光の速度と5Gの関係

光は1km進むのに3μsの時間がかかる。
月との通信では片道約1.2秒ほど時間がかかる。

5Gでは高速大容量低遅延が謳われている。
しかし通信装置同士が離れている事で必ず遅延が発生する。
基地局と移動局が1km離れていれば3μsの遅延が起きる。
東京と九州での通信で、通信路の距離が2000kmあったとすれば遅延時間は6msになる。
だがこれは空間伝送した場合であり、グラスファイバーなどを通せば更に遅延が増える。
ファイバーでは屈折率、同軸では短縮率があり2000km進むのに9〜10msはかかるだろう。
5Gは低遅延だから遠隔医療も可能になるなんて事はないのだ。

FDD通信では遅延はさほど気にする事はないが、TDD（TD-LTEなど)は遅延によってシステムが破綻してしまう。
基地局のすぐ近くに居るA移動局と、基地局から3km離れた所を移動するB局にどうやってタイムスロットを割り当てるのか。
A局は遅延がないがB局は9μsも遅延がある。
遅延を吸収するためにガードタイムを設ければロス時間が増える。
ガードタイムを短くすると最大通信距離が制限される。

遅延の要因は通信距離だけではない。
ディジタル通信となると符号化複合化に要する時間、誤り訂正の時間、再送などの時間がこれに加わる。
地上ディジタル放送をTVとスマートフォンで受信してみれば分かるが、それぞれの機器で遅延時間が異なるので同じ放送がずれて見える。
誤り訂正はブロックごとの演算になるので理論遅延が発生する。
処理速度を上げれば速くなるわけではなく、これはディジタルワイヤレスマイクの遅延としても問題になる。

符号処理の時間は技術で短縮出来るが、距離ばかりはどうしようもない。


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