5G（5G: ファイブジー）

2025年10月17日

5G（5G: ファイブジー）

英語表記: 5G

概要

5Gとは、第5世代移動通信システム（5th Generation Mobile Communication System）を指します。これは、従来の4G（LTE）と比較して、「通信速度と帯域」を劇的に向上させ、モバイルネットワークにおける「回線種別と速度」の新たな定義を確立した技術です。私たちが日々扱う「情報の単位（ビット）」を、これまでよりも遥かに速く、大量に伝送することを可能にし、社会のデジタル化を支える基盤となっています。単なる高速化に留まらず、超低遅延や多数同時接続といった新たな特性を持つことで、産業や社会インフラに変革をもたらす重要な「回線種別」として位置づけられています。

詳細解説

5Gがなぜこの階層構造（情報の単位 → 通信速度と帯域 → 回線種別と速度）において重要なのかというと、それは5Gが従来の通信技術の限界を打破し、「ビット」を扱う能力を根本から変えたからです。5Gの設計思想は、単に速くするだけでなく、多様な種類の情報（ビット）を、それぞれの用途に最適な品質で運ぶことにあります。

5Gが実現する3つの主要な価値

5Gは、以下の3つの主要な特徴を備えることで、私たちが扱うデータ（ビット）の処理方法を一新しました。これらの特徴は、通信の「速度」と「帯域」の限界を広げるものです。

超高速 (eMBB: enhanced Mobile BroadBand): ピーク時で10Gbps以上の通信速度を目指します。これは、大容量データ（ギガバイト単位の動画やファイル）を瞬時にダウンロードできることを意味し、「情報の単位」である大量のビットを短時間で転送する能力が飛躍的に向上しました。これにより、高精細なVRやARといった、膨大な「帯域」を要求するサービスが現実のものとなりました。
超低遅延 (URLLC: Ultra-Reliable and Low Latency Communications): 遅延を1ミリ秒程度まで抑えます。通信の遅延は、情報のやり取りにおいて非常に重要な要素です。この超低遅延性は、リアルタイム性が求められる遠隔医療や自動運転といった分野で、信頼性の高い「回線種別」として利用される鍵となります。
多数同時接続 (mMTC: massive Machine Type Communications): 1平方キロメートルあたり100万台以上のデバイスを同時に接続できます。これはIoT（Internet of Things）機器の爆発的な増加に対応するために不可欠であり、膨大な数のセンサーから発生する小さな「ビット」のデータを効率よくさばく能力を指します。

速度向上の技術的な仕組みと帯域の拡張

5Gが「通信速度と帯域」を拡張できた背景には、主に以下の技術的な革新があり、これらが「情報の単位」の伝送効率を向上させています。

1. 高周波数帯（ミリ波）の利用

従来の4Gが主に利用していた周波数帯に加え、5Gではより高い周波数帯、特に「ミリ波（mmWave）」と呼ばれる28GHz帯や39GHz帯といった非常に広い帯域を利用します。一般的に、周波数が高くなると利用できる「帯域幅」が大幅に広くなります。これは、情報を運ぶパイプが太くなることを意味します。この太いパイプのおかげで、大量の「ビット」を一度に流すことができるため、結果として「通信速度」が飛躍的に向上するのです。ただし、高周波数の電波は障害物に弱いため、基地局の緻密な配置が必要になります。

2. Massive MIMO（マッシブ・マイモ）

Massive MIMOは、基地局に数百個ものアンテナ素子を搭載し、複数のユーザーに対して同時に、かつ個別に電波のビームを形成（ビームフォーミング）して送信する技術です。これにより、限られた周波数資源の中で、効率的かつ集中的に「ビット」を送り届けることが可能となり、実質的な「回線種別速度」が向上します。これは、多くのユーザーが同時に高速通信を享受するために欠かせない技術であり、「通信速度と帯域」の効率的な利用を実現しています。