5Gとは？知っておくべきすべてのこと【メリット・仕組み・速度を徹底解説】

5Gは、4Gに続く最新世代のモバイル通信技術です。これまでの各世代と同じく、オンラインに接続するデバイスが増え続ける中で、より高速かつ信頼性の高いモバイル通信を実現することを目指しています。

かつてのモバイルネットワークは、ウェブ閲覧やテキストメッセージ専用の携帯電話を支えるだけで十分でした。しかし現在では、HD動画をストリーミングするスマートフォン、データプラン付きのスマートウォッチ、常時稼働する防犯カメラ、自動運転車やインターネット接続された自動車、さらにはヘルスケアセンサーやワイヤレスのAR・VR機器など、大量の帯域幅を必要とする多様なデバイスが登場しています。

今後さらに数十億台のデバイスがインターネットに接続されるにつれ、インフラ全体がそのトラフィックに対応できることが求められます。高速な接続を支えるだけでなく、同時接続への対応や、あらゆるデバイスへの広範なカバレッジの提供も必要です。それこそが5Gの存在意義なのです。

注意：5Gを「5GE」と混同しないようにしましょう。5GEはAT&Tが使用しているマーケティング用語であり、実際には5Gではありません。同様に、5Gと5GHz Wi-Fiもまったくの別物です。

5Gがもたらすメリット

5Gには多くのメリットがあります。Groopviewの創設者兼CEOであるデルモンド・ニュートン氏は、5Gの中核的なメリットは「低遅延・広帯域・大容量」の3点に集約されると述べています。

「表面的な部分を超えて見ると、5Gの最大の恩恵は接続性にあります。より強力で信頼性の高いネットワーク接続により、人々は4Gで経験していたラグやバッファリングといった中断なしに、デジタルコンテンツを楽しみながら同時にコミュニケーションを取れるようになります。この新しいネットワーク接続の時代は、技術革新による接続・コミュニケーションの未開拓市場を生み出し、ユーザーと企業の双方に利益をもたらします」と同氏は語ります。

主なメリットをまとめると、以下の通りです。

• 動画ストリーミングやゲームプレイ時のラグ最小化
• スマートで相互接続された車両による安全な都市の実現
• オンライン上のほとんどのファイルへのほぼ瞬時のアクセス
• 処理をリモートサーバーに任せることで実現する小型デバイス
• 超高速通信を必要とする新製品・新アプリケーションの誕生
• 過疎地域における信頼性の高いインターネット接続

5Gは他の「G」とどう違うのか？

5Gは、単純に4Gの次の世代番号を冠したものです。4Gはそれ以前の古い技術を置き換えてきました。

• 1G：アナログ音声通話の導入
• 2G：デジタル音声通話の導入
• 3G：モバイルデータ通信の幕開け
• 4G：モバイルインターネット普及への道を開く

5Gはどこで利用できる？

5Gサービスがいつ利用可能になるかは、お住まいの地域で利用できる通信事業者によって異なります。

現時点で5Gは比較的限られた地域でのみ利用可能であり、誰もがそのネットワークにアクセスできるわけではありません。アメリカではVerizon、AT&T、T-Mobileなどの大手キャリアや一部の小規模事業者がすでに顧客へ提供していますが、超高速タイプの5Gは主に人口密集地が対象です。また、世界各地でも5Gネットワークを運用するキャリアが存在します。

さらに、5G対応のスマートフォンも重要な要素です。どの端末でも5Gネットワークで動作するわけではなく、市場にはすでに多数の対応デバイスが出回っており、新しく発売されるスマートフォンはほぼすべて5Gに対応しています。

5Gの最新ニュース

インターネットサービスプロバイダーやモバイルネットワーク事業者などの企業は、世界中でネットワークが展開されるにつれ、新しい5Gトライアルや発表を次々と行っています。

• 3月24日：VerizonがCradlepointの広帯域アダプターにより、5G固定無線アクセス（FWA）戦略を強化。
• 3月23日：T-MobileがディズニーおよびRed Bullと提携し、5G開発者のイノベーションを加速させる「5G Forward」を発表。

5Gは何に使われる？

スマートフォンがこれほど普及した今、答えは明白に思えるかもしれません。確かにスマートフォンはモバイル通信の主要な存在ですが、5Gネットワークの焦点はそれだけではありません。

5Gの鍵となるのは、超高速接続と最小限の遅延です。もちろんスマートフォンで動画を視聴する際にも大きなメリットですが、遅延の最小化が本当に重要になるのは、相互接続されたデバイスの未来のようなシナリオにおいてです。

一つの応用例が、AR（拡張現実）デバイスやVR（仮想現実）ヘッドセットです。これらのデバイスは膨大な帯域幅を必要とし、期待される効果を提供するために、インターネット上で可能な限り迅速に通信しなければなりません。わずかな遅延でも、仮想環境での「リアルさ」は大きく損なわれてしまいます。

同じことは、迅速な応答が求められるその他のデバイスにも当てはまります。突然の衝突を回避し、正確なターンバイターン案内を把握する必要がある自動運転車、遠隔操作されるハードウェア、リモートコントローラーに従う、あるいは学習するロボットシステムなどがその例です。

