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【docomoユーザー向け】5Gとは実に曖昧な規格だったという話。

こんにちは😊

私は、現在アラフィフでパパ(3歳男児・育児中)を
やっています。

春以降に転居を予定しており、転居先における
ネット回線契約について検討しておりました。

結果、ドコモ光を開通させるつもりなのですが、
比較対象としていたhome 5Gについて調べていく中で
わかってきた「5G」という規格についてまとめてみます。


転居先の回線速度の悪さがきっかけ

もしも、home 5G導入といった場合に備え、
念のため転居先の回線速度を測っておこうと思い、
ドコモスピードテストアプリで時間帯を変えて、
幾つか計測してみたんですが、散々な結果で....

ちなみに、画像は午前中ばかりですが、
夜間帯にも測定したところ似たような結果となりました。

えーー!!4Gでこれしか速度が出ない。。
⚠️我が家には4G端末しかないので5G計測不可

転居先は高周波帯の5Gエリアですが、
4Gがこれで、5Gもちゃんと受信してくれるのだろうか?
という疑問が生まれました。

ちなみに、200メートル離れた現在の住まいでは
余裕で60Mbpsくらい出ていましたので、この差は?

なお、現在の住まいは3.5GHz以下のオレンジ色エリア
※次ページ、サービスエリアの凡例を参照。

そもそも5Gってどんな仕組み?4Gと5Gの違いって?
ちょっと詳しく調べてみる事にしました。


5Gにはタイプの違う3種類の周波数が存在する

さて、docomoのサービスエリアマップを見てみると、
凡例にあるオレンジ色の5Gエリアですが(上から3つめ)
解説には「4Gと通信速度が同等」と書かれています。

これは、一体どういう事なんだ?と。。

5Gだけで周波数の異なる3種類が存在する。
4Gと同等の5Gって??

これまで、私はてっきり5G通信さえできれば、
高速・大容量通信を実現できる
と思っていたのですが、
上の説明を見ると、周波数によってタイプの異なる5Gが
存在
することがわかります。

なお、高速・大容量通信するには、対応する周波数と
周波数幅で決まる
という事なのだそう。

例えば、
車線の多い高速道路と、車線の少ない一般道みたいな違い
と言えば分かりやすいでしょうか?
車線が多ければ渋滞もなくスピードも出せる!
みたいなイメージです。

実は赤い周波数帯にも5Gが紛れている?

これは、あくまで技術的仕様なので、致し方ないです。

では、高速・大容量の5G、4Gと同等の5Gと、
異なる規格が入り混じっている理由は何故なのか?

突然ですが、ここで5Gの定義を調べてみました。

5Gは、従来の無線通信システムである4Gに比べ、高周波数帯を利用した超広帯域伝送などによる「高速・大容量」の通信が実現できることに加え、「低遅延」「多数接続」といった特長があります。

docomo business watchより

高周波数帯・超広域帯伝送とは、すなわち、
5Gとは3.7GHz以上の周波数帯の通信を指しているような
記述が見受けられます。

しかしながら、実情は周波数幅の狭い周波数帯を、
4Gから一部転用し、5Gとして提供しているのです。
⚠️これは、なんちゃって5Gと揶揄されたりします。

どうやら、総務省のお墨付きで4Gから転用した周波数帯も
純粋な高周波数帯も、一色単に5Gと規定している現実....
回線品質を下げてても、見かけ上5Gエリアが拡大された事
をアピールしたい
のでしょうか?
うーーん、超微妙😓

周波数帯や4G転用について詳しく知りたい方は以下へ。
※なかなか興味深い記事です。

次に基地局について、深く掘り下げます。


スタンドアローンとノンスタンドアローン

まず、5Gを受信できる基地局のタイプとして、
5Gのみを取り扱うSA(スタンドアローン)と、
4Gと設備を共用するNSA(ノンスタンドアローン)
分かれているんだそう。

