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次世代モデルの5Gとは?5Gで変わる未来を考察・解説!

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次世代モデルの5Gとは?5Gで変わる未来を考察・解説!

近年耳にすることが増えた次世代移動通信システム「5G」。3Gや4G/LTEに次ぐ第5世代の通信規格で、通信速度の高速化、低遅延化、多数同時接続などが主に挙げられます。普及しつつあるIoT(Internet of Things)をフル活用できるようになるとも言われています。2020年の実用化に向けています。

出典(ソフトバンク公式)

これまでメインで使用される通信規格(電波)は3Gから4G/LTEと規格が移り変わって来ました。そして、新しい規格として近年では「5G」が話題となっています。2020年を目途に運用が開始されるといわれている次世代型の通信規格5Gがどのようなもか、今までの通信規格を振り返りつつ、5Gの特徴や5Gによって世の中がどう変わる可能性があるか、未来はどうなっていくのか考察し解説していきます。

5Gの周波数帯の各社割り当てが決定!!

割り当てらるのは株式会社NTTドコモ(以下docomo)、KDDI株式会社/沖縄セルラー電話株式会社(以下au)、ソフトバンク株式会社(以下SoftBank)、楽天モバイル株式会社(以下楽天モバイル)の4社です。

出典(総務省の公開資料)

3.7GHz帯および4.5GHz帯はdocomoとauがそれぞれ2枠、ソフトバンクと楽天モバイルはそれぞれ1枠を割り当てられました。28GHz帯は4社とも1枠ずつ割り当てられました。

ソフトバンクは通信障害に対する再発防止、楽天モバイルは自社回線の基地局拡大や資金の確保などが条件として与えられました。

各社とも2020年を目途にサービスを開始するようです。

5Gとは?

出典(au公式)

5G(第5世代通信)は2020年の実用化に向けて今現在開発されている次世代モバイル通信技術です。

通信速度のさらなる向上はもちろん、低遅延・低コスト・省電気・多接続など「4G」で問題となっていた事柄が改善されると期待されています。IoT(Internet of Things)にも強みを持つようになり、高速なやり取りが出来るようになるだけでなく、キャッシュレスやあらゆるインフラの自動化を促進する役割を持つと期待されている現状です。

通信規格は約10年ごとに進化を遂げてきた

出典(au公式)

1Gから5Gまでのモバイル通信技術の大きな変化は約10年ごとに大きく変化しています。

1970年~80年代は「1G」

1G」は1970~1980年代に実用化された通信技術です。アナログ方式の通話専用で1Gが登場し、その後肩かけ式携帯電話「ショルダーフォン」が登場しました。ただし、その電話はサイズが大きく通信料も非常に高かったため、ほぼビジネスユースのみに利用されていました。

90年代には「2G」が運用開始

1990年代に「2G」の運用が開始されます。2G(第2世代通信:GSMなど)からはデジタル方式となり、メールやインターネットサービスが利用できるようになりました。

2Gの技術を使用してポケットベル(ポケベル)やPHSが登場したのも1990年代です。このころからNTT以外の競合(ツーカーやデジタルツーカー)が登場し携帯電話自体の料金が下がったため、一般家庭に急速に広がるきっかけとなりました。

3Gからはグローバル化の発展

2000年代には「3G」の運用が始まり、第3世代からは国際規格となります。

1Gや2Gは地域ごと統一性がない技術でサービスが運用されていたため、地域限定の携帯電話とういう状況でした。現在のように、1台の携帯電話を持ち歩いて世界中で使うことは不可能だったのです。

この問題を解決するために、国際連合の専門機関であるITU(国際電気通信連合)が標準化し「IMT-2000」(International Mobile Telecommunication 2000)という規格を定め、その基準に準拠した通信システムで日本の携帯会社サービスを展開しました。

3Gの登場はAppleの到来!

