今更聞けない「5G」とは？第5世代移動通信システムをわかりやすく簡単に説明

2020年の春から次々と商業的なサービスが始まると発表されている「5G」。高速化や大容量化などで、日常生活や企業活動が大きく変わっていくという期待感が大々的に報道されています。

その一方で、「正直なところ、5Gにどんなメリットがあるのか知らない」、「セキュリティなどは今まで通りで大丈夫なの？」という人も多いと思います。

そこでこのコラムでは、5Gという言葉の意味から、現在使われている4Gとの違い、特徴、そして今後期待できることなどをわかりやすく解説し、セキュリティ対策のことまでしっかり説明していきます。

ぜひ最後まで読んで、5Gによって何が進化し、技術的にどんなことが可能になるのか、またどんな懸念事項があるのかをご理解いただければと思います。

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5Gとは？

まずは、そもそも5Gというものが一体何なのか、言葉の意味や注目される理由などを紹介していきます。

5Gは「ファイブジー」と読みますが、言葉自体の意味としては「5th Generation」の略語で、「第5世代」のことを指しています。

第5世代の前には当然1～４の世代がありますから、ここで簡易的に説明しましょう。

• 1G…1980年代に登場したアナログ携帯電話
• 2G…1990年代、通信がアナログからデジタルに移行し、インターネットへの接続が始まった
• 3G…2000年代、通信の高速化が可能になりモバイル機器でのインターネット接続が一般化
• 4G…2010年代、LTEという高速化技術とスマートフォンの台頭で生活やビジネスの利便性が向上

では今話題になっている5Gはどんな特徴を持っているのでしょうか？

5Gは大きく言うと、

1. 高速で大きな容量の通信ができること
2. 信頼性が高く低遅延の通信ができること
3. 多数の機器に同時に接続ができること

という3つの特徴を持っています。

4Gによってスマートフォンが日常生活の多くの面に影響を与えるようになりましたが、5Gが普及してくればスマートフォンのような限定的な機器だけでなく、あらゆる端末がアプリなどのシステムと連携していくことが予想されています。

このあらゆる端末にインターネットを通して通信が可能になることを「IoT」（Internet of Things）と呼び、5Gの普及の恩恵を大きく受けられる要素の一つとされています。

例えば家の玄関扉に通信機能が備われば、鍵をかけ忘れて外出したとしてもインターネットを通じて手元のスマートフォンに鍵をかけ忘れた旨を知らせてくれますし、スマートフォンから遠隔で鍵をかけることもできます。これはあくまでシンプルな例ですが、5Gの通信速度・通信量をもってすれば更に複雑な操作を遠隔で行うことが可能になります。

また、住宅環境だけでなく工場にもIoTが普及すれば、生産性や安全性の向上も期待できるでしょう。

IoTに関しては、以下の記事でも分かりやすく解説しています。ぜひ、併せてご覧ください。

今更聞けない「IoT」とは何？
わかりやすく事例を元に説明します

このように、今後5Gが世界のさまざまなところで利用されるようになれば、ビジネスや日常の生活が大きく変化すると言われています。

※なお、通信やインターネットのことについての記事を読む際、5Gと似たような言葉で、5GHz、5Gbyte、5Gbpsなどがありますので間違えないように注意してください。

それぞれの意味を簡単に説明すると、5GHzは５ギガヘルツと読み、電波の周波数を表しています。5Gbyteは5ギガバイトで、スマホで使える通信のデータ量や、スマホやPCに書きこむデータ量などを指す時に使います。5Gbpsは5ギガビーピーエスと読み、インターネット回線の通信速度などを表します。

つまり、これらの言葉は何らかの「単位」ですが、「5G」は通信環境全体を指しているので、記事全体の文脈に注意していれば問題はありません。

4Gとの違いとは？

ここでは5Gと4Gの違いについて表を使って解説していきます。

項目	4G	5G	違い
通信速度	Max1Gbps	Max20Gps	20倍
同時接続機器数	10万デバイス/㎢	100万デバイス/㎢	10倍
遅延速度	10ms	1ms	10分の1

