通信 技術 5 g の g と は 何 の こと。 5Gとは?5G(第5世代移動通信システム)の特徴と今後の役割│KDDI IoTポータル

最近よく聞く「5G」とは何か――何ができる?通信料金はどうなる?

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4Gと比較をすると5Gはより高速で通信をするので、多くの問題点を解決してくれることが期待されます。 例えば現在、人が混みあっているところではインターネットに繋がりにくくなっていることがあります。 電波が強いのに、通信がしにくくなっている状態です。 これは、4Gでは1平方キロメートルの中に一定台数の端末のみが接続できるという規約があるためです。 定められた以上の端末が接続しようとすると、データ通信に不具合が生じるのです。 しかし5Gになると同時接続台数が増えるので、スムーズに通信ができるようになります。 この点は後ほど詳しく解説します。 またネット環境が改善されるので、これまでよりも多くのデバイスがインターネットに接続されることでしょう。 これまではオフラインだったデバイスも、インターネットに接続されることで、あらゆる情報にアクセスできるように変化します。 現在、ネット上の娯楽はYouTubeやNetflixのような「動画コンテンツ」が主流です。 5G普及後は画質が大幅に改善し、8K動画をストリーミングで見ることも可能となります。 また、2Dの動画に加えてVRコンテンツも充実していきます。 5G通信下では2時間の映画をなんと3秒でダウンロードできるほど、通信速度が上がります。 スポーツ観戦のリアルタイムVRのような新しいコンテンツも期待されています。 また、スマホの次に来るものとして、スマートグラスが注目されていますが、 それが一般化すれば5Gと接続して、 AR(Augmented Reality、拡張現実)やMR (Mixed Reality、複合現実)も日常的に楽しめるようになるかもしれません。 AR(オーグメンテッド・リアリティ)はポケモンGOでも知られるように、現実世界に仮想コンテンツを重ねる技術です(拡張技術。 MR(ミクスト・リアリティ)はVRとARを融合させたような技術です(複合現実)。 ARとMRの違いは、仮想現実の立体性にあります。 ポケモンGOを例にとると、ARではポケモンは2Dで表示されるため、近づいたり触れたりすることはできませんが、MRでは仮想現実に奥行きを持たせることができ、モンスターに近づいたり後ろに回り込んだりすることができます。 5Gの特徴である「複数同時接続」により、IoT機器の利用も一般的になります。 現在でもスマートスピーカー、エアコン、照明など、ネット接続できるデバイスが増えていますが、その枠がさらなる広がりを見せてくるでしょう。 IoT機器はネットと接続されることで、電源を入れた時間、利用時間、使用位置などのさまざまなデータを逐次記録します。 そうして集めたビッグデータをAIが分析し、QOL向上のための提案をしてくれたり、健康管理に役立てたりできます。 IoT機器は「行動・活動のデータ化」を可能にします。 すでに保険会社各社はIoT技術を活用して「信用」を可視化する試みを行っています。 例えば、自動車保険ではIoT化された自動車を用いて、アクセルの踏み方や運転時間などのデータを集めます。 それをもとにして顧客一人ひとりのリスクを洗い出すことで、より正確なリスク計算が可能となります。 「XaaS」とは、SaaS(Software as a Service)、MaaS(Moblity as a Service)、PaaS(Platform as a Service)などの総称です。 5Gの発展により、「ハードよりソフト」「所有よりシェア」「モノよりコト」への変化が加速化します。 その理由は、社会的背景と技術的背景の2つで説明ができます。 成熟期に入り何でも手に入れられる現代では、所有することの意味が徐々に薄れてつつあります。 例えば、かつては「高級車を持っていることがステータス」とされていましたが、最近では「カーシェアを使いこなせた方がスマート」と考える人も増えるなど、所有から利用に価値が移ってきています。 さらに技術的には、多くのサービスやソフトをクラウド上で扱えるようになりました。 かつて写真は、フィルムを現像して紙のアルバムに入れて保存するものでした。 