diary

2020年東京オリンピック開催に向けついに導入開始か 5Gの特性と期待される通信社会の未来予想図

 

 

2020年の東京オリンピックに合わせて運用が開始されるとの噂がある5G。通信速度は従来の約20倍にまで跳ね上がるとも言われているこの第5世代のモバイル通信について、ガジェット関連にあまり詳しくないよ~という方向けに記事を書いてみました。まずは携帯電話の今までの歴史から振り返ってみましょう。

度重なる技術革新、4Gまでの道のり

携帯電話が登場したのは1980年代。

当時は出先や移動中に電話が出来るだけで驚きでした。

その後データ通信が加わり、携帯電話でメールやインターネットの利用ができるようになるなど利便性が向上し、今ではスマホで動画視聴も当たり前の時代になりました。

こうした進化を裏で支えているのが現在のドコモやソフトバンク、KDDIなどの携帯キャリアが持つ無線データ通信網の技術革新です。

通信ネットワークは10年ごとに大きく進化しています。

特に通信システム(インフラ)と携帯端末の両方を、根幹からそっくり入れ替え、大幅な通信速度向上を実現する節目とその仕組みを“世代”(Generation)と呼びます。

現在日本で主流なのは第4世代、いわゆる4Gです。

モバイル通信は1Gから4Gに至るまで、通信速度の向上を進め、主に人と人とのコミュニケーションを行うためのツールとして発展してきました。

そこで今注目されているのが2020年に運用開始が検討されている「5G」です。

本記事一番のキーワード!5Gとは

 

5Gとは第5世代移動通信システムのことで、1G、2G、3G、4Gに続く無線通信システムのことです。

 

5Gのエアインターフェース①は6GHz②以下の周波数帯を使ってLTE/LTE-Advancedと互換性を維持しつつ、6GHzを超えたセンチ波(マイクロ波)③により近い28GHz帯帯域も使った新しい無線通信方式を導入します。

①RFタグとリーダ・ライタ間で使われる伝導体不要のメディアであり、このエアインターフェースを通して、データ通信が電磁誘導方式や電波方式にて行われる。
②1秒間あたりの波の揺れる回数(周波数)を表す単位。
③波長が1cmから10cm、3GHzから30GHzの周波数の電波をいう。

5Gは「高速大容量」「低遅延」「多数端末との接続」という特徴を持っています。これらの特徴により、4K/8K高精細映像やAR/VRを活用した高臨場感のある映像の伝送、自動運転サポートや遠隔医療などを実現し、様々なサービス、産業を革新すると期待されています。

5Gの3つの特徴について、もう少し詳しく見てみましょう。

★高速大容量

1つ目の特徴は、最大で20Gbps(ギガ・ビット毎秒)もの通信速度を実現する「高速大容量通信」です。現在国内で主流となっている4G(LTE)の0.1 Gbps~1Gbpsと比較すると、通信速度は最低でも20倍に跳ね上がります。そのため、インターネットの閲覧や4K、8Kなどの超高画質な動画が現在よりも快適に利用できるようになります。

★低遅延

2つ目の特徴は、「ネットワーク遅延」が1000分の1秒以下と非常に小さく、遠距離通信でもずれが生じにくい「低遅延」です。

Skypeなどでインターネットを介してビデオ通話をしたとき、会話がずれているように感じたことはありませんか。これは、自分の言葉が相手に遅れて届き、相手の返答も遅れて自分に返ってくるために生じる現象です。ところが5Gではこの遅延の短縮が可能になるため、「遠隔医療」や「自動運転」など、精密な動作が求められる分野での活用が期待されています。

★多数端末との接続

3つ目の特徴は、1平方キロメートル当たり100万個以上の機器を同時に通信回線に接続できる「多接続」です。これは、4Gと比較すると100倍以上の機器を同時に接続することができることになります。

現在、世界で約90憶台の携帯電話が使用される中、3G、4Gで接続できる台数はおよそ150億台が限界だと言われています。IoT化が進み、ネットワークに接続される機器が増えると、このままでは通信負荷に耐えられなくなってしまいます。そこで、多接続が可能である5Gを活用することで、社会のIoT化がより進展することが期待されています。

 

 

差し込む光には影あり!5Gの今後の課題とは

5Gでは、急増し続ける通信トラフィック(通信回線を利用するデータ量)への対応が課題となっており、無線周波数帯の確保が重要視されています。

また、通信スピードをより高速にするため、これまでの世代より高い周波数を用いる予定です。

それらの周波数帯では、電波の直進性も(これまでの世代より)高くなることから、携帯電話基地局の影では電波が届きにくくなり、その点をカバーするには多数の携帯電話小型基地局(マイクロセル)を数十メートル単位で設置する必要が出てくることになります。

通信速度の高速化は高消費電力をも招きうるものであるため、モバイル環境での電池容量の確保も技術的な課題となっています。

もっとも、モバイル環境における安定した電力確保の問題は、第3世代移動通信システムから続く、永続的な問題でもあります。

そもそもなぜ5Gが必要なのか

スマホでメールやSNSを送ったり、音楽や動画を楽しんだりしている範囲では、現状の4G通信速度でそこまで大きな不満はありません。

ところが、今後はIoT化が急速に進み、身の回りのありとあらゆるモノがインターネットに接続することによってトラフィックの旧増が見込まれます。

たとえば家庭の中に無数にある各種家電、いつも身に付けるウェアラブルデバイス、自動運転カー、産業用ドローンなどがその代表格です。

ほかにも遠隔医療(診断)、遠隔手術、農業用センサー、道路や橋梁の異常検知センサー、セキュリティカメラおよびセンサー、高齢者や子どもの見守り機器、ペットの見守りアイテムなど、例を挙げようとすると枚挙にいとまがありません。

それらの機器がワイヤレスで通信を行うことは間違いなく、そこで本命視されているのが5G通信網というわけです。

また、映像の8K化や立体化など、コンテンツのリッチ化においても衛生放送や光ケーブルによる伝送はコスト面を含めて限界があるため、5G通信による解決が期待されています。

 

様々なモノがネットワークにつながるこれからのIoT時代、5Gはその重要な基盤となり、コミュニケーションのあり方を変化させ、新たなビジネスの進展に貢献すると期待されています。

 

まとめ

いかがでしたでしょうか。5Gが」実現する世界はまさに「現実の選択」。自宅にいながらにして、選手と同じフィールドを走っているかのような映像体験が出来たり、街中のスマートフォンやセンサーなどあらゆるデバイスから収集・分析された情報によって、現実をより便利にリメイクする、そんな体験を可能にします。

自動運転ではドライバーの眠気などを、カメラやウェアラブル端末から車載AIロボットが検知します。また、車載のカメラやセンサー、歩行者のスマートフォンなど、あらゆるモノから集約した膨大なデータに基づき、危険を回避して走行させる、完全自動運転が実現されます。

日常生活の支援においては、街中のスマートフォンやセンサーなどあらゆるデバイスからの情報が収集・分析され、生活の手助けになる情報(例えば交通情報や気象情報など)が適切なタイミングで受け取れます。

また、多国語間での会話はデバイス間でリアルタイムに通訳され、スムーズにコミュニケーションができるようになるなど、パーソナルエージェントにより人々の生活に寄り添うサービスが実現されます。

5Gは2020年の運用開始を目指して実際に検討が進められている真っ只中です。東京オリンピックを自動運転カーで会場に向かって楽しむか、はたまた自宅にいながら8K解像度のVRで疑似体験するか。いずれにしても楽しみですね。

 

 

%d人のブロガーが「いいね」をつけました。