インターネットの技術革新が進み、文書や静止画のやりとりはもちろん、よりリアルで高精細な動画コンテンツやゲームなどを楽しめる機会がますます増えています。そんな中、これまで以上に膨大なデータを高速かつ多くの人に届けるための新技術として、大きな期待がかけられているのが「5G」です。この記事では、5Gの定義のほか、5Gの普及によって私たちの生活がどのように変わるのかについて、具体的な活用事例を交えてご紹介します。
5Gとは何か
まず、「5G」という言葉の基本的な定義について確認してみたいと思います。「5G」とは「5th Generation」の略称で、直訳すると「第5世代」です。日本語では通常「第5世代移動通信システム」と呼ばれ、携帯電話などに使われている次世代通信規格の第5世代目であることから、この呼称が用いられています。
5Gは、2019年からアメリカや韓国、イギリスなどの19カ国で商用サービスが始まり、日本では2020年3月からドコモ、ソフトバンク、auの大手キャリア3社が一部の都市でサービスを開始しました。現在は、格安スマホのキャリアからも5Gのサービスが提供されるようになっています。ただし、5Gを利用するためには、5G通信に対応した端末を使用する必要があります。
1G～4G通信との違い
5Gが第5世代の次世代通信規格であることからもわかる通り、5Gが登場する以前には1G～4Gといった通信規格がありました。1980年前後に1Gが登場して以来、約10年ごとに以下のような変遷をたどってきました。
「1G」
初代のワイヤレス移動通信テクノロジー。アナログ方式で通信を行い、音声通話のみをサポート。
「2G」
デジタル無線による移動通信テクノロジー。テキストメッセージなどを導入。
「3G」
世界標準化と高速化を実現し、携帯電話からのインターネット接続とビデオ通話が可能に。
「4G」
ネットワーク速度が向上し、動画視聴やビデオ会議などスマホ時代の通信をサポート。
5G通信の3つの特徴
現在、普及が拡大している5Gの大きな特徴としては、「高速大容量」「低遅延」「多数同時接続」の3つが挙げられます。以下で、それぞれの特徴について見ていくことにします。
高速大容量
4Gの通信速度は100Mbps〜1Gbps程度でしたが、5Gでは実効速度が10Gbps程度まで上がるといわれており、最終的には20Gbpsを目指しています。通信速度が上がることでより多くのデータを素早くやりとりすることができます。例えば、100Mbpsの場合、音楽CD1枚のダウンロードに1分程度かかりますが、10Gbpsの通信が実現すれば、1秒もかからずにダウンロードが可能です。
これを実現しているのが「Massive MIMO」というアンテナ技術です。多数のアンテナを利用し、これまで複数人でシェアしていた電波を一人ひとりに割り当てることで、多くの人が集まる場所でも高速通信が実現します。これにより、高精細な動画やゲームなどが快適に楽しめるようになるほか、コンテンツのライブ配信サービスのさらなる進化や、オンライン医療などでの活用が期待されています。
低遅延
5Gでは、端末とサーバーの物理的な距離を縮めて通信時間を短くする「エッジコンピューティング」という技術を利用し、データ転送の遅延が大幅に改善されています。これは、基地局の近くにサーバーを設置することで通信経路を短くし、リアルタイム性を確保するものです。
4Gではデータ転送の遅延は10ミリ秒でしたが、5Gでは1ミリ秒にまで短縮することが目標とされています。5Gの普及によって、自動運転で車を制御する場合のように、特に遠隔からの制御に遅延が許されない分野などでの実用化が期待されています。
多数同時接続
5Gでは、インターネットに同時接続できる端末数も大幅に増加します。ここでは「グラント・フリー」という技術が使われています。携帯電話をインターネットに接続する場合、まず各地に設置された基地局が端末からの電波を受信して、その後は光ケーブル経由でインターネット上のコンテンツにアクセスします。
これまで端末と基地局が通信をする際は、事前に通信をして基地局が許可（グラント）を発行する手続きが必要でした。ところが、グラント・フリーではこの手続きがなくなるため、1つの基地局へ多くの端末が同時にアクセスすることが可能になります。これにより、大規模なコンサート会場やスポーツ会場など多くの人が集まる場所でも、すべての人が快適にインターネットに利用できるようになります。
5Gによってできること
次に、5Gの具体的な活用分野をご紹介します。
自動運転を実現
車の自動運転では、事故を防ぐためにも安全・確実な通信環境が不可欠です。低遅延を強みとする5G通信によって、遠隔操作や遠隔監視での自動運転の普及が期待されます。また、無人で移動する「完全自動運転車」の実現も期待されています。トラックなどの輸送手段の完全自動運転が実現すれば、物流に革命がもたらされることは間違いありません。