それが、いつしかデジカメ・スマホが登場し、現在ではクラウドがアルバム替わりです。 さらに5Gが一般化すれば、クラウドでできることが格段に増えていくでしょう。 社会的背景に加え、技術的な制約がなくなってきたからこそ、今XaaSが注目されているのです。 5Gがビジネスに与える影響は業界を問いません。 さまざまな産業でイノベーションが起きていくでしょう。 例えば、自動車産業。 当初は少なかったハイブリッド車も普通になってきたように、自動運転も研究・開発が進む分野です。 車に多数のセンサーを設置し、それらを5Gで接続する利用シーンが想定されます。 製造業では「スマートファクトリー」がキーワードです。 スマートファクトリーでは、工場のロボットや製造ライン、カメラなど、あらゆるものにセンサーを持たせます。 それらのセンサーを5G経由で統合します。 それにより必要人員を減らすことができるほか、ヒューマンエラーが減り効率性や危険性、正確性も改善します。 その他にも、医療では5Gを用いた遠隔手術、スポーツビジネスではVR中継やマルチアングル中継、一次産業ではセンサーを使った作物管理など、5Gによってもたらされる変化は各分野に及びます。 ここまで聞くと「5Gはなんて素晴らしテクノロジーなんだ!」と思う方もいるでしょう。 ただ、5Gにも課題はあります。 まず導入期で懸念されるのは、そのカバー範囲の狭さです。 つまり、5年経っても日本の半分しかカバーされない可能性があるということです。 さらに、5Gの電波は4Gよりも飛距離がなく、障害物にも弱いという弱点があります。 建物内だと電波が入りにくかったり、基地局の少ない場所では電波が届かなかったりする場合もあります。 そのため、基地局を多数設置しなければなりません。 そのほかのリスクとしては、「5Gの電波が健康被害を及ぼすのではないか?」という議論もあります。 ただこの議論については、まだ科学的根拠が薄く、漠然とした不安の域を出ていないのが現状です。

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【5Gとは?】今後の社会を変える通信技術を解説!

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5G(第5世代移動通信システム)とは 5Gとは、4Gに続く次世代の移動通信システムのことを指します。 現在使用されている4Gをより発展させたもので、日本国内では2019年にプレリリースが予定されています。 メールやネット通信が可能になった2G、動画やPCサイトの閲覧が可能になった3Gと変化し、さらに通信高速化が進んだのが現在の4Gです。 そして次世代の5Gへと進化していくのですが、5Gはただ通信が速くなるだけではありません。 以下で5Gの特徴について詳しく説明していきます。 4Gと5Gの違い 4Gと5Gの違いとして特徴的なのは、次の3点です。 高速大容量通信• 低遅延• 3つの特徴を組み合わせながらサービスに対応していくことで、今まではできなかったいろいろなことが可能になるのです。 5Gでできること10選 1. しかし5Gで高速大容量通信が可能になることで、外出時でも容量の大きな4Kや8Kの動画をスムーズに見られます。 いままで自宅のPCで観ていた高精細な動画や映画などを、外で気軽に見られるようになるのです。 よりリアルタイムでのVR体験が可能になる リアルタイムでのVR体験には、遅延が少ないことが重要です。 360度自分の動きに合わせて視界が変わっていくVRでは、自分の動きと目の前の映像の間に遅れがあると気分が悪くなる場合があります。 これが「VR酔い」と呼ばれる現象です。 これまでは、容量の大きいVR映像をリアルタイムでVRゴーグルに送信することは難しく、VR酔いの原因になっていました。 5Gが実現すれば、高速で低遅延な通信によって遅延を減らし「VR酔い」を軽減できるのです。 よりリアルで、実際にその場にいるかのような没入感を得られるでしょう。 自由視点でスポーツ中継を視聴できる 5Gの高速で低遅延な通信を使えば、次の動画のようなこともできるようになります。 さまざまな角度から撮られた映像を合成し、スタジアムの中に実際にいるかのような臨場感でスポーツを観戦できるのです。 現行の4Gでは、高画質な映像を複数のタブレットに送信するにはネットワークへの負荷が大きく困難でした。 