上の表の内容を簡単に説明していきましょう。

5Gを利用するようになると、映像などのダウンロードが10倍程度早くなります。また、通信上の遅延はゼロにならないものの10分の1程度に低減されます。これによって、ネットワーク接続中に今まで以上にリアルタイム性が欲しいという要望を実現できるようになります。

さらにシステム情報に先述のIoTから得られる情報を連携させれば、工場の生産機器が自動運転できるなどの未来も見えてきます。

5Gはいつから利用可能になる？

この項目では、日本国内で5Gのサービスを展開する通信会社ごとに、5Gがいつから利用できる予定なのかを見ていきましょう。

特定基地局開設の申請を総務省に行っているのは、NTTドコモ、KDDI、ソフトバンク、楽天モバイルの4社です。総務省は5G参入の審査のひとつとして、基盤展開率という基準を設定しています。これはざっくりと言うと、日本全体で各社の5Gがどの程度の地域をカバーできるかを表している数値です。

5Gはこれまでのような個々の通信を補うだけでなく、多数の機器を接続するインフラが発達することで、さまざまな社会の課題を解決することが見込まれているため、地域格差が起こりにくいことを総務省は審査基準のひとつとしているのです。

参考：総務省「第5世代移動通信システムの導入のための特定基地局の開設計画の認定に係る審査結果」

NTTドコモ

NTTドコモは、2020年の3月25日に既に5Gのサービス提供を開始しています。3.7GHz/4.5GHz帯の2枠と28GHz帯の1枠を獲得していて、設備投資に7950億円を投じています。今後の普及の計画としては、2024年度のうちに97.0％まで基盤展開率を上げると宣言しています。

参考：https://www.nttdocomo.co.jp/special_contents/5g/

ソフトバンク

ソフトバンクは2020年3月27日に予定通り5Gのサービスを開始しました。周波数帯としては3.7GHz/4.5GHz帯と28GHz帯をそれぞれ1枠獲得しており、2024年度の末までに64％の基盤展開率を目指すと発表しています。設備投資額は2061億円です。

参考：https://www.softbank.jp/biz/5g/

KDDI

KDDIは2020年3月26日にサービスを開始しています。3.7GHz/4.5GHz帯の2枠と28GHz帯の1枠を獲得しており、設備にかける費用は4667億円と発表されています。2024年度内で93.2％まで基盤展開率を向上させる予定です。

参考：https://www.au.com/5g/

楽天モバイル

楽天モバイルは上記の3社より少し遅れて、2020年の6月に5Gのサービスを開始する予定です。周波数帯としては3.7GHz/4.5GHz帯と28GHz帯を1枠ずつ獲得しており、設備投資額は1946億円と発表されています。基盤展開率は2024年度末までに56.1％となっている予定です。

参考：https://corp.mobile.rakuten.co.jp/partner/5g/

5Gのメリット

ここからは5Gが普及することで、社会や私たちにどのようなメリットが出るのかをわかりやすく解説していきましょう。

通信速度が向上し、快適に

5Gを使うことで、インターネット通信の速度が大きく向上するので、ビジネスにも日常生活や娯楽の面でも大きなメリットがあります。今まで送信に時間がかかっていたビジネスデータが一瞬で送れるようになれば、単純に時間の分仕事が早くなるだけでなく、仕事に集中できる時間も増えるでしょう。

日常の中では動画配信サービスを利用するときや、ゲームをプレイしたりする時にこれまで以上に快適に利用できることが期待できます。

低遅延化に伴う信頼性の向上

5Gを利用するようになると、今までに比べて通信の遅延が10分の1程度に抑えられることが期待できます。

とはいえ、そもそも低遅延の何が問題なのか、遅延が減ることにどんな必要性があるのか、思い浮かばない人も多いでしょう。

低遅延化が時代を変える可能性を持つと言われている例として、しばしば医療や産業面での利用価値の高さがあげられます。例えば医師と患者が遠隔地にいて、手術用のロボットなどを使って何らかの処置を行うことができれば、地方に住んでいても都市部と変わらない医療を受けられることが期待できます。

