ビジネスシーンでの活用は？

5G必須の用途はどれだけあるのか？　実証実験から見えてきた可能性

技術面での期待値が高い5Gだが、具体的に何ができるようになるのかは、一般的にあまり知られていない。5Gならではの応用事例や、ビジネスシーンで活用する可能性などについて紹介する。

公開 2019年02月19日 05時00分

[TechTargetジャパン]

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　2020年に国内で商用利用が始まる見込みの5G（第5世代移動通信システム）は、単にLTE（Long Term Evolution）など4G（第4世代移動通信システム）までの移動通信システムの延長線上にあるわけではなさそうだ。5Gは目標とするデータ伝送速度が下り、上りともGbps級になる他、低遅延や多数同時接続という特徴がある。

　注意すべきなのは、5Gでは基地局当たりのカバーエリア（通信可能な範囲）が、4G以前よりも狭くなる可能性がある点だ。電波は周波数が高くなると、遠くまで届きにくくなる性質がある。国内では5Gの周波数帯は、3.6GHz帯以上の周波数帯が中心となるとみられる。これは4G以前が主に利用してきた3.6GHz帯以下と比べて電波の到達距離が短くなりやすい。

　こうした点を踏まえると、4G以前の移動通信システムで既存の用途をカバーしつつ、5Gでは端末と基地局との距離がなるべく近くなるような特殊な用途を実現するというすみ分けが、当面の現実的な方向性だと考えられる。ここでは、2019年1月に開催された「5G国際シンポジウム2019」の内容を基に、携帯電話事業者やその協力会社などが実施している実証実験を例にして5Gの用途を紹介する。中心的に取り上げるのは、特に4G以前では実現が難しかった、5Gならではの用途だ。

超高速を生かしたケース

図1　4Kカメラで撮影した映像をスクリーンで同時再生（出典：KDDI説明資料）

　5Gの高速なデータ伝送速度という特徴を生かしやすい代表的な用途は、大容量の映像配信だ。KDDIは、5Gのアップリンク（上り：端末から基地局へのデータ伝送）の高速性に注目した。ゴルフトーナメントの最終18番ホールの模様を、フレームレート（単位時間当たりのフレーム数）が毎秒120フレームの4K（4000×2000ピクセル前後の解像度）映像で撮影。他ホールや18番ホールのグリーン（芝生）近くに設置したスクリーンで、即時再生する仕組みを構築した（図1）。フレームレートが一般的な4K映像で採用されている毎秒60フレームの倍となるため、スローモーションの再生が滑らかになる。

　4Kカメラから基地局までの上りのデータ伝送速度は、放送品質を確保するために200Mbps程度を確保した。例えばLTEでは上りの伝送速度が最大でも数十Mbps程度であるため、今回の仕組みで活用するのは難しい。「このような大容量のデータ伝送が求められる用途は、従来の無線システムでは時間をかけて伝送するか、いったんデータを蓄積して再生するしかなかった」（KDDI）

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5Gの基礎知識

図2　移動オフィスの担当者はヘッドマウントディスプレイを装着して参加（出典：NTTドコモ製作映像）

　あらゆる業種や職種で必要になるわけではないが、5Gの高速さがあれば、外出中の従業員でも数百MB級の大容量ファイルをスムーズに送受信できる。NTTドコモは従来のビデオ会議システムを使ったリモートワークの考え方に、移動オフィスと大容量動画の共有という2要素を追加した仕組みを構築した。5Gの基地局を自動車に積んだ移動オフィスと、東京都と徳島県の光回線を使ったオフィスの3拠点をテレビ会議で接続（図2）。容量300MB級のプロモーション動画を会議の中で編集し、ファイルの受け渡しを拠点間で滞りなく完了できることを実証した。

　現在は新幹線をはじめ、一部の電車内でも無線LANの利用が可能になっているが、ビジネスで利用するには通信速度が遅いと感じる人が少なくないだろう。電車の線路沿いに5Gの基地局を設置すれば、移動中でもオフィスにいるときと同様に大容量ファイルのやりとりが実現できる可能性がある。NTTドコモは東武鉄道との協力で線路沿いに5G基地局を設置し、時速90キロほどで通過する電車内の端末にデータ伝送（下り）する実証実験を実施した。28GHzの周波数帯を利用した場合で、データ伝送速度は平均1Gbps程度だった。

超低遅延を生かす

　自動運転や機械の無人操作に移動通信システムを利用する場合、データ伝送の遅れが重大な事故につながりかねない。5Gの超低遅延の特性を生かすことで、こうした用途も安全に実現できる可能性が高まる。その具体例が、ソフトバンクが実施しているトラックの隊列走行の実証実験だ。3台のトラックを5Gで接続し、有人の先頭車両を2台の無人トラックが自動運転で追い掛ける仕組みだ。

図3　カーブ時の隊列走行を実現した（出典：ソフトバンク製作映像）

　トラック間の車間距離を縮めるほど、トラックの間に関係のない車両が割り込んでくる危険性を減少させられる。車間距離を縮めるためには、空走距離（車両停止の判断からブレーキが利き始めるまでの走行距離）を縮めることが必要になる。そこで重要な役割を果たすのが、低遅延という5Gの特徴だ。5Gの場合、データ伝送の遅延が目標値の約1ミリ秒だとすれば、先頭車両がブレーキをかけてから後続車両のブレーキが利き始めるまでの空走距離は、2.2センチ程度で済むと同社は説明する。LTEで同様の仕組みを実現した場合、遅延が目標値の約100ミリ秒だと、2.2メートル程度もの空走距離が発生してしまう。

　医療や建設現場における機器の遠隔操作など、わずかな操作の遅れが重大な影響を及ぼす他のケースにも、5Gの低遅延という特徴が生きる。KDDIは土砂災害の復旧を想定した、建設機械の遠隔操作の実証実験を実施した。無人の建設機械に4台のカメラを搭載し、5Gを介して250メートル離れたリモートの操作室から操縦する。KDDIの実証実験では、建設機械を人間が操縦した場合に比べて、34％程度時間がかかったものの、予定していた作業を完了させることができたという。

多数同時接続

　5Gの多数同時接続の特性が生きるのは、スマートシティーやスマート工場、スマートオフィスといった、多数の機器や装置がネットワークに接続するIoT（モノのインターネット）環境だ。ネットワークに接続する大半のIoT機器はデータ測定のためのセンサー類だといわれる。センサーにおけるデータの送受信は一般的に数十KB程度のデータ容量で済むため、この場合の課題は容量や速度よりは、いかに多くの機器を効率良く接続できるかが課題になる。NICT（情報通信研究機構）の実験では、1台の5G基地局で約2万台の端末を収容可能という結果も出ており、5Gは重要なIoTインフラとして期待できる。

　ソフトバンクグループ傘下のWireless City Planningが、オフィスや高速道路で5Gを活用する実証実験を開始している。高速道路における建材の傾きや伸縮、オフィスの気温、人の心拍数といったさまざまなデータを効率良く収集し、活用するための仕組み作りを目指す。

　5Gの応用事例としては、他にも医療や教育現場、エンターテインメント、観光における活用が計画されている。2020年のサービス開始時にどれだけの用途がサービスとして実現するかに注目が集まる。

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この記事の著者

遠藤文康

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