いまさら聞けない・・・4Gと5Gの違いと5Gビジネスを小学生にもわかるように解説
・携帯を買い替えるけど、４Gと５Gの違いって何？
・5Gの仕組みがわかりやすく知りたい
・5Gを使ったビジネスがしたいけど、どんなことができるの？
令和元年（2019年）は、まさに5G元年になりました。
アメリカ、韓国を皮切りに世界中で使用ができるようになり
日本では2020年3月から5Gの使用が開始されています。
５Gという言葉をよく耳にしますが、あなたは5Gについて説明できますか。何もわからずに、５Gが使える高い携帯を選んでいませんか。
5Gには３つ特徴があります。
＜５Gの特徴＞
① 高速大容量
② 超低遅延
③ 多数端末接続
これらの特徴を可能にしたのは
「電波の飛ばし方」「周波数の増大」の二つがあります。
＜電波の飛ばし方＞
4G→MIMO
5G→Massive MIMO
＜周波数＞
４G→3.6GH以下の周波数
５G→3.6GHz以下、3.6GHｚ、4.5GHｚ、28GHzの複数の周波数を使用
この記事では、４Gと5Gの違い、5Gが普及するとどんな未来になるのか、
5Gの今後と課題などについて小学生にもかわりやすく説明していきます。
5Gを先取りし、新しいビジネスについても一緒に考えてみましょう。
1. ４Gと5Gの違い1「周波数帯」
４Gと５Gの大きな違いは「周波数帯」の数の違いです。
周波数帯の使用できる数が増えると、高速かつ大容量の情報を送れるようになります。５Gは、4Gよりも約100倍速く速度が出ると考えられています。
＜使用できる周波数＞
４G→3.6GH以下の周波数
５G→3.6GHz以下、3.6GHｚ、4.5GHｚ、28GHzの複数の周波数を使用
では、「周波数」とはなんでしょうか。
周波数とは、電波の大きさを表しています。
※ヘルツ（Hz）→1秒間に繰り返される波の数
高い周波数は、周波数の波が多く早く電波は飛びます。
波の数が多くなると「光」に近づきます。
反対に、低い周波数は波が少り遅く飛ぶ特徴があります。
波の数が少なると「音」に近づきます。
＜周波数の特徴＞
・高い周波数→光に近い
・低い周波数→音に近い
雷を例に考えてみましょう。
雷は落ちると、ピカっと光った後に、落ちた音が聞こえませんか？
これは、光の方が高い周波数のため早くあなたに届きます。
一方で、音は低い周波数のため遅れて聞こえてきます。
これが、周波数の仕組みなのです。
高い周波数の数を増やすことで、あなたに届く情報はより速くなります。
より高い周波数が使える5Gは、４Gよりも100倍速くなると考えられています。
それでは、もっと周波数帯を増やせばいいと感じませんか。
しかし、高い周波数が増えると問題が生じるのです。
この内容について後半で解説します。
2. ４Gと5Gの違い2「電波の飛ばし方」
4と5Gの違い２つ目は、「電波の飛ばし方」です。
＜電波の飛ばし方＞
4G→MIMO
5G→Massive MIMO
これまで、４GではMIMOと呼ばれる技術が使用していました。これは、一つのアンテナから複数の電波を飛ばすことが可能で、通信が途切れず安定して使用することができる技術です。
5Gでは、さらに高性能なMassive MIMO技術が採用されます。
これは、アンテナを最大128本まで増やすことが可能で、４Gよりもさらに安定して電波を送ることができます。
また、使用するユーザーの動きに合わせて電波を送り続けることが可能となるため、さらに安定かつ高速に送れるようになります。
この「周波数帯」の数と「電波の飛ばし方」で、
5Gは３つの特徴を実現することが可能となったのです。
3. 5Gの特徴1「高速大容量」
5Gは、４Gと比べ約100倍の速度が出ると考えられています。
これまでも通信技術は、1G～４Gと進化してきました。
これは、約10年に一度のペースで進化し続けています。
Gとは、ジェネレーションの略です。
1Gとは第一世代のことを意味します。5Gは第五世代ということになります。これまで、私たちが通信技術を使い始めて40年が経っているのです。
＜それぞれの世代の特徴＞
1G→音声のやり取り（電話）
2G→文字のやり取り（メール、HP）
3G→画像のやり取り（HP、ネットショッピング）
4G→動画のやり取り（YouTube、TikTokなど）
このように世代が変わるごとに、できることが増えています。
できることが増えることによって、私たちの生活も変容しているのです。
５Gが始まると、私たちの生活はどのように変容するのか後半で解説します。
4. 5Gの特徴2「超低遅延」
５G二つ目の特徴は、「超低遅延」です。
これまでYouTubeなどの容量の大きい動画を見ようとすると、
ダウンロードに時間がかかっていました。
時には、動画が止まってしまうことも当たり前でした。
しかし、５Gでは無線フレームを短縮することで解決したのです。
無線フレームとは、無線通信を行う際の送信データのことを言います。
