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スマートホーム(スマートハウス)の記事
2019.05.15
2019.11.25

次世代モバイル通信5Gとは?特徴・できること・これまでとの違い・その価値までをわかりやすく解説

記事ライター:iedge編集部

IoT(モノのインターネット化)もどんどん進み、あらゆる物がインターネットにつながるのが当たり前の時代になってきました。また「東京オリンピック」などのイベントを控え、外国人流入客も含めた誰もがネットへ快適に接続できる環境の整備が急務に進んでいます。

そのような状況の中、配備が進んでいるのが「5G (5th Generation)」。4Gの後継として注目が集まっていますが、「そもそもどういう仕組みなの?」と具体的に知らない方も多くいらっしゃいます。5Gが一般に広まると、まさに画期的な新しいインターネット世界が到来します。

今回はそんな次世代モバイル通信5Gとは何か、その特徴やできること、これまでとの違い、そして5Gが持つ価値まで詳しく解説します。

▼この記事でわかる!

  • 次世代モバイル通信5Gとは何か
  • 5Gにできること、実現されること
  • 5Gの技術で発展する業界について

 

 

5G(第5世代移動通信システム)とは何?

スマホを操作する女性の手

そもそも5Gとは、どういった仕組みなのでしょうか?

5Gとは新しい移動通信方式(スマホなどモバイル端末向けのデータ送受信方式)のこと。日本では「第5世代移動通信システム」と訳されます。

2020年代は2010年と比較してインターネットのトラフィック量(データ通信料)がウェアラブルデバイス(スマートウォッチ)や4Kと8K、VRコンテンツなどの普及により、1000倍以上になることが予測されています。その中で4Gなど、既存の移動通信方式ではそのすべてを処理するには限界が見えています。

5Gでは同じ場所で端末の超多数接続が行われても、スムーズにインターネット接続できるようになっています。これにより今後IoTがますます進んで1人1人が複数のネット端末を持っていても、電波が途切れて使えないなどの致命的な問題が起こらなくなります。

また5Gでは4Gとは比較にならない超高速と大容量化を実現。今まででは考えられないようなスピードでインターネット通信を行うことが可能です。

また既存の移動通信方式では「通信の遅延」が発生することも多く、技術応用が不可能な分野も存在していました。5Gではこのようなデメリットも払しょくしており、低遅延でシームレスなインターネット接続が可能です。

5G最大の特徴はこの3つ

先ほども言及したように、5Gには以下の3つの大きな特徴があります。

①超多数接続が可能

AIスピーカー

ウェアラブルデバイスや「Google Home」などのスマートスピーカーを思い浮かべるとわかりやすいですが、現在IoT化が世界でどんどん進んでいます。例えば現在でもウェアラブルデバイスを通してのメール通知受け取りや通話、そしてスマートスピーカーを通じての家電の音声命令処理(電灯を消す、テレビをつけるなど)は可能です。

今後はさらにそこから一歩進んで、電力・ガスといったインフラのメーターに通信装置を組み込んだり、自動車に通信装置を組み込んで完全な自動運転を実現したりと、インターネットに接続しないと私たちの生活が成り立たないところまでIoTが普及するでしょう。そのような中で多数の機器がインターネットに接続できない状態になると、電波が途切れてインフラがうまく機能しなくなったり、自動車事故を引き起こしたりと社会のリスクが増えてしまいます。

5Gでは超多数の端末が同時に接続しても途切れることのない技術。「1平方キロメートル当たり100万以上」の情報端末を同時に通信回線に接続できます。同じ指標で計測すると同時接続可能台数は4Gの100倍以上にもなり、5Gがハイスペックであることがよくうかがえる数値です。

現在世界では90億台以上の携帯電話が使われています。これに同じく移動通信方式を使うウェアラブルデバイスや他の機器が合わさると、4Gがまかなえる150億台という数値を近いうちに超えてしまう可能性すらあります。

