読書メモ 5G 大容量・低遅延・多接続の仕組み

ブルーバックスの「5G 大容量・低遅延・多接続の仕組み(著:岡嶋裕史)」という本を読んで
結構分かりやすかったのでメモ。
ネットワークはかなり素人なので、勉強になりました。

本の概要

  • 0章: 「電波」とはなんだろう
  • 1章: 携帯電話がつながるしくみ
  • 2章: 携帯電話の「世代」とは何なのか
  • 3章: 3G 国際標準規格が採用されたけど
  • 4章: 4G スマホの普及にシステムの進化が追いつかない
  • 5章: 5G 移動通信システムの「解放」
  • 6章: その先にあるリスク

上記のとおり、5Gそのものについて述べるのは5章だけ。
電波の周波数・波長の解説から始まる。

自分のようにバズワードを散りばめた本が気に入らないタイプの人間には
ありがたい構成だった。

0章

  • 電磁波のうち、周波数が3THz(テラヘルツ)以下のもの。それ以上は赤外線や可視光線、X線などがある。参考
  • 周波数が高いほど、より多くの情報を表現できる。
  • 周波数が低いほど、減衰しづらく、より遠くまで届くまで届く。回折によって障害物にも強い。

1章

  • 制御用の通信周波数と、データ用の通信周波数は異なる(制御用の通信はより確実に通信できる必要がある
  • 無線で通信するのは末端にある無線基地局とユーザのモバイル端末の間だけ。他は有線。
  • ハンドオーバ: あるモバイル端末と通信する基地局が切り替わること。
  • ローミング: 複数の意味がある。語源は「散策」であり、一般には「複数の通信事業者の提携によって、契約しているサービスエリア外でも通信できること」を言う。

2章

  • 第1世代から第2世代への変化:無線通信がアナログからデジタルへ
  • 標本化とか量子化は大学の頃習ったのと基本的に同じ(^^;

3章

  • 3Gの特徴:通信規格が初めて世界で標準化された
  • 3GはITUがIMT-2000を勧告
  • ISMバンド: 無線LANや電子レンジで使用される2.4GHz帯はISMバンドに属する

4章

  • 4GはIMT-Advancedで勧告
  • 3Gから一定の技術進歩がありつつも4Gに届かない状態でスマホが爆発的に普及 => LTE(Long Term Evolution)
    • LTEは3.5Gとか3.9Gとも言われる
    • 一口にLTEと言っても実際の通信速度は様々
  • ITUはLTE-Advancedを4Gと呼ぶことを正式に認めた
  • 3GPP: ITUが勧告した要求に対して、標準仕様を策定?

5章

  • IMT-2020
    • 下りの限界: 20Gbps
    • 上りの限界: 10Gpbs
    • 待ち時間: 1msec
    • 接続密度: 10^6 / km^2
  • 1キロ平方メートルあたり100万台というのは、スマホだけでなく、IoTセンサなどを想定。
  • 高周波帯のデメリット: 遠くまで届かない
    • スモールセル
    • Massive MIMO
    • NB-IoT (NB: Narrow Band)
    • LPWA (Low Power Wide Area)
    • ネットワークスライシング
    • ローカル5G