とはいえ、5Gは日常的なデバイスの接続をより快適にする道も切り開いています。ゲーム、ビデオ通話、映画のストリーミング、ファイルのダウンロード、HDや4Kメディアの共有、リアルタイムの交通情報の受信、Vlog撮影など、あらゆる場面でその恩恵を受けられます。

5Gは非常に高速であるため、モバイルデバイス専用の技術にとどまりません。固定無線アクセス（FWA）を通じて、有線の高速回線を完全に置き換える可能性さえ秘めているのです。

5Gはどのように機能する？

他の無線通信方式と同様に、5Gは電波スペクトラムを使ってデータを送受信します。しかし、私たちが慣れ親しんできた4Gとは異なり、この新しいネットワークは電波スペクトラムのより高い周波数（ミリ波）を活用することで、超高速通信を実現できます。

その一方で欠点もあります。これらの高周波数は、木や建物からの干渉を受けやすく、時には人間のような小さな物体からも影響を受けてしまうのです。そのため、都市全体にネットワークを行き渡らせるには、戦略的に配置された小型セル基地局（スモールセル）が必要になります。

ただし、すべてのモバイルネットワーク事業者が同じ方式を採用しているわけではありません。一部の企業は電波スペクトラムの低い帯域で5Gを運用しており、基地局からの電波がより広範囲に届き、壁も透過できます。ただし、そのトレードオフとして速度は相対的に低下します。

5Gの仕様：データレートとレイテンシ

モバイル通信に関わるすべてが高速化されます。データのダウンロード・アップロード速度から、同時にインターネットへ接続できるデバイスの数に至るまでです。

モバイルデータの送受信を担う5Gセルは、ダウンロード最低20Gb/s、アップロード10Gb/sの速度をサポートし、レイテンシは最短4ミリ秒まで低減できます。

ただし、ほとんどの状況では、実際の速度はそれぞれ100Mb/s（12.5MB/s）と50Mb/s（6.25MB/s）程度に落ち着き、さまざまな要因によって上下に変動します。

たとえば、1Gb/sという理想的な5G速度が得られる環境では、3GBの映画をわずか24秒でスマートフォンにダウンロードしたり、1GBの動画を8秒でYouTubeへアップロードしたりできます。

5Gは多数のデバイスを同時接続できる

少なくとも、5Gは1平方キロメートル（0.386平方マイル）あたり100万台のデバイスをサポートしなければならないと定められています。つまり、その範囲内であれば、ネットワークは100万台以上のデバイスを同時にインターネットへ接続できるのです。

このようなシナリオは想像しづらいかもしれません。世界で最も人口密度の高い都市（フィリピンのマニラやインドのムンバイなど）でも、1平方マイルあたりの人口は「わずか」7万〜11万人程度だからです。

しかし、5Gが支えるべきは一人につき一つや二つのデバイスだけではありません。全員のスマートウォッチ、エリア内のインターネット接続されたすべての車両、近隣住宅のスマートロック、ウェアラブルデバイス、そしてネットワーク接続を必要とする現在および将来のあらゆるデバイスも含まれます。

補足：2023年末までに、世界で14億の5Gネットワーク接続が予測されています。

5Gセルは、静止した状態で使うデバイスから、時速500km（310マイル）で走行する列車のような高速移動体の中で使うデバイスまで、あらゆる種類のデバイスと通信できます。

地域ごとに求められる速度は異なるため、それに応じたモバイル基地局が必要です。たとえば、車と徒歩での移動が中心の小さな都市と、高速公共交通システムを備えた大都市では、整備される基地局の構成が異なってきます。

5Gに関する詳細情報

5Gをはじめとするモバイルブロードバンド標準は、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）によって策定されています。3GPP Release 16は2020年に完了し、Release 17は2022年半ばまでに最終化される予定で、その後にRelease 18が続きます。

5G仕様についてより技術的な資料をお探しの方は、国際電気通信連合（ITU）が公開している公式文書をご参照ください。

5Gが広く普及すれば、モバイルネットワーキングにおける最後の大きな飛躍になる可能性もあります。将来的に6Gや7Gが登場するのではなく、5Gを基盤としたまま、時間とともに段階的な改善が重ねられていくかもしれません。

なお、5Gと5GHz Wi-Fiは混同しやすいのですが、両者はまったく別のものです。前者はモバイルネットワーキング技術であり、後者は一部のWi-Fiルーターで使用される周波数帯にすぎません。

よくある質問

5Gと4Gの基地局はどう違う？

5Gの基地局は4Gの基地局よりも小型で、一つのエリアをカバーするには複数の5G基地局が必要です。5G基地局は通常、ポールに取り付けられた小さな箱のような外観をしています。

Netflix視聴に必要なインターネット速度は？

動画ストリーミングに推奨される速度は、高画質（HD）で5Mbps、4Kで25Mbpsです。5Gネットワークに接続していれば、動画のストリーミングで困ることはありませんが、モバイルデータを大量に消費する点には注意が必要です。ほとんどのストリーミングサービスは、回線速度に応じて画質を自動的に調整します。

快適なインターネット速度の目安は？

推奨されるアップロード・ダウンロード速度は、インターネットで何をするかによって異なります。映画のストリーミングやオンラインゲームには、最低25Mbpsのダウンロード速度が理想的です。また、ルーターやモデムも、契約しているプランの速度に見合った性能が必要です。