5Gで実現できる5つのことと
エンジニアに与える影響

5Gで実現できる5つのことと
エンジニアに与える影響

By Global IT GPOD

5Gと呼ばれる、第5世代移動通信システム(5th Generation Mobile Communication System)は、携帯電話で使用されることで多くの人が認識しているサービスですが、携帯電話ユーザーだけではなく、機械や物、デバイスの接続性を向上させるとして注目されています。

5Gは、消費者や企業にどのような影響を及ぼすのでしょうか?

この記事では、5Gの特徴やメリット、実現できることをご紹介していきます。

5Gとは?

5G

5Gは携帯電話などに用いられる次世代通信規格の5世代目ということで、日本では2020年春から個人ユースやビジネスへの実用化に向けて動き出しているサービスです。

1Gからの変化は以下のようになっています。

    ● 1G~2G…いつでもどこでも電話できる(1980~1990年代)
    ● 3G…クリアな音質で通話、ネット、メールができる(2000年代)
    ● 4G…映画や音楽、買い物など全てをモバイルで行える(2010年代)
    ● 5G…VRによるライブ鑑賞やスポーツ観戦が可能となる

4Gによりスマートフォンはより身近になり、日常生活において欠かせないものとなりましたが、5Gはスマートフォンで使用されることはもちろん、あらゆる端末と連携していくことが予想されています。

Iot(あらゆる端末にインターネットを通して通信が可能となること)が普及することで、生産性の向上や安全性の確保に大きく影響を及ぼすことになります。

各社の動向は?

5G

総務省が2019年に受け付けた特定基地局開設に申し込んだのは、NTTドコモ、KDDI、ソフトバンク、楽天モバイルの4社です。

各社の周波数や開発計画は以下のようになっています。

枠数
設備投資額
基盤展開率の願望
NTTドコモ
3.7Ghz/4.5Ghz 2枠 28Ghz 1枠
約7,950億円
2023年度中に97%
KDDI
3.7Ghz/4.5Ghz 2枠 28Ghz 1枠
約4,667億円
2024年度末までに93.2%
ソフトバンク
3.7Ghz/4.5Ghz 2枠 28Ghz 1枠
約1,946億円
2024年度末までに64%
楽天モバイル
3.7Ghz/4.5Ghz 1枠 28Ghz 1枠
約7,950億円
2024年度末までに56.1%

基盤展開率とは、日本全国を10㎞四方のメッシュで区切った際に、無人地帯などを除いた約4,500区画に基地局が置かれた比率のことで、この基盤展開率が特定基地局開設の審査に組み込まれています。

5Gが都市部だけではなく、地方も含めた日本全国で導入されることを目指していることが目的です。

各社ともに、iPhoneシリーズをはじめとした5G対応スマートフォンやWi-Fiルーターなどを発売し、5Gエリアを順次拡大しています。

より詳しい情報は、総務省が発表している「第5世代移動通信システム導入のための特定基地局の開設計画の認定に係る審査結果」をご覧ください。

5Gの3つの特徴

5G
5Gの特徴として挙げられるのは高速大容量、低遅延、多接続です。4Gと比較すると以下のようになります。
4G
5G
違い
通信速度
1Gbps
20Gbps
20倍
遅延速度
10ms
1ms
1/10
同時接続機器数
10万デバイス/㎢
100万デバイス/㎢
10倍

ここからは、5Gの3つの特徴を詳しくご紹介します。

高速大容量

5Gになると、4Gよりも高速で通信することが可能となります。これまでの無線アクセス方法は、1G時代からさまざまな方式が取り入れられており、4Gでは下りがOFDMA、上りがSC-FDMAとなっていましたが、5Gでは下りも上りも4Gと同じ方式です。

しかし、5Gでは「Massive MIMO」というアンテナ技術が採用 されていて、高周波数帯において、数十から数百のアンテナ素子を使用してデータを送信します。

これにより、最大通信速度の下りの目標値は20Gbpsとなり、2010年当時の4Gと比較すると約100倍、NTTドコモのPREMIUM4Gと比較しても約20倍もの速さが実現します。

高信頼・低遅延通信

現在の通信で使用されている「クラウド・コンピューティング」は、クラウドサーバーが多くの処理を行っているため、クラウドサーバーとユーザーのデバイス間で通信にかかる時間が長くなるという欠点があります。

その点、5Gで使用する「エッジ・コンピューティング」は、ネットワーク上でありながらユーザーに近い部分にエッジサーバを設置し、リアルタイム性を確保します。

これにより5Gの伝送遅延の目標値は1msとなり、4Gの10msと比べると10分の1に改善されます。

多数同時接続

4Gでは、デバイスと基地局が通信をはじめる際に、利用する周波数や利用時間のやり取りが行われ、基地局が事前許可を発行することで、デバイスは基地局に許可された方法でデータを送信します。

しかし、5Gで採用されている 「グラント・フリー」という技術によって、デバイスが基地局の事前許可なしにデータを送信できるようになります。

これによって通信が混雑することを回避して、1つの基地局に多くのデバイスが同時アクセスできるようになるため、4Gでは10万デバイス/㎢だった接続が、5Gでは100万デバイス/㎢可能となり、人が大勢集まる場所での通信も快適に行うことができます。