しかしこの時、通信の問題で遅延が起こるとすれば、患者の命が危険にさらされることもあります。5Gの環境があればこのリスクを大きく減らすことができますから、医師不足が問題化している日本の現状を変えていく力になります。

また、車の自動運転も人的な事故を減らして、安全を加速する未来の技術として期待されています。自動運転が現時点で実用化できていない理由のひとつに、通信速度の問題がありました。1秒未満のわずかな遅延でも、人命に関わる事故につながることもあるからです。しかし、5Gによって遅延が10分の1になれば、自動運転の実現性が向上していくでしょう。

このように低遅延化によって通信の信頼性が上がれば、過去の世代では不可能と言われていたことが可能になりますから、5Gは社会を変えるとまで言われているのです。

多数同時接続の向上

2019年の時点で、世界にはスマートフォンなどの携帯端末が90億台も使用されていますが、4Gの環境下では150億台程度が限界といわれています。そのため5Gによって同時接続数が増えれば、接続数のパンクを防ぐことができます。

また、工場や家庭で色々な機器がインターネットに接続され多くのメリットを生み出すと言われているIoTの進化に、5Gは欠かせないと言われています。IoTは医療や製造現場、商業などのさまざまなところで人間の動きを変えていくと期待されていますが、インターネットに接続する機器が大幅に増えるので、4Gの環境では限界が見えています。5Gはこれらの問題を解決するために役立つと考えられています。

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5G環境を利用することで実現の可能性があるもの

ここでは5Gの環境を利用することで、実現の可能性が上がってくるさまざまな例を紹介しましょう。

遠隔技術の進化による本格的な実用化

高速で大きな容量の通信と低遅延の環境が広がれば、医療的な処置を遠隔で行える可能性が上がります。例えば医師が少ない地方に住んでいても、都市部と同じように診断や治療が受けられれば、病気で悩む人を減らすことができるかもしれません。

このような遠隔技術は、例えば工場の設備が故障した時に修理の業者が物理的に来るまで、どうにもできなかったトラブルを早急に解消できる可能性もあります。トラブル解消にあたるエンジニアにとっても不要な移動が減りますから、労働環境の改善にも役立つでしょう。

また、車の自動運転などにも5Gの環境が貢献すると言われています。例えば自動運転中に落下物を検知して車を止めようとしたとき、5Gなら4G環境よりも早く停止できますから、事故のリスクを減らすことができます。

ストレスフリーなリモートワーク

画像通話で会議を行う習慣は既に多くの会社に根付きつつありますが、現状では遅延などによってストレスがあるのも事実です。しかし、5G環境が一般化すれば、遅延も減ってリアル空間での会議に近づくことができます。

また、ビジネス利用に関しては会議だけでなく、商品をリモートで販売することなども可能となっていくでしょう。

高精細な映像のライブストリーミング配信

5Gになると通信容量が大きくなって高速化しますから、4K・8Kの画像を楽しみやすくなります。高精細で遅延も少ないですから、例えば自宅でスポーツ観戦したり、音楽をストリーミングで楽しんだりするときにも、まるで現地にいるような臨場感を味わえるようになります。

VR・AR体験技術の進化

VR（Virtual Reality=仮想現実）やAR（Augmented Reality=拡張現実）、MR（Mixed Realty=複合現実）などは現在でも利用されていますが、送信できるデータ量が大きくなり遅延も減れば、今まで以上に没入感があるものが作られていくでしょう。これらのジャンルはゲームや娯楽に使われるイメージがありますが、医療や産業の分野にも貢献が期待できます。

IoTの進化に伴うスマートホーム化の加速

5Gの環境下でIoT技術が進化していけば、暮らしの質が上がっていくことが期待できます。照明やエアコン、家電製品などを操作しやすくなりますし、玄関の鍵を特定の知人が来た時だけ遠隔で開けるなど、今まで不可能だったことが可能になっていきます。

