5Gとは|4Gとの違いと活用事例をITパスポート向けに整理
5G(第 5 世代移動通信)の 3 大特徴(高速・低遅延・多数同時接続)、4G との違い、自動運転・遠隔医療への応用をITパスポート試験向けに整理します。
5Gとは
5G(第5世代移動通信システム)は、2020年に商用化が開始された新しいモバイル通信規格です。4Gの後継として、日本ではNTTドコモ、au、ソフトバンク、楽天モバイルの4社が提供しています。5Gの最大の特徴は、高速大容量、低遅延、多数同時接続の3点です。
5G の 3 大特徴
高速大容量(eMBB)
5Gの最大通信速度は10〜20Gbpsで、これは4Gの約100倍に相当します。高画質な動画や大容量ファイルの転送が大幅に高速化され、4Kや8Kの映像配信、AR・VRなどの没入型体験が可能になります。
超低遅延(URLLC)
5Gの通信遅延は1ミリ秒以下と極めて短く、4Gの10ミリ秒と比べて格段に低減されています。この特性により、自動運転や遠隔手術などリアルタイム制御が求められる分野での活用が期待されています。
多数同時接続(mMTC)
5Gは1平方キロメートルあたり最大100万台のデバイスを同時に接続できます。これにより、IoTとはで触れられるように、多数のセンサーやデバイスを一つのネットワークで収容することが可能になります。
4G と 5G の比較
| 観点 | 4G | 5G |
|---|---|---|
| 最大速度 | 1 Gbps | 10〜20 Gbps |
| 遅延 | 10 ms | 1 ms 以下 |
| 同時接続 | 約 10 万台/km² | 約 100 万台/km² |
| 周波数帯 | サブ 6 GHz | サブ 6 + ミリ波(28 GHz) |
5G の活用事例
自動運転
車車間通信や路車間通信(V2X)において、5Gの低遅延特性が重要です。リアルタイムでの交通情報交換が可能になり、自動運転の安全性と効率性が向上します。
遠隔医療
遠隔診断や遠隔手術ロボットの操作に5Gが活用されます。高精細な映像をリアルタイムで伝送することで、医師が遠隔地からでも的確な診断や手術を行えます。
工場(スマートファクトリー)
スマートファクトリーでは、5Gを利用したロボット制御やARによる作業支援が行われます。多数のセンサーを一つのネットワークに収容することで、生産性の向上が図られます。
スマートシティ
スマートシティでは、IoTセンサーによる都市インフラの管理が行われます。監視カメラや交通管理システムを5Gで接続することで、効率的な都市運営が実現します。
エンタメ
スタジアムでの4Kや8Kの中継や、AR・VR体験が5Gによって進化します。特にメタバース・AR/VR/MRの分野では、没入感の高いコンテンツが提供可能になります。
5G の課題
5Gでは高周波数帯(ミリ波)を使用するため、障害物に弱く、多数の基地局を設置する必要があります。そのため設備コストが高くなるという課題があります。また、新しい通信方式に伴うセキュリティリスクにも注意が必要です。
ITパスポート試験での出題ポイント
ITパスポート試験では、5Gの3大特徴(高速大容量・低遅延・多数同時接続)が頻出です。また、4Gとの違いや、自動運転・遠隔医療など低遅延が必要な用途、IoTとの関係についても出題されます。
過去問の典型パターン
- 「5G の特徴に該当しないものはどれか」型
- 「低遅延が必要な用途として最も適切なものはどれか」型 → 自動運転・遠隔手術
関連用語
- IoT(IoTとは)
- Wi-Fi(Wi-Fi規格と無線セキュリティ)
- メタバース(メタバース・AR/VR/MR)
- DX(DXとは)
学習のコツ
5Gの3大特徴は「高・低・多」の頭文字で覚えましょう。4Gとの数値比較として、速度は100倍、遅延は1/10、接続数は10倍と押さえておくと便利です。特に低遅延が必要な用途として、自動運転と遠隔医療が対応づけられます。
まとめ
5G関連の問題では、3大特徴と4Gとの比較、そして具体的な用途を理解しておけば確実に得点できます。テクノロジ系を網羅的に学習したい方はテクノロジ系まとめを、本番形式で練習したい方は模擬試験をご利用ください。