[3G/4G(LTE)/5G] 携帯電話のネットワークを初心者にも分かるレベルで図解してみた
3G/4G(LTE)/5Gの図解
まずは全体のフローを一目で眺めてみましょう。登場人物の名称は違えど、進化するごとに今まで複雑な機能が複数あったのがどんどんと統合され、シンプルなフローになっています。
各説明
- 3Gネットワークの流れ:
スマホから出発したデータは、まず近くの基地局(Node B)に届きます。これは、あなたの家の近くにある携帯電話の電波塔だと思ってください。
次に、データは無線ネットワークコントローラー(RNC)に送られます。RNCは交通整理係のような役割で、たくさんの基地局からのデータを整理します。
そして、データはSGSNというところに行きます。SGSNは郵便局のようなもので、あなたのスマホがどこにいるかを把握し、データを正しい場所に届けます。
最後に、データはGGSNを通ってインターネットに出ていきます。GGSNは大きな郵便局や空港のようなもので、携帯電話のネットワークとインターネットをつなぐ役割をします。
- 4Gネットワークの流れ:
4Gでは、スマホから出たデータはまず進化した基地局(eNode B)に届きます。この基地局は3Gの基地局よりも賢くなっていて、データの整理も自分でできるようになりました。
次に、データは二つの道に分かれます。一つはMMEという場所に行きます。MMEはあなたのスマホの居場所を把握する係で、スマホが移動しても途切れずにインターネットを使えるようにします。
もう一つの道はS-GWを通ってP-GWに行きます。S-GWは中継所のようなもので、P-GWはインターネットへの出入り口です。この二つを通ってデータはインターネットに出ていきます。
- 5Gネットワークの流れ:
5Gになると、さらに簡単になります。スマホから出たデータは、もっと賢くなった基地局(gNode B)に届きます。
そこから、データはAMFとUPFという二つの重要な場所を通ります。AMFは4GのMMEと同じく、あなたのスマホの居場所を把握します。UPFは4GのS-GWとP-GWを一つにしたようなもので、データをインターネットに送り出す役割をします。
5Gの特徴的なのは、エッジコンピューティングという新しい仕組みです。これは、データを遠くのサーバーまで送らなくても、近くで処理できるようにしたものです。例えば、オンラインゲームをするときに、より速く反応できるようになります。
このように、3Gから5Gへと進化するにつれて、データの流れがシンプルになり、より速く、より効率的になっています。また、5Gでは新しい技術を使って、今までできなかったような速いサービスも可能になっているのです。