5G技術の光と影2019年09月01日

技術というものは時と共に進歩する。技術の進歩(変化)には原理の変化と規模の変化(増大)がある。前者には例えば真空管からトランジスタへの変化や石油ランプから電灯への変化などがある。後者はCPUのクロック速度の高速化やメモリー容量の増大などのように根本原理は変わらないが性能を引き上げていく改良技術である。技術は前者のような原理の変化が起きた時に大きく変わり、その後は同じ原理での小型化や集積化・高速化などのような後者の競争となる。前者には個人の高い創造性が必要となり、後者は個人よりも集団の力による創造力や競争力が決め手となる。従って後者は中国やインドのような人口の多い国がますます力を発揮していくことになる。通信技術の5Gは後者の技術である。電波を使う通信技術はヘルツが発明して以来、根本原理に変化はなく、その周波数がどんどん高くなっていった。携帯通信回線もやっとLTE(4G)が普及したと思ったらもう5Gという話になっている。4G回線と5G回線の違いは周波数(波長)が高く(短く)なるだけである。しかしこれにより一定時間に伝送できる通信容量が飛躍的に増大する。自動車の自動運転などのためにはこの通信容量の増大を必要としているから5Gは夢の技術を支える未来の必須インフラと捉えられるのは間違いではない。その一方5Gは4Gと比べて波長が約十分の一程度に短くなる。具体的には波長が1cm台となる。テレビの衛星放送の波長が大体その3倍程度であるからいかに短いかがわかる。衛星放送が大雨で見えなくなるのは雨粒に電波が吸収されるためであり、波長が短くなるとその傾向はもっと顕著になる。また電波は波であるから邪魔物があってもそのエッジで新たな波が生成されて放射し、邪魔物を乗り越えるように伝播できる。これを回折現象と呼ぶが、回折は波長が短くなるほど起こりにくくなる。5Gでは建物などの邪魔物で遮蔽されて伝わりにくい。これを対策するには無数の中継器を置くしかない。原理的には中継器の設置密度を無限に上げればサービスエリアは拡大するのだが、それには経済的な問題などがあり現実的ではない。車の自動運転も結構だが、これを支えるのに5Gを使えば、それこそ道路の全てに中継器が必要になってしまう。衛星回線を使えばカバーできるだろうが、悪天候などによる通信障害を許容しなければならないし、衛星も沢山用意する必要があり、宇宙がますますゴミだらけとなる。結局5G技術という贅沢な技術を広めようとすればとんでもない犠牲も必要になる。4Gはほぼ全国に普及するようになってきたが、5Gは都会以外への普及が難しい。5Gのような高い周波数の技術自体は別に画期的なものではなく、限定的な用途に既に沢山用いられている。5Gはそのような限定された範囲で威力を発揮するだろう。しかし、それを拡大して何にでもどこでも使うよう広める事には疑問がある。耳当たりの良い新技術という言葉に騙されないようにする判断力が必要だ。

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