第5世代移動通信システム「5G」とは何か？その概要をわかりやすく解説

第5世代の高速通信サービス「5G」の提供が携帯通信事業者各社で広がっています。5Gと聞いてなんとなく高速で通信が可能であることはわかっているが、現行の通信サービスと何が違うのか疑問に思っている方も多いかと思います。今回は第5世代高速通信規格「5G」について、その概要を解説します。

5Gとは第5世代の通信規格である

5Gという言葉を耳にする機会が増えていますが、この5Gとは「5th Generation」を略したもので、日本語で表記すると第5世代という意味になり、正式には第5世代移動通信システムと呼ばれます。

携帯電話の無線通信規格はこれまで大きく分けて4つの世代に分かれており、10年周期で次世代の通信規格に移行されてきています。

1G：アナログ携帯電話（1980年～）
2G：デジタル携帯電話（1990年～）
3G：データ通信の高速化（当時下り最大2Mbps）（2000年～）
4G：データ通信のさらなる高速化（下り最大300Mbps）（2010年～）

5Gでは、後述していますが、下り最大2Gbps以上、上り100Mbps以上とこれまでの移動通信システムに比べると大幅に通信速度が向上していることに加え、これまでの移動通信の課題であった、大容量通信と低遅延であること、多数の端末と同時接続が可能になるといった特徴があります。

5Gでは高速かつ大容量通信が可能

5Gの特徴として挙げられるのが、これまで以上に高速通信が可能になっていることに加え、大容量の通信が可能になっている点があります。

高速大容量通信は「eMBB（enhanced Mobile Broadband）」とも言われ、従来の4Gでは下り速度が数百Mbpsでの通信であったのが、5Gでは2Gbps以上、上りが100Mbps以上の速度が実現できます。また、大容量通信が可能になったことで、4Kクラスの高精細の画像や映像を瞬時に伝送が可能になっています。

固定回線であれば光ファイバー（FTTH）と同等の高速大容量通信が無線通信の世界でも実現できることになります。

5Gでは高信頼低遅延により遠隔操作などの用途に最適

5Gの特徴として前述した速度だけではなく、伝送遅延が従来の無線通信に比べると大幅に短縮される点も挙げられ、通信としての信頼性が向上している点にあります。

5Gは、URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications)とも言われ、無線通信における遅延時間おを1ミリ/秒以下に短縮、アンテナなど伝送経路を二重以上確保することで、ほぼ100％に近いパケットの受信成功率を実現することで、従来の無線通信に比べ遅延時間を10分の1以下に抑えられる他、パケット送信失敗時の再送が不要になります。

そのため、これまで伝送遅延やパケットロスが許されなかった、機械の遠隔操作や自動運転、遠隔による手術などへの活用が広がることが期待されています。

5Gにより複数端末同時接続数が増える

5Gの特徴としては、同時に接続可能な端末の数が大幅に増えることと、端末側の消費電力を削減できることも挙げられます。

5Gは、mMTC (massive Machine Type Communication)とも言われますが、基地局が接続できる端末数は無制限に接続できるわけではありませんでしたが、5Gではスマートフォンといった通常の携帯端末に加え、IoT（Internet of Things）と呼ばれる遠隔操作や制御など様々な機器に接続することを想定されているため、基地局が同時に接続できる端末の数を大幅に増加させています。

また、5Gでは接続している端末側の消費電力を削減できるため、電池切れによる使用不能状態を極力減らせることで、IoTによる遠隔操作といった用途において使いやすくなります。

5Gは中周波帯域と高周波帯域の2つの周波数を用いる

現行のLTEでは中周波帯域が用いられていましたが、5Gでは、中周波数帯と高周波帯域の2つの周波数帯域が用いられます。

中周波数帯は6GHz体以下の周波数帯域で「サブ6」と呼ばれ、3.5GHz～4.5GHz帯が用いられます。もう一つの高周波帯域は「ミリ波」と呼ばれ28GHz帯を中心とした周波数が利用されます。

サブ6では、現行の移動体通信に近い周波数帯域となりますが、現行のLTEに比べ2GHzほど高い周波数となります。周波数を高くすることで通信の高速化が実現できます。

ミリ波である28GHz帯については、国内ではこれまでの移動体通信では用いられてこなかった周波数帯域となりますが、高周波帯域のため、サブ6に比べるとより高速な通信が可能になるほか、同時に接続可能な端末数が増える特徴があります。

5Gが利用可能な格安SIM（MVNO）事業者

5Gが利用可能な格安SIM（MVNO）として、一番対応が早かったのは関西電力傘下のmineoです。同社は格安SIM事業者の中では早期に5Gサービスを提供開始し、基本料金に追加で200円支払うことで5Gサービスが利用可能になりました。

続いて、IIJmioが2021年6月より5Gサービスを提供開始しており、同社では追加料金無しで5G対応端末を用意することで、サービスが受けられるようになります。

今後も5Gに対応する格安SIM事業者は増えていくことが予想されます。格安SIM各社の5Gサービスの比較については以下記事で詳しく紹介していますので合わせてご覧ください。

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