5Gにより一変する世界。4Gとの違いや実現する未来を解説

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2020年から順次サービス開始する「5G」、現在色々な媒体で、目にする機会が多いと思います。しかし、、現在の4Gと何が違うのか5Gで何が変わるのかを解説していきます。

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5Gとは

5Gとは、「第5世代移動通信システム(5th Generation )」であり、「通信の速度、容量」、「同時接続数」、「通信遅延」が4Gより格段に性能が向上した通信システムです。

4Gとの違い

4Gとの違いを一覧表にまとめました

4G5G
通信速度1Gbps20Gbps20倍の通信速度
同時接続数10万端末/㎢100万端末/㎢10倍の同時接続数
通信遅延10㎳1㎳1/10の通信遅延

通信の速度、容量」、「同時接続数」、「通信遅延」 を比較しながら、下記で解説します。

通信の速度、容量

4Gでは、通信速度が「100Mps~最大1Gbps」でしたが、5Gになると「最大20Gbps」に向上します。通信速度が約20倍向上しており、例をあげると現在の最大20秒かかるダウンロードが、なんと1秒で完了するようなるのです。

ここまでに性能が向上する理由は、周波数帯幅を拡大したからです。

4Gでは「3.6㎓以下」の周波数帯を使用していましたが、5Gでは「6㎓以下+28㎓」の周波数帯に拡大することにより、大容量、高速の通信を可能になります。

5Gが普及すると、4Kや8Kといった超高画質動画の通信や、IoTによる膨大な通信にも耐えることができ、4Gより快適に通信を利用できるようになります。

同時接続数

4Gでは、同時接続数が「 10万端末/㎢ 」でしたが、5Gになると「 100万端末/㎢ 」に向上します。 世界では。90億台の携帯端末使用されています。しかし、4Gでは、最大150憶台が限界といわれております。しかし、これからIoT端末が増加するにあたって限界が来てしまいます。

5Gが普及すると、単純計算で限界数が1,500挑台ほどに増加します。

今後、IoTが普及していく中で、端末の数といったものが制限ではなくなります。

通信遅延

4Gでは、通信遅延が「10ms(0.01秒)」でしたが、 5Gになると「 1ms(0.001秒)」になり、1/10に減少します。これにより遠距離の通信でも目に見えるほどの遅延が減少します。

これにより、リアルタイム性が求められるライブ中継やビデオ通信の遅延がなくなります。更には、今まで難しかった、遠隔医療(リモートでの手術)遠隔作業(危険地帯でのリモート作業)を行えるようになります。

これには、5Gを活用すると同時に、「エッジコンピューティング」技術を利用して、中央のサーバで一括処理していた処理を端末に近いサーバを設置して通信遅延を減らしています。

5Gでできるようになること

5Gが普及することにより、今まで制限や実現不可能だった技術がどんどん実現可能になり、これから様々な場面で驚きを私たちに届けてくれるでしょう。

これから実現することの一例を下記で解説します。

スマートフォンの利用がもっと快適に

「サプライズで大喜びの中年」の写真[モデル:よたか]

現在、スマートフォンを使用する際に、4G回線でアプリの容量によりダウンロードが制限されているものがあると思います。これは4Gで大容量の通信が難しいからです。

しかし、5Gが普及するにあたりこのような大容量通信が可能になり、容量の大きいアプリのダウンロードや4K/8Kといった超高画質の視聴が可能になります。

安全な自動車の自動運転が実現する。

「オープンカーの助手席で微笑む彼女」の写真[モデル:たけべともこ]

自動車の遠隔操作による、安全な自動運転を可能にします。

自動運転には、通信遅延は絶対に許されず、遅延が発生してしまうと、重大な事故に繋がってしまいます。また、走行中の映像や地図情報を常に送受信することにより、膨大なデータが発生します。

5Gが実用化することで、この二点を解決することができます。将来的には、運転手がただ乗ってるだけで目的地に到着する「完全自動運転」が実現できると言われています。

リモート操作による手術が可能になる

「電子カルテに慣れていない白衣のお医者さん」の写真[モデル:Max_Ezaki]

5Gが普及することで、 「テレイグジスタンス」といわれる、人間とロボットが連動して動く技術が実用化します。これを利用することにより、遠隔地からの手術が可能になります。

医療行為は自動運転と同様、僅かな通信遅延が重大な事故につながるため実現は難しいと言われていましたが、5Gを利用することにより精密な手術を可能にします。

それにより、どこにいても手術を受けることができ、地域による医療格差が改善することでしょう。ドコモと広島大学の実験が成立し、近い未来実現するでしょう。

まとめ

・5Gとは、「高速、大容量通信」、「多数同時接続」、「低遅延」を実現した、 第5世代移動通信システム(5th Generation )

・4Gと比べて、通信速度20倍同時接続数10倍通信遅延1/10に性能が向上した。

・5Gにより、今まで難しかった大容量、リアルタイム性が求められる技術実現可能になる。

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