そこで5Gが役立つのです。 安全な自動運転が可能になる 5Gは遠隔操作による安全な自動運転も可能にします。 現在実現している緊急ブレーキシステムやハンドル操作サポートなどにとどまらず、将来的には運転を全てシステム制御した「完全自動運転車」が実現されると言われています。 自動運転にとって通信遅延は決して許されません。 運転制御システムからの指示伝達に遅延があると、アクセルやブレーキなどの操作にも遅延が生じ、重大な事故に繋がってしまうおそれがあるからです。 また自動運転を実現するためには、走行中の映像や周辺の地図情報を送受信することも必要です。 これらの膨大なデータを低遅延で送受信するために、5Gが活躍します。 遠隔操作で手術できる 上の動画で紹介しているのは、5Gによって可能になるとされている「テレイグジスタンス」という遠隔操作技術です。 リアルタイムで人とロボットが連動して動くため、医療現場で応用すれば遠隔地からの手術も可能になります。 自動運転技術と同じく、医療現場でも少しの遅延が重大な事故を引き起こします。 そこで5Gの低遅延な通信を利用することによって、緻密な作業を必要とする手術も遠隔で行えるのです。 どこにいても医療を受けられるようになれば、地域による医療格差が改善されるでしょう。 無人で効率的な農業ができる 5Gは、人手不足の問題が深刻な農業にも恩恵をもたらすことが期待されています。 ドローンや無人農機などを遠隔操作して農場の様子を映像で把握したり、生育状態や気候などの必要な情報を統合したりして効率的に農作業を行う、いわゆる「スマート農業」の実現が、5Gによって実現するでしょう。 離れた場所で楽器のセッションができる 5Gが実用化されれば、まるで一緒の場所にいるかのような感覚で映像や音を共有できます。 遠く離れた友人たちと、音楽のセッション(合奏)ができたり、カラオケを楽しんだりできるようになるでしょう。 混雑した場所でも安定した通信ができる 都心部や野外フェス会場など、人が密集している場所でスマホがなかなかネットに繋がらない……という経験がある方は多いのではないでしょうか。 これは、4Gの「同時接続数が1平方キロメートルあたり10万デバイスまで」という規格が原因です。 これが5Gになると1平方キロメートルあたり100万デバイスまで増えるため、人の密集した場所でも快適にインターネットを利用できます。 これからはスマホやPCだけでなく、家具や家電といったモノもインターネットに接続されるようになり、あらゆるものから情報を取得できます。 5Gの高速大容量通信と同時接続性を利用して、いま現在空席がある近くのカフェや、目的地までの空いているルートを入手して効率的に生活できる未来がくるかもしれません。 スマートシティを実現できる 5Gの活用を期待されている分野の一つとして、スマートシティがあります。 スマートシティとは「IoTの先端技術を用いて基礎インフラと生活インフラ・サービスを効率的に管理・運営し、環境に配慮しながら、人々の生活の質を高め、継続的な経済発展を目的とした新しい都市」のことです。 (参考: ) スマートシティが実現されれば、たとえば街中の交通情報が一括で管理されて渋滞の解消に繋がったり、エネルギーが効率よく配分されて環境に優しい街になったりするなど、さまざまなメリットが考えられます。 まとめ 総務省が「」を開催したように、5Gには今回紹介した以外にも幅広い活用方法があります。 私たちの生活を豊かで効率的に変える5Gの実用化を、楽しみに待ちましょう。

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ついに5Gの時代がくる!!でも5Gって何?読み方は?4Gと違いは?全部教えます! │ Waz Life

