5G mmWave: 速度は最大 10 Gbps ですか?今すぐチェック📱🔥

5G mmWave テクノロジーはモバイル ネットワークで最速であり、実効速度は最大 10 Gbps に達します。それが実際何なのかを理解し、その過程で携帯電話ネットワークがどのように機能するかを学びましょう。 🕵️‍♂️ 一部は物理学の授業のように聞こえるかもしれませんが、これがトピックをよりよく理解するのに役立つと約束します。

波とはいったい何でしょうか?

私たちは皆、水が乱れると波が立つのを見たことがあります。波立った水の中にブイ（または何か浮くもの）があるとします。どこにも行かずにただ上がったり下がったりしているだけであることに気づくでしょう。なぜ波のように前や後ろに動かないのでしょうか? 🤔 さらに、その動きにはエネルギーが必要です。そのエネルギーはどこから来たのでしょうか？

答えは、擾乱の元々の発生源から外側へ移動したということです。誰かが静かな水に石を落とし、波を起こすところを想像してください。膨張波はその石のエネルギーをブイに伝えます。

では、なぜそのエネルギーはブイを前進させなかったのでしょうか?外側に広がっているように見えるものの、実際には水はそれ以上移動しないからです。ただ上下に跳ねるだけです。要約すると、波のエネルギーは伝達されますが、波自体はその場所に残ります。スタジアムで人々が立ち上がったり座ったりしてウェーブを作るのと同じです。

それぞれの波は同じ原則に従います。たとえば、水中ではなく空気中に乱れを発生させた場合、波は同じように動作します（それが音です）。 🎶

科学的に言えば、これらの行動にはそれぞれ用語があり、それを定量化する方法があります。ブイが 1 秒間に何回上下に跳ねるかを数えると、それがその周波数になります。ブイが毎回上下に移動する距離が波の振幅です。そして、定規を使って波紋間の距離を測ると、それが波紋の波長になります。

波が近づくと、波長は短くなり、周波数は高くなります。波の間隔が離れると、周波数は低くなり、波長は長くなります。一般的に、周波数が高いほどエネルギーが多くなり、逆もまた同様です。

5Gは特別な電波

波は私たちの周りにたくさんあります。私たちが見る光は、まさに水の波のような動きをします。 ☀️ ただし、水や空気の波とは異なり、伝播するために物質を必要としない特別なタイプの波があります。空きスペースに簡単に拡張できます。この特殊なタイプの波は電磁波と呼ばれます。

光はさまざまな波長の完全なスペクトルで構成されており、そのスペクトルの狭い帯域が私たちが可視光として認識するものです。私たちが目にするすべての色は、このスペクトルの異なる波長にすぎません。つまり、私たちが目にできるのは電磁波のほんの一部だけで、残りは目に見えないのです。 🌈

電磁波の波長が非常に短い場合、ガンマ線、X 線、または紫外線（太陽の下にいるときに避けるべき紫外線と同じ）になります。反対に、波長が最も長い場合は電波になります。

電波は波長が最も長く、周波数が非常に低いため、信じられないほどの距離を移動することができます。そのため、無線通信に使用します。 Wi-Fi や 5G を含む携帯電話ネットワークは、実際には電波です。 📡

波は大量の情報を非常に速く運ぶことができる

波はどのようにしてメッセージやインターネット データ パケットを伝送できるのでしょうか?戸惑うように聞こえるかもしれないが、鍵となるのは、メッセージ自体の言語のシンプルさだ。 💬

おそらくモールス信号について聞いたことがあるでしょう。それは完全に点とダッシュで構成された言語です。さらに、コンピューターが読み取って理解する 1 と 0 の言語であるバイナリがあります。

水に石を落とすと上下するブイを覚えていますか?そこからメッセージを送信するための言語を作成することもできます。ブイが上昇する高さはコードになります。最高高さは 1、最低高さは 0 になります。大きな石を落として 1 を「エンコード」し、小さな石を落として 0 を「エンコード」することもできます。あまり効率的でも速くもありませんが、原理的には、遠く離れた誰かがブイを観察し、波を通して送信されたメッセージを解釈することができます。

