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zoom RSS 5G、日米欧中韓が規格統一へ……5Gと技術と未来はまるで8Kのよう。

<<   作成日時 : 2017/07/20 10:37   >>

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日経新聞社の記事である。まあ、移動体通信網の第4世代はほとんど第3世代の延長技術であった。
しかも、規格はTDD-LTE(元々はWiMAX/XGP系)とFDD-LTE(CDMA系)の二通りで始まったが、結果的にどちらも遣える製品が普及した。問題があるとすればアンテナ技術が進化を続けているものの、使える周波数帯がアンテナの仕様によって変わる点が改善の余地がある部分となっている。

それも、急速に進化しておりほとんどフルバンドで使える製品というのも、Qualcommなどから生まれつつある。

そんな、商用無線規格を第5世代でも統一する流れになっているのは、以前から言われていることだが、目処が2020年〜2022年頃になるようだ。
http://www.nikkei.com/article/DGXLASDC19H1H_Z10C17A7MM8000/

<5Gのベース技術採用は、2018年から順次投入する。LTEと同じ流れ>

ちなみに、5G Readyの製品は来年2018年にはLTE Modemが出荷される予定である。
Qualcommで言えば、X50 5G/LTE Modem(仮称)である。Snapdragonにこれが採用されるのは、早くてもSnapdragon 835より、2世代後になる見込みで、次の845(仮称)で搭載予定のX20 LTE Modemの後継となるが、これはあくまでReady製品であり、正式に5Gを名乗る製品となるのは、2022年頃になる。要は、4.5G〜4.9Gが2018年から19年に登場、それが周波数帯などを詰めて2020年に統一され、製品化されるのが2022年頃となる。


5Gとか言っているが、世代など合ってないようなものかもしれない。何せ、3Gも2.9G(CDMA One)−3G(W-CDMA/CDMA2000)−3.5G(UTMS/EV-DO)−3.9G(LTE)まで小刻みにブラッシュアップを続けた。4GはLTE Advanced(Advance LTE)から始まり、MU-MIMOや符号化の拡張を続けて、速度を上げたのだから、何Gなんて言う流れでもない。

5Gに至っては、規格のベースロードはほぼLTEと変わらない。違うのは、エラー訂正と符号化密度の改善、周波数帯域の拡張の3点であり、その結果として応答性能も上がる。それで、10Gbpsというが厳密には1つのハードで10Gbps通信を使い切ることはほぼないと考えられる。あくまで、基地局としての接続キャパシティを広げるためのものである。

では、何故速度が10〜100倍になるのか?ご存じだろうか?

<5Gが目指す高速化の秘密>

高速化の目玉は、最初の世代から512 QAM (9 bits per symbol)と1024 QAM (10bits per symbol)と呼ばれる高度符号化の採用である。簡単に言えばある一定時間の電波の波(搬送波/シンボル)にこれまでの最大8bitsより多い9bitsや10bitsの情報を載せるというものだ。最終的には2048(11bits?)と4096(12bits?)も予定しているようだ。
興味があるなら仕組みは、QAMでネット検索でもすれば今ではありきたりの技術なのでヒットするだろうが、


1回の波に沢山の情報を載せるというのを、単純に言えば波の高さが高いなら0低いなら1とした場合を1bit転送できると仮定しよう。2bit、01、10のどちらかである。これを、電波の座標点で示し、電波の波の高さが0.1〜0.5なら、0、0.6〜1なら01といった具合で決めていけば、一度に多くのビットを搬送できる。

そうやって細かな伝送のルールを定めて、区分していくのがこの手の変調技術である。

ならいっそシンボルあたりのビットを一気に増やせばどうだと思うだろう。しかし、そうもいかない。高速長距離通信時に信号欠損が起きやすいためそれは出来ない。懐中電灯の光が1m先を照らすと明るくても、10m先になると拡散して暗くなるように、電波も距離が伸びれば、波は小さくなっていく、すると本来なら0〜10の波が、届くときには0から1しかないなんてこともある訳だ。そうすると、折角届いた電波を見ても中身がなんなのかを、知る術がなくなる。より細かく大量のビットを含めば、それだけ電波は細かく制御する必要があり、受け取る側もその細かさを見て、情報を取り出さなければいけない。