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5Gの凄さを知ったら、すぐにでも5G対応端末が欲しくなっちゃうかも!? 「5G」とは「第5世代の移動通信システム」 「G」は「Generation(ジェネレーション)」、つまり世代のことです。 移動通信技術はアナログ無線技術がモバイルネットワーク化された1G(第1世代)に始まり、現在4Gまで普及しています。 そして2019年に導入、2020年代での本格的な実現が予定されているのが、「5G=第5世代の移動通信システム」。 5Gが実現すると、超高速・大容量通信、多数同時接続などが可能となり、人々の生活に大きな変化の波が訪れることになります。 モバイル通信技術の変遷と歴史:2G~4G ここからはそれぞれの世代について、技術的な面に焦点を当てて見ていきます。 1G:FDMA「周波数分割多重方式」 アナログ通信の1Gでは、FDMA「Frequency Division Multiple Access」という通信方式が使われていました。 FDMAはユーザーごとに周波数を割り当てて、通信を行う方式。 FDMAでは隣り合った電波同士が干渉するのを防ぐため、各電波が使っている周波数帯(サブキャリアと言います)の間には、一定の空白スペースが設けられます。 空白スペースが生まれるということは効率が悪くなるということですが、この時点ではまだほぼ音声通話のみの利用だったので、問題はありませんでした。 2G:TDMA「時分割多重接続方式」 TDMAとは「Time Division Multiple Access」の略で、「時分割多重接続」のこと。 周波数帯域を一定の時間ごとに分割して、一つの回線で複数の電波をやり取りできるようにした技術です。 3G以降の技術に比べると電波の伝送効率は悪いため、通信は音声電話やショートメッセージがメイン。 3G:CDMA「符号分割多元接続方式」 3Gでは、「Code Division Multiple Access(CDMA)」という通信技術が使われています。 日本語にすると「符号分割多元接続」と訳されますが、簡単に言えば「電波一つ一つに符号を付けて、同時にたくさんの電波をやりとりする技術」のこと。 CDMAに切り替わったことによって、3Gではより長いメッセージや画像等の送受信、そしてインターネット通信が行えるようになりました。 4G:OFDM「直交周波数分割多重方式」とOFDMA「直交周波数分割多元方式」 OFDMやOFDMAは、1G時代に使われていたFDMAと同じく周波数を分割して使う通信方式。 しかしFDMAとの違いは、電波同士の間にある空白スペースを無くし、より効率よく電波を利用できるようになった点です。 簡単に説明すると、隣り合う電波同士の強弱のタイミングをずらすことで、電波同士の干渉を少なくするというイメージです。 そしてOFDMAは、OFDMをさらに進化させたもの。 OFDMでは一つのサブキャリアが1人のユーザーに割り当てられるのに対し、OFDMAではその都度、ユーザーにとって最も伝送効率の良いサブキャリアを割り当てることができます。 こういった技術により、スマホでもパソコンに匹敵するほどの大容量のデータ通信が可能となりました。 次世代の「5G」で導入される技術(NOMA:ノーマ) NOMAとは「非直行多元接続」のこと 5Gでは4G時代からのOFDMAの拡張に加えて、「Non Orthogonal Multiple Access(NOMA)」、「非直交性多元接続」という技術が組み込まれていきます。 OFDMAまでの通信技術は前述のように「時間」「符号」「周波数」などによって電波を区別していましたが、NOMAはこれらに加え、ユーザーの位置によって電波の「電力」を変えることにより、電波を区別する方式です。 この説明だけではちょっとわかりにくいので、簡単な例えを見てみましょう。 例えば、近くにいるユーザーには出力「小」の電力、遠くのユーザーには出力「大」の電力を使い、どちらも同じタイミング・同じ周波数で発信。 近くにいるユーザーの場合、強すぎる電波は「あ、これは自分宛てではない電波だな」と判断して、出力「小」の電波のみを取り出して受信します。 逆に遠くにいるユーザーは、予定通り出力「大」の電波のみを受信できる、という仕組み。 これにより、「全く同じ周波数かつ同じ時間(タイミング)」での送受信が可能になり、無駄が無くなり高速化できるのです。 電波の情報量が多くなる「高周波数帯」の利用 4Gでは3. 6GHz以下の低周波数帯が使われてきましたが、現在使われている周波数帯は飽和状態といっても過言ではありません。 さらなる高速通信を実現するためにはより広い帯域幅を利用することが必要となるため、今までは使われていなかった「高周波数帯」を利用することになります。 特に注目を集めているのは、30GHzを超える「ミリ波帯」と呼ばれる周波数帯の利用ですね。 