5Gとは?普及により変わることや4Gとの違いをわかりやすく解説
5G(5th Generation)とは、第5世代移動通信システムのことです。
従来の通信システムである4Gと比べて100倍の速度で通信できるだけでなく、大容量通信や基地局の混雑緩和につながり、より安定した通信が期待できます。
5Gが普及することで、どのような変化が起こるのかまとめました。また、5Gの懸念点についても解説します。
5Gとは
5G(5th Generation)とは、高速・大容量の通信システム「第5世代移動通信システム」のことです。
5Gには次の特長があります(数値はいずれも理論値)。
- 最高伝達速度が20Gbps
- 1㎢あたり100万台の接続台数
- 遅延は1ミリ秒(1,000分の1秒)程度
5Gには、NSA(Non-Stand Alone)方式とSA(Stand Alone)方式の2つの運用方式があります。その中でもSA方式は基地局や基幹装置なども含めて5G技術に対応するシステムのため、5Gが持つ特長をフル活用できるとされています。
5Gでは有線ネットワークに匹敵する通信速度が可能です。無線でも有線並みの安定した高速通信が可能になることで、自動運転やIoTなどのより一層の普及が見込まれます。
※5GのStand Alone方式については、こちらをご確認ください。
日本における5Gの歴史
日本では4G(第4世代移動通信システム)の運用開始から約10年後の2020年3月、5Gの運用が開始されました。2001年には3G(第3世代移動通信システム)、2010年にはLTE(Long Term Evolution)が開始されていることから、約10年のスパンで通信システムが刷新されていることがわかります。
LTEは4G誕生の直前に開発された通信システムで、4GとLTEをあわせて「4G/LTE」と表記されるケースも少なくありません。また、3.9Gと表記されることもあります。
LTEは最大で3Gの十数倍の通信速度(下り)での利用が可能です。将来的には5Gの普及に伴い利用可能なエリアが縮小される可能性はありますが、問題なく動画視聴できる程度の通信速度は確保されているため、まだまだ利用価値は高い通信システムともいえます。
なお、「下り」とはインターネットサーバーからデバイスの方向を指します。つまり、下りの通信速度とは、ファイルをダウンロードしたりサイトを開いたりするときの速度です。
一方、「上り」とはデバイスからインターネットサーバーへの方向を指します。上りの通信速度とは、ファイルをアップロードしたりメールを送信したりするときの速度を指します。
5Gと4Gの違い
5Gは4Gに比べて通信速度が速く、遅延が起こりにくい通信システムです。
ひとつの基地局に多数のインターネットデバイスが同時接続した状態での大容量通信が可能なため、より高度にデジタル化された世界を実現できるとされています。
5Gの仕組み
5Gでは、今まで使われていなかった高周波帯を利用することで、高速・低遅延・多デバイス同時接続を実現しました。
たとえば、日本では3.7GHz帯や4.5GHz帯、28GHz帯を活用して、超高速通信を可能にしています。
なお、5G通信に用いられる周波帯は、国や地域によって異なります。たとえば、欧州やアメリカ、韓国、中国では3.5GHz帯も利用されています。
5Gの実用化でできるようになること
5Gの誕生により、従来よりも大容量通信を必要とする機器をスムーズかつ高度に利用できるようになりました。
さらに5Gの実用化が進むことで実現する社会とはどのようなものか、具体例を挙げて紹介します。
4K・8Kの映像
5Gの実用化により、4Kや8Kなどの解像度の高い映像を楽しめるようになります。スポーツや映画などが、従来よりもクリアに視聴できるようになるでしょう。
なお、4Kとは2Kの4倍の画素数で、高精細かつ臨場感のある映像を可能にします。8Kは4Kの4倍、2Kの16倍です。
また、画素数が多いだけでなく、表現可能な色の範囲も広いため、実際に目にする色と近い色を表現できる点も特長です。
VR・AR体験
5Gでは従来以上の大容量通信が可能になることから、VR(仮想現実)やAR(拡張現実)も没入感のある映像で視聴できるようになります。なお、VRとは主にCG(コンピュータグラフィックス)で構成された非現実の空間に入り込んだように感じられる技術です。
一方、ARとはリアルな現実の空間に非現実の情報をプラスして見せる技術です。VR・ARの技術は、ゲームや映画などのエンターテインメント分野で広く用いられるようになりました。