5Gの3つの特徴

5G

5Gは、これまで実現できなかったことを可能にし、日常生活やビジネスシーンにおいて大きな変化をもたらすと考えられています。

ここからは、5Gで実現できることについてご紹介します。

VRやAR体験が進化

VRやARは現在も利用されていますが、今後さらに活用が拡大していくと予想されている分野の一つです。

VRはゴーグルやヘッドセットを使用して仮想現実を体験できる技術、ARは現実の風景にバーチャルな映像を重ね合わせて拡張現実を体験できる技術です。

現在は、ゲームなどの分野で広く活用されているVRやARですが、他にも物件の内覧、疑似旅行体験などにも利用されはじめています。

さらに、医療の分野でも人体の解剖モデルが3Dで見られるアプリや、ARの技術を利用して遠隔医療を行うなどの開発が進められています。

スポーツ観戦が多角化する

5Gを活用して、スポーツ観戦が多角化するとも言われています。

現在テレビでのスポーツ観戦は、カメラで撮影された画一的なものを見ることしかできません。たとえば野球観戦で「バッターが打つ姿を後ろから見たい!」と思っても、テレビの映像でその場面を見ることはなかなか難しいというものでした。

しかし、5Gを活用すれば複数の方向からカメラで撮影した映像をリアルタイムで処理し、さまざまな視点からスポーツ観戦を楽しむことができるため、テレビでは通常見られない位置から選手や全体を見ることができます。

自動運転の促進

5Gを活用して期待されていることの一つとして、自動運転のさらなる可能性が挙げられます。

走行中に大量のデータを送受信する必要がある自動運転車は、5Gを活用すると以下のようなことが可能になります。

    ● 無人車両を遠隔操作する
    ● 詳細な3Dマップ
    ● 事故や渋滞を予防する

4Gでは通信速度の遅延によるタイムラグが大きく、安全性を保つことが難しかった無人車両も、とっさの反応をこなせる5Gであれば本格的に運用できるようになり、無人タクシーや無人トラックなどの実用化が期待できます。

自動運転を実現させるためには、多くの車が行き交うエリアや入り組んだ住宅街などでも車両の位置を常に特定する必要があるため、詳細な3Dマップが必要となりますが、大容量のデータを高速で受信できる5Gであればそれが可能です。

また、5G通信を車同士の通信に活用することや、歩行者のデバイスとの通信によって、追突事故を減少させたり、人身事故を予防させたりすることができます。

エリア監視

スポーツ観戦と同様に、一定の位置しか移せなかった防犯カメラでは、不審者や不審物の検知が難しかったという場面でも、固定カメラで撮影された4K映像を5Gのネットワークを使用してリアルタイムに伝送することができるため、さまざまな場面での安全維持が叶います。

ドコモと三菱電機が連携し新たな監視カメラサービスの実用化を目指す取り組みも発表されており、今までの4GLTEでは実現が困難だった複数のカメラから高精細な映像データをリアルタイムで送信することが可能となります。

ストレスのないテレワーク

新型コロナウイルス感染症対策や、働き方改革の一環として取り組んでいる企業も多いテレワークですが、各家庭のインターネット回線を利用すると、テレワークの業務を効率的に行うためのツールが活用しきれないという問題点がありました。

しかし、5Gを活用することで高速、低遅延のコミュニケーション環境を実現することができ、ARやVRでの会議も可能となることから、ストレスのないテレワークが叶うといわれています。

5Gはエンジニアにどのような影響を与える?

5G

5G時代にエンジニアの環境や求められるスキルは、それ以前とは違うものとなる可能性があります。5Gの登場とともにエンジニアの未来はどのように変化していくのでしょうか?

ここからは、5Gがエンジニアに与える影響について詳しくご紹介します。

Iotスキルが求められる

5Gが普及することによって、これまでIotが無関係だった企業などでもロボットとIotを組み合わせて使用するなど、Iotは人々にとってより身近なものとなっていきます。

テクノロジーを使う人が増えることで、Iotシステムを作る側のエンジニアが不足するともされていて、経済産業省が発表した「IT人材の最新動向と将来推計に関する調査結果」によると、2030年の日本国内のITエンジニアは約79万人不足すると予測されているのです。

さまざまなデバイスを使用して通信するIotの構造は複雑なため、専門的な知識が必要とされます。その専門的な知識とともに、第三者がプログラムコードをメンテナンスできるようなわかりやすいシステムの構成力といったスキルが求められます。

ネットワークエンジニアの需要が増える

5Gの技術を普及させるためには、ネットワークを扱うネットワークエンジニアのスキルが必要不可欠です。

具体的に、以下のような理由でネットワークエンジニアの需要が増えると考えられています。

    ● 基地局の設置が進む
    ● 5G対応機器が増える

5Gの基地局を設置するためには、ネットワークエンジニアが基地局だけではなく中継設備などの増強を担う必要があります。

また、現在スマートフォンなどの機器が中心となって5G技術に対応していますが、Iotが広がっていくなかでネットワークを利用した機器が増えていきます。新たな機器が生まれることで、ネットワークエンジニアの需要が増えるとされています。

まとめ

5Gの特徴やメリット、実現できることをご紹介しましたが、参考になりましたか?

5Gによって通信速度を向上させるだけではなく、3つの特徴である高速大容量、低遅延通信、多数同時接続により、これまで不可能とされていたことを実現できるようになります。

個人の使用するデバイスだけではなく、企業が新しいサービスを展開するうえでも重要な基盤となるのが5Gです。

また、5Gが普及することによってエンジニアの需要は増え、Iotを扱うエンジニアやネットワークエンジニアの需要は高まると予想されています。

GDIでは、グローバルな視点があり、5Gの豊富な知識とスキルの高さがあるエンジニア派遣を行っています。

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