しかし、距離が進めば、届く波は小さく、さらに横から関係ない波が入ってくれば、混ざって自分が取り出したい波が見つからなくなるかもしれない。

そのため、多値伝送を行うほど符号化にそれなりの工夫を加えないと、遠くに伝送したときにエラーの方が多くなり、その訂正と再送信に時間を取られるようになる。即ち、過去の方式より速度が落ちる可能性もある訳だ。
だから、安易に多値の伝送へとシフトしないのである。それを有効に使えるようにするには、ある程度エラーを訂正する技術も発展し、伸張や符号化の処理装置がより遠くからの弱い電波きめ細かく受信し細かい刻みで制御できるようにならないといけないのだ。
ハードウェア技術やソフトウェア(符号化)の進化などと同調しないと、出来ないのである。


もう一つの高速化は帯域拡張だ。実はこれが最大の柱である。一般に1度の転送に10MHzの周波数帯域(0〜10MHz)を使う場合より、20MHz(0〜20MHz)の周波数を使う方が、転送できるデータ量は多い。多くの人は2倍になると思っているだろうが、実は違う。1Hzが1秒間に1度波を送るとすると、20MHzは2000万回の波を送ることが出来る。
即ち、1Hz〜20MHzの電波と、20MHz〜40MHzの電波では送れる情報量が大きく変わるという特性が、電波にはある。

さらに、20MHz〜30MHzという10MHz刻みと20MHz〜40MHzという20MHzでは中心帯域も変わるため速度が大きく上がる。中心帯域とは、最も性格に情報を転送できる強い電波帯域のことである。10MHzならそのうちの4〜6MHzが使われるが、20MHzなら、12〜16MHzに広がる。メインで使える周波数の広さが2倍どころか、3倍近くになる。

一方で中心帯域が広がれば、間にある他の電波に遮られる可能性も増すため、輻輳地帯では速度が落ちたり、先に書いたように、長距離電波を飛ばすと、エラーが増えていく。だから、実は広帯域通信は長距離伝送には向かない。これは、以前無線LANの記事で書いたが、その1つの周波数帯を1GHz以上まで広げちゃいましょうというのが実は本当の意味での5Gの柱だ。
http://powerpro.at.webry.info/201506/article_1.html

無線LAN、IEEE802.11acが現在160MHzまでバンド幅を広げることが出来るが、その約8倍の1GHz〜1.28GHzまで広げたいという話だ。サブキャリアも増えるため、連続転送による速度も上がる。さらに、時差による拡散率が上がるため、遅延は起きにくくなる。

ちなみに、無線LANではこれ以上の帯域確保は難しい。何故なら、出力(懐中電灯で言えば明るさ)が弱いため、幅を広げると、欠損の方が伝送幅を逆転しやすくする。即ち、160MHz帯域より速度が落ちる可能性があるのだ。そもそも5GHz帯域などは電波帯域を纏まって1.28GHzも取れない国が多いので、難しいのだ。


<個人で価値はなかなか見い出せない5G>

尚、IoT時代にというのは、少なくとも家庭向けで考えると実は本当に価値があるかは不透明だ。
ハッキリ言えば、個人でスマートフォン以外のスマートデバイスが他に普及する余地があるかという話だ。今のところそういう製品が好きで無い限りはないだろう。

スマートフォンがあればそれは全て補えるからだ。それ以外の何かを求める人はきっと少ない。まあ、よほど画期的で便利な何かが生まれれば別だが、そもそも便利なものは1つで複数の役割を持つものだ。3つも4つも持ってIoTデバイスは便利……なんてのは、本来は本末転倒である。
売る側は必死でそれを覆い隠そうとするが、それならスマートで売るより、レトロやアナログは格好いいと売った方が売れる。デジタルオーディオに対するレコードのように。それに気がついた事業者は最近儲けている。


