5Gとは?仕組みをわかりやすく解説!4Gとの違いと今後変わること

2019年に入ってから5Gって話題にあがることがかなり多くなりましたね!

2020年の東京オリンピックに向けて各大手キャリアは導入を目指していると思われますが、導入したところでどうなるのでしょうか?

3Gから4Gに変わった時ってそこまで大きな変化を感じなかったし5Gも同じなんじゃないの?

って思いません?
ところが、5Gは第4次産業革命を起こすとも言われていてかなり大きな変化を可能とすることができるんです。

まだ少し先だけどそう遠くない未来の5Gについて今回は現役ネットワークエンジニアの立場から語ってみたいと思います。

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5Gってどういう意味?5GのGとは?

5GのGって何?

この疑問が割と多くあるので最初にサクッと押さえておきましょう!
今普及している4Gその前の3G(厳密には3.9Gもあります)のGも同じ意味で

「Generation(世代)」

の略です。
つまり5Gは5世代目という意味ですがなんの5世代目かというと

「移動通信システム(携帯電話、スマートフォンと考えればOK)」

のこと。
今広く使われてるのは4Gなので4世代目ですね。

もちろん遡れば1G、つまり初代の移動通信システムから始まっています。
簡単に1G~4Gまでをまとめておくと

規格 できること 方式
1G ショルダーフォン

自動車電話

アナログ方式
2G 携帯電話(メールはOK、ネットは不可)

PHS

デジタル方式
3G 携帯電話

※インターネットでPCと同じ環境

デジタル方式

PCと同じ世界共通

3.9G スマートフォン

※通信容量が増えたので動画も可能に

LTE

3G4Gの橋渡し

4G スマートフォン

4K映像など高画質の動画やゲームも

LTE-Advanced

こんな感じですね。
方式はおまけで載せてみました。
もっと知りたい人向けに別個でご紹介する機会があれば解説しますね!

5Gでできることは本当に多くあるので、後でまとめます!

5Gと4Gの仕組みの違い!5Gが速い理由とは?

ここでは5Gと4Gの仕組みの違いを各仕組みを押さえつつポイントを絞ってわかりやすく解説します!

4Gの仕組みとは?

4Gでは周波数3億Hz(ヘルツ)~30億Hz(ヘルツ)で極超短波(UHF)の電波を扱っています。
このくらいの周波数の電波は基地局(電波を出すところ)から扇状に広がって距離としては70kmほどの範囲に届きます。

つまり1つの基地局で多くの接続をまかなえてるんですね。

5Gの仕組みとは?

4Gに対して5Gは周波数30億Hz(ヘルツ)~300億Hz(ヘルツ)でマイクロ波(SHF)の電波を扱っています。
4Gよりも周波数が上がっていますが、周波数が上がると伝達できる情報量は多いけど技術的には扱いが難しくなります

具体的に難しい点の大きなポイントとしては電波の届き方です。
4Gでは扇形で広範囲に届いていましたが、5Gでは直線で届く上に距離も短く1kmほどになります。

このため、基地局の増設の他に、「セル」と呼ばれる小さな電波を出す機器を設置していく必要があります。

この大変さを見ると5Gの良さがあまりわからないと思うのですが、その電波の性質上、

・5Gは伝達できる容量が大きい
・5Gは伝達遅延も少ない(つまり、速く正確)
・5Gは多くの機器を接続できるようになる

といった良いところがあります。
気になる速い理由は4Gと扱ってる電波が異なるからですね!

大容量、安定性・正確性、多接続このあたりができることを実現するのに重要なポイントになってきます。

4Gと5Gの仕組みの違いまとめ

できることの前に4Gと5Gの仕組みの違いをまとめておきましょう。

違うポイント 4G 5G
電波 極超短波(UHF マイクロ波(SHF
届き方 扇形 直線
届く距離 70km 1km
基地局の数 少ない 多い(セルという新しいものも必要)
通信容量 1秒で1ギガバイト 4Gを基準にすると5Gは5倍以上速い
伝達遅延 精密さを求める場合はまだ厳しい ほぼない
接続数 1平方キロメートルあたり約10万台 4Gを基準にすると10倍以上多くの機器を接続できる

マイクロ波の扱いは難しいですが、その分良いことも多いことがわかりますね。

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5Gが普及すると何が変わる?できることとは?

5Gはマイクロ波になることによって大容量の伝達ができる、安定して正確な伝達ができる、多接続ができるネットワークになるわけですが、こうなるとどんな未来が待っているのでしょうか?

まだサービス面などはこれからの世界ですが、予想されることを取り上げてみたいと思います。

ビデオ通話からホログラム通話へ!働き方も変わる!

4Gの現在ではビデオ通話が普及していますが、5Gの世界ではもっと容量を使うホログラム通話が当たり前になってくるのではないかと思います。
今のビデオ会議でも「リモートワーク」「テレワーク」が広く浸透してきていますが、ホログラムになるとよりその場で会話しているような臨場感が出るので、「リモートワーク」という言葉をわざわざ使わないくらいに様々なところで仕事をするのが当たり前の世の中になりそうです。

都内に人が集中しなくなることによって、満員電車や渋滞がなくなったりと、交通事情も変わってきそうです。
さらに働く場所を選ばなくなってくると不動産の価値も変わってくるかもしれませんね。

安全な自動運転が可能に!

先ほどの交通事情の1つでもありますが、安定性・正確性が上がったネットワークなら自動運転の実現も可能になってきますね。
運転をせずとも目的地につけるため、車の移動時間で遠隔のコミュニケーションをとったりとこちらも働き方を始めとしたコミュニケーションの取り方に変化がでると思います。

医療業界に変化!?手術が多く正確に!?

ネットワークを使ったロボットは医療現場にもあります。
人命が関わっているため、安定性や正確性にかけるネットワークではまだまだ活躍の場は少ないですが、安定性や正確性が確保されたネットワークの上では人に代わって手術ができる医療ロボットが登場するかもしれません。

医療分野の人材不足が解消されて病気で悩むことが減る世の中になるかもしれませんね。

ドローンが飛び交う世界へ!?

多接続が可能な5Gでは多様性が期待できるドローンの本格始動もあり得そうですね。
人が介在するのが危険な現場の作業を代わりに行ったり、災害時に救助が必要なポイントを素早く見つけることができたりと安全な暮らしに近づける未来が待っているかと思います。

また、配達にドローンが使われて近年問題となった配達業者への負担も解消されているかもしれませんね。

さいごに

5Gの仕組みや予想される未来について語ってきましたがいかがだったでしょうか?

2020年の東京オリンピックで導入されるとしたらもうあと1年程度先の未来ですね。
今時点で予想できる未来でもだいぶ大きな変化ですが、まだまだ予想もできない発明品なども出てくると思います。

私も今回思いつく範囲でしか挙げられていないのですが、既に5Gを使った新しい研究をしている人達も多くいると思いますし、これから先の5Gの世界が楽しみですね!

それでは最後までお読みいただきありがとうございました。

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