ビームフォーミングって何?5Gの電波を届けるためにはビームフォーミングの技術が必要不可欠!

ビームフォーミング技術は、電波をビーム光線のように集中させて、ひとつの端末に向けて発射する5Gを私たちが使用するにあたって重要な技術のひとつです。

私たちが現在使用している4Gの電波は、電波が発信される基地局から広い範囲に電波をまんべんなく端末に届けるといった特徴があります。

5Gになると逆に広範囲であらゆる端末に向けて電波を発信するのではなく、細長く、まさにビーム光線のように電波をひとつの端末に向けて発射する事によって、電波が届く距離を長くする事が可能になります。

水が出ているホースの口を強く握り、狭くする事で範囲は狭くなるけど水が出る勢いは強くなるとイメージしてもらえれば分かりやすいと思います。

4G5G電波比較画像

出典:支える技術:au 5G

なぜ5Gではビームフォーミングが必要になるのか?

私たちはスマホを使って通話する時、最も近くにあるドコモ・au・ソフトバンクなどの「基地局」と電波のやりとり(送受信)をしています。

そしてその基地局から発信される電波にも周波数の違いがあり、4Gと5Gの周波数も異なります。

4Gの電波は
3.6GHz以下の周波数帯
5Gは
3.7GHz/4.5GHzや28GHz

の周波数帯が使用されます。
ですが、これだけだと数字ばかりで何がなんだか分からないですよね。

電波の周波数について簡単に説明すると、

電波の周波数が小さいほど届けられる情報量は少ないけど、広い範囲に広がり、建物の裏側にも電波が回り込んで届きやすいという性質があります。

逆に電波の周波数が大きいほど情報量が多く届けられるが、広い範囲に広がらず、長距離と障害物は苦手といった性質となるのです。

電波の周波数による特徴

出典:電波ってなあに?/ドコモ

上記のような性質上、5Gのように多くの情報量を遠くまで届けるには困難とされていたのですが、ビームフォーミングの技術によってそれがカバーされます。

特定の端末に集中して電波を送る事で届く距離が長くなり、5Gの周波数帯の「遠くまで届かない」といった欠点を補ってくれるのです。

本格的に実用化されるのはいつ頃?

2019年〜2021年5Gがサービス開始され、東京オリンピックでの大々的な5Gのアピールが行われる事でしょう。

当面の間は4Gの周波数帯で幅広いエリアをカバーしながら、5Gの大容量の電波をビームフォーミングによって特定の端末に向けて遠くまで早く飛ばすといった4Gと5Gの連携体制となります。

5Gと4Gの共存

出典:支える技術:au 5G

現在、都市部や5Gを必要としている場所を優先して5G利用可能していく方向で、5Gのインフラ整備が郊外・地方まで幅広く整い各地で5Gの利用が可能になるまでには2022年以降およそ4〜5年程はかかると予想されます。

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