IPアドレスの割り出し方式である「IPv4」についても、約43億個しか生成できないのが問題になり、IPアドレスの枯渇問題と呼ばれています。そこで新しいIPアドレス割り出し方式である「IPv6」が登場し、340澗(340兆×1兆倍×1兆倍)個という膨大な数を割り出せる、将来の情報機器の急増にも耐えうる新時代のIPアドレス方式として普及しつつあります。

5Gでもこれと同じことが言えます。旧式になりつつある4Gに代わる、インターネット接続機器の急増に耐えうる新時代の移動通信方式として5Gの普及が望まれます。

②超高速通信が可能

様々な文字が高速で流れていく様子

現在移動通信方式で一般的な4Gの通信速度は、「0.1 Gbps~1Gbps(1秒間に0.1~1ギガビットの通信が可能)」です。もちろん最高値である1Gbpsというのは技術上の最高速度で、実際に利用する際はもっと遅くなります。

現在4K(3920×2160のディスプレイ解像度)や8K(7940×4320のディスプレイ解像度)という従来よりもはるかにデータ量が多い映像形式がシェアを広げつつあります。また2次元ではなく3次元のデジタル現実世界を楽しめるVR(仮想現実)技術も広まりつつあります。

こういった新しい映像形式は、従来の映像形式よりも1秒間あたりに送信しなければならないデータ量が莫大になります。4Gで最新の映像技術に対応しようとすると、1秒間あたりに送れるデータ量の不足で映像が劣化したりと、快適な映像体験に十分なスペックをクリアできません。

5Gの通信速度は、「最高20Gbps以上(1秒間に20ギガビットデータを転送できる)」。つまり最高速度で比較すると5Gの通信速度は4Gの20倍以上にもなります。
またFTTH(家庭用の光回線)でも一般的な最高速度は「1Gbps(1秒間に1ギガビットデータを転送できる)」。5Gを使うと固定回線であるFTTHの速度すらはるかに凌駕するスピードで通信が可能になる計算になります。

これだけの速度が出せれば、移動通信方式で4Kや8Kレベルの高精細の動画を視聴しても劣化が全く起きず、スムーズな動画視聴が可能です。またVRのような、2次元映像よりもさらに速度の必要な3次元の膨大なデータも無理なく転送できるでしょう。将来の映像方式についてまで考えるならば、5Gの普及は必須です。

③低遅延である

スマホで電話する男性

「LINE」や「Skype」といったインターネット間の電話で相手の声や自分の声が遅れたりすることがありますよね。これは実際のデータが少し遅れて相手や自分に届くからです。これをデータの遅延と言います。

4Gでも10ms(0.01秒)ほどと、それなりにデータ転送の遅延が少ない仕組みにはなっています。しかし結局上記のインターネット間の通話サービスではサービス利用時気になる遅延が発生することになります。

また、例えばVRで実現できる触覚技術は、データ通信をもとに電気信号を起こし、それを人間の手に伝えることで、目の前のVRでできた人や物を触ったときにあたかも本当に触っているかのような感覚を得ることができます。しかしこういった「現実とデジタルの境目をなくす技術」は、データの遅延が起きると触った後に数秒遅れて触った感覚が手に起きるなどの事象が起こり、実用的なものではなくなってしまいます。

さらに自動運転。自動運転の技術は、交通システムや他の自動車など、運転に必要なデータを高速で送受信して、車周辺の交通状況も情報取得しながら車に適切な命令を出す必要があります。

このときに遅延が起こったらどうなるでしょう。リアルタイムで情報処理できないとハンドルを切り損ねて直進してしまったり、ストップしなければならないところで車がすぐに止まらず、衝突事故まで引き起こしかねません。

5Gは4Gよりもさらに低遅延。1ms(0.001秒)以下と、4Gよりも10倍以上データを素早く転送できる計算です。

これだけスムーズにデータ転送できればVRの触覚技術でのリアルな触覚体験、自動運転での安全な自動車運転管理など、将来の技術の課題を次々に解決することが可能です。また携帯電話大手のソフトバンクが5G実現に向けた実験の一環で、1ms以下の低遅延通信に既に成功している事例もあります。今後5Gが普及したときは、1msを超える低遅延通信が可能になるかもしれません。

 次ページ >
5Gの実装で出来ること、実現すること

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