5Gの未来への鍵
序文
誰もが5Gという言葉をよく耳にするのだと思いますが、彼の直感的な印象は、インターネットの速度が速くなっているということです。しかし実際にはそれをはるかに超えており、クラウドコンピューティングのようにその商業的価値も非常に高いです。あまり知られていないので、以下に一つずつ紹介します。
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5Gの定義と標準
5gは、第5世代携帯電話のモバイル通信規格の略で、第5世代モバイル通信技術としても知られています。5gと言えば、彼の前の世代、つまり1〜4gについて話すことはできません。具体的な詳細を以下に示します。
1G
AMPS：800MHz周波数帯で動作する高度な携帯電話システムで、北米、南米、および一部の環太平洋諸国で広く使用されています。
TACS：モトローラが開発したトータルアクセス通信システムは、AMPSシステムの修正版であり、900MHzの周波数帯で動作し、ETACS（ヨーロッパ）とJTACS（日本）の2つのバージョンに分かれています。この規格は、英国、日本、および一部のアジア諸国で広く使用されています。私の国の郵政省は、1987年に私の国のアナログ携帯電話の規格としてTACSを使用することを決定しました。
NMT：北欧諸国、スイス、オランダ、東ヨーロッパ、ロシアなどの国で使用されている、450MHzと900MHzの周波数帯で動作する北欧の携帯電話。NMT450は、北欧諸国にサービスを提供するためにエリクソンとノキアによって開発されました。これは、450MHzの周波数帯域で動作する、多くの国で使用されている世界初のセルラーネットワーク標準です。NMT900は、より高いシステム容量を備えたアップグレードバージョンであり、ハンドヘルド端末製品を使用できます。
C-Netz：西ドイツ、ポルトガル、オーストリアで使用されている450MHz周波数帯で動作
C-450：基本的にC-Netzと同じで、450MHzの周波数帯で動作し、1980年代にアフリカ南部に配備されました。
Radiocom2000：フランスで使用されている450、900MHzの周波数帯域で動作するRC2000
RTMS：イタリアで使用されている450MHz周波数帯で動作
NTT：TZ-801、TZ-802、TZ-803の3つの規格に分けられ、大容量バージョンはHICAPと呼ばれています
2G
GSM：TDMAに基づくグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズは、ヨーロッパで始まり、GSNプロセッサを使用してグローバル化されました。GSMシステムは、SIMカードを使用してモバイルユーザーを識別します。これにより、パーソナルコミュニケーションの開発の基礎が築かれました。
IDEN：米国の電気通信システムプロバイダーであるNextellが使用する、米国独自のシステムであるTDMAに基づいています。
IS-136（D-AMPS）：南北アメリカで使用されている、米国で最も単純なTDMAシステムであるTDMAに基づいています
IS-95（CDMAOne）：米国で最も単純なCDMAシステムであるCDMAに基づいており、南北アメリカとアジアの一部の国で使用されています。
PDC：TDMAに基づいており、日本でのみ普及しています
3G
WCDMA（ヨーロッパ）：GSMの開発に基づいて、ヨーロッパと日本によって提案されたブロードバンドCDMAは基本的に同じであり、統合されています。この規格は、GSM（2G）-GPRS-EDGE-WCDMA（3G）の進化戦略を提唱し、GSMの市場シェアの機会を提供します。WCDMAには固有の市場優位性があり、端末向けの最も豊富な3G規格であり、80以上を占めています。世界市場の％。シェア。WCDMAのサポーターには、ヨーロッパと米国のエリクソン、アルカテル、ノキア、ルーセント、ノーテル、日本のNTT、富士通、シャープが含まれます。
CDMA2000（米国）：Qualcomm North America、Motorola、Lucent、韓国のSamsungが主導する狭帯域CDMA（CDMAIS95）技術から開発された広帯域CDMA技術が参加しましたが、韓国はこの規格のリーダーになりました。CDMA2000は、CDMAOne構造から3Gに低コストで直接アップグレードできます。ただし、CDMAを使用しているのは日本、韓国、北米のみであるため、CDMA2000のサポーターはW-CDMAほど多くありません。
TD-SCDMA（中国）：中国本土は、1999年6月に郵政省の旧電気通信科学技術研究所（Datang Telecom）によって独自に策定され、ITUに提案されましたが、技術発明はシーメンスから始まりました。TD-SCDMAは、放射が少ないため、グリーン3Gとして知られています。この規格は、2.5世代の中間リンクを経由せずに直接3Gに移行でき、GSMシステムを3Gにアップグレードするのに適しています。ただし、他の2つの主要な3G規格であるCDMA2000とWCDMAと比較すると、開始が遅れており、その技術は十分に成熟していません。
