5Gは、OFDM(直交周波数分割多重)、MIMO(多入力多出力)などのいくつかの技術によって実現されています。
・OFDM
OFDMはデジタル変調の一種で、5Gや4G LTEなどの携帯電話通信網で使用されているデータ伝送方式です。OFDMを用いた携帯電話ネットワークでは、情報ストリームは単一の広帯域周波数ではなく、重なり合った狭い間隔の周波数に分散されます。
従来のCDMA(符号分割多重アクセス、3Gなどのネットワークのベースとなる)のようなシングルキャリアのシステムでは、1つの無線周波数のみを使って、情報のビットを順に送信していました。OFDMでは周波数をオーバーラップさせることで、異なる周波数で複数の情報を送ることができ、遅延やマルチパスによる歪みを低減し、効率を向上させることができます。これらの要素は、無数のプラットフォームやユーザーがリアルタイムでデータをやり取りし、マルチユーザーアクセスを可能にするメタバースにとって非常に重要な要素です。
5Gが4G LTEと異なる点は、スマートフォンなどのデバイスとクラウドをつなぐ5G無線アクセスネットワーク(RAN)の仕様「5G NR(New Radio)」を搭載する点です。OFDMを用いた5G NRは、4G LTE技術で利用されていない周波数帯の電波もカバーし、メタバースによるデータ利用量の増加に対応するために、帯域幅が大幅に拡大される予定です。また、5Gネットワークは、新しい電波だけにとどまらず、ライセンス(企業が所有)とアンライセンス(誰でも自由に使える)の両方の帯域を利用することで、メタバースにおける瞬時の接続性、相互作用、コミュニケーションを向上させる均質なネットワークとなることが期待されています。
・MIMO
MIMOは、タワー建設企業が5Gインフラをサポートするために大量に購入しているアンテナ技術の一種です。5Gの高速化に不可欠なMIMOアンテナは、複数の経路を使ってOFDM信号を送信することで、デバイスと5G RANの間のリンクを強化します。この経路は互いに相関がないため、MIMOアンテナを使用したネットワークでは、複数のデータストリームを一度に送信することが可能です。
4G LTEタワーは基本的なMIMO技術で動作していますが、5Gタワーのアンテナにはより多くのコンポーネントが搭載される予定です。より複雑なアンテナは、大規模MIMO技術を生み出し、スペクトラム効率(一定の数のエンドユーザーに対して、品質を維持しながらビットのデータを送信できる率)は大幅に向上します。多くのユーザーがさまざまな場所からプラットフォームや体験に接続するメタバースにおいて、より高いスペクトラム効率は没入感を向上させるために非常に重要です。
MIMOアンテナと従来のアンテナの比較
出典:Sumsung