こんにちは。
アサノパパです。
今回は今話題の5G関連の話をしたいと思います。
5Gの概要について
5Gの開始時期
プレリリースは、2019年9月に実施済。
ラグビーワールドカップに合わせてdocomoよりプレリリースが行われています。
これは5Gのうち一部の機能を実装したデバイスを一部の会場で貸し出し、ラグビーの試合を観客目線だったり審判目線だったりと多視点で切り替えて見えるようにしたと聞いています。
本リリースは通信キャリアによって開始時期が多少ずれていますが、2020年春とされています。
なお5Gより通信キャリアは楽天が加わり、docomo、au、ソフトバンク、楽天の4社となりますね。
5Gまでの歴史
GはGenerationの略。通信技術の大きな進歩があると1G⇒2Gと世代をインクリメントし、それに伴い私たちの生活が豊かになっています。
1Gで移動電話。
2Gで携帯電話でのメール。
3Gで携帯電話でのインターネット。
4Gで動画、スマホの普及。
5Gで8K動画の普及。
5Gの特徴をそれなりに詳しく
5Gの特徴は大きく分けて3つ。
・低遅延通信
・同時多接続通信
大容量通信
まず、大容量通信について説明します。
5Gの速度としては最大20GBpsであり、4Gの1GBpsの20倍となります。
これは2時間の映画動画を3秒でダウンロードできるとよく聞きますね。
大容量通信は20GHz以上の高周波数帯によるビームフォーミングという技術を用いています。
高周波数帯を用いることで大容量の情報が送れますが、その分電波が減衰しやすいという特徴を持ちます。
従来の技術では電波が減衰して受信アンテナまで届かないため公共電波において高周波数帯を用いることはできなかったのですが、ビームフォーミングという技術が発明され5Gよりこれが現実となります。
ビームフォーミングとは、指向性アンテナを100個以上配列し、Massive MIMO通信により電波のビームを形成し一度に大きな電波を送る技術になります。
指向性とは電波を送信する向きです。無指向性とは送信アンテナから360°電波を送信しますが、指向性をもつというと例えば30°～60°の範囲に絞り電波を送ることになります。
指向性をもつことで、特定ユーザのみ強い電波を送ることが可能となります。
またMassive MIMO通信についてですが、まずMIMOとは”マイモ”だったり”ミモ”と呼びますが「multiple-input and multiple-output」の略です。
要は複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを持つ通信形態を指します。
単純に1×1アンテナの通信よりもアンテナが多い分、通信容量が大きくなりノイズに強くなります。
ちなみにMIMOという技術は4Gでも使われていました。
4Gでは2×2等のMIMO通信が行われていましたが、5Gでは”Massive”(意味：巨大な)が付くことでもっと多数のアンテナによる通信形態に変わります。
以上より、100以上の指向性アンテナで、強い電波を受信アンテナに向けて飛ばすという技術により5Gは大容量通信を実現します。
ちなみに、高周波数帯だけでの通信では完全に減衰を避けられないらしく、従来のLTE通信も併用して行うみたいです。
低遅延通信
次に低遅延通信です。
5Gの遅延時間は1msと言われています。ちなみに4Gは10ms程度です。
この差は人間の感覚からしたらわからんやん！って声が聞こえますが、侮ることなかれ。
例えば5Gの応用分野である自動運転技術で考えたときにこの差は大きくなります。
高速道路における自動運転ではブレーキ等の動作をいかに早く反応するが大切になりますが、この9msの差がブレーキの踏み遅れに繋がり、その遅れによって自動車の進んでしまう距離はそれなりに大きいとのこと。
その距離の差が安全面で考えると非常に重要な要素となるようです。
この低遅延通信を支える大きな技術としてエッジコンピューティングがあります。
エッジコンピューティングとは、各ローカルネットワーク内にサーバーを新設し、そのサーバー内にて情報の集約・解析を行うという技術です。
これまでは世界のどこかにクラウドという考え方のサーバーが置かれていました。
各情報はそのクラウドサーバに集約され、解析を行いまた各コンピュータに解析結果を戻すということをしていました。
クラウドにおけるデメリットの一つとして、各コンピュータからクラウドまでのルーティング計算と通信に要する時間がかかり、通信の遅延が発生するという問題が挙げられます。
ルーティングとは、通信相手のサーバに辿り着くまでの通信経路を算出する技術です。
単純に通信経路を計算するだけではなく、世界中の無数にあるネットワークをいくつも介しながら情報を送信するため、それなりに時間がかかるんです。
