中級では無線アクセス網とコア網を見ました。上級では、5Gの構成と無線の作り込みへ。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
5Gの構成
モバイル網は「無線アクセス（RAN）」と「コア」に分かれ、5Gでは大きく進化しました。
- NSA／SA — 4G設備を使う非独立型と、5G単独型
- gNB（5G基地局）＋5GC（5Gコア） — 制御とデータの分離、クラウドネイティブ化
- ネットワークスライシング — 用途別に仮想網を切り分け、品質を保証
やさしく言うと（中級）
モバイル網は、大きく2つの部分で成り立ちます。
- 無線アクセス網（RAN） — 端末と基地局の間の無線区間。電波（電磁波）でやり取り
- コアネットワーク — 中核網。具体的には加入者認証（正規の契約か）・セッション確立（通信路の開設と維持）・課金（使った量の記録）・インターネットゲートウェイ（外の網への出口）を担う
登場人物メモ:
- ※1 SIM — 加入者を識別・認証するための情報。加入者番号（IMSI）で「誰の契約か」を確かめる
- ※2 セル — 1つの基地局がカバーする区画。面で覆うために多数配置
通信の流れ（詳細）
- 端末が gNB と無線接続（ビームフォーミング／MIMO）
- SIM／eSIM による加入者認証（AKA）
- 5GC がセッション確立・経路・課金を管理
- データ網（インターネット）へ橋渡し
- 移動時はハンドオーバーで近い基地局へ
やさしく言うと（中級）
- スマホが基地局と無線でつながる（SIMで加入者認証）
- 基地局からコアネットワークへ
- コア網が経路や課金を管理し、インターネットへ橋渡し
- 移動時は近い基地局へハンドオーバー
アニメーション『セル間ハンドオーバー』を開く
無線と基盤の工夫
- 周波数 — Sub-6（届きやすい）とミリ波（高速だが遮蔽に弱い）
- MEC（エッジ） — コアの手前で処理し、低遅延を実現
- VoLTE／IMS — 音声もデータ網の上で
- CGNAT — 多数の加入者を限られたグローバルIPで束ねる
やさしく言うと（中級）
- 4G（LTE） — 高速データ通信を一般化。動画視聴などが快適に
- 5G — さらに高速・低遅延・多接続。IoTや高精細映像、産業用途へ
- セル設計 — 電波の周波数が高いほど速いが届きにくく、基地局を密に置く
- キャリアグレードNAT — 多数の加入者を、限られたグローバルIPで束ねる
⚠️ モバイル特有の難所
- ミリ波の遮蔽 — 壁・体・雨で急に弱まる。基地局を密に
- 輻輳 — 人が集中するセルで速度低下
- ローミング／課金 — 海外は提携網、料金と設定に注意
- CGNAT越え — 外から直接つなぐP2Pが難しい
- 電池消費 — 電波が弱いほど送信出力が上がり消耗
やさしく言うと（中級）
- 電波・遮蔽 — 周波数が高い5Gは、壁や距離に弱い面がある
- 輻輳（混雑） — 同一セルに人が集中すると速度低下
- ローミング — 海外では提携事業者の網を借りる（設定・料金に注意）
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます（成績は保存されません）。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. 複数アンテナで電波を特定方向へ集中させ、届きにくさを補う技術は？
問2. 本文が挙げる5Gの周波数帯の性質として正しいのは？
問3. 低遅延を実現するため、コアの手前で処理を行う仕組みを本文は何と呼ぶ？
問4. モバイル網でCGNATが使われることによる通信上の難所として、本文が挙げるのは？
問5. 5Gの基地局を表す略号を答えてください。
問6. 音声通話をデータ網（IPネットワーク）の上で扱う仕組みを、略称で答えてください。
問7. 5GのNSA（非独立型）とSA（独立型）の違いとして正しいのは？
問8. 5Gで、用途ごとに1つの物理網を仮想的に分けて品質を保証する仕組みは？