5Gとは?―5Gがもたらす未来と可能性

携帯電話各社で話題にのぼっている「5G」。業界内では5Gに向けた展示会なども行われており、ニュースで取り上げられて私たち一般消費者の耳に届くことが増えました。

今回は「5G」とは何なのかを解説し、それによって携帯電話や私たちの生活はどうなっていくのかを、プロの技術者等ではない一般的なスマホユーザーの視点を織り交ぜながら特集します。

5Gとは?

「5G」の正式名称は、「第5世代移動通信システム」です。

「5G」の「5」は世代の番号を表しており、「G」はといえば「Generation(=世代)」の頭文字で、これをちぢめて「5G」。この5Gは「通信システム」なので、個別のスマホの性能などを指しているのではありません。世の中に張りめぐらされている無線通信(=移動しながらでもコードなしにできる通信)の「設備インフラ(基地局など)」が第5世代の規格に変わる、ということが今話題になっているのです。

携帯電話の無線通信は、これまで世代を重ねて性能を上げてきました。2020年現在、私たちが使っているスマートフォンの通信は「4G」、つまり第4世代にあたります。この前には「3G」、そのまた前には「2G」、最初には「1G」があったのです。

では、5Gや現在の4Gより前の世代はどのようなものだったのでしょうか。

まず、第1世代、つまり1Gは、最も古いもので70年代後半に登場しました。1Gは、アナログの無線通信でした。このころの「携帯電話」は今日の私たちが見れば「どこが『携帯』なんだ!」と吹き出すほど大きくて、リュックのように背負う形だったりしたのですが、当時は電話機からコードがなくなっただけでも画期的であり、これが今日の携帯電話の原型となっています。

それが90年代に入ると、2G=第2世代に世代交代します。2Gは、それまでアナログだった無線通信がデジタル化されました。1Gから2Gへの移行は、抜本的な変化がある、いわば革命だったのです。ここで誕生したのが「パケット通信」でした。パケット通信は、データを小分け(=パケット)にして送受信するというものでした。そういえばケータイの契約で「パケットパック」に入っていたなぁとか、「○○パケットまで無料」なのを超過して青ざめたなぁとか、そんな記憶がよみがえってくるのではないでしょうか。

そんな2Gより先は、約10年ごとに世代交代していきます。2000年代に入って登場した3Gでは、2Gの通信がさらに高速化されました。

3Gから4Gの間は、グラデーションのようにしだいに移行していきます。間に「LTE」がはさまるのです。一時期よく耳にした「LTE」とは「Long Term Evolution(=長期的な進化)」の略。このLTEがじゅうぶんに「進化」したのが4Gで、このような経緯から4Gには「LTE-Advanced」という別名があります。4Gではデータの通信に重点が置かれました。

そしてこの4Gの次が5Gとなります。5Gの通信の特長は、「高速・大容量」「低遅延」「多数接続」の3点です。要は、現在の4Gから「通信の性能がアップする」と考えればいいでしょう。

2020年現在は5Gが出る出ると話題になっていますが、ゆくゆく、今から10年後には、そのまた次の「6G」に世代交代することが予測されています。携帯電話各社やIT企業は、来る2030年代に乗り遅れまいと、早くも企画や研究に入っています。

5Gで可能になること

では、通信規格が4Gから5Gに性能アップすると、どのようなことが可能になるのでしょうか?

一般ユーザーの日常レベルでは?

まず、私たちの日常レベルでいえば、スマホのデータ通信は5Gになれば現在より快適になります。

通信速度が遅いと、たとえばYouTubeの動画が途中で止まってしまったり、ビデオ通話がなめらかに動かなかったりすることがありますよね。通信の遅さは、ゲームでもストレスになります。レースゲームのように動きが速いゲームだと、画面上の絵の動きが遅延したために自分が今どこを走っているのかが表示されず、結果として操作のタイミングを逸してしまった、なんていうことも。5Gになれば通信が高速化するので、動画やビデオ通話、データ量の重いゲームでもサクサク動くようになるでしょう。

研究開発中の未来

と、5Gによって動画やゲームが快適になるというのは、町のあちらこちらでスマホの画面を見ている一般ユーザーの日常レベルでの変化です。5Gへの移行が意味するのは、社会の「無線通信環境」が今より向上するということなので、技術者・開発者の間では現在、5Gの環境が整備されることによって可能になる、今よりデータが大きく重いサービスや製品の開発が進められています。