これが5Gになることで、クラウドサーバ相当のものが各ローカルネットワークに置かれるため、この遅延はかなり抑えられることになります。
多接続通信
最後に多接続通信ですが、5Gでは1キロ平方メートルあたり100万個のユーザの同時接続が可能となります。
ちなみに4Gでは1キロ平方メートルあたり3万個の同時接続が可能です。
1キロ平方メートルあたり3万ユーザなんて、何か大きなイベントがあれば3万ユーザなんて軽く集まってしまいます。
5Gではこれが大きく改善されます。
この同時多接続のしくみとしては、電波基地局の違いによるものが大きいです。
これまでの基地局は携帯電話とスマホ両方に対応するように作られているため、古い技術に引っ張られ同時接続数が少なくなっています。
これに対して5Gを用いる際は全て基地局を新設しますが、新しい技術のみを考慮し基地局が作られるため同時多接続数が多くなります。
5Gのデメリット
5Gにもデメリットはありますので、この点も参考として紹介します。
デメリットは以下です。
・基地局の設立にかかるコストが膨大
・電波の人体影響が懸念される
一つ目のコストは上にも書いた通り、5Gで使う電波はこれまでの基地局では使えず、新設する必要があります。
その基地数は各キャリアごとに1万以上となっており、その費用は莫大なものです。
その費用の回収にはユーザから徴収することになります。
例えば、アメリカではすでに5G通信が実現化されていますが、ある通信キャリアでは、5GプランにするとこれまでのLTE通信における毎月の通信料にプラス10ドルとのことです。
日本ではユーザ密度が異なるため一概に同じと言えませんが、何かの料金に加算されることは確実だと考えます。
二つ目のデメリットとして、電波の人体影響が懸念されます。
電波は電力が大きくなると電波の照射先に熱を発生させます。
例えば、電子レンジも電波を用いていますが、単純に電子レンジの方が携帯電話に比べ電波の電力は格段に大きく、それにより電子レンジはものを温めることができるのです。
5Gの電波は4Gまでの電力より大きくなっています。
上述の通り高い高周波数帯を用いているため、より強力な電波を送る必要があるのです。
電子レンジほどとまではいきませんが、5Gにおける電波の人体照射による悪影響が懸念されています。
5Gによる新しいビジネスチャンス
5Gによって新しいビジネスを始めるチャンスとなります。
今回は軽く紹介し、詳細は別記事にて書こうと思います。
まずこれまでの動画市場が拡大されます。
4GにてYouTube市場が大きくなりましたが、5Gにより4K・8K動画がより普及し、動画市場はより拡大するでしょう。
もう既にYouTuberとして出遅れていると思う人が多いと思いますが、私はまだまだこれからだと思います。
また、動画市場のユーザとしてはこれまでのパソコンや携帯電話のみを対象とするのではなく、IoTの普及に伴い様々な家電や高速道路から見える広告ディスプレイ、また飲食店のタブレット等、動画を提供する対象も増えていく可能性があります。
さらに5Gによりリアルタイムでの遠隔操作行われ、様々な業種に応用できます。
例えば、医療の過疎化が問題視されていますが、この遠隔操作を行えば都会の大病院の有名医師が遠隔操作で地方病院の患者の手術を行うことも可能となると言われています。
この遠隔操作は遠隔地に出向く時間と費用が大きく問題視されている様々なジャンルに応用されるでしょう。
最後に、ローカル５Gという技術があります。
ローカル５Gとは今のWiFiネットワークを5Gの通信ネットワークに置き換えようという話です。
実はWiFiも5Gと遜色ないくらい通信速度が上がってきていますが、ローカル5GがWiFiに対して有利な点は低遅延通信にあります。
応用の具体例としては、企業の工場のネットワークをWiFiから５Gに置き換えるという話があります。
この場合のメリットとしては、エッジコンピューティングを行うため、社内だけで情報の管理を行うことができ機密情報の外部流出を防ぐことができ、また、素早く流れる工場ラインの異常を遅延無く操作したい場合に低遅延の5G通信が有利になります。
最後に
最後までご覧いただきありがとうございます。
今回は5G通信の概要とそれがビジネスにどう応用されるかを記事にさせていただきました。
今は5Gの実用化が目の前に迫っていますが、各企業はこの5Gの技術を用いてどうやって自分たちの製品に付加価値を付けようかで迷っているみたいですね。
先月、5Gの展示会に参加してきましたが、5Gの技術ばかり先行していて、どうビジネスに繋げるかの検討が遅れている感じを受けました。
この5Gに関して、皆さんにも関するビジネスチャンスは必ずありますので、是非興味を持って動向を伺っていきましょう。
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