「5G」とは？特長や取り入れられている技術、ローカル5Gについても解説

2020年3月末から、NTTドコモ、ソフトバンク、auの大手携帯電話会社3社が5G通信サービスを開始し、5Gに対応するスマートフォンの新機種も各社から発売されています。しかし「5G」とは実際どのような通信規格なのか、詳しくご存じない方も多いでしょう。そこで今回は、5Gの特長や取り入れられている技術、「ローカル5G」などの新しい取り組み、5Gによってどのような世界が実現されるのかについてご紹介します。

5Gとは

5GのGは「Generation（世代）」を意味し、5Gとは第5世代の移動通信（携帯電話）システムを指す言葉です。1970年代後半に第1世代（1G）である無線式アナログ電話が誕生して以降、おおよそ10年の周期で2G、3Gへと進化を続け、現在は4G（LTE-Advanced）が主流となっています。最新の世代にあたる5Gは、4Gの次を担うことを期待されている通信システムです。

5Gの特長と取り入れられている技術

5Gは、従来の4Gよりも通信スピードが速く遅延も少ないという特長を持っており、多くの機器との通信が可能です。5Gが持つ従来の通信技術とは異なる特長や、5Gを実現するために取り入れられている技術についてご紹介します。

高速・大容量化

5Gでは、高周波数帯を利用して幅広い帯域でデータを送ることによって、データ通信の高速化・大容量化を実現しています。規格上は、下り（受信）が20Gbps、上り（送信）が10Gbpsの最高通信速度が達成目標とされていて、最大通信速度が約1Gbpsの4Gより遥かに高速です。

データ通信の高速化に活用されているのが「Massive MIMO」というアンテナ技術です。Massive MIMOでは、大量のアンテナやビームフォーミングといった技術を活用することで、データ送受信の電波をユーザーに絞って向け、高速通信を可能にしたり、複数のユーザーへ同時に電波を送信して接続数を増やしたりしています。

低遅延

5Gは、通信回線の低遅延（タイムラグの少なさ）も特長の一つです。この特長をいかせば、ドローンの操縦や自動車などの自動運転、ロボットの遠隔操作などを遅延なく行えるようになります。

低遅延を実現するために、無線基地局よりも近い場所にサーバーを設置してデータ処理を行うMEC（Multi-access Edge Computing）や、データ信号を送信する時間間隔を短くする技術が取り入れられています。

多数端末との接続

5Gは高速通信だけでなく、1平方kmあたり最大100万台の端末との同時接続の実現も目指していています。実現した際にはさまざまな機器をネットワークにつなげられるようになるでしょう。

多数端末との接続には、使用周波数帯域幅を狭めることで多数の端末と同時に通信したり、信号を繰り返し送信しデータの受信エリアを拡大したりできる技術の活用が考えられています。

5Gによってどのような世界が実現する？

高速で大容量、低遅延などの特長を持つ5Gが普及することで、社会をより便利にすることも期待されています。

例としては、小型カメラを駆使してさまざまな視点から映像を楽しめるスポーツ観戦や、医療マシンを遠隔操作して行う手術、映像センサーのデータを収集・活用することで災害情報を把握し、防災に役立てるなどが挙げられます。5Gが実現、普及することで人々の暮らしは大きく変化していくでしょう。

5Gの対応エリアが狭い理由

5Gは従来の4Gよりも高い周波数帯が割り当てられているため、電波が遠くまで届きにくいという性質を持っています。1つの基地局でカバーできる範囲が狭いため、5Gを利用できる場所は限られているのが現状です。

5Gに対応するスマートフォンはすでに各社から販売されていますが、2020年7月現在、5G通信を行える地域は限られています。5G通信が利用できない場所では従来の4Gに切り替わるため、その点には注意が必要です。

ローカル5Gにも注目が集まる

通信事業者以外の企業や自治体が自前で導入する「ローカル5G」も、注目を集めています。通信事業者に割り当てられた5Gとは異なり、ローカル5Gは限定的なエリアでのみ利用できるネットワークです。

必要に応じてネットワークを最適化したり、セキュリティを強化したりできるなど、各自治体や企業のニーズに対応しやすいため、ローカル5Gが普及することで、仕事のやり方が大きく変化する可能性もあるでしょう。

おわりに大きな可能性を秘めている5G

5Gには高速・大容量・低遅延といった利点や、多数の端末と接続が可能などの特長があります。それらの特長をいかして、4K／8Kに代表される高画質の映像や、AR／VRを活用したサービスの普及など、情報技術のさらなる発展が期待されています。AIロボットの遠隔操作や自動運転システム、遠隔医療サービスなど、社会に役立つ技術の向上も、5Gの普及によってもたらされる恩恵のひとつです。

ほかにも、さまざまデバイスからの情報収集や分析が可能になることで、ビッグデータの処理も高速化を図ることができ、深層記憶・深層学習が要求される人工知能の精度をより早期に向上させたり、大規模マーケティングに活用したりすることなどが期待されています。

また、5G時代に進化するのはスマートフォンだけではありません。今後5Gが普及し、大容量のデータを数秒でダウンロードできる回線が整備された場合でも、データを保存するストレージの転送速度が従来のままでは速さを感じることは難しいです。ネットワークと接続する機器類も、5Gの速さに対応していく必要があります。5Gネットワークが普及するにつれ、それに接続される機器のデータ転送速度の高速化や容量増加も進むことが予想できるでしょう。5Gは、大きな可能性が秘められている技術です。5Gやそれに接続する機器が今後どのような発展をしていくか、注目してみてはいかがでしょうか。