また、実物を見なくても立体的に把握しやすくなるため、その場にいない人とも空間認識を共有できることから、不動産の内覧や商品開発にも活用されています。
自動運転
自動運転技術も、5Gの普及によりさらに身近なものになると予想されています。
たとえば、ネットワークを使って車間距離を保ち車両接触による事故を回避したり、ブレーキやアクセルなどの操作を周辺の車に伝えることで予測運転がしやすくなったりと、より安全な社会を実現できます。
遠隔操作
5Gが普及することで、地域を問わず高度な診療・治療が受けられるようになると期待されています。たとえば、都市部の医療機関でしか受けられない外科手術も、遠隔操作が可能になれば地域を問わず受けられるようになるかもしれません。
また、最先端の検査機器がない医療機関でも、画像診断をとおして疾病の早期発見・早期治療が可能になります。
遠隔操作技術は、建築や災害復旧現場での効率化にも役立ちます。
たとえば、ショベルカーなどの機械の運転には、適切な技術を持った人材が必要です。遠隔操作技術によりその場にいなくても運転が可能になれば、工期や復旧までの時間を短縮できます。
IoT化の推進
5Gにより多数のインターネット機器の同時接続が可能になります。農業や商業などの今まであまりデジタル化が進んでいなかった分野も、インターネットの活用が増えると予想されるでしょう。
たとえば、気象や生育状況などと連動した散水・施肥や、データを活かした効率性の高い生産なども実現化が進んでいます。
産業の効率化が進めば、生産にかかる二酸化炭素の排出も抑えられ、地球温暖化防止にもつながるでしょう。
スマートホーム・スマートオフィス
IoTの活用によるスマートホームの実現も期待されています。エアコンや洗濯機、照明などのさまざまな家電や設備をスマホで操作できるようになれば、家事効率が大幅に向上し、時間の有効活用が可能になるでしょう。
また、屋外からでも施錠できるようになり、セキュリティの向上も期待できます。
高速かつ大容量の通信により、オフィス以外の場所でも業務ができるようになれば、テレワークの推進も実現できます。
通勤にかかる時間やストレスを削減できるだけでなく、移動やオフィス稼働にかかるエネルギー消費も削減できるでしょう。
タッチレス決済の推進
自動決済や認証機能の向上により、安全性の高い決済が可能になるのも5Gのメリットです。
すでにQRコードやスマホ、クレジットカードを活用した決済は普及していますが、5Gが普及すればレジを通らずに商品の購入ができるタッチレス決済が普及すると見込まれています。
タッチレス決済では購入ブースの出入り口に短距離のみ通信できる仕組みを搭載しているため、レジを通さなくても支払いが可能になります。スマホやクレジットカードから情報が漏洩するリスクが減り、決済の安全性が高まります。
5G実用化の懸念点
メリットが多い5Gですが、普及の進展具合によっては地域格差が拡大すると懸念されています。5Gは人口が多い都市部から導入を始めているため、過疎部や離島が後回しになっているのは事実です。
地域を問わず利用できるようになるまでの時間が長引けば、さらに地域格差を助長することになりかねません。
また、プライバシー保護も懸念されています。5Gの普及により、センサーや通信により個人認証するサービスの加速も予測されています。
情報流出を防ぐためのセキュリティシステムも高度化されますが、リスクに晒される可能性も高まるため注意が必要です。
5Gの今後
5Gが生活に浸透すると、データ主導型の超スマート社会が実現すると見込まれています。データから得た新たな価値が創造され、単に過去を分析するだけでなく、将来を予測し、全体最適化の実現も可能になるかもしれません。
また、高速かつ低遅延の通信により、地域や年齢、障害の有無を超えて活躍できるインクルーシブ社会の実現も期待できます。
SDGsの目標のひとつである『「誰ひとり取り残さない」持続可能で多様性と包摂性のある社会』に近づき、各自が目指す形での社会参加が可能になるでしょう。
5Gについての理解を深めよう
通信システムは進化し続けます。5Gの誕生・普及により、さらに高度に発展したデジタル化が可能になりますが、将来的にはより一層の高速・低遅延・大容量通信を実現する通信システムの誕生が期待されます。
デジタル社会では、各自がプライバシーについて高い意識を持ち、情報流出を防ぐことが求められるでしょう。通信システムについての理解を深めるだけでなく、リスク管理についての知識も深めることが必要です。
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