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28GHz帯とその上の帯域(2/28)
◆ ミリ波帯に対応したスマートフォンは未だ少ない。そもそも5Gのサービスエリア自体が狭いわけで、その中でミリ波帯の使えるエリアは更に少ない。

◆ 28GHz帯より上の周波数としていくつかのバンドが想定されていて、今のところ最も高い周波数帯は70GHzあたりだ。5Gで20Gbps超の通信速度を実現したいとする。

◆ FTTHは既に10Gbps時代になっている。実効速度が2Gbps〜5Gbps程度と、現状では速度を測定するにも(精度確保に)苦労しそうな速度が実現できている。

◆ 5Gはドコモが4.2Gbpsの理論最大速度を謳い、通信状態が良い場合での実効速度が2Gbps前後だ。ミリ波帯はレーダーにも使われる帯域だ。レーダーは電波の反射などを見て物体の存在を検知するものであり、アンテナの指向性や分解能を考えると高い周波数帯を使う事が望ましい。

◆ 戦時中にもレーダーは使われているが、当時の技術ではVHF帯が限界であり、日本で発明された八木アンテナの多段スタックを使ったレーダーを米軍が使ったそうだ。波長が長いと小さな物体の検出が出来なくなる事から、その後レーダーは短波長波を使うようになる。

◆ こうした特性を持つ周波数帯を移動体通信に使うのは大変だ。衛星通信など空気や水蒸気など以外に障害物がなければ良いのだが、移動体通信ではそうは行かない。樹木や建物、人間でさえも伝搬の障害になる。

◆ こうした、移動体通信にとっては扱いにくい周波数帯ではあるが、広い帯域を使おうとすれば高い周波数帯を使うしかない。2GHz帯ではどう頑張ったって1GHzの帯域など取れないが、70GHz帯であれば10GHz幅を確保する事が出来る。

◆ 電波の減衰を避けるためにはスマートフォンのプリント基板や筐体も考えなければいけない。メーカはこうした苦労をするわけだが、そんな事は全く考えないケースメーカーは、金属製のスマートフォンケースなんかを作り出すんだろうな。ちなみに厚さ10mmのABS板でも70GHz帯に於いては1dB近くの減衰量がある。

◆ 金属粉入りの熱線吸収ガラスやアクリル板、メタリック塗料なども電波減衰量が大きい。アンテナの指向性などにもよるが、スマートフォンをテーブルに置くとすればそのテーブルの材質にも影響を受ける。

◆ ミリ波帯を使ったサービスエリアの構築が今後どのようになっていくのか。安定した高速通信が出来るのか、利用者が5Gを明確に認識できるサービスとはいったい何なのか、単にスマートフォンのアンテナピクトの横に5Gと表示されるだけになってしまうのか。

◆ 基地局の消費電力問題もある。超高周波帯の無線機は未だ電力利用効率が悪く、更に高速信号処理にも電力を要する。多大な電力を消費しても実効速度がさほど上がらないとすれば、単に電力利用効率の悪い通信にしかならない。

◆ 見えるところに設置されるであろうアンテナの美観問題、ビルや商業施設、駅構内に於けるアンテナをどうするかなども問題になる。無線区間の通信速度が上がるわけだから地上系や基地局接続の速度も必要になる。システムとしての5Gや更にはその先の6Gには様々な問題が立ちはだかるわけだ。


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