今のデジタル生活の延長線でいえば、遠隔で観戦できるリアルなスポーツ映像や、ビデオ通話による教室やスポーツ指導、VR(バーチャルリアリティ)を利用したエンターテインメントなど、大容量のデータを送受信するサービスの提供が予想されています。今現在の時点で、スマホでスポーツの試合を観戦するとか、ネットでヨガのクラスを受講している、などという読者もいることでしょう。5Gの通信環境により、こういった類のサービスが発展するとみられます。

とくに期待されているのが、ロボットの遠隔操作の性能向上です。4Gから性能アップした5Gの通信によってロボットのリアルタイムな操作が可能になることが見込まれ、開発が行われているのです。たとえば、コントローラーで右へと操作したのにロボットがなかなかそう動いてくれないならば、操縦者がイラッとするのみにとどまらず、建設作業や遠隔医療などでは事実上使えません。これがもし操作と同時に正確に動いてくれるなら、目覚ましい性能向上だといえます。このように、「5Gの通信環境が整う→それを前提とした機械が開発される」というステップを踏んだ先で、産業活用が視野に入っているのです。あなたの仕事によっては今後、5Gを利用したロボットが導入された、などということが起こってくるかもしれません。

ほか、IoT製品が増加することも見込まれています。

「IoT」とは「Internet of Things」の略で、インターネットに接続できる機器のことをいいます。「スマート家電」と呼ばれることもあり、たとえば最近、家電店には「ネットにつなぐとレシピをしゃべってくれる電子レンジ」などが登場していますね。IoTとはこの手の機器のことをいいます。5Gの特長には「多数接続」があるので、パソコンとスマートフォンに限らず、さまざまな機器を同時にネットに接続しておける環境ができあがります。4Gで接続できるのは1平方キロあたり6~10万台のところ、5Gでは100万台までアップするといわれています。

IoTのなかで特に目立つのが、車の自動運転です。プログラム(人工知能/AI)による車の自動運転はこれまでも開発が進められてきましたが、5Gの通信環境によってその実現が視野に入っています。

携帯3社の開発競争

では、携帯電話各社は具体的にはどのような研究開発を行っているのでしょうか? 各社のPRを確認していくことにしましょう。

NTTドコモは自社ホームページ(2020年11月7日時点、以下同じ)にて、「5Gが実現する世界」と題して

  • 全方位立体スクリーンの映像(スポーツ観戦)
  • 完全自動運転
  • 自動翻訳
  • AIパーソナルエージェント(街中のスマートフォンやセンサーなどから情報を収集・分析し、適切なタイミングで交通情報や天気予報をはじめとする情報を届ける。)

を挙げています。また企業情報では、観光イベントのライブビューイングや車いすバスケのライブ映像配信の実証実験、水中ドローンを活用した漁場の遠隔監視成功、5G端末向けのガラスアンテナの開発、といった研究や成果を発表しています。

ソフトバンクもまた「5Gが実現する世界」との題で

  • 高精細化された映像や高臨場感のある映像など
  • 危険作業などの遠隔操作、遠隔医療など
  • スマートシティ、自然環境の防災管理など

を挙げています。ソフトバンクは4Gから5Gへの移行やその展開について、基地局など4Gの資産を生かして徐々に広げる「導入期」、5Gの機能・性能を最大限に引き出すネットワーク構成となる「普及期」という概念を設け、普及期の先で「産業の変革」につながるというビジョンを提起しています。

au(KDDI)は、一般消費者向けのサービスPRに力を入れており、2020年10月には参加型イベント「バーチャル渋谷 ハロウィンフェス」を開催しました。一方で法人向けビジネス利用のPRにも余念がなく、

  • 自動運転
  • アバターとなる遠隔操作ロボット
  • 遠隔操作による無人建設機械
  • ドローンのプラットフォーム

を挙げつつ企業にパートナー提携を募っています。

くり返しますが、5G自体は「通信環境」をいいます。なので、5G関連の技術開発というのは、送受信されるデータ量が膨大だったり、自動翻訳のようにスピードがなければ実用化できないようなサービスが5Gの通信環境によって提供できるようになる、という前提に立って行われるものなのです。

5Gを始める前から計画書には6Gが!