無線フレームを短縮するため、基地局の近くにMECと呼ばれるサーバーを設置します。
このサーバー内で一部情報を処理することで、無線フレームの短縮を行います。
この方法で、データのやり取りを4倍速くし超低遅延を実現することに成功しました。超低遅延の実現でダウンロード時間も短縮され、ライブ配信も遅延が少なくなります。
さて、超低遅延になることで配信がどのように変わっていくのでしょうか。
後半で解説していきます。
5. 5Gの特徴3「多数端末接続」
5Gは、「多数端末接続」が可能になります。
電波の飛ばし方で説明した、Massive MIMOが可能としました
最大128本のアンテナと同時にデータのやり取りができるため、
たくさんの端末との接続できるようになったのです。
では、たくさんの端末に同時につながることが、どのようなメリットがあるのでしょうか。こちらについても、後半に解説します。
6. 今後の課題「物理的障害の壁とサーバーの設置」
ここまで5Gの仕組みや特徴を解説してきました。
しかし、５Gにはまだ多くの課題が残されています。
まずは、「物理的な壁の問題」です。
先ほども雷を例にあげたように、
高い周波数は光に近づき、低い周波数は音に近づきます。
当たり前ですが、光は壁の当たると通り抜けずに反射します。
しかし、音は壁を伝わって届いてきます。
カラオケボックスに行くと、隣の部屋の歌は聞こえますが光は見えませんよね？これは、周波数の違いであるからです。
そのため、5Gは高い周波数で高速通信を実現していることから、
障害物が増えると高速大容量通信は困難になります。
もう一つの課題は、無線フレームの圧縮に必要なMECサーバーを設置です。
低遅延な電波を送るためには、各基地局にこのサーバーの設置が必要です。
しかし、全国に基地局は膨大な数があり設置には多額な費用がかかります。
政府からの携帯料金体系の見直しなどもあり、今後５Gエリアの拡大は慎重になっていることも懸念されています。
これまでも、1Gから４Gが始まった際も課題はたくさんありました。
しかし、課題をクリアし今日まで至っています。
当面は、４Gと5Gの良い部分を組み合わせた「ハイブリッド方式」が主流になると考えられています。
もし、全国に5Gが普及した場合、未来はどのように変化するのでしょうか。
7. 5Gの普及で人手不足が解決
5Gに普及で「人手不足」が解決するとと考えられています。
例えば、超低遅延技術を用いてショベルカーなどの重機の運転を遠隔操作することが可能になります。遠隔操作が可能になれば、北海道にいながら沖縄にある重機を操作することが可能になります。
遠隔操作は人の移動時間がなくなり、これまでかかっていた移動時間の代わりに、仕事時間に当てることは可能となります。
同時端末接続を用いると、スーパーなどの商品を自動的に見分けることが可能になります。レジで精算を行わなくても買い物かごに入れるだけで、計算することが可能となります。
店を出ると自動精算することも可能になります。
5Gの普及で、スーパーのレジ係も不要となるのです。
そのほかにも、自動運転や過疎地での手術が可能になるなど様々な可能性が考えられています。
8. まとめ
令和元年（2019年）が始まると共に5Gも開始されました。
高い周波数を使用し電波の飛ばし方を変えることにより、
速く多くの情報を安定的に送れるようになりました。
一方で、障害物に弱いことやサーバーの設置に時間を要す課題も残されています。しかし、これまでの歴史を振り返っても課題は解決され発展し続けてきました。
「高速大容量」「超低遅延」「多数端末接続」の特徴である５Gは、
私たちの生活を大きく変えることは間違いありません。
この技術を活用できたものが新たなトップとなり、世界のビジネスリーダーとなるのです。まさに、アップルやアマゾン、グーグル、フェイスブックは、これまでの４G技術をうまく活用した代表企業と言えます。
今後、5Gを活用し世界のビジネスリーダーになる企業はどこでしょうか。
私も、５Gを取り入れたビジネスについて考え挑戦していきます。
そして、自分ビジネスの実現に向けて歩んでいきます。
自分ビジネスについてはこちらから↓
あなたも次世代のビジネスリーダーを目指し、私と一緒に頑張りましょう。
それでは、また会いましょう。
今回の記事は、石川 温さんが書かれた「これからの5Gビジネス」（発売：インプレス）を参考にしました。
9. 自己紹介
アルココーポレーション（架空会社2021年現在）
サラリーマン兼投資家 Youtuber
日頃は、介護施設で働く社会福祉士です。
将来は、自分ビジネスで起業し
サラリーマンからの卒業と本当の自立することが目標
このブログでは、私が読んだ本を小学生にでもわかりやすく解説しています。あなたの本を読む時間の短縮にもご活用ください。
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