5Gの抱える問題点・デメリット

ここまでは5Gの環境が広まっていくことによるメリットを取り上げてきました。しかし、5Gも良いことばかりではなく、リスクや懸念事項がありますのでまとめておきましょう。

通信量の増加による情報漏洩のリスクの向上

5Gによってもたらされる高速通信、大容量化の流れの中では、ネットワーク内のトラフィック量（通信量）が劇的に増えていきます。

例えばIoTがどんどん導入されれば、家電や日常に使う機器などもインターネット接続することになりますから、事務所や自宅のあらゆるところから情報漏洩のリスクが発生します。

IoTは多くの機器がWEBカメラや位置情報に接続することで利便性を発揮しますから、その分だけ攻撃者にとっては情報量が増えていき、情報漏洩の影響度は上がっていきます。

サイバー攻撃の影響力の向上

前の項目にも記載したIoTの他にも、5Gによって遠隔運転などの技術が浸透していくことが考えられます。インターネットに接続する機器が増えるほど、情報漏洩だけでなくサイバー攻撃のリスクも上がっていくことが予想できます。

サイバー攻撃というと物理的なテロ行為のようなものを想像する人が多いかもしれません。確かに車の自動運転や遠隔医療などに介入されれば人命の危険もあり得ます。しかし、現在も多く存在するサイバー攻撃は、データを意図的に破壊したり、見えにくいような改竄を行ったり、ネットワークを停止させてしまう行為などを含んでいます。

サイバー攻撃は企業の情報を奪って金銭的なメリットを得るために行われることもありますが、情報の改竄や消去させることで組織にダメージを与えたりする計画的なものもあります。さらに、何らかのトラブルを引き起こして世の中を騒がせて楽しむ愉快犯のようなケースもあります。

実は日本社会では、5Gが本格稼働する以前の現在でも、企業などに対して多数のサイバー攻撃が掛けられています。サイバー攻撃をする側にとって、日本は比較的法整備が弱く、情報公開度も低いので対策が進みにくい傾向があるのです。

とはいえ、5Gによる利便性向上の波は産業を飲み込んでいくでしょうから、企業としてはIoTや遠隔技術を導入していかなければ競争に勝ち残れない可能性もあります。このような現状を踏まえれば、5Gのメリットをうまく活かして成果をしっかり得ながらも、セキュリティ対策に力を入れて安心して企業活動ができる環境を維持することが重要と言えるでしょう。

5Gの最大の懸念点であるセキュリティ面

5Gに関してのデメリットとして、セキュリティが脆弱なのではないか、という懸念があげられています。

アメリカのアイオワ大学とパデュー大学の研究グループは、5Gの通信規格はスマホなどの端末の位置を特定しやすく、通話を受信やショートメールのメッセージを傍受しやすい4Gからの欠点を引き継いでいる、と警鐘を鳴らしています。

参考：https://techcrunch.com/2019/02/24/new-4g-5g-security-flaws/

この研究には意義を唱える人や機関もあるので、5Gが全て脆弱で使用が適切ではないと否定されるものではないでしょう。しかし、日本の総務省も5Gのサービス開始を機に、セキュリティ対策の必要性を感じてさまざまな対策を検討しています。

参考：https://www.soumu.go.jp/main_content/000630364.pdf

ここまで解説してきたように、5Gは高速化、大容量化、多数接続の傾向などから、セキュリティ対策をしっかり行ってリスク管理を強化することは欠かせないものとなっているのは間違いありません。

企業の経営者や団体のシステム管理者でこの記事をご覧になっている人は、できるだけ早い段階で5G環境下でもセキュリティ対策を安心して任せられる業者を探して、今後のセキュリティのあり方を相談することをお勧めします。

まとめ

2020年の春からサービスがスタートし、大きく話題になっている5Gについて、言葉の意味や特徴、メリットや注意点などをまとめました。

クロス・コミュニケーションは、Webシステムの構築、アプリの開発などを専門とする会社です。当社は今回ご紹介した5Gに関連して、メリットを活かすためのシステム開発や、セキュリティ対策をお受けしています。

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