5Gの「低遅延」とは？仕組みやできることをまとめて解説
日本では2020年3月末に5Gスマホが発売され、5Gという言葉が一気に普及しました。5Gの特徴といえば「超高速・超低遅延・多数同時接続」ですが、そのひとつである「低遅延」がよく分からないという方も多いのではないでしょうか。
実は5Gの特徴である低遅延は、私たちの暮らしを豊かにするために欠かすことのできない要素なのです。本記事では低遅延に着目し、5Gの低遅延でなにができるのかを解説していきます。
Contents
5Gの特徴をおさらい
最近話題になっている5Gは「5th Generation」の略で、4Gに代わる次世代通信規格の5代目という意味です。5Gには「超高速・低遅延・多数同時接続」という3大特徴があります。まずはそれぞれの特徴について、おさらいしていきましょう。
5Gの特徴①：超高速
下り最大20Gbpsの超高速通信が実現します。4Gの通信速度は最大1Gbpsといわれていますから、5Gの通信速度は4Gの20倍です。2時間の映画をわずか3秒でダウンロードできる速度ですから、ライブ映像を高精細な8Kで視聴できたり、AIによる解析が高速になるでしょう。
5Gの特徴②：低遅延
そもそも遅延とは、通信処理が追いつかず情報が止まってしまう「タイムラグ」のことです。5Gでは0.001秒（1ms）のタイムラグにとどめる超低遅延を実現します。4Gの伝達遅延は0.01秒(10ms)だったので、5Gではt遅延時間が10分の1に短縮されました。
自動運転や遠隔医療をといった命に関わる技術を実用化するには、タイムラグがあってはなりません。そのため低遅延＝信頼の証拠となるのです。
5Gの特徴③：多数同時接続
多数同時接続とは、1度にどれだけの端末を接続できるかという指標です。5Gでは100万デバイス / 平方kmを理論値としています。4Gでは10万デバイス/平方kmでしたから、今までの10倍のデバイスが接続可能となるでしょう。スマホだけでなく、家電や工場機器などあらゆるものが接続される未来がやってきます。
4Gと5Gの遅延はどれだけ違う？
4Gから5Gになったことで、遅延時間が10分の1に短縮されると紹介しました。しかし具体的にどれくらい遅延差があるかというと分かりにくいでしょう。こちらでは4Gと5Gの遅延差を自動運転の例から解説していきます。
（参考：次世代モバイル通信「5G」で低遅延を実現）
例えば時速60kmで進む自動運転の車があったとします。この車をコンピューターが遠隔制御でブレーキをかけた場合、4Gでは1.7ｍ進んでしまうのに対し、5Gではわずか数cmにおさえることが可能です。
緊急時の1mの差は大きなものです。5Gの低遅延であれば人間が急ブレーキをかけるよりも早く自動ブレーキをかけられるでしょう。
5Gが低遅延を実現した理由
4Gと比較し大きく進化した5Gは、私たちの生活基盤として普及し始めています。5Gが低遅延を実現した理由には、２つの通信技術の発展がありました。以下でそれぞれの技術について解説していきます。
理由①：MEC（マルチアクセス・エッジ・コンピューティング）
（参考：次世代モバイル通信「5G」で低遅延を実現）
MECは、端末のそばにサーバーを複数設置して、スマホや車、ドライブレコーダーといった複数のIoT機器の通信時間を短縮させる技術です。
これまでのクラウドコンピューティングと呼ばれる通信では、端末からサーバーまでの距離が遠く、処理に時間がかかることが問題でした。
MECであれば、端末とサーバーが近くなることでタイムラグが少なくなり、複数台サーバーがあるのでトラフィック量の心配もありません。MECは5Gの低遅延を支える中心技術といえるでしょう。
理由②：無線インターフェースの改善
低遅延を実現できたもう一つの理由が「無線インターフェイスの改善」です。データを送信するときに端末と基地局の間に配置される無線インターフェイスを簡略化することで、通信時間を4Gの4分の1に短縮しました。
5Gの低遅延で実現できること
低遅延が実現することで、私たちの暮らしにどのような変化があるのでしょうか。5Gというと、スマートフォンが高速で使えるというイメージが先行しますが、実は低遅延は「自動運転」と「遠隔治療」の2分野での活用が期待されています。
低遅延で実現できること①：遠隔治療
医師がロボットを遠隔操作することで治療を受けられる「遠隔治療」は、手術中の映像を医師が確認しつつ手術ロボットを操作します。そのため映像やロボットの動きにタイムラグがあれば、命の危険を招いてしまうでしょう。5Gであればコンマ1秒のずれなく映像と動きを合わせられるので、これまでよりも多くの人命を救えるかもしれません。
低遅延で実現できること②：自動運転
先ほども紹介したように自動運転も、5G通信の低遅延が得意とする分野です。自動運転では車載カメラや、LiDARカメラ、超音波センサーを使って、車間距離や標識を認識します。1秒間に膨大なデータを処理しつつ、運転を制御するため低遅延がなければ自動運転は実現しないでしょう。自動車は安全性が第一です。5Gを使えば人力で運転するよりも安全な運転が実現できるかもしれません。
自動運転については以下で詳しく解説しています。
5Gの本領発揮は2023年から？
5G通信によって遠隔治療や自動運転が実現すれば、私たちの生活は今までよりも豊かになるのは間違いありません。しかし5G基地局の数は限定的で、残念ながら今すぐに5Gが全国で使えるということにはならないでしょう。
（参考：5Gは3段階で進化する ポテンシャル発揮は2023年から）
エリクソン･ジャパンによれば、5Gが本領発揮となるのは2023年ごろではないかと発表されています。2023年になるとサブ6とミリ波が普及し、商業での5G利用が活発になるでしょう。IoT機器も増加し、あらゆるヒトとモノがインターネットにつながるといわれています。
まとめ
通信技術の発展によって5Gの遅延速度は、4Gの10分の1となりました。その結果、空想上で考えられていた遠隔医療や自動運転は、現実のものとなり、あと数年で社会に普及するでしょう。現在5Gは、急速なスピードで基地局が設置されています。5Gが社会基盤となれば、今までになかった新しい商品やサービスが発明されるかもしれません。5Gチョイスでは5Gにまつわる最新トレンドを紹介していきますので、ぜひチェックしてください。