5Gとは

・ 5Gとは、大容量のデータを高速で送受信できる、次世代の移動通信システム。各事業者が研究開発に取り組んでおり、日本では2020年に5Gのサービスが開始される予定。総務省の資料によれば、2020年以降は5G回線の半数以上がアジア地域で普及するという。5Gの導入によってIoTがさらに発展し、日常生活がより便利になると目されている。

・ 2018年現在、日本で主流の移動通信システムは4Gである。初期の携帯電話で用いられていた1Gではアナログ電波によって音声がやりとりされ、ノイズが多かった。2Gからはデジタル電波が使われ、携帯電話でメールやインターネットが利用できるように。3Gの携帯電話には「写メール」や音楽ダウンロード機能がつけられた。そしてスマートフォンの普及によって4Gが一般的になり、動画の視聴や買い物も可能になった。4Gに含まれる通信規格には、「LTE」および「Wimax」がある。

5Gが可能にすること

・ 5Gの研究開発に取り組んでいるNTTドコモの資料によると、5Gにおいて実現が求められている目標性能は以下の5点。

- 大容量化:4Gと比べ、システム容量を1,000倍に。
- データ伝送速度の高速化:4Gと比べ、データ伝送速度をユーザー体感で100倍に。
- 低遅延化:通信サービスにおいて、情報が送られる際の遅延をほぼゼロに。
- 超多数の端末の同時接続:4Gと比べ、100倍の端末からの同時接続をサポート。
- 低コスト・省電力化:ユーザーにとって適切な価格で、環境に優しいサービスを提供。

・ 以上の性能を備えた5Gが導入されれば、日常生活の支援につながる。たとえばNTTドコモは、5Gによって自動車の「完全自動運転」が実現すると主張している。自動車のAIがカメラやセンサー、歩行者が持つスマートフォンなどから膨大な情報を収集し、危険を回避して走行するようになるという。また、眠気をはじめとするドライバーの状態を、カメラやウェアラブル端末から自動車のAIが検知し、有人走行もより安全になる。

・ ソフトバンク株式会社は、機械の遠隔制御はリアルタイム性を必要とするため、低遅延の5Gでしか実現できないと想定している。2018年1月、ソフトバンクと大成建設によって5Gを用いた建設機械の遠隔操作などの共同実験が行われた。4Gと比べ、制御信号とカメラ映像の伝送速度は10倍、遅延時間は10分の1だった。近年、建設現場でも「働き方改革」が進んでおり、自律的な建設機械の導入による省人化や、機械の遠隔操作などが検討されているという。

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5Gに使われる技術

・ 4Gと比べ大幅な性能向上が求められる5Gを実現させるには、新たな技術の導入が欠かせない。NTTドコモによると、「周波数の利用効率を改善する無線技術」や「幅広い周波数帯を有効活用する技術」などが必要だという。従来、高い周波数帯は遠くに飛ばず通信が安定しづらいため、移動通信に適していないとみなされてきた。しかし、NTTドコモは5Gの実現にあたって、高い周波数帯を既存の低い周波数帯を組み合わせて利用することにより、通信の安定性を確保しつつ広い周波数帯を確保して大容量化・高速化を目指すという。

・ KDDIによると、5Gには「ネットワークスライシング」という技術が活用される。4Gでは、複数のインターネットサービスが1つの「パイプ」にまとめて収容されているため、あるサービスが混雑するとほかのサービスでも低遅延化が発生してしまう場合がある。そこで、5Gではネットワークスライシングが導入され、サービス・用途ごとに専用の「パイプ」が用意されることで、ほかのサービスの影響による混雑が発生しなくなる。

(参考)
NTTドコモ|5G(第5世代移動通信システム)
NTTドコモ|docomo 5G
NTTドコモ|ドコモ5Gホワイトペーパー
ソフトバンク株式会社|5G(第5世代移動通信システム)に向けたソフトバンクの取り組み
ソフトバンク株式会社|建設現場での省人化と遠隔操作による作業効率化を目指して5Gを活用した共同実験を実施
総務省|5G
au|5Gの位置づけと性能
NTT東日本|3G・4G・LTEが分からない!:いろいろあるモバイル通信の規格