5Gをよく理解する
5個のキーワード

5個のキーワードから
5Gの特徴を学ぶ

 5G(第5世代移動通信システム)では、1つのネットワーク上で複数の要件を満たすために仮想化技術をフル活用する。公衆網としての利用の他、ユーザーの敷地内や建物内で「自営網」として使うことができる―。5Gの特徴を理解するための5個のキーワードをピックアップして解説する。

キーワード1
ミリ波

 ミリ波とは、波長が1~10mm、周波数が30G~300GHzの電波の呼称。5Gでは、歴代の移動通信システムで初めてミリ波を活用する。4Gまでは、数百MHz~3GHz程度の周波数帯が利用されてきたが、これらの周波数帯では周波数を新たに割り当てるのが難しい。このため、5Gでは準ミリ波(20G~30GHz)からミリ波も活用することになった。数百MHz幅という広い帯域を活用できることから、「超高速」「超低遅延」「多数同時接続」という5Gの要件を満たすことができる。

 ミリ波の特徴は直進性が高く、空間伝搬での減衰が大きいこと。このため、1台の基地局がカバーするエリア(セル半径)が小さくなるほか、建物など障害物によって遮蔽されやすく、降雨時に減衰を受けやすい。このため、ミリ波の活用においては、複数のアンテナ素子や自動追尾アンテナなど、これらのデメリットを克服するための技術が数多く採用されている。

 ミリ波採用の背景には、半導体技術の進化がある。ミリ波向け高周波回路の製造プロセスとしてはSiGe(シリコンゲルマニウム)が一般的だったが、カメラの撮像素子にも使われる低コストのCMOSプロセスを使うことができるようになったことから、実用化が開けてきたと言える。

キーワード2
ネットワークスライシング

 ネットワークスライシングとは、ネットワークシステムを構築する「無線ネットワーク」「有線ネットワーク」「コンピューティング・リソース」をそれぞれ仮想化し、用途に応じて構成要素を動的に組み替える考え方である。ネットワークシステム全体のリソースを「スライス」するように分割し、それを組み合わせることