なぜ通信の世界は更新され、反復されるのでしょうか?この信号の「魔法」のおかげで

ビデオをクリックしたり、テキスト メッセージを送信したり、地球のこちら側にいる遠くの親戚や友人に電話をかけたりすると、その情報が驚くべき速度で海や山を越えて、一瞬にして反対側に届くことを考えたことはありますか。そこには、コミュニケーションの原理という不思議な「魔法」が隠されています。目には見えませんが、その便利さを毎日楽しんでいます。今日は、通信の世界の謎を解き明かし、信号伝送の神秘の殿堂に入り、シームレスな通信を実現し、空間の距離を超越することを可能にする力について見ていきます。

1. コミュニケーションとは何ですか?テキストメッセージからビデオ通話に移行する魔法

コミュニケーションとは、簡単に言えば、一方から他方へ情報を伝達するプロセスです。友人にテキストメッセージを送信する場合でも、ビデオ通話で外国にいる親戚や友人とチャットする場合でも、コミュニケーションの基本原則は変わっていません。いくつかの重要なステップから構成されます:

① 情報の生成：コミュニケーションの第一歩は情報の生成から始まります。録音した音声メッセージでも、撮影した写真でも、これらすべてのデータは通信の元のコンテンツです。スマートフォンでは、このデータは音声、テキスト、画像、ビデオなど、日常生活で生成されるさまざまな形式の情報になります。

②信号変換：情報は生成された後、そのままの形で通信ネットワークに直接伝送することはできず、変換する必要があります。通信システムでは、この「言語」は電気信号または電波です。電話機に内蔵されたモデムは技術的な手段によって、デジタル情報を送信に適した電気信号または電波に変換します。

③伝送：信号変換が完了すると、情報は伝送プロセスに入り始めます。このプロセスは、有線および無線方式を含むさまざまな伝送媒体に依存します。情報は基地局、ルーター、その他のデバイスを介して中継され、複数のネットワーク ノードにまたがり、最終的に受信デバイスに送信されます。無線伝送は信号強度に依存しますが、環境要因、干渉、距離によっても影響されます。

④ 受信と復号：情報伝送の終点では、携帯電話やコンピュータなどの受信機器がアンテナと復調器を介して送信信号を受信します。受信デバイスの役割は、これらの電気信号またはデータ パケットをユーザーが理解できる形式に戻し、情報の「デコード」を完了することです。デコードされたメッセージは、テキスト メッセージ、友人の電話の音声通話またはビデオ通話のライブ ビューである可能性があります。

2. 通信の進化：1Gから5Gへの飛躍

過去数十年にわたり、モバイル通信技術は1Gから5Gへと革命的な飛躍を遂げてきました。各世代の技術の進歩は、速度の向上に反映されるだけでなく、通信品質、データ伝送容量、ネットワークカバレッジ、機器のインテリジェンスレベルも大きく変化します。それぞれの技術の進化により、新たな応用シナリオが生まれ、人々のコミュニケーション方法や生活体験は完全に変化しました。モバイル通信技術の各世代の進化を段階的に分析し、基本的な音声通話から今日のあらゆるものがインターネットでつながる時代に至るまで、どのように発展してきたかを理解します。

①1G（アナログ時代）：モバイル通信の原点。 1980年代に、モバイル通信の出発点として、第1世代モバイル通信システム（1G）が正式にデビューしました。 1G はアナログ信号技術を使用し、音声通話機能のみを実現できます。つまり、ユーザーは携帯電話で電話をかけたり受けたりすることはできますが、テキストメッセージを送信したりデータ通信を行うことはできません。アナログ信号を使用しているため、通話品質は比較的悪く、環境干渉の影響を受けやすくなります。さらに、ネットワークのセキュリティは高くなく、通話は簡単に盗聴される可能性があります。

②2G（デジタル時代）：データ通信時代の始まり。 1990 年代以降、第 2 世代の移動通信システム (2G) が画期的な進歩を遂げ、ショート メッセージ (SMS) サービスが初めて導入され、シンプルなデータ伝送がサポートされ、アナログ信号からデジタル信号への移行が始まりました。暗号化技術の使用により、1G 時代の通話が簡単に盗聴される問題が解決されます。