3Gになったことでデータの高速化が進み、クリアな音質で通話が可能になりました。携帯電話でインターネットを利用することが一般的になったのもこの3Gを迎えてからです。また、3Gの登場はAppleの時代到来を意味します。iPhone 3Gの発売とともに、スマートフォンという言葉が世間に広がり浸透する流れとなりました。

4Gの登場でさらなる高速化

2010年に入ると「4G」が登場します。4G の前にLTEという通信規格も存在し、LTEは厳密には3.9Gといわれていますが、実際には4Gと基本的に同様とみなされ使用されています。

4Gは、3Gからさらに通信速度を向上させた国際規格通信システムです。3Gから10倍もの通信速度を達成し、高画質な動画やゲームなどが誰でも簡単にスマートフォンで楽しめるようになりました。

キャリアアグリゲーションの登場

複数の電波による通信を同時利用することでより高速なデータ通信を実現する技術「キャリアアグリゲーション(CA)」に対応した4Gサービスも開始されたということも重大な変化です。2015年前後から各キャリアがサービスを順次開始し、利用できるエリアや端末が広がってきています。

そして、2020年から4Gに代わり、大容量のデータをデバイスのみで扱うことが可能となる5Gと呼ばれる新たな通信規格の運用が開始されます。

5Gの通信速度はどれくらい?

5Gは最大20Gbpsの通信速度にもなるとされている高速大容量通信です。

日本で今現在最も高速とされている通信速度は788Mbpsで、これはNTTドコモが提供する「PREMIUM(プレミアム)4G」という4Gサービスの中での速度です。5Gの最大通信速度20GbpsをMbpsの単位に直すと2万Mbpsなので、単純計算でも約25倍の通信速度ということになります。

LTEや光回線と比べてどう?

現在、国内で主に使用されている「LTE」と比較しても、通信速度は約100倍に跳ね上がるといわれています。ケーブル線で接続されている光回線との最大理論値2Gbpsと比較しても、無線で繋がっている5Gの通信速度は10倍になるので飛び抜けていると言えるでしょう。

なんでこんなに高速なの?

ここまで高速化できる理由としては、今現在利用している周波数帯に加えて、さらに帯域幅の広い6GHz以上の周波数帯も使用していく形をとるため、圧倒的な高速大容量化を実現することにつながっています。

良いことばかりではない!

電波は周波数が高いほど障害物に遮られやすいうえに、遠くまで飛びにくく、そしてまっすぐに進む性質が強い、という特徴があります。

こういった性質をカバーするために、利用者一人ひとりの端末に個別に電波を飛ばす技術を採用したり、より多くの基地局を設置したりするなどして各社対応を行っている現状です。

また、データ通信大容量化によって増加するとされる、通信トラフィックに対して発生する遅延等のさまざまなネットワーク障害に素早く対応し、加えて通信コストの削減も課題となるでしょう。

5G回線になると世の中はどう変わる?

出典(docomo公式)

新しい通信規格の5Gが導入される2020年代は、IoT(Internet of Things)化が急速に進み、身のまわりのあらゆるモノがインターネットに接続することで、通信回線を利用するデータの量の急速な増加が見込まれています。

IoT化が進む中で必要だと言われていた5Gの特徴があります。それは「高速大容量通信」「低遅延」「多数同時接続」の3点です。これらの技術はIoTや自動運転のシステムの根幹を担うとされています。

「低遅延」が起きるとどうなるの?

「低遅延」化とは通信の反応速度の向上の事を指します。

たとえば、自動運転には車間距離や障害物などの情報をリアルタイムで取得し運転に反映させる技術が必要です。遅延が長ければ長いほど、その分だけブレーキや方向転換などの操作が遅れ事故に直結してしまいます。自動運転は、テクノロジーの向上と5Gによる通信技術の向上の2つが合わさって達成できる技術と言えるでしょう。

「多数同時接続」は何に活用される?

