5Gとは何か？

こんにちは。アクセスありがとうございます。

1Gから5Gまで、およそ10年ごとで世代交代しています。なぜこんなに世代交代するのかは、単純に私たちの通信量が増加しているからです。

そもそも5Gとは何か？

5Gとは、5 Generationの略で第５世代（第５世代移動通信システム）というものです。
1Gとは、携帯電話の登場です。平野ノラさんが芸で持っているあの携帯電話です。
2Gとは、携帯電話でメールを送れることができるようになりました。
3Gは、メールだけでなく、情報を見ることができるようになりました。すなわち検索機能がつきました。
4Gとは、さらに情報が早く検索できるようになりました。

5Gの三つの特徴

1「高速大容量」

最大毎秒20Gバイトの高速データ通信が可能とされています。これは、4Gの10〜20倍の速さであります。この速さは、2時間の映画を3秒でスマートフォンなどにダウンロードできる速さです。高速通信ができるということは、一度に通信ができるネットワークの容量がおおきくなることであるため、都心部での通信混雑の軽減も期待できます。

2「低遅延」

通信機器同士を結ぶネットワーク上の距離が離れると、反応が遅くなることがある。例としては、テレビニュースなどで中継でキャスターに繋がれるときに、応答に時間がかかることがあります。つまり、通信機器の距離があるとタイムラグが生じているということです。

4Gでは、10ミリ秒程度で、5Gでは1ミリ秒と10分の1まで小さくなるとされています。低遅延の5Gであれば、自動運転は安全に使える可能性を秘めています。また、他にも遠隔操作による運転や手術でも5Gは、活躍できるという期待があります。

3「多接続」

1つの基地局で接続できる端末の数が、1平方キロメートル当たり100万デバイスと、LTEの10倍規模に増加することができます。

これによってメリットがあるのは、IoT（Internet of Things）です。IoTの発達は、第一次・第二次産業などの生産効率が向上したり、自動化によってヒューマンエラーによる業務停止が免れたりと多くのメリットがあります。

5Gの今後の取り組み

海外では、既に5Gのサービスが始まっています。しかし、現在の5Gが完成形とはまだ言えない状態です。今の5Gは、高速大容量と低遅延の一部だけはできている状態です。また、多数同時接続に関する使用はまだできていない状況です。

今の5Gでは、「NOMA（Non-Orthogonal Multiple Access  非直交アクセス）」という技術の導入が検討されています。これは、電波を用いてデータを送信する変調方式の一つです。4G段階から用いられている「OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing  直行周波分割多量）」を発展させた技術です。

OFDMはデータを多数の搬送波に分割して送る仕組みであり、搬送波の間隔を詰めることでより多くのデータを送ることができます。OFDMを発展させたNOMAは、電子という軸を加えて、データを多重化して送ることで、大容量のデータ送信を実現できます。

NOMAでは、同じ周波数を使いながら、基地局のアンテナから大きな電力で送った電波と小さな電力で送った電波を同時に送信できます。つまり同じ周波数を使いながら、遠くのスマホでは大きな電力の電波、近くのスマホには小さな電力の電波を受け取れるようになるのです。

5Gで何ができるのか？

先ほども記載しましたが、動画のダウンロード時間が早くなったり、自動運転が正確に出来るようになったりと色々ありますが細かく見ていきましょう。

VR/AR（Virtual Reality/Augmented Reality：仮想現実/拡張現実）

高速で低遅延という特徴を生かし、例えばスポーツ選手にカメラを付けて試合を行うことで、ライブでスポーツ選手の視点を再現できたりすることができます。

ゲーム分野

高速大容量を生かして、全てをクラウド上に入れることで、ダウンロードするだけでゲームをすることができるようになります。つまりゲームソフトを買う必要性がなくなる時代がやってきます。さらに、低遅延で同時多数接続を生かすと、多人数で同じゲームを楽しむことができます。もちろん低遅延なので、タイムラグを生じることもほとんどありません。

自動運転・医療分野

トヨタは、自動車販売をもうやめること宣言しています。さてトヨタが目指している物は何でしょうか？トヨタは、自動運転を活用しスマホなどで予約することで、予約した時間に自動運転の自動車を配車する自動運転タクシー見たいなサービスを目指しています。

また自動運転技術を生かすとマシーンで手術ができるようになる。さらに低遅延を生かすと手術を遠隔操作で正確に手術ができるようになります。これは、医療従事者が少ない地域や離島などで大いに活躍します。

自動運転の救急車と救急車の中に手術マシーンを搭載すると高速で救急車を配車し、その中で遠隔操作や自動運転で病院に行くまでに治療を施し助かる可能性が高まる時代がきます。

5Gの危険性

アメリカの専門家によると、5Gは旧来の通信技術よりも高い周波数の電波を用いる為、セキュリティ問題や気象システムに干渉する可能性があると発表しています。

さらに、もう5G事業を開始しているアメリカや試験中であるヨーロッパの国では、健康被害など多くの問題があると報道されていますが、今のところ因果関係が不明であるということです。

ちなみに、総務省は電磁波に関して「熱作用に関する影響しか今のところはなく、熱作用によって健康に悪影響が生じることはない」と主張しています。2011年WHOは、「携帯電話は、発癌性が疑いある」と位置付けています。しかし、この発癌性とは、コーヒーや漬物などと同じ位置づけでありほとんどの人にとっては無害であります。