【短時間でスッキリ！】５Gの仕組みを簡単にわかるように解説した。

2020年10月6日2020年12月27日

この記事では

という方に向けてお話していきます。

少し前に5Gのニュースが出て話題になりましたが、もうすでに東京の一部の地域や空港などでは５Gの電波が飛んでいたり、最新型のスマホは5G対応のモデルが発売されていたりします。

ですが、そもそも4Gから5Gに変わって、なぜそんな風に超高速通信・超低遅延・信頼性の高い通信が実現できるようになったのかの仕組みはわかっていない人が多いと思います。  

 

ですので、今回は５Gの仕組みについて短時間でわかりやすく解説していきます。

なお、この記事とほぼ同じ内容を動画でもお話ししていますので、お好きなほうでご覧ください。

５Gを実現するための重要な要素

実は５Gを実現するためには１つの記事では語り尽くせないくらい多くの発明や技術が使われています。

ですので、今回はその中でもポイントとなる重要な２つの仕組みについてお話していきたいと思います。

それは、以下の２つです。

• 電波の周波数をずらした
• アンテナの数を増やした

５Gは大きくこの２つによって実現されています。 では１つずつ説明していきます。

５G実現の方法①：電波の周波数をずらした

まず１つ目は「電波の周波数をずらした」という話です。

まず電波というのは、周波数によって色々な用途が決められてるんですね。

例えば周波数が低いものを無線で使おうとか、もう少し周波数が高いものをラジオで使おうとか、もう少し高いものテレビで使おうとか。

そしてその中の１つにスマホの通信に使おうっていうのが決められてました。

その限られた範囲の電波をソフトバンク・ドコモ・au・楽天で分け合って使っているような状況なんです。

 

最近では、どんどんスマホを持つ人が多くなっているので、一人当たり使える電波の量がどんどん少なくなっていて、4Gの電波を取り合いしているような状況ってのが現状です。

電波の詳しい話は【短時間でスッキリ！】電波の仕組みを簡単にわかるように解説した。でもしています。  

 

ですが、実はスマホの通信に決められていた電波の周波数よりも、もっと高い周波数の電波じゃ誰も使っていない電波が膨大に残っている状態でした。

なので5Gはそこに目をつけて、その膨大にある誰も手をつけていない電波を使っているのが5Gなんです。

そんな風に大量に電波が余ってるので、それをみんなで分け合ったとしても一人当たり贅沢に電波を使うことができるということになります。  

つまり、贅沢に電波を使うことはできるという言うことは、一人当たり通信できるデータ量が大きくなるということです。

その結果、これまでよりも高速に電波が通信できる、という仕組みなんですね。

５G実現の方法②：アンテナの数を増やした

２つ目は「アンテナの数を増やした」という話です。

まず、現状の４Gの電波がどういう風に飛んでるかと言うと 街中のいろんなところやビルの上などに、基地局という物が設置されています。

そこに電波塔が建っており、そこのアンテナから電波が出ているという感じです。

５Gになるに当たって、そこに付いてるアンテナの数をこれまでよりも単純に10倍ぐらい増やしたんです。

ですので、それだけ電波が多く出るようになりました。

そして、その電波を受信するためにはスマホの方もそれだけアンテナを搭載している必要があります。

ですので、5G対応のスマホは今までの4Gのスマホよりもついてるアンテナの数が2倍～4倍ぐらいに増えてるんです。

 

つまり、5G対応のスマホは同時に何本も電波を受信することによって大量のデータ量を受信することができるということです。

その結果、高速でデータが読み込めるという仕組みです。

５Gの周波数帯をこれまで使えなかった理由は？

ここで1個疑問が湧きます。

と思いますよね。

そもそもスマホの通信で使える周波数が決められていたのは、それぐらいの周波数の電波じゃないとスマホには使えなかったからなんです。

その理由は、周波数が低い電波は例えば壁とか障害物とかがあったとしてもそれを回り込んで遠くまで届くことができるためです。

ですので、スマホのような遠距離の通信をする場合はそれぐらい低い周波数じゃないと使えませんでした。

その結果、そんな高い周波数のものは誰も手を付けていなかったということなんです。  

 

では５Gではなぜそれができるようになったかと言うと、 これまでのアンテナは電波を飛ばす時、基本180度全方向に飛ばすことしかできませんでした。

ですが、新しいアンテナが開発されビームみたいにある特定の方向に電波を飛ばすことができるようになりました。

これによって、電波を集めて送ることができるので他の電波による干渉を受けづらくなり、これまでよりも遠くまで届くことができるようになりました。

また、届きにくい電波であっても、中継地点を設けることによって届くようにしたりなどの対策が取られています。

このように、色々とこの届きにくい電波に対策が打たれて入るんですが、まだ完全にこの課題を解消しきれてるとは言えないんです。  

 

ですので、現状５Gは限られた都市部の中だけや、商業施設の中だけ等、限られた一定の地域だけしか使えない、と言われたりもしています。

それでは今回はこの辺で終わります。

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