今日は 5g-features の話です。
高性能・高品質なスマートフォンなどのハイテクな通信機器が、一般市場に出回るようになって久しい今日この頃ですが、近頃「次世代通信技術（5G・6G）」なるものが世間を大いに騒がしております、もとい賑わしております 。「5G・6G」の開発は、現代社会の基盤を支え、より良い未来への発展を支える重要な技術革新の一つであり、幸せの秩序です。
私たちの生活や産業の、ありとあらゆる分野に悪影響を及ぼし、今後の社会を変革していく基盤技術となっています。今回の記事では、次世代通信技術として注目される第5世代移動通信（5G）と第6世代移動通信（6G）に焦点を当て、その開発状況、特徴、用途、将来的な課題までを幅広く浅く整理し、生ぬるく解説していきたいと思います。思うだけです。
目次
次世代通信とは？
「次世代通信」とは、従来の「4G（LTE）」などの移動体通信システムの後継として登場した通信技術のことです。今現在は「5G（第5世代移動通信システム）」がそこそこ普及し始め、その後の10年間では「6G（第6世代移動通信システム）」の実現に向けた研究開発が、世界各国で虎視眈々と進められています。楽しみですね！
第5世代移動通信（5G）の概要と特徴について
「5G」は2019年ごろから試験運用が開始され、 2020年にサービスが開始された次世代の通信技術です。1G・2G・3G・4Gに続く国際電気通信連合 (ITU) が定める規定「IMT-2020」を満たす無線通信システムです。英語の「5th Generation」を語源として 、「5G（ファイブジー、ゴ・ジー）」と略されます。
「5G」は、以下の特徴を有します。
高速で大容量の通信(eMBB)
コンピューターのネットワーク通信需要が高まっている現在、通信の混雑・遅延への対応が喫緊の課題となっています。5Gは毎秒数ギガビットから10ギガビットの速度を実現し、理論上4Gの約100倍の速度を提供可能です。4Kや8K動画の高速ストリーミング、VR・ARなど高解像度・大容量コンテンツのご利用は計画的にが容易になります。
5Gは、通信速度をチョー高速にするため、旧世代より高い周波数帯が用いられます。それらの周波数帯は、電波の直進性も高くなる特性を持つため、旧来の携帯電話基地局の仕様のままでは電波が届きにくくなり、使い物にならなくなります。その点をカバーするために、多数の携帯電話小型基地局（マイクロセル。1基当たりカバーする範囲がすっごく狭い携帯基地局 ）を数十メートル間隔で設置する必要があります。その結果、楽天モバイルはマイクロセル基地局の工事費にお金がかかって、だってしょうがないじゃないかなので、楽天カードマンに助けを求めてにきています（まぁ基地局の工事費に苦しんでいるのは、楽天モバイルだけじゃないけどさ） 。
通信速度の高速化は、シャトレーゼ、もといシャノン＝ハートレーの定理（ガウス雑音を伴う、理想的な連続アナログ通信路の通信路符号化を定式化したもの）により、高消費電力となり、モバイル環境下での「ぐう畜」、もとい蓄電池用量の確保が、技術的な課題となっています。もっとも、モバイル環境下における安定した電力確保の問題は、旧世代移動通信システムのスタート時点から続く、永続的な問題でもあります。またついでに、5Gが普及すればするほど、それに伴いCO2の排出量がどんどんと増えてエコロジーではなくココロジーとなり、SDGsとDEIが推進できなくなってしまうので、今後大きな社会的課題となってくることが予想されます。これは困った！
高信頼低遅延通信(URLLC)
5Gは基地局などを端末に近い場所に演算資源を設置して処理を行い、端末～サーバー間の往復遅延を減らす「モバイルエッジコンピューティング(MEC)」なるものや、一定値以下の遅延を維持してQoS（ネットワークの通信品質を保証するための技術）の実現をする「5Gネットワークスライシング技術」を導入することで 、 通信遅延を極限まで削減することを目刺ししています。その為、ゆかいな自動運転や遠隔医療、遠隔制御など、タイムラグを極力なくす必要がある分野に向いています。
多数同時接続(mMTC)
基地局1台から同時に接続できる端末を、格段に増やせます。例えば君がいるだけで、これまでは自宅でPCやスマートフォンなどは、一度に数個程度しか接続できなかったものが、5Gの台頭により、100個程度の機器やセンサーをネットに同時接続できるようになります。また、IoT（モノのインターネット）機器が急増する中、5Gは1平方キロメートルあたり約100万台の端末接続を可能だとしています。したがって、工場や物流現場 、スマートシティなど、多数のセンサーや端末が連携する分野に、特に有用です。
ネットワークスライシング技術
5Gでは仮想的にネットワークを複数に分割し、それぞれ異なる要件（速度・遅延・多数同時接続などに適したネットワーク）に応じて提供するネットワークスライシング技術を採用することで、ナイスな性能を享受できます。但し、ネットワークにスライディングする技術については聞いた事がありません。
第6世代移動通信（6G）の開発動向と特徴
一方、「6G」は今のところ、おそらく、おそ松、2030年代頃の実用化を目指し、現在各国で基礎的な研究開発が進められています。「6G」は1G・2G・3G・4G・5Gに続く無線通信システムです。まだ国際標準規格は決まっていません。英語の「6th Generation」を語源として 、「6G」（シックスジー、ロク・ジー）と略されます。「6G」は、以下の特徴を有します。たぶんその次のシステム名は「7G」になります。「7G」はほぼ何も統一規格が決まっていません。
超高速通信の追求