1つの携帯電話基地局に対して、複数のデバイスを同じタイミングで接続することを指す「多数同時接続」は、IoTを発展させていくうえで必要なものとされています。

IoTのコンセプトとしてあらゆるものがインターネットに繋がるというものがあるものの、4Gでの実現は厳しいとされています。それに対して、5Gは1平方キロメートルあたり100万以上の機器を通信回線に「同時に」接続できます。

IoTの普及でデータ通信量はさらに増える

2020年には通信データ量が44ZB(ゼタバイト~ギガ、テラ、ペタ、エクサの次)にもなるといわれている状況です。ネットワークに同時接続されるIoTデバイスは、少なくとも500億台ともいわれており、通信回線を利用するデータ量の急速な増加は確実です。

スマートフォンやタブレット端末だけではなく、自動車や家電など、あらゆるモノがインターネットにつながるようになりますます。IoTが普及するこれからの時代。その通信の負荷に耐えられる仕組みとして、5Gの「多数同時接続」が必要だということです。

5Gの活用方法

5Gによって期待されることは、多くあります。以下は一例です。

  • IoTのさらなる発展
  • 自動運転の確立
  • ドローンの活用領域の拡大
  • 常時身に着けるウェアラブル端末のワイヤレス通信
  • スマートフォンとVR・ARとの組合せ
  • 8Kなどの高画質映像放送の普及・コンテンツの充実化
  • 衛星放送・光ケーブルによる伝送の代わり

そして、5G通信を使用することによってのコスト削減、建造物などの異常検知センサー、防犯用や子供・お年寄りを見守るためのカメラなどによる安全確保、遠隔医療の実現による医師の労働時間正常化や高度な医療処置をどの地域でも受けられる体制の整備など様々な分野にわたります。

5Gによる新技術やシステムも

また、5Gに関する実証実験を開始しているキャリアもあり、ブロックチェーンなどの新しい技術やシステムとの連携も期待されています。日本国内に新しいインフラの形を作る可能性も高いといえます。

決済プラットフォームの一般化やキャッシュレス化を促進すると共に5Gは大容量の通信を可能とする為、全く新しいサービスの登場も予想可能だと言えます。

5Gでの料金などにも影響は?

5Gは現状のインフラやサービスの形を新しい形に進化させていくでしょう。5Gの料金プランについては、「今と使い方があまり変わらないのであれば、ほとんど同じか、少し上がるくらいで考えたい」という見解がドコモから出ています。

通信速度やそれ以外の能力は格段に上がっても、料金は今とそこまで変わらず使用していける可能性も存在しています。また、ネットワークの世界と現実世界の境界がなくなり直接結び付く、様々なモノが通信ネットワークにつながることで、無意識のうちに必要な情報が手に入るようになるのです。

まとめ:5Gがもたらす社会的影響は大きい

5Gは「高速大容量通信」「低遅延」「多数同時接続」などをキーワードに、これから世界に起こる技術革新を支え新たな未来を作っていく、そのために必要となるサービスです。

また、スマホの料金やサービスの内容にいたっても5Gが関わることによって大きく変化することが予想されます。携帯事業関連業者のみでなく、世の中に存在する殆どの企業は5Gの恩恵を受けることになるでしょう。

5Gを使用することによって変わる未来は、今現在想像できているものをはるかに上回ってくる可能性もあります。まだまだ実験段階のものもあるため、海外の情報や国内の関連会社が提示する新しい情報をチェックしつつこれからの動きを追い、もうすぐ訪れる新しい時代に備えていきましょう。

この記事を書いているのは
(編集:すまっぴー編集部)
千歳悠

通話でdocomoを使用。アプリ・データ通信用にmineoを使用中。光回線とのセットでdocomoの契約をしていた為、解約しづらい雰囲気があったが、料金がネックとなった。通話の機会も減りつつある為、今後完全にmineoに乗り換える予定。

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