5G(第5世代移動通信システム)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

5Gとは
5Gの主要な周波数帯とその特性
5Gで使用される代表的な周波数帯
ミリ波の特徴と課題
Sub-6とミリ波の使い分け
5Gがもたらす社会の変革
5Gによるイノベーションの加速
5Gがもたらすスマートシティの実現
5Gが促す産業のデジタルトランスフォーメーション
5G時代に向けた課題と展望
5G普及に向けたインフラ整備の課題
5Gのセキュリティとプライバシー対策
5Gの進化と次世代通信への展望

5Gとは

5Gとは第5世代移動通信システムを指す言葉で、高速・大容量・低遅延・多数同時接続といった特徴を持っています。4Gの次世代通信規格として、2020年代に本格的な商用化が進められている最新の移動通信技術です。

5Gは4Gと比べて通信速度が飛躍的に向上しており、最大で20Gbpsもの高速通信が可能となります。また、4Gでは1平方キロメートルあたり10万台程度だった同時接続台数が、5Gでは100万台以上に増加する見込みです。

5Gの低遅延性はリアルタイム性が求められるサービスやアプリケーションに大きな恩恵をもたらすでしょう。遠隔医療や自動運転など、遅延が許容されない分野での活用が期待されています。

5Gは高周波数帯域の電波を利用することで高速通信を実現しています。ミリ波と呼ばれる30GHz以上の周波数帯を使用するのが特徴で、広帯域幅を確保できる一方で電波の直進性が高く、遮蔽物の影響を受けやすいといった課題もあります。

5Gの普及により、IoTの加速やスマートシティの実現、産業のデジタルトランスフォーメーションなど、社会のあらゆる分野で革新的な変化が起こると予測されています。5Gは単なる通信インフラの進化にとどまらず、新たなビジネスやサービスの創出を促す基盤技術として注目を集めているのです。

5Gの主要な周波数帯とその特性

5Gに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

5Gで使用される代表的な周波数帯
ミリ波の特徴と課題
Sub-6とミリ波の使い分け

5Gで使用される代表的な周波数帯

5Gでは主に2つの周波数帯が使用されています。1つは6GHz以下の周波数帯(Sub-6)で、もう1つは30GHz以上の高周波数帯(ミリ波)です。Sub-6は4Gでも使用されていた周波数帯で、ミリ波と比べると電波の到達距離が長いのが特徴です。

一方、ミリ波は高速通信に適した周波数帯ですが、電波の直進性が高く、遮蔽物の影響を受けやすいという課題があります。5GではSub-6とミリ波を組み合わせることで、それぞれの特性を活かしたネットワーク構築が行われています。

ミリ波の特徴と課題

ミリ波は30GHz以上の高周波数帯の電波を指します。広帯域幅を確保できるため、高速・大容量通信に適しています。しかし、電波の直進性が高く、遮蔽物の影響を受けやすいという特性があります。

そのため、ミリ波を利用する場合は基地局を多数設置する必要があり、コスト面での課題が指摘されています。また、電波の到達距離が短いため、屋内での利用には工夫が必要となります。

Sub-6とミリ波の使い分け

5GではSub-6とミリ波を使い分けることで、それぞれの特性を活かしたネットワーク構築が行われています。Sub-6は電波の到達距離が長いため、広いエリアをカバーするのに適しています。一方、ミリ波は高速・大容量通信が可能な反面、電波の到達距離が短いため、人口密集地や屋内での利用に適しているのです。

通信事業者はエリアの特性やニーズに応じて、Sub-6とミリ波を使い分けることで、効率的かつ効果的な5Gネットワークの構築を進めています。将来的にはSub-6とミリ波を統合的に運用することで、シームレスな5Gサービスの提供が可能になると期待されています。

5Gがもたらす社会の変革

5Gに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

5Gによるイノベーションの加速
5Gがもたらすスマートシティの実現
5Gが促す産業のデジタルトランスフォーメーション

5Gによるイノベーションの加速

5Gの高速・大容量・低遅延・多数同時接続という特性はこれまで実現が困難だった革新的なサービスやアプリケーションの登場を後押しします。例えば、リアルタイムでの遠隔医療や自動運転、VRやARを活用した没入型エンターテインメントなどが実用化されるでしょう。

5Gはあらゆる分野でのイノベーションを加速させ、新たなビジネスチャンスを創出すると期待されています。スタートアップ企業から大手企業まで、5Gを活用した新たなサービスや製品の開発競争が激化しており、社会のあり方を大きく変える可能性を秘めているのです。

5Gがもたらすスマートシティの実現

5Gは都市のインフラを高度にネットワーク化し、データ駆動型の都市運営を可能にします。交通、エネルギー、防災、医療、教育など、あらゆる分野でのスマート化が進み、都市の効率性や利便性、安全性が大幅に向上するでしょう。

例えば、5Gを活用した高度な交通管制システムにより、渋滞の緩和や事故の防止が実現します。また、センサーやカメラから収集されたリアルタイムデータを基に、最適なエネルギー管理や防災対策が行われるようになります。5Gは都市のスマート化を通じて、持続可能な社会の実現に貢献すると期待されているのです。

5Gが促す産業のデジタルトランスフォーメーション

5Gは製造業やサービス業など、あらゆる産業におけるデジタルトランスフォーメーション(DX)を加速させます。工場の自動化や遠隔監視、スマート農業、物流の最適化など、5Gを活用した生産性の向上や新たなビジネスモデルの創出が進むでしょう。

また、5Gは企業のワークスタイル改革にも大きな影響を与えます。テレワークやバーチャルオフィスの普及により、場所や時間に縛られない柔軟な働き方が可能になります。5Gがもたらす産業のDXは経済成長と社会課題の解決に寄与すると同時に、私たちの働き方や生活スタイルにも変革をもたらすと考えられています。

5G時代に向けた課題と展望

5Gに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

5G普及に向けたインフラ整備の課題
5Gのセキュリティとプライバシー対策
5Gの進化と次世代通信への展望

5G普及に向けたインフラ整備の課題

5Gの本格的な普及には基地局の設置や光ファイバー網の敷設など、大規模なインフラ整備が不可欠です。特に、ミリ波を利用する場合は多数の基地局を設置する必要があるため、コスト面での課題が指摘されています。

また、5Gの高速・大容量通信を活かすためにはバックボーンネットワークの高度化も求められます。通信事業者は設備投資の効率化や自治体との連携など、インフラ整備の課題に対する取り組みを進めています。5G普及の鍵を握るのはいかにスムーズにインフラ整備を進められるかにかかっているのです。

5Gのセキュリティとプライバシー対策

5Gは社会のあらゆる分野でのデジタル化を促進する一方で、セキュリティやプライバシーに関する新たな課題も浮上しています。膨大な数のデバイスがネットワークに接続されることで、サイバー攻撃のリスクが高まる可能性があります。

また、5Gを通じて収集される大量の個人データの取り扱いにも注意が必要です。通信事業者や関連企業はセキュリティ対策の強化やプライバシー保護の徹底など、5G時代に求められる信頼性の確保に努めなければなりません。技術的な対策と併せて、法整備やガイドラインの策定など、社会全体での取り組みが不可欠となるでしょう。