1G〜4Gまでのモバイル通信の歴史

1G:アナログ携帯電話

日本初の携帯電話は「バブリー!」のギャグで大ブレイクした平野ノラが肩から提げているバッグのような「ショルダーフォン」だ。重量は約3kg。もちろん通話機能のみで、通信料も非常に高く、ビジネスユースがメインでした。

2G:デジタル化

1993年に2Gが登場。ネット通信やメールの接続が可能となった。通信料も大幅に下がり、一般家庭にも広まった。モバイル端末専用サイトが流行し、テキストメインだが気軽に閲覧できるようになりました。

3G:高速データ通信

2Gまでは各国地域によってバラバラの通信方式でしたが、3Gは国際規格。通話品質も向上、データ通信高速化が進み、動画やPCサイトの閲覧がストレスなくできるようになりました。

4G:スマートフォン用通信

3Gよりさらに大容量・高速化通信が進んだのが4Gです。人口カバー率もほぼ100%で、グッと繋がりやすくなりました。スマートフォンが爆発的に広まり、外での通信があたりまえとなりました。サブスクリプションサービスや動画閲覧サービスが一気に普及することになりました。

UQモバイルで利用できるようになる5Gとは

「5G(Fifth Generation、第5世代移動通信システム)」は、2020年から実用化が検討されている次世代通信システムです。

2020年代にはあらゆるモノがネットワークにつながる「IoT」が主流になる時代が来ると言われており、その上で必要不可欠な通信技術として、5Gへの期待が高まっています。

5Gには、「高速大容量」、「低遅延」、「多接続」という3つの主な特徴があります。

高速大容量

最大で20Gbps(ギガ・ビット毎秒)もの通信速度を実現する「高速大容量通信」です。

現在国内で主流となっている4G(LTE)の0.1 Gbps~1Gbpsと比較すると、通信速度は最低でも20倍に跳ね上がります。そのため、インターネットの閲覧や4K、8Kなどの超高画質な動画が現在よりも快適に利用できるようになります。

低遅延

「ネットワーク遅延」が1000分の1秒以下と非常に小さく、遠距離通信でもずれが生じにくい「低遅延」です。

Skypeなどでインターネットを介してビデオ通話をしたとき、会話がずれているように感じることがありますが、これは、自分の言葉が相手に遅れて届き、相手の返答も遅れて自分に返ってくるために生じる現象です。

ところが5Gではこの遅延の短縮が可能になるため、「遠隔医療」や「自動運転」など、精密な動作が求められる分野での活用が期待されています。

UQモバイルの5G(第5世代移動通信システム)は飛躍的な性能アップ

2020年代の情報社会では、移動通信のトラヒック量は2010年と比較して1,000倍以上に増大すると予測されています。

5Gは、このような爆発的なトラヒックの増大に耐えうるネットワークシステムの大容量化を、できるだけ低コスト・省消費電力で実現することを目標としています。

さらに、さまざまな未来のアプリケーションに応えるため、10Gbpsを超えるような超高速データレートやさらなる低遅延化、超多数の端末接続のサポートといった幅広い要求条件を考慮した研究開発を進めています。

UQモバイルの5G技術コンセプト

5Gがめざす飛躍的な性能アップを実現するためには、複数の技術アプローチを相互補完的に導入し、それらによる高度化が必要となります。

特に、電波の波長が短く、遠くに飛ばない高い周波数帯は、高速・大容量化に必要な広い周波数帯域幅の確保には適しているものの、通信の安定性確保が困難であり、従来では移動通信に適さないものとされてきました。

UQモバイル(au)の考える“5G技術コンセプト”では、このような高い周波数帯を従来の低い周波数帯と組み合わせて用いることにより、通信の安定性を確保しつつ、100倍の高速化、1,000倍の大容量化を実現することをめざしています。

5Gでは通信速度が10Gbpsに

5Gでは、通信速度を10Gbps程度に引き上げる方向で検討されています。

採用される技術や詳細は策定中だが、通信速度を向上するためには800MHz~1GHzの帯域幅が必要で、現在の4G(最大3.5GHz程度)よりも高い周波数帯の電波を用いるのは確実だ。ほかにも、高い周波数の電波を低消費電力で確実に届けるアンテナおよび伝送技術、Wi-Fiなど他の伝送経路も活用するソフトウェア技術など、多角的な技術検討がなされています。

また、5GではIoT時代を見据え、「多接続性」や「低遅延」の実現も大きなテーマ。IoT時代には、身のまわりのデバイスに加え、目に見えないセンサー等も含めると、数兆個の機器がインターネットに接続すると考えられ、ひとつのセル(アクセスポイント)が扱える機器のキャパシティも増やす必要があります。

また、自動運転カー、遠隔手術、触覚フィードバックといった分野では、通信に遅延があると使い物にならない。機器間同士で数ミリ秒以内の低遅延性が求められる。4Gで10ms(0.01秒)程度だった無線区間の遅延を、5Gでは1ms(0.001秒)と1/10まで短縮する方向で検討されています。