多接続、低遅延、高信頼も実現 太郎丸真氏

福岡大工学部教授 太郎丸 真氏
福岡大工学部教授 太郎丸 真氏
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◆5G時代の到来

 最近「5G」という言葉を新聞やテレビ、ネットで目にするようになった。これは4G(LTE-A)携帯電話の次、「第5世代」の技術規格のことだ。5Gの国際規格はほぼ固まっており、現在は実証実験が進んでいる。

 ケータイの始まり、1Gは1979年に東京で始まった「自動車電話」で、アナログの電話機能のみだった。車載電話機は小型化され「携帯電話」に。93年にはデジタル化され、メールや簡易ウェブで「ネット」ができるようになった。これが2G。そして3Gではデータ速度が100倍以上になりスマホが登場、さらに高速化され4Gに至る。「ケータイ」はもはや電話ではなく「モバイル端末」だ。

 5Gでは何が向上するのか。「高速化」以外にも重要な要素が三つある。それは「多接続」「低遅延」「高信頼」。これらはIoTに必要だ。IoTとは様々(さまざま)な装置、車両、メーターやセンサーなどが直接ネットにつながることで、車の自動運転や建設機械の遠隔操縦、遠隔手術、農業のIT化などへの応用が期待される。

 「多接続」は1基地局で同時通信可能な端末数の向上である。5Gではスマホに加え多数のIoT機器もつながるからだ。次に「低遅延」だが、2G以降、音声やデータが通信相手に届くまでの所要時間が長くなった。この遅延は0・1秒弱だが、遠隔操作や自動運転などで支障となる。高速になって遅れる? 電波の速さはアナログもデジタルも同じだが、デジタル方式はデータの並び替えや情報の圧縮、データが誤った時の訂正・再送などに時間がかかる。これらは高信頼通信のためには省けない。物流に例えると、トラックの性能アップと台数増で一日の輸送量は増えるが、積み替えと検品で余計に時間がかかるようなものだ。5Gではこうした処理を改善した低遅延モードが用意され、IoTの基幹インフラとして期待されている。そして「高速化」には、より高い周波数の電波と多素子アンテナのビーム制御を用いる。人が多く集まり通信が集中するエリアでは速度低下が起きるが、これで改善され快適なネット環境となるだろう。

 日本では2020年の5Gサービス開始を目指している。ただしこれら全ての性能を同時に満たすのではなく、高速通信のサービスから順次提供される予定である。

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 太郎丸 真(たろうまる・まこと)福岡大工学部教授 1962年生まれ、福岡市出身。東工大大学院修士課程修了。九州松下電器勤務の間、九工大大学院博士課程修了。専門は無線通信工学。

=2019/02/17付 西日本新聞朝刊=

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