これが基本的に無線通信の仕組みです。送信装置は、波の周波数、振幅（ブイと同じ）、または位相を変更することによって 1 と 0 をエンコードします。技術的には、これは変調と呼ばれます。

送信機は非常に正確な乱れを生成でき、受信側のハードウェアがそれを解釈して 1 と 0 に「デコード」できるため、1 と 0 のパターンを波にマッピング、つまり「エンコード」することができます。波の周波数が高く（1 秒あたりの振動数が多く）、波長が短いほど、波のビットを変調するオプションが増えるため、より多くの情報をエンコードできることがわかります。

携帯電話ネットワークは電波で動作し、その波長は 1 ミリメートルほど短いものから数キロメートルほど長いものまで様々であることは既に知られています。それが重要な点です。

5Gミリ波の説明

これで、5G mmWave が何であるかを説明するパズルのピースがすべて揃いました。

最初の世代の携帯電話 (1G および 2G) では、1 秒間に 10 億～ 20 億回 (1～2 GHz) 振動し、波長が約 1 フィートの電波が使用されていました。速いように聞こえますが、第一世代ではテキストメッセージさえ送信できませんでした。第3世代（3G）では周波数が2.5GHzに増加し、波長が半分に短縮されました。 3G を使用すると、インターネットを閲覧したり、SD 品質でストリーミングしたりできます。第4世代（4G）では、周波数が8GHzに増加し、波長が1.5インチに短縮されたことで、HDストリーミングと高速ブラウジングが可能になり、実世界では50Mbps〜100Mbpsに達します。

5G は、100GHz (1 秒あたり 1000 億回) という驚異的な周波数で動作する点で画期的な技術です。波長は 1 ミリメートル (mm) ほど短いため、この名前が付けられています。 5G mmWave とは、非常に高い周波数と 1 mm の波長で動作し、平均ダウンロード速度 2.5 Gbps を実現するセルラー ネットワークです。

これは私たちにとって何を意味するのでしょうか?

5G は 4G よりも高速なだけではありません。応答性も大幅に向上しました。遅延は 1 ミリ秒まで短縮され、ほぼ瞬時に完了します。つまり、オンライン ゲームでは遅延がなく、中断やバッファリングなしで 4K または 8K ストリーミングが可能になります。 🎮 ほぼ瞬時の応答時間は、IoT デバイス、拡張現実、自動運転車、低遅延を必要とするテクノロジーにも最適です。

超高速データ伝送と信じられないほど低い遅延に加えて、5G mmWave は従来のネットワークと比較してより多くの容量をサポートします (ネットワークの混雑を経験することなく、より多くのデバイスが接続できます)。

5G mmWaveの限界

4G を含む 5G 以前のすべての携帯電話技術は、単一の周波数帯域を使用していました。 5Gでは多く使われます。 5G mmWave は、そうした多くのバンドの 1 つにすぎません。 4G とほぼ同じ周波数で動作する 5G Sub-6 GHz もあります。さらに低い周波数を使用する Sub-1 GHz もあります。 🌐 5G の周波数帯域には、高周波、中周波、低周波があります。ここで何が起こっているのですか?

5Gの電波は（従来の電波に比べて）非常に近いため、遠くまで伝播することができません。建物、木、さらには雨や雪によって 5G mmWave が遮られる可能性があります。 🌧️

そのため、この技術はあまり一般的ではありません。通常数キロメートルをカバーする大規模なセルタワーに依存する 4G とは異なり、数ブロックの街区をカバーするだけでも小型セルの高密度ネットワークが必要です。

5G mmWave は、シームレスなワイヤレス通信に向けた最新かつ最も先進的なステップですが、以前の世代のように広く普及しない可能性があります。それでも、ギガビット速度を達成するには データ接続 携帯電話を使用すると、未来がすでにここにあるように感じられます。 🚀