まあ、自動車や家の鍵(ホームセキュリティ)などがあるじゃないかという人もいるだろうが、例えば前者は個人と言うよりは産業ビジネスと政府がそれを後押しする政策を打つかどうかに掛かっている。簡単に言えば、自動運転を義務化されれば、皆それを買わなければ車は持てないという話になるが、義務化されないなら人々は、免許を取って自分で運転できるにもかかわらず、そういう車を選ぶとは限らない。便利ではあっても、運転の楽しみというものと、便利であるというのは決して同じではないからだ。
むしろこれが役に立つのは、仕事で車に嫌でも乗らねばならないときなどだろう。

後者は、Wi-Fiの範疇である。通信コストの高い商用無線で繋ぐケースは稀だ。よほどコスト単価が下がらないと難しいのだ。

<3Gで大々的に言われ始めた通信世代だが、既に5Gは無いようなもの>

3.5Gまでは、速度の向上と使い放題の通信という利点が、恩恵に繋がっていた。LTEからは、4Gと呼ばれてはいたが、別に気にするレベルでは無くなった。むしろ、使い過ぎれば3G時代より速度が落ちる不便なサービスになり、3Gでは通信できて4Gはまだ使えないエリアもあるにはある。2Gから3Gでは一気に広がったエリアが、3Gから4Gでは、光ファイバー網の普及が伴わないと、速度が足りないという現実が足かせとなるからだ。

そして、次は5Gと呼んでいるわけだから、結構厳しい。海外では未だにGSM(2G/TDMA)も生き残り世界から消えて行く気配はまだない。そこから言えるのは、未だに開発メーカーは、5Gが3Gと同じような売り込みで成長していくと思っているということだろうが、現実を見ると、昔のように人々がそれを追い求めてくれるとは限らなくなっていることを意味している。

むしろ、それを追い求める玄人は、4Gなんて呼ばずにLTEなどと言う。5Gも結局はLTEかその後継名称のままだろう。そして、それはよほど、何らかの利益や恩恵を与えない限り、5Gが4Gよりよいなんて言う人は出てこないし、何より、少なくとも日本では、それを求める声は今後さらに弱くなることが予想される。


これは、博報堂の子供調査を読んでも見られる傾向だ。新しい技術を追っかけたいと思う子供は20年で激減している。即ち、既に子供でさえも満足している中で、何ジーだと言うのは、古い時代に入りつつある訳だ。
http://seikatsusoken.jp/report/10372/


5Gというのは、技術的には面白い技術だ。しかし、市場として見ると、ほとんどが企業や政府などが求める市場のためであり、消費者が求める市場としてのニーズは実は少ない。そう考えると、5Gの次は6Gとはなりにくいだろう。まあ、そもそも需要として6Gというのがあるのかも微妙である。


<ただ高速、綺麗、便利では買わない時代>

便利になると人々は不便を求めるという。例えば都会ではなく、田舎で暮らしたいと思うのだ。それは、いつも得ている刺激より、新しい刺激を人は常に追い求めるからだ。デジタルが生み出す刺激の多くは、実は単調である。

多くは計算された中で生み出されており、今市場でAIと呼ばれるものでさえも人とは違って、出来ることは限られる。本当の意味で完全に自立した思考を持つAIは未だに開発されていないのだ。(近いうちに記事を書こうと思うが、もしこれがクラウドサーバー上で生まれたらエラいことになるだろう)

それを喜ぶことも出来るが、実は夜中にキッチンで見つけたゴキブリに驚く方が、エキサイティングであり、記憶に残る。話の話題として使う機会も多くなるかもしれない。システムが与える刺激は所詮システムが定めた範囲内である。一時的な話題にはなっても、今やシステムが当たり前になっている中で、継続的にはなりにくいのだ。人は、予期しない何かを常に求める。特に、日頃では得られないものに感動するのである。


