Series Report

第1回
5Gサービスの実情

2019.8.30

文／津田建二

アメリカと韓国で5Gの商用サービスが始まった。日本は周回遅れ、と言う向きはあるが、これは正しい理解ではない。サービスが始まったアメリカの一部と韓国とも、現在割り当てられたサブ6GHzというLTE^*1の延長のような低い周波数では、それほど速いデータレート^*2は得られないからだ。5G通信の説明として、新聞などでは2時間の映画だと約3秒でダウンロードできる、と表現されることが多いが、実はアメリカと韓国で始まった5Gでも、このスピードはまだ全く実現できないのである。この連載では、正しい理解を目的として、第1回で5Gとは何か、その実情を伝え、第2回では5Gを実現する上で必要なテクノロジー、そして第3回ではテクノロジーに不可欠な半導体チップについて解説する。

5Gサービスの開始

2時間の映画をわずか3秒でダウンロードできるという例え話は、5Gの目標の一つである、下り20Gbpsというデータ速度の下での話だ。6GHzよりも低い周波数の5Gでは、このスピードは得られない。商用化でリードしたアメリカのベライゾン（Verizon Communications）のサービスは、28GHzという周波数の高いミリ波を使いながら最大でも1GbpsというLTE-A並みの速度に留まっている。ベライゾンのサービスは、限られた二つの都市に限定されているうえに、使える電話機はモトローラ（Motorola）のZ3機種にモジュールを追加しなければならない。

5G通信の本命は、Verizonが先頭を行く周波数が高いミリ波^*3である。ただし、ミリ波技術を商用化するには技術的に高いハードルが立ちはだかる。このため、使える電話の機種が限られている。そこでまずは、サブ6GHzの低い周波数でのサービスから商用化が始まる。ただし、2024年には19億人の加入契約数に達するだろうと、大手通信機器メーカーのエリクソン（Ericsson）は見ている（図1）。

［図1］エリクソンが予想するセルラーの世代別加入者数
出典：Ericsson

日本では、2019年9月にラグビーワールドカップが開催され、2020年8月には東京オリンピック/パラリンピックが開催される予定になっている。それに向けて5G通信サービスが始まる。近年、人々が集まるイベント会場では、スマートフォンやタブレットで感動する場面の写真や動画を撮影し、それをすぐにアップロードする傾向が強まっている（図2）。InstagramやYouTube、FacebookなどのSNS（Social Networking Service）が普及し、身近になってきたためだ。

［図2］イベントではみんながモバイル機器で写真や動画を撮影しSNSにアップする
KenSoftTH / Shutterstock.com

写真や動画のデータ量はテキストや表などに比べると圧倒的に多い。このため例えば100Mbpsのネットワークに一人で写真や動画を上げるだけなら、100Mbpsのスピードが出るが、同じことを100人がすれば、原理的には1/100の1Mbpsにスピードが落ちてしまう。しかも通信トラフィックもデータ量でいっぱいになってパンクしてしまう。だからデータレートをもっと上げて遅くならないようにしなければならないし、データ容量にも余裕を持たせなくてはいけない。

日本では2019年の4月に5Gの周波数割り当てが決まり、NTTドコモ、KDDI、ソフトバンク、楽天に与えられた（図3）。3.7GHzは上記の4社、4.5GHzはNTTドコモ、28GHzは上記4社という具合だ。外国では少し異なるが、3.5GHz、4.5GHz、28GHzといった周波数帯が有力と考えられている。各国で使える電波の周波数帯が異なるため、これからの5Gに適用できる周波数帯を3GPP（Third Generation Partnership Project）^*4の規格委員会である程度まとめ、同じような周波数帯を割り当てている。

［図3］国内の周波数割り当て状況
出典：総務省

[ 脚注 ]

*1: LTE： Long Term Evolutionの略。NTTドコモは当初3.9世代と言っていたが、世界的には4G（第4世代）と呼ばれている。3Gとの違いは、CDMA（Code Division Multiple Access）技術ではなく、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と呼ばれる新しいデジタル変調技術を使ったこと。