▼ノンスタンドアロン(NSA)
一言で表すと「4Gと5Gのハイブリッド」です。
周波数帯が高い5Gは、4Gに比べて圧倒的多数の基地局整備が必要となるため、従来の携帯電話ネットワークのように
一気にエリアを拡大することは現実的ではありません。
そこで、同一基地局に4Gのコアネットワークと5Gの基地局の機能を組み合わせることで接続品質を確保しています。

基地局の機能にはデータそのものをやり取りする通信機能と、通信を制御する機能があります。NSA構成では通信機能は
5Gが活用されますが、制御機能は4Gの仕組みが
そのまま流用されています。

▼スタンドアローン(SA)
5Gオンリーのネットワーク構成と考えて問題ありません。
すなわち、データ通信の機能も制御機能もすべてが5G専用のものとして機能し、いわば5Gの完全体と言っても良いでしょう。世界の通信事業者のなかには、5Gの開始時はNSAで構築するというケースも少なくありませんが、ゆくゆくはSAとして5Gを展開することをゴールとしているケースがほとんどです。

引用 ロボエモン
設備で行われる通信処理はこんなイメージ

ちなみに、docomoにおけるスタンドアローンの
設置状況についてはホームページで公開されています。

早速、私の住んでる自治体にスタンドアローンはあるのか?
と調べてみたら、なんと2箇所も!?ありました。

まー郊外なので少ないのは仕方ないかな?と思いましたが、
参考に東京都新宿区ならいっぱいあるだろうと調べたら、
な!なんと、1箇所しかなかったですww
→まだまだ、整備が追いついていないようです。

先にお伝えした通り、転居先は高周波数帯エリアです。

ならば、幅広い周波数帯を確保しているエリアなのに、
4Gの速度があそこまで出ない理由は何なのか?という
新たな疑問が沸き始めました。

周波数帯すべてを5Gで利用することはできず、
同じ周波数帯で4Gと5Gが同居することになる。

5Gに大きく周波数幅を割くと、4Gの周波数幅が足りなくなり、4Gユーザーにしわ寄せがいってしまう。

DSSと呼ばれる端末からの要求に応じて、
4Gと5Gに割り当てる周波数幅を動的に変化させる技術を
使うことで、周波数帯を効率良く利用できるが、
制御信号が増えるため、4G、5Gともに速度が
多少低下してしまう。

進化するIT基礎技術の可能性 より

ちなみに、この記事はあくまで4G周波数帯を
5Gへ転用した時に生じるデメリット
なのですが、
3.7GHz以上の高周波数帯においても、スタンドアローンが
圧倒的に不足している現状では、ノンスタンドアローン
(4G・5G共用)となるため仕組みとしては
同じような事態が想定されると思われます。

左が高周波数帯と共用のNSAで、右が転用5GのNSAと思われる。
首都圏では赤い高周波数帯エリアが割と普及している

ここまでの資料から、転居先の4G速度が出ない理由
何点か洗い出しました。

①5Gが混んでいて、4Gへしわ寄せが発生し混んでいる。
→郊外ですし、トラフィックが逼迫する要素が見当たらない。
②そもそも電波が弱い。基地局から遠い。
→アンテナはバリ3。基地局の問題というのも考えにくい。
③5Gが空いていて4Gばかり混んでいる。
→もしやコレが理由じゃないか!!??

つまり「有料の何車線もある高速道路がガラガラで、
狭くて信号の多い下道が大渋滞している」みたいな
例えが適切かも知れません💧

現時点では、4G端末利用者数が圧倒的に多いですし、
①に書いた通り、逼迫する要素が思い当たらないので、
あながち間違いではない考察か?と。


あとがき

これまでの考察から、ひょっとしたら、
home 5Gで5G固定にすれば、めちゃ速度が出る!
という仮説も成り立ちそうな気配がしてなりません。

実は、メルカリで安いhome 5G端末(HR01)を
ゲットしたので、ドコモ光開通までの期間、新居にて、
home 5Gのtest運用・速度測定を行い、
またnoteで答え合わせ出来たらイイな!と思います。

※先日docomoオンラインショップで、
home 5Gプラン契約手続きとnano SIMの申し込みを
しました。

結果は、時間があれば報告したいと思います。
最後までお読みいただきありがとうございました😊

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