WiMAX：802.16ワイヤレスメトロポリタンエリアネットワークとしても知られるマイクロ波アクセスのグローバル相互運用性は、企業とホームユーザーに「ラストマイル」を提供するもう1つのブロードバンドワイヤレス接続ソリューションです。
4G
LTE：3Gエアアクセステクノロジーを改善および強化し、ワイヤレスネットワークの進化の唯一の標準としてOFDMとMIMOを使用します
アップグレードされたバージョンのWCDMAネットワークHSPAとHSPA +はどちらもFDD-LTEに進化できるため、私の国の自社開発TD-SCDMAもHSPAをバイパスして、直接TD-LTEに進化できるため、この4G標準が最大のサポートを提供します。
LTE-Advanced：LTEテクノロジーのアップグレードバージョン。正式名称はE-UTRAのさらなる進歩です。LTEは3.9Gモバイルインターネットテクノロジーであるため、LTE-Advancedは4G標準としてより正確です。LTE-Advancedには、TDDとFDDの2つの規格が含まれており、そのうちTD-SCDMAはTDDに進化し、WCDMAネットワークはFDDに進化することができます。モバイル主導のTD-SCDMAネットワークは、HSPA +ネットワークをバイパスして、LTEに直接入ることができます
WiMax：グローバルマイクロ波相互接続アクセス。別名はIEEE802.16です。WiMAXは技術的な出発点が高く、提供できる最高のアクセス速度は70Mです。これは、3Gが提供できるブロードバンド速度の30倍です。
WirelessMAN-Advanced：WiMaxのアップグレードバージョン、つまりIEEE802.16m標準の802.16mは、最大1Gbpsのワイヤレス伝送速度を提供でき、将来の4Gワイヤレスネットワークと互換性があります。
5G8
8つの指標：さまよう密度、接続数密度、遅延、モバイルのパフォーマンスと効率、ユーザーエクスペリエンス率、スペクトル効率、ピーク効率
同時に、5GはITVの3つの一般的なシナリオを満たします。大規模なマシン通信によって強化されたモバイルブロードバンド、超信頼性、低遅延の通信です。
5Gは、最も一般的なARおよびVR / MRのリアルタイム伝送要件も満たし、VRおよびARの高帯域幅要件がパケットを失わないようにします。
基地局の分類
主にマクロ基地局とスモール基地局に分かれています
マクロ基地局：通常、タワーステーションとも呼ばれる数キロメートルの範囲をカバーします
小さな基地局：一般的に10m-200mでカバーされています
小型基地局はホーム基地局マイクロ基地局ピコ基地局屋内基地局パーソナル基地局に分かれています
小さな基地局の長所と短所も明らかです。長所：低コスト、設置が簡単短所：低電力、低干渉、およびより狭い範囲
さらに、大規模なアンテナアレイが追加されます。信号の信頼性が向上し、基地局のスループットが大幅に低下し、周囲の基地局への干渉が大幅に減少して、より多くのモバイル端末にサービスを提供します。
動的な自己組織化ネットワーク
従来の無線セルラー通信ネットワークでは、データ転送やユーザーサービス制御のために基地局などの固定ネットワーク機器のサポートが必要です。ワイヤレスアドホックネットワークは、固定機器のサポートを必要としません。各ノード、つまりユーザー端末はそれ自体でネットワークを形成し、他のユーザーノードは通信中にデータ転送を実行します。このタイプのネットワークは、従来のワイヤレスセルラーネットワークの地理的な制限を打ち破り、より迅速、便利、効率的に展開できます。戦場での個々の通信システムなど、一部の緊急事態における通信ニーズに適しています。ただし、ワイヤレスアドホックネットワークには、ネットワーク帯域幅が制限されている、リアルタイムサービスのサポートが不十分である、セキュリティが低いという欠点もあります。国内外の多くの研究者がこのプロジェクトの研究を行っています。
ワイヤレスアドホックネットワーク（モバイルアドホックネットワーク）は、数十から数百のノードで構成される動的なマルチホップのモバイルピアツーピアネットワークであり、ワイヤレス通信方式を採用しています。その目的は、動的ルーティングおよびモビリティ管理テクノロジーを通じて、サービス品質要件を備えたマルチメディア情報ストリームを送信することです。通常、ノードには継続的なエネルギー供給があります。
5Gスペクトルリソース
5GHZ未満の周波数帯域はすでに非常に混雑しており、現在のソリューションは主に高周波および超高周波帯域です。
5Gの新規事業
URLLC：遅延の信頼性に対する高い要件
MMTC：接続数に対する高消費電力/スタンバイ要件
embb：AR / VRなどの高い伝送速度要件
近年、5Gの適用シナリオは徐々に拡大しており、例えば、モノのインターネットや車両のインターネットでの適用効果が高く、ドローンの分野でも好成績を収めています。中国は現在の5G市場で発言する絶対的な権利を持っており、将来的にはそれをより高いレベルに引き上げることができることを望んでいます。