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IoT、VRの鍵は5G!?次世代移動通信はこれまでの通信技術と何が違うのか

IoT、VRの鍵は5G!?次世代移動通信はこれまでの通信技術と何が違うのか

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2018/08/21

(写真=24Novembers/Shutterstock.com)

日本の通信インフラを抜本的に変えると言われる第5世代移動通信システム(5G)。現行のLTEシステムと比較して100倍の伝送速度、1,000倍の大容量化を誇る最先端の通信技術だ。これにより、VRやIoTの利便性が格段に高まるのではないかと期待されているが、なぜ5Gがこれまでにない性能を持つのかあまり知られていない。

5Gと従来の通信インフラの大きな違い

5Gの特徴として、「高速・大容量通信」「低遅延通信」「多数端末の同時接続通信」が挙げられる。携帯電話の電波を使用する通信システムで、現在主流なのは4G(4th Generation)とLTE(Long Term Evolution)だが、通信速度の安定性と帯域では、まだWi-Fiを必要とする場面も多い。

5Gの誕生は通信インフラに対する既存の概念を180度覆す可能性を秘めている。

具体的にはどれほど高速になるのだろうか。

5Gは通信速度がLTEと比較して約100倍、4Gと比較して10~1000倍速くなると期待されている。4Gより10倍速いと仮定した場合、4Gでは6分要した8Kの動画のストリームやダウンロードが、たった30秒で完了するということだ。華為技術(ファーウェイ)は、3Gでは1時間、4Gでは7分を要した8GBのHD映画のダウンロードが、5Gではわずか6秒で完了すると見積もっている。

ネットワークの遅延についても画期的な変化が見込まれる。従来の回線でIP電話サービスなどを利用する場合、送信されたデータを受信するまでに時間がかかる――つまりネットワークに遅延があると、相手との会話にズレが生じるなどの不具合が出る。5Gネットワークは、デバイスと通信するサーバ間の遅延時間を実質的にゼロにすることも可能だという。

5Gでは1㎢あたり100万台以上のデバイスと同時に接続することが出来るため、4Gでたびたび経験したネット回線の混雑による速度低下といった不具合も解消される。

5Gが通信の大容量・高速化を実現できる仕組みとは

ユーザーがストレスを感じることなくインターネットを楽しめる環境が実現しそうだが、どうしてこのようなことが可能なのだろうか。

5Gでは4Gでの利用が想定されていた周波数帯を含め、周波数帯の帯域幅の拡大について検討が進められている。無線通信においては帯域幅が広くなるほど高速大容量の通信が可能になるため、総務省が開催中の「電波政策 2020 懇談会」などでどの周波数帯を活用するか、検討されている。

また無線通信基地局を至るところに設置する、ユーザーのデバイスに個別に電波を飛ばすといった技術も検討されている。

低遅延化、省電力化も実現する5Gの要素技術

5Gの普及には、省エネや低コスト化への狙いもある。NGMN Allianceは2015年に発表した「5G White Paper」の中で、今後10年でトラフィックが1,000倍に拡大したとしても、「ネットワークの全消費電力を現状の2分の1にする必要がある」とし、電力効率を2,000倍に高めることを提案した。

5Gでは負荷がかかっている際、エネルギー効率の良い無線インタフェースが必要となるが、使用しない時は低エネルギーモードに素早く切り替わるといった、省エネ効果が期待されている。

低遅延化が重視されている理由の一つとして、各産業で活発化する遠隔操作や自動操作が挙げられる。こうした新技術では、0.1秒の遅延でも致命的なミスにつながりかねない。例えば開発が進む自動運転車の場合、何らかの原因でシステムに遅延が生じれば、大事故を引き起こす恐れがある。100%の精密性が要求されるという点でも、5Gの低遅延化は重要なカギを握っている。

低遅延化には、ユーザーにより近い場所でコンピューティング処理を実行する「エッジコンピューティング」が活用される。

5Gで実現する未来

5Gはスマホだけではなく、IoTやVR、スマートシティ、ロボットなどの普及とともに、人々の生活をより便利で快適なものへと向上させるコアテクノロジーとなるだろう。新しい外科手術、より安全な輸送、即時通信などが現実のものとなる。

それと同時にエッジコンピューティングの普及も急速に進み、世の中にあふれているあらゆる「モノ」が無線でつながりレスポンスし合う、まったく新しい世界が生まれるかもしれない。現時点では想像もつかない、革命的な商品やサービスが登場する可能性も期待されている。5Gは人間とテクノロジーを最適な形で融合させる、未来へのブリッジとなりそうだ。

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