ねぇ、第4世代の通信『LTE-Advanced』って知ってる?電車で理解する通信技術

アイキャッチ画像:samsungtomorrow / Foter.com / CC BY-NC-SA

 

4G-LTEの認知度は白戸家のおかげで上がりました。スマホユーザーであれば、「説明できなくとも、名前くらいは知っている。とりあえず、速いんでしょ?」というくらいは理解しているかと思います。

 

昔のCMを覚えている人であれば、「第3世代」とか「第4世代」という言い方も記憶にあるかと思います。もしかしたら、「3G」や「4G」の方が馴染みがあるかもしれません。これは、世代を英語で「Generation(ジェネレーション)」というので、その頭文字である「G」です。

 

実はLTEは「3.9G」だった。。。

でもですね。厳密に言うと、流行りのLTEは「3.9G」なのです。ゴロが悪いから4Gと言っていると思うのですが、みんな騙されているんですよね。僕も、大学のレポート課題で調べて初めて知りました。

 

逆に言えば、まだまだ進化できるということです。今よりももっと通信速度や質が上がるんです。もちろん、「本当の4G」に向けた研究や準備は現在進行形で進められています。

 

LTE-Advancedのポイントは”MIMO!”……って何ソレ!?

本当の4Gとして期待されているのは、LTE-Advancedです。そして、その肝となるのがMIMO(Multi-Input & Multi-Outoput)。意味不明ですよね。

 

どういう技術なのか、原理的な理解は難しいと思います。なのでここでは、「電車」を用いて通信技術についての理解を深めて行きましょう。

 

「データ=人間」どうやったら多くの人を、短い時間で運べるのかを考える!

どうやったら、たくさんのデータを、短い時間で送れるのか。これはまさに、どうやったら、たくさんの人が、素早く移動できるかを考えるのと同じです。

 

電車で考えれば、大きく2つの手段があると思います。

 

  • 電車の本数を増やす。
  • 1度に多くの人を乗せる。

 

通信技術もまさに、この方法を使うのです。では、それぞれの方法について具体的に考えてみましょう。

 

電車の本数を増やすには、線路を増やせばイイ。

電車の本数を増やそうと思えば、線路をいっぱい作ればいいのです。そうすれば、同時に何本も電車を走らせられるので、同時にたくさんの人を運べるようになります。

 

これを通信に例えると、”MIMO”なのです。図のように、「ケータイ1個、アンテナ1本」と「ケータイ1個、アンテナ2本」とは、どちらが早い通信ができそうですか?

 

mimo

 

「ケータイ1個、アンテナ2本」ですよね。単純に考えると、2倍早そうな気がします。線路を増やすというのは、通信でいうと図のようなイメージです。MIMOは、「ケータイ1個、アンテナ2本」のような技術を使っているのです。

 

1度に多くの人を乗せるには、車両を増やせばイイ。

シンプルですが、10両よりも12両、12両よりも15両のほうが多くの人を乗せられます。1度に運べる人数を増やすためには、車両数を増やすのがシンプルで手っ取り早いのです。駅のホームの広さがあるので、現実的ではありませんが。。。

 

一方で通信には、駅のホームのような障害はありません。なので、十分に可能なアイディアなのです。

 

一時期、プラチナバンド(800MHz帯)が話題になったのをご存知でしょうか。ソフトバンクの孫正義さんが「うちだけ使える幅が狭いのは不公平だ!」と言って、新しい周波数帯をゲットしました。

 

何をしていたかというと、一度に乗れる人を増やしたのです。つまり、たくさんの電波をつかって、送れるデータの量を増やしたのです。

 

bandpass

 

図のイメージのように、幅を広げました。一度に多くの通信をできるようにしたのです。これによって、多くのデータを一度に通信できるようになります。

 

たくさんのアンテナとつないで、たくさんの電波を使う。

LTEとか、最新のテクノロジーはわかりにくいものが多いのですが、身近なものを用いて考えると、理解しやすいかと思います。

 

ザックリとした説明でしたが、少しは霧が晴れましたでしょうか。「わかりにくい!」というような意見がありましたら、ぜひ、コメント欄でシェアしていただけたらと思います。