昔は機械だったが、実は現在、少数なのはアナログなものだ。そして、技術の進歩に対して、夢見たものと現実が食い違う事態も最近は多い。

2Gや3Gの通信時代に、人々が次のステージに夢見たのは、よりリッチなコンテンツや、同じ値段で高速なサービスを使うことによる繋がりなどであった。しかし、3Gでは高速定額化を進めた結果、4Gはその夢を完全に壊し、制限というマイナスを見せてしまった。また、ハードウェアの単価はむしろ値上がりした。そこで、5Gに夢見る人はほとんどいなくなった。技術として興味を持つ人や仕事として欲している人など一部を除いて。

これは、テレビにも言えることでハイビジョンやデジタルハイビジョンまでは、画質の向上、音質の向上、サラウンド放送、サイマル放送(同一チャンネルでの分割マルチチャンネル)、データ放送などの夢を与えたが、箱を開けて始まったのは、録画制限、音声に対する強力なダイナミックレンジ圧縮、重大な事態が起きてもサイマルを使わずニュースなどを放送しない民放、ドキュメンタリーや映画は止めて、ひな壇放送だらけになる番組……。
ディスプレイとしてならともかく、テレビだけで見るともう4Kは要らないと言う話になるのは当然だ。

CDよりレコードを好む人が増えたのは、ノイズ感が自然に感じられるからだろう。質感がある音と、音圧をギリギリまで調整した音では、使う感性が違う。音質というよりは、刺激の違いである。どちらかに聞き慣れているものは、日頃聞かない他方の方に新しい刺激を感じやすくなる。


そう考えると、5Gはテレビと同じ路線だなと思う。一方で、若い世代を中心に人々が求め始めているのは、心の豊かさなのかもしれない。デジタル時代は誰とでも繋がるため、時間の節約にはとても役立つが、一方で自分で何か行動するという機会を減らしてしまう。要は、行動刺激は少ない一方で、行動刺激は人との接点を増やし、人と一緒に何かをやる機会を増やす。それは、心が触れ合う機会を増加させるのだ。

それが社会から減ると、文字列だけの接点が増えたり、上辺での話が増えるだろう。
実は撮影して欲しくない映像が、撮影されてしまいネットにアップされている、なんてことも今はよくあるはずだ。
便利なのに、どことなく監視され不便になる。

それが結果的に、あれがあれば便利だと思い浮かべることも無くしていく。
すると、進化は画質、音質、スピードというもう要らないよというラインしか訴求しなくなる。
これを崩さないと、物を売り買いして成長する経済は将来崩れていきそうだ。


<5Gも含めて、誰が見ても買い換えると便利な新商品が減る社会>


物が全く無い中で、テレビを手に入れると娯楽として便利だろう。
しかし、テレビがある中で、音が良いテレビが欲しいかは、テレビに音の良さを求めているかという条件を満たす人で無ければならない。それを段階的に上げて今は4Kとか8Kになっている。

携帯電話も同じで、外で電話ボックスを使わなくても、電話が出来るのが便利だった。それだけを求める人は、今もガラケーで十分だ。しかし、スマートフォンしかないならそれを買うしか無い。
メールを便利と思う人は、それがついた機種を積極的に選ぶ。ゲームがしたいならそれを、というじゅんに機能を増やす。しかし、最後に求める機能が例えば、湾曲した格好いい液晶だとして、それを格好いい欲しいと思う人がどれだけいるだろうか?ってことだ。

壊れた時にそれしか無けりゃ買うが、そうじゃなければ今ので十分だと思う人は多いだろう。
5Gもそれでしか、出来ない何かが本当に自分にとって必要なものなら、きっと5Gすげえと選ぶだろう。しかし、実際に欲する人は少ない。だから、普及も実は厳しいのだ。

そうなると、規格を検討している事業者は、もしこの規格がバラバラでスタートしたら、実は儲けが殆ど出ないどころか転けて誰も黒字にならない可能性がある。だから、規格を統一したというのも実は現実にある。

そして、既に世界で統一したいと思うほど、無線通信技術はコンテンツなどの必要を超えて発展しつつある。それに理由を付けるには、IoTしかないというのが、ICT基盤をより高度化するというしかないのが、現実である。







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