③3G（モバイルインターネット時代）：音声からマルチメディア通信への変革。 21 世紀の到来とともに、第 3 世代のモバイル通信技術 (3G) の登場により、モバイル通信は飛躍的な進歩を遂げました。ユーザーは初めて、携帯電話でウェブの閲覧、メールの送受信、ソーシャル メディアの利用、ビデオの視聴などを行うことができます。モバイルデバイスは単なる通信ツールではなく、徐々にポータブルマルチメディア端末になりつつあります。 3G は携帯電話のオペレーティング システムの普及を促進しました。 3Gの普及とともにiOSやAndroidなどのモバイルOSが普及し始め、スマートフォンアプリケーションのエコシステムが徐々に形成されてきました。

④4G（マルチメディア時代）：高解像度と即時通信の爆発的進歩。 2010 年代には第 4 世代のモバイル通信技術が登場し、モバイル通信の新しいマルチメディア時代の幕開けとなりました。 4G ネットワークの伝送速度が大幅に向上したことにより、ユーザーはモバイル デバイスを通じて高解像度のビデオを簡単に視聴したり、ビデオ会議を実施したり、オンライン仮想現実 (VR) などの高帯域幅アプリケーションを体験したりできるようになります。 4G 時代を迎え、モバイル インターネットはまさに世界中で普及しました。

⑤5G（Internet of Everything）時代：インテリジェントな未来への導きの光。現在、第5世代の移動通信技術（5G）が徐々に私たちの生活に入り込んできています。 5G テクノロジーの核となるブレークスルーは、モノのインターネット (IoT) やスマート シティなど、5G テクノロジーがサポートする新しいアプリケーションにあります。 5Gは、スマートフォン、家電製品から産業機器、交通機関に至るまで、多数のデバイスを接続することができ、まさにあらゆるもののインターネットを実現します。 5Gは通信技術の基本性能を向上させるだけでなく、将来のインテリジェント社会に無限の可能性を切り開き、個人の通信からグローバルな産業相互接続までの包括的な変化を促進します。

3. 未来の通信ビジョン：限界を突破する未来のネットワーク

通信技術は今も急速に進歩しており、5Gは新たな旅の始まりに過ぎません。今後も、6G、衛星インターネット、量子通信などの最先端技術が通信の変革を推進し、これまでにない接続体験をもたらし、SFを現実に変えていくでしょう。

①6G：限界を突破する未来のネットワーク。 5Gはまだ本格的に普及していないものの、6Gに関する議論はすでに世界中で活発に行われています。 6Gでは、通信速度が5Gの数百倍に向上し、遅延がほぼ瞬時レベルまで短縮されると期待されています。 6G は、よりスマートなスペクトル割り当てと衛星技術との統合を通じて、真にシームレスなグローバル ネットワーク接続も実現します。砂漠、海、市街地のどこにいても、ネットワークは常に利用可能です。

②衛星インターネット：シームレスなグローバル接続を実現します。現在、従来の地上基地局のカバー範囲は、特に海洋、砂漠、遠隔地の山岳地帯では依然として限られており、ネットワーク接続の問題は完全に解決されていません。衛星インターネット プロジェクトは、多数の低軌道衛星を通じて世界中に高速かつ低遅延のネットワーク アクセスを提供することを目指しています。この夢が実現すれば、地理的な制約がなくなり、世界のどこにいても人々がシームレスなネットワーク接続を享受できるようになります。

③量子通信：究極の安全な伝送方式。量子通信は、量子力学の独自の原理を利用して、情報伝送の究極のセキュリティ保証を提供します。量子もつれ効果を利用して、送信中に情報が盗聴されたり改ざんされたりするのを防ぎます。誰かが干渉しようとすると、情報は直ちに自己破壊します。量子通信は、将来、金融、軍事、国家安全保障などの重要な分野で通信のバックボーンとなり、従来のセキュリティ技術を完全に覆すと予想されています。

今日、携帯電話でスワイプするすべてのメッセージから街を走る自動運転車まで、Signal の魔法は私たちの日常生活にシームレスに統合されています。一見神秘的に見えるこの通信原理は、実は科学技術によって編み出された高度なネットワークなのです。将来的には、6Gや量子通信などの新しいテクノロジーの登場により、信号の「魔法」はさらに強力で信じられないほどのものになるでしょう。いつの日か、地球の反対側に情報を瞬時に送信するために必要なのは思考だけになるかもしれません。科学に終わりはなく、コミュニケーションの素晴らしい旅は始まったばかりです。

著者: 孔澤同

所属部署：中国移動通信グループ山東有限公司