5G(第5世代移動通信システム)とは
5G(第5世代移動通信システム)とは、2020年頃から世界各国で商用サービスが開始された最新世代のモバイル通信規格です。4Gと比較して通信速度は最大20倍、遅延時間は10分の1程度まで短縮され、同時接続可能なデバイス数も飛躍的に増加しています。
国際電気通信連合(ITU)が定める技術要件では、最高伝送速度20Gbps、遅延1ミリ秒以下、1平方キロメートルあたり100万台の端末接続という3つの性能指標が示されています。これらの特性により、スマートフォンでの高速通信だけではなく、自動運転車や遠隔医療、スマートファクトリーなど産業分野でも活用しています。
5Gで実現する3つの主要技術特性
5Gの技術特性は、eMBB(超高速大容量通信)、URLLC(超低遅延通信)、mMTC(多数同時接続)という3つの柱で構成されています。eMBBでは4K・8K映像のストリーミングや仮想現実コンテンツの配信が可能となり、URLLCでは産業用ロボットの遠隔制御や自動運転での瞬時判断を実現できます。mMTCでは、工場内の数千台のセンサーやスマートシティにおける膨大な数のIoT機器を同時に接続して管理できます。
| 技術特性 | 主な性能 | 活用例 |
|---|---|---|
| eMBB | 最大20Gbps | 8K映像配信 |
| URLLC | 遅延1ミリ秒以下 | 自動運転制御 |
| mMTC | 100万台/km²接続 | IoTセンサー網 |
これらの技術特性は用途に応じて最適化され、ネットワークスライシングという技術で同一インフラ上に、複数の仮想ネットワークを構築することが可能です。
5Gネットワークで使用される周波数帯域
5Gでは、「Sub6と呼ばれる6GHz以下の周波数帯」と「ミリ波と呼ばれる28GHz帯以上の高周波数帯」の2種類が使用されています。Sub6帯は既存の4G周波数に近い3.7GHz帯や4.5GHz帯を使用し、広いエリアカバレッジと建物内への電波浸透性に優れた特性を持っているのです。
一方、ミリ波帯は28GHz帯を中心に使用され、非常に広い帯域幅を確保できるため最大20Gbpsの超高速通信が実現できます。ただし、直進性が強く障害物に弱いため、スタジアムや駅構内などの限定されたエリアでの高密度通信に適した周波数帯となっています。
| 周波数帯 | 帯域幅 | 特徴 |
|---|---|---|
| Sub6(3.7GHz) | 100MHz幅 | 広域カバー重視 |
| Sub6(4.5GHz) | 100MHz幅 | 速度と範囲両立 |
| ミリ波(28GHz) | 400MHz幅以上 | 超高速通信特化 |
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