モバイル広域通信と伝送性能

WiMAX は、基地局から広い範囲に電波を届けて高速データ通信を行う、広域向けの無線通信規格である。

WiMAX は街単位の広い範囲を対象にしており、LAN と WAN の分類では広域側に入る。利用者の端末は基地局と無線でつながるため、回線工事をしなくてもインターネットに接続でき、移動しながらの利用も想定されている。

覚え方Worldwide Interoperability for Microwave Access の頭文字をつないだ名前で、マイクロ波 (Microwave) を使った接続 (Access) の方式であることを表す。

LTE は、携帯電話の基地局網を通じて高速データ通信を行う移動通信の規格で、一般に第 4 世代 (4G) を代表する方式として扱われる。

3G から次の世代へ移る段階で導入され、3G より速くデータを送れるようになった。スマートフォンなどのデータ通信を支える土台となり、その次の世代が 5G である。

たとえ通話のために作られた道を、大量の荷物を速く運べる幹線道路に広げたようなもの。

覚え方Long Term Evolution =「長期的な進化」。3G からの長い進化の途中にある規格、という名前の由来。

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5G は LTE (4G) の次の世代にあたる第 5 世代移動通信システムで、高速大容量に加えて低遅延と多数同時接続を特徴とする。

遅延とは、データを送ってから相手に届くまでの待ち時間のことで、これが小さいと遠隔操作のように即座の反応が要る用途に向く。また 1 つの基地局の範囲で大量の機器を同時につなげられるため、多数のセンサーを使う IoT の通信基盤としても期待されている。

たとえ車線が大きく増え、合流の待ちも短く、膨大な数の車が同時に走れる道路のようなもの。

覚え方G は Generation (世代) の頭文字で、ギガ (Giga) ではない。5G =「5 番目の世代」。

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伝送速度 は、通信回線が 1 秒間に送れるデータの量で表す通信の速さの指標で、単位には bps を使う。

データを送り終えるまでの時間は「データ量 ÷ 伝送速度」で求まる。実際の回線では制御情報などの分だけ表示どおりの速度は出ないため、使える割合を伝送効率として掛けた実効速度で計算する。

たとえ水道管が 1 秒間に流せる水の量のようなもの。管が太いほど、同じ量の水を早く送り終えられる。

覚え方道のり = 速さ × 時間 と同じ形で、データ量 = 伝送速度 × 時間。時間を求めるときは割り算にする。

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bps は bits per second の略で、1 秒間に送れるビット数で伝送速度を表す単位である。

実際の回線では値が大きいため、k (10^3) や M (10^6)、G (10^9) の接頭語を付けた kbps や Mbps がよく使われる。ファイルの大きさはバイト (B) で示されることが多く、1 バイト = 8 ビットなので、bps と組み合わせるときは単位をそろえる必要がある。

覚え方小文字の b はビット、大文字の B はバイト。「Mbps」と「MB/s」は別の大きさを表す。

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