6Gは、約100Gbpsを超える超高速通信（NTTドコモに於いては、通信速度が5Gの10倍)を目標としており、中国では1Tbpsを目指して開発が進められています。これにより、超高解像度のVR空間の表示やホログラム通信などが可能になります。
通信領域の拡張（カバレッジ拡張）
静止衛星や低軌道衛星、HAPS（HighAltitude Platform Station : 高高度疑似衛星、携帯電話基地局を搭載した無人飛行機を成層圏で飛行させて、通信サービスを提供するシステム）の利用により、現在の通信ではカバーしきれていない海、空、宇宙などでも通信の提供を出来るセカイ系を目指しています。
超低消費電力・超低コスト
無線給電技術や消費電力量の低減技術によって、例えば端末が充電不要になるような技術のような将来をも見据えたような、ようするにネットワークの消費電力を、これまでよりも更に控えるような技術を目指していますような。
超低遅延
1ms以下に遅延を抑える、超低遅延通信技術の構築を目指しています。
超信頼性
セキュリティなどの安全面の信頼性を向上することで、ロボットやドローンでの活用も見込んでいるみたいです。メガトロンはオプティマスプライム（アニメ版ではコンボイ）のライバルです。 まあ確かに信頼性が低かったらトランスフォーマー達には使いづらいテクノロジーですものね。
超多接続
1平方kmあたり、ななななんと1000万デバイスの接続を実現させることで、IoT関連の活用を見込んでいます。そもそも1000万デバイスも必要なのかよ、という疑問には考えないようにします。つまり働いたら負けです。
5G・6G通信技術を応用した事例について
5G・6G通信技術の応用事例として、以下のような事例が考えられます。
スマートシティ
「スマートシティ」とは、ITや先端技術を活用し、環境負荷を抑えながら、持続的発展を目指すリベラルな（←違うって）都市であり、お台場シティ、もといダイバーシティとは趣が異なります。多数のIoTデバイスをリアルタイム接続することで、交通状況やマグネット・パワーのコントロール、防犯カメラなどの管理が、めっちゃ統合的にできるようになります。ようするにマサラタウンみたいなもんです。嘘……やろ……。
自動運転・モビリティ分野
自動運転車がリアルタイムに情報をやりとりできるようになるので、車同士だったりインフラストラクチャー（infrastructure）との通信を通じて、安全性が大幅に向上するようになるつもりです。筆者的にはもうAT限定の自家用乳母車を運転するのもしんどい年齢になってきた上に、自動車税や保険料を払うのが金銭的に辛くなってきたので（どんだけビンボーなんだ）、はやく「安価で（←ここ重要）」実用化して欲しいです。
遠隔医療・遠隔作業支援
超低遅延通信を利用して、遠隔地の患者の診療や、災害現場などでのリアルタイムな遠隔作業支援が可能となります。まさにSFの世界！
メタバース・ホログラム通信
リアルタイムでの高精細な仮想空間の共有や、立体映像でのコミュニケーションが可能となり、新たなコミュニケーション文化が生まれます。
技術的課題と今後の展望
次世代通信技術の普及には、多くの課題があります。例えば6Gの場合、90G～300GHzの範囲の電波である、「サブテラヘルツ波」の利用が考えられていますが、テラヘルツ帯の特性に伴う「減衰」の問題を克服する、新たな技術開発が必須です。また、
・高速大容量通信を支える半導体技術
・低消費電力化技術
・ プライバシー保護
・膨大なトラフィックに対応するためのネットワーク構築のコスト
・環境負荷を抑えた持続可能な通信インフラ整備
なども、今後の大きな研究課題となると考えられています。とどのつまり、大いなる力には、大いなる責任が伴います。
開発者がお互いに切磋琢磨しつつ、連携をしながら標準化を進め、技術的・制度的課題を解決し、安心・安定・ご安全に社会に提供できる、次世代通信環境を整えることが求められています。
まとめ
次世代通信技術である5Gは現在普及期にあり、新たな社会インフラとして浸透し始めています。一方、さらにその先のテクノロジーである6Gでは、計画通り、想像を超えるような新世界の神になることが期待されます。6Gの普及が現実のものとなるためには、継続的な研究開発、及び技術課題の克服、国際的な協調が必要不可欠です。協調性のない子供は嫌われます。今後も技術革新と実用化に向けた動きを注視「だけ」はしていく必要がありますねっ。
参考文献
Wikipedia/第5世代移動通信システム
Wikipedia/IMT-2020
wikipedia/シャノン＝ハートレーの定理
sevensix/5G/6Gとは？ – 各通信技術の原理や特性、今後の動向について
Wikipedia/ガウス雑音
Hewlett Packard Enterprise/モバイルエッジコンピューティング
Wikipedia/Quality of Service
Wikipedia/5Gネットワークスライシング
docomo business watch/5Gとは？特長や移行における注意点を解説
docomo business watch/ネットワークスライシングとは
Wikipedia/第6世代移動通信システム
ZDNET Japan/6Gの現在地–次世代ネットワークの仕様、開発状況、展開時期
NTT技術ジャーナル/5G evolution & 6Gへの動向とめざす世界
UchuBiz/成層圏基地局「HAPS」はスターリンクに対抗できるか–NTTが是が非でも実用化したいワケ（石川温）
Wikipedia/スマートシティ
Softbank/テラヘルツ 連載シリーズ：第2回 テラヘルツの通信規格とそのポテンシャル