なお、NTTドコモは2020年1月、つまり自社の5Gスタートよりも前に、「ドコモ6Gホワイトペーパー」を発表しました。このホワイトペーパーは副題を「5Gの高度化と6G」としており、3Gから4Gへの移行がLTE(Long Term Evolution)をはさむことで徐々に進められた過去をなぞるように、2020年代中に5Gの高度化がなされていき(5G evolution)、その先に次世代6Gを位置付けるビジョンを示唆しています。

日本の携帯各社には、5Gに乗り遅れた危機感があるといわれます。そのため2030年代には6Gで先陣を切れるよう、まだ5Gが始まって間もない現在から計画を進めているのです。

5Gは「携帯電話」だけではない

以上の通り、今後5Gへの移行によって、スマホのデータ通信が高速化することに加え、ビデオ通話を利用したサービスや複雑なアプリゲーム、インターネットに接続する家電、はたまた車の自動運転といった未来のシステムまで、各種メーカーが5Gの通信環境を前提としたサービスや製品を出してくるだろうと予測されています。

5Gとは新しい「通信環境」。

5Gの無線通信環境が整備されることで広がる可能性は、「携帯電話」の範囲だけにとどまらないのです。

スマートフォン機種商戦の幕開け

携帯電話の店に出向く用事といえば、なんといっても機種替えですね。あなたはこれまでにいくつの機種を乗り換えてきたでしょうか?

通信システムが新規格になれば、これまでと同様、それに対応したスマホ機種を各端末メーカーが出してきます。2020年3月にはNTTドコモ・au・ソフトバンクの5G一部開始と同時にサムスン(Galaxyシリーズ)やシャープ(Aquos)が先陣を切って5G対応機種を投入、夏にはソニー(Xperia)、富士通(arrows)、LGエレクトロニクスなどが続いて発売しました。

さらに2020年秋、Appleの新作・iPhone12が5G対応となりました。スマホ業界ではいま、5G商戦が幕を開けたのです。

といっても、急に世の中すべてが5Gにぬり替わるわけではありません。NTTドコモやソフトバンク、auなど各キャリアは5Gのためのインフラを整備しなければならず、それには資金も必要だからです。したがって、現在の4Gから5Gへは、ある日突然パチンとではなく、徐々に移行していくことになります。

以上を踏まえると、一般消費者の日常的な観点でいえば、「これから10年のうちどこかでは5G機種への機種変更がありそうだ」と頭に置いておくと、ビジョンがクリアになり後々あわてずにすむでしょう。

5Gの未来と一般スマホユーザーの実情

私は最近、カフェでごく一般的な高齢の人が5Gを話題にしているところを見かけました。ニュースなどで耳にするようになったからでしょう。町を行くごく普通の人の間でも、5Gへの関心が高まっているようです。

ただ、一般消費者にとって5Gによる変化はあるのかといえば、正直、かなり疑問の余地があります。専門の技術者が日々研究室で開発にいそしんでいる最先端ハイテク技術と、町行く一般消費者の生活風景には大きなギャップがある。携帯電話という分野を見ていて、私はしばしばそう感じています。

私は約1年前、このブログでスマホカメラの性能向上について書いた時に「iPhone X」を買って浮かれている人のエピソードを一例として紹介しました。

参考リンク:スマホカメラ超ズームレンズ解説&ガイド

iPhone XはAppleにとってiPhone10周年を記念する機種で、お祝いにふさわしい圧倒的な高性能を売りにしており、また機種の価格がとうとう10万円を超えたことで世界中を驚かせました。では、このようなハイエンドモデルを手にしたといったらどんな人なのか……というと、iPhone Xでなければできないようなことは何一つしていない、通話と家族の写真を撮るくらいで動作の速さも高速大容量のデータ通信も必要としていない、そんなライトユーザーだったのです。

スマートフォンのスペックがどんなに上がっても、それをフル活用している人はめったにいない。それが一般的なスマホユーザーの実情ではないでしょうか。

5Gは、要は通信の「性能アップ」だと言いました。私は、一般的なユーザーにとっては、YouTubeの動画を見る時快適になったとか、アプリゲームがサクサク動くようになったとか、当面はその程度の変化にとどまると見ています。5Gによって抜本的に何かが変わるといった感じではないのです。

ただこの先、現在開発が進められているさまざまなIoT製品が世に出てくるのはほぼまちがいありません。手近なところでいえば、ビデオ通話による教室などはさらに定着して不思議でないし、アプリストアのゲームコーナーで複雑なゲームの占める割合が増えていくことなども予想されます。

以上より、5Gによる未来は、高速・大容量、低遅延、多数接続という通信インフラを前提とした商品が世に出てきて、それが私たちの日常に入ってくる、という順序で形作られていくと考えられます。

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