安全な遠隔医療を実現
5Gによって、遠隔地からでも高度な医療サービスの提供が可能になります。スマートウォッチなどで取得した情報を患者と医師がインターネットを介してやりとりすることで、健康や疾患に関する詳細なデータを離れた場所で共有できます。また、低遅延の通信を利用したロボット操作による遠隔手術にも期待が寄せられています。これが実現すれば、医師が不足する地域における医療格差の解消にもつながります。
エンターテイメントがよりリアルに
大容量のデータの送受信を可能にする5Gによって、4K/8Kといった高精細な映像や、VR（Virtual Reality、仮想現実。ヘッドセットなどを使って、現実とは異なる空間への没入体験を実現する）やAR（Augmented Reality、拡張現実。スマートフォンのカメラで撮った写真や動画などの現実の世界に、仮想現実を加える）といったテクノロジーによるエンターテイメント体験を気軽に楽しめるようになります。例えば、オンライン配信のコンサート、スポーツ観戦などを、その場にいるような臨場感で楽しめるようになることが期待されています。
無人で農作物を育てるスマート農業
農業分野での人手不足は深刻です。また、気象条件などに応じた農作物の細かい生育管理には大きな手間がかかります。5Gを活用することで、農作物にセンサーをつけてその状態を細かく監視したり、ドローンや無人の農業機械を導入して、遠隔地からの農作物の手入れや見守りを行う新しい農業が現実味を帯びています。
5Gの活用事例
5Gの商用サービスはまだ発展途上ではありますが、すでに多くの企業や自治体などでさまざまな取り組みが進められています。ここでは、その一部を紹介します。
Mobility Technologies、KDDIなどによる自動運転タクシーの実証実験
（画像出典：Mobility Technologies社 プレスリリース）
タクシーアプリなどを手掛ける株式会社Mobility TechnologiesやKDDI株式会社など5社は、2020年12月、東京都新宿区西新宿で自動運転タクシーの実証実験を行いました。5Gを活用した遠隔監視システムを車両に搭載し、リアルタイムでモニタリングを実施しました。自動運転タクシーは日本ではまだ商用化されていませんが、5G通信の本格化とともに実現が期待される実証実験となりました。
和歌山県で4Kカメラ映像を使った遠隔診療の実証実験
（画像出典：NTTドコモ Webサイト）
株式会社NTTドコモは総務省の「第5世代移動通信方式の実現による新たな市場の創出に向けた総合的な実証試験」の取り組みに参画し、5Gを使ったさまざまな実証実験を実施しています。2019年1月には、和歌山県で遠隔医療の実験が行われました。
実験では、和歌山県日高川町美山地区に5G基地局を設置し、5G通信経由で患者の自宅にいる診療所の医師と、和歌山県立医科大学の専門医がコミュニケーションを行いました。4Kの高精細なTV会議映像などで遠隔地の患者の状態を見ながら、専門医が診療所の医師に助言するなど、専門医が少ない地域での遠隔医療の可能性を広げた事例です。
8KVRでアーティストを近くに感じられる「新体感ライブCONNECT」
（画像出典：新体感ライブCONNECT Webサイト）
株式会社NTTドコモは、人気アーティストのライブ配信や見逃し配信サービス「新体感ライブCONNECT」を提供しました（現在は終了）。また、2020年3月には5Gならではの通信技術を生かしたコンテンツ「8KVRライブ配信」を発表。このサービスではライブ会場に360度カメラを設置し、8Kの高精細映像をVRで配信することで、実際にライブ会場に足を運んでいるような臨場感のある体験を実現しました。
北海道岩見沢市における無人農機を使った見守り実証実験
（画像出典：NTT東日本 プレスリリース）
東日本電信電話株式会社（NTT東日本）は2021年1月、北海道岩見沢市の農地で無人運転トラクターの遠隔操作の実証実験を開始しました。この実験では「ローカル5G」と呼ばれる事業者が、特定の敷地内で5G ネットワークを利用しています。広い農場を管理するための人手不足が深刻化している現在、農機の自動運転によって、より少ない人数での農場管理が可能になります。
この記事でご紹介した事例だけでも、5Gにはさまざまな活用シーンがあることがわかります。新たな発想によって、私たちの社会や生活にこれまでにない可能性をもたらしてくれる5Gには、今後も大きな期待がかけられています。
まとめ
この記事では、5Gについての概要と具体的な活用事例について紹介しました。
5Gの特徴や影響をあたえる分野については、以下の記事で詳しく解説されています。あわせてご確認ください。
参考：5G導入後の生活 / 5Gの特徴や、影響をあたえる様々な分野とは？ ｜ 株式会社パラダイムシフト
