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フリーランスなら知っておきたい第5世代移動通信の基礎知識

そもそも第5世代移動体通信とは何か、第5世代移動体通信によってどのような世の中になるのでしょうか。2020年サービス開始に向けて世界的に検討・準備が進められている第5世代移動体通信について説明していきます。

第5世代移動体通信とは

第5世代移動体通信とは2020年にサービス提供予定の通信規格です。今後のIoTなどあらゆるモノがインターネットにつながる世の中に対応すべく非常に高い通信性能を要求する次世代の通信規格です。

具体的には現在の第4世代移動体通信である4GのLTEと比較して100倍の伝送速度、1000倍の大容量化が可能となった大容量の移動体通信サービスです。

第5世代移動体通信の特徴

2020年にスタートする第5世代移動体通信ですが、どういった特徴があるのでしょうか。ここではその特徴である各種要件について説明していきます。

高速・大容量

今スマートフォンなどの通信速度に不満を持っている人は少ないかと思います。むしろ通信速度よりも通信容量や通信料金への不満の方があるのではないでしょうか。しかし、この通信速度についてこのままでは通信量増大により速度遅延が予想されます。

通信量の増大はいったいどれくらいなのでしょうか。2020年頃からIoT機器の普及や4K/8Kなどの高画質な動画コンテンツの普及により、通信量が爆発的に増えることが予想され、現在の通信量では対応できなくなる可能性が高いです。さらに、最近ではWebなどでも動画を見かけることが非常に多くなりました。Web広告も動画コンテンツが目立っています。このように様々な場面で動画の使用が増えてきていることも通信量増大につながっています。

さらには車の自動運転技術など高速通信を要求する製品が普及することも目の前に迫っています。自動車全てがインターネットに接続するだけでも通信量は膨大に膨れ上がるでしょう。そのため、2020年の通信量は2010年の1,000倍の増加が予想されています。

そのため、第5世代移動体通信ではこのような大容量の通信時代に対応するため、20Gbps以上の通信速度を達成するように要求されています。

高速化、大容量化のための技術

高速化、大容量化するためには帯域を増やすことが有効です。道路に例えると車線を増やすということになります。そうすると大量の自動車が移動でき、また渋滞が減り移動時間も短くなります。

第4世代の3.6GHz以下の周波数帯域に加えて、第5世代では3.6〜6GHzと28GHzを利用することが検討されています。

しかし、この帯域は長い距離を飛ばすことが難しい帯域のため、複数の技術によりカバーする必要があります。ひとつは電波を特定方向へ向けて長い距離を飛ばすことや、ユーザの移動先を追いかけて電波を飛ばすなどの技術です。

こういった工夫により従来では通信への使用が難しかった帯域を使って通信の高速化を図ることが検討されています。

多接続

多接続とはどういったことでしょうか。一言で言えば、同時にたくさんの機器をつなぐことです。

多接続IoT時代について注目されていますが、遠い未来の話ではなく、もうすぐそこまで迫っています。モノとモノ同士の通信が普及すると、通信量が増えることはもちろんですが、ひとつの機器が同時に多数の機器と接続することが求められるようになります。

第5世代移動体通信では現在の10倍以上の同時接続数が要求されています。

多接続のための技術

第5世代では同時に多数の機器を接続できることが求められています。

それを実現する方法として検討されているのが、サービス毎にネットワークを区切って通信する方式です。

従来の第4世代ではあらゆる通信がひとつの道を通過させてきましたが、第5世代では通信サービス毎に仮想的に区切って通信を分離する方式を採用して、多くの機器を同時に接続し通信させることを実現しようとしています。

低遅延

コンピュータを使用していて、クリックなどの処理を実行してから反応が返ってくるまでの応答時間を遅延と言います。瞬時に反応が返っているようで数ミリ秒の遅れが発生しています。

第5世代移動体通信では1m秒が要求され、それは第4世代と比較すると10分の1の遅延速度です。

低遅延のための技術

現在様々な分野で普及しているクラウドサービスは、実行したい処理をネットワーク上のサーバで実行します。ユーザはどこかにあるサーバを意識することなく処理の結果を受け取ることができます。非常に便利なクラウドですが、サーバが遠方にあれば処理が帰ってくるまで遅延が発生します。

そこで考えられている技術として、ユーザの近くで処理を分散して実行する方式です。クラウドのように集約せず、ユーザの近くに分散してサーバーを設置して処理を実行します。ユーザに近いため、遅延がすくなくなるというものです。

まとめ

いかがでしたでしょうか。第5世代移動体通信でもたらされる世界についてまとめてみました。第5世代移動体通信によりどういった世の中になっていくのか、今までの第4世代移動体通信とどういった違いがあるのかなどを説明してきました。2020年のサービス開始にむけて是非参考にしてください。

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