＭを書き込む）


第三段階

完全な５Ｇ規格に移行します。

「SA 5G NR」(Stand Alone 5G New Radio)

Near（ニア）がなくなりました。４Ｇ通信システムの相互運用は不要と明記されています。

つまり、３Ｇも４Ｇも使われない時代の到来です。

2019年９月現在発売されるスマートフォンやタブレット、モバイルWi-Fi等、

現行の旧式となるモバイルネットワークに由来するものはすべて使えなくなります。

Wi-Fiに接続すれなインターネットは使えると思いますが、この時代に固定回線もどうなっているのか予測できません。

新モバイルネットワークを使うためには「端末」を買い換えなければなりません。


買い換えて何か得があるのかと言われれば、大容量！高速通信！低遅延！


音声通話とＬＩＮＥとＳＮＳ（Twitter等）だけの方に恩恵は・・・。


現段階では

人が過失等で発生させる事故や災害が減る？身近なものから交通事故が減る？

法改正や規制緩和措置を経なくていけませんが、内臓や骨格等に異常を検知すれば

即座に通知、通報されて救命率が上がるかな？

リアルタイムの対戦ゲームがより精密に遅延なく遊ぶことができるかな？

動画付き音声通話（いわゆるビデオ電話）がより細密にストレスなく話せるようになるかな？

動画配信がより細密になり、４Ｋ映画のダウンロードが数分で完了してしまうこと。かな？

低電力での稼働も目標に入っているので、バッテリの持ちがよくなる。寿命が長くなるかもしれないかな？

（動画視聴やらゲームをすれば、バッテリ消費量は変わらないのでしょうね）

そういえば、最大時速５００ｋｍで移動しても通信ができることも５Ｇ規格の中にありました。

ああ、発想が昭和なので、他になにも浮かんでこないです。Googleってください


はっきり言って、スマートフォン利用時の恩恵は「ない」に等しい、でも買い換えは必須という状況・・・。


５Ｇで確実に恩恵を受けるのは、

軌道を走行する電車等のＡＩと連動した自立運転（運転手さん、さようなら）

工事現場での作業機械が遠隔操作できる。（数人の現場監督さんだけで済む）

自動車の自立運転のサポート。

遠隔地と首都圏等の大病院とのリアル医療診断（注射や点滴は看護師さん必須ですけどね）

あらゆる物がインターネットに接続して、ＴＶ、白物家電やエアコン、コンロや石油／ガスヒーター（ストーブ）火災や不完全燃焼を検知して自動的に通報したり、換気を行なったり・・・。

製造業や買い換えで小売業が潤う。



消費者は？？？



私は1995年6月から携帯電話機を使用しています。

携帯電話番号が11桁に変更も、アナログからデジタル通信方式に変更も、２Ｇから３Ｇへ移行も、プリペイド式ケータイに本人確認を後入れも、ＭＮＰ開始も体験してきました。

ＭＮＰ以外、変更にともなう混乱は軽微でした。携帯電話機の普及が進んでいなかったからです。

今回の通信規格の移行はどうなるのか見当もつきません。自宅等の固定回線もＭＶＮＯ（格安ＳＩＭ）もどうなるのかわからないのです。

まして、通信規格の寿命は１０年前後といわれています。完全な５Ｇ規格が構築されたら、６Ｇ（第六世代）規格に移行するでしょう。

そのときは私は死んでいると思うので、ＭＶＮＯの行方を見届けられそうにありません。


ぎゃふん。