ついに誰かが5G+AIをわかりやすく説明してくれた

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01 5Gのコンセプト
5Gの正式名称は第5世代移動通信技術です。これは最新世代のデジタルセルラーネットワーク技術であり、2019年に世界中で大規模に展開され始めました。

5Gネットワ​​ークでは、「セル」とはプロバイダーがカバーするサービスエリアを指します。音声と画像は携帯電話内でアナログ信号に変換され、その後、アナログ-デジタルコンバーターを介してビットストリームに変換されて送信されます。セル内のすべての 5G ワイヤレス デバイスは、無線波を介してローカル アンテナ アレイや送信機、受信機などと通信できます。

02 5Gの原理
5Gの最大の特徴は、より高い周波数の電波（FR1、FR2帯域）を使用して、より高いデータ伝送速度を実現することです。ミリ波周波数帯は帯域幅が広く、情報量も大きいです。5Gネットワークはより広いチャネルを使用してワイヤレス デバイスと通信し、1 秒あたりに送信するデータ量を増やすという目標を達成します。

しかし、高周波信号の弱点の 1 つは壁を透過する能力が低いことであり、このため基地局の信号カバー範囲は 4G よりもはるかに狭くなります。そのため、5G ではカバレッジを確保するためにマイクロ基地局を使用します。マイクロ基地局設備は小型で、どこにでも設置できます。同時に、カバーエリアが小さいため、消費電力が大幅に削減され、ユーザーのインターネット快適性が向上します。

マイクロ基地局は、リソースの無駄を避けるために、基地局に接続されたデバイスに電磁波を向けるビームフォーミングを実行し、デバイスの動きに応じて方向を調整することもできます。

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03 5Gの特徴
1. 高速

5G は 1GB/秒以上の伝送速度を提供し、10GB/秒に達することもあります。4G のピークダウンロード速度 300M/秒と比較すると、 5G は理論上最大 100 倍の速度向上をサポートできます。

2. ユビキタスネットワーク

ユビキタスネットワークとは、いつでもどこでも、あらゆる人やあらゆる物を通じてスムーズなコミュニケーションを実現することを目的としたユビキタスネットワークを指します。 5G 時代において、サービスとエクスペリエンスを保証するには、これまでのネットワーク カバレッジの盲点をすべて排除する必要があります。したがって、ユビキタス ネットワークの実現は、5G エクスペリエンスを確保するための重要な条件です。

3. 低遅延

5G では、無線インターフェース遅延が 1 ミリ秒未満、エンドツーエンド遅延が 5 ミリ秒未満である必要があります。 5Gでは、ユーザー機器と基地局間の無線遅延、基地局とコアネットワーク間のバックホール遅延、コアネットワーク遅延、インターネット伝送遅延において技術革新が行われ、全体的な遅延時間が短縮されています。

04 5Gの一般的なアプリケーション
1. 車両のインターネット

5Gは高速かつ低遅延という特徴があり、自動車インターネット産業の発展にとって重要な基礎となるため、自動車インターネットは5Gの重要な応用分野となることは間違いありません。 5Gは高精度の地図をリアルタイムでダウンロードできるため、より正確な位置管理、車両の協調管理、UBIデータサービスのサポートが可能になります。自動車のインターネットが本格的に普及すれば、5Gを基盤とした交通安全警告や交通案内も可能となり、自動運転も実現できる。

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2. スマートホーム

スマートホームも5Gの重要な応用シナリオです。人工知能と組み合わせることで、この業界は大きな変化をもたらすでしょう。 5G はより多くのアクセス デバイスをサポートするため、現在のスマート ホーム ハブのサービス機能が大幅に強化されます。一般的に言えば、現在接続できるデバイスの最大数は 6 ～ 8 台ですが、5G では 20 台以上のスマートホーム デバイスの同時制御をサポートできるため、全体的な互換性と総合的なサービス機能が大幅に向上します。

3. バーチャルリアリティ

仮想現実 ( VR) 技術は、設計および製造能力、チップコンピューティング能力、画像処理能力など、ハードウェアと人工知能レベルの大幅な向上により、近年大きな進歩を遂げています。

5G は VR 業界全体を次の爆発的な成長へと導くでしょう。 5G のネットワーク スライシングとエッジ コンピューティングにより、VR 分野でさまざまなシナリオでのモデルの適用が可能になります。同時に、通信コストの削減により、VRのサービス範囲も拡大します。

4. HDライブ放送

5G の応用により、4K や 8K の超高精細ビデオのライブ ストリーミングが実現します。 2020年2月、武漢の火山山病院と雷神山病院の建設現場に複数の4K高解像度カメラが設置され、5Gを介して24時間リアルタイムで全方向に安定した鮮明な現場映像が伝送され、社会から広く注目を集めました。ネットユーザーもインターネットでライブ中継を視聴し、「クラウド監視員」の役割を担いました。

5. スマート製造

現在、製造業のインテリジェント化の度合いは徐々に向上しており、Wi-FiやBluetoothなどの既存の技術に基づいて、製造現場でワイヤレスソリューションも確立されています。 5G を使用して産業用 IoT を構築することで、より柔軟で効率的な生産ラインをサポートし、製品のライフサイクル全体をカバーするソリューションを確立することができます。

6. スマートグリッド

5G の低遅延機能により、新興エネルギー企業はスマートグリッドを構築できるようになります。太陽光、風力、水力などの再生可能エネルギー源は安定性に欠けており、一般的に光ファイバーケーブルをベースとした分散型フィーダー自動化システムが使用されます。 5G ネットワークは低遅延と高スループットを特徴としており、5G ベースの無線分散フィーダー システムは将来のスマート グリッドの新たな方向性となるでしょう。