周波数は高くなればなるほど伝送できる情報量も多くなる性質を持っているので、5Gでの高周波数帯の活用は欠かせない技術です。 ただし、高周波数帯の利用には弱点もあるんだ。 周波数は高くなるほど直進性が高くなるため、障害物などに弱く、遠くまで届きにくいという弱点があります。 そこで、高周波数の弱点を埋めるための中間基地局の設置や、次に紹介する「ビームフォーミング」などの技術が活用されるようになります。 特定の電波を強くできる「ビームフォーミング」 電波とは、基本的にアンテナから360度周辺に発信されています。 そのため、電波が不要な場所にも様々な電波が飛ぶことになるので、これでは効率が悪いですよね。 そこで登場したのが「ビームフォーミング」という技術。 ビームフォーミングは、異なる電波が重なり合うことで増幅したり打ち消し合ったりする性質を利用しています。 複数のアンテナから別々に電波を発し、電波が必要な場所では電波を増幅させてより強力に、電波が不要な場所では電波を打ち消し合わせることにより、より効率的に遠くまで電波を飛ばすことができるのです。 ビームフォーミングはすでにWi-Fiルーターなどでも活用されている技術なんだよ。 4G LTEとのスペック比較 5Gでは、通信速度は4Gの10倍、遅延は10分の1、接続機器数は100倍が目標としています。 4G 5G 通信速度 50Mbps~1Gbps 10Gbps~20Gbps 遅延 10~50ミリ秒 1ミリ秒 接続機器数 1万台/k㎡ 100万台/k㎡ 通信容量あたりの 消費電力 多い (総量としては少ない) 少ない (総量としては多い) 通信速度は10倍以上 5Gでは4Gと比較して高速かつ大容量の通信を実現。 通信速度は4Gの10倍以上となり、有線通信の光ファイバー並~それ以上です。 例えば、今までは数分かかっていた映画のダウンロードなどでも、数秒で完了するようになるでしょう。 デスクトップパソコンでも、近い内に有線接続が不必要になる日が来る可能性も高いです。 遅延は10分の1以下に短縮 通信は送信と受信を繰り返して行われるので、送受信の切り替え時には多少の遅延(タイムラグ)が生じます。 5Gでは通信速度がアップすることにより、遅延時間も10分の1以下と大幅に短縮。 ロボットの遠隔操作の性能アップや自動運転の精度向上に繋がり、身近なところではゲームのオンライン対戦なども、よりシビアで繊細な操作が可能となります。 接続機器数100倍でIot社会に対応 4Gの接続機器数は1k㎡あたり約1万台。 これでも現時点で国内の携帯端末のほぼ全てをカバーできているのですが、5Gが目指す接続機器数は100倍の100万台。 これにより、スマホやパソコンなどの情報通信機器だけではなく、家電や自動車など様々な「モノ」をネットワークに直接つなぐことができるようになるのです。 消費電力増加が課題 5Gの技術では電力消費あたりの通信容量は4Gよりも大きくなります。 ただし、5Gでは多くの人が通信容量そのものが何倍にも増えるため、結果的には4Gよりもバッテリー消費が速いということに。 サクサク使える変わりに、すぐに充電切れになっていたのでは意味が無いですよね。 そこで5Gでは、さらにバッテリー消費を抑える技術や、または大容量バッテリーの搭載が必要となるのです。 5Gで使えるCPU(SoC)について 5Gを使うためには、CPU(SoC)側で対応している必要があります。 スマートフォン側でも5Gへの対応が進んでおり、新しいCPUで対応する必要があります。 ただし、5G対応するためにはスマートフォンのSoCだけでなく、モデムX50とアンテナの「QTM052」が必要になることがポイントです。 5Gとこれまで(3G,4G)の通信技術まとめ まだまだ先のこと、と悠長に構えていた5Gの時代は、すぐ目の前まで迫ってきています。 各メーカーがこぞって5G対応端末販売のスタートを切るのも、もう秒読み段階。 5Gでの「通信速度10倍」や「遅延10分の1」の恩恵を十分に受けるためには、端末にもそれなりのスペックが求められます。 高度な技術が使われている5G対応端末は必然的にお値段も高めになるので、端末選びに失敗しないためにも、5Gそのものの技術や仕組みについて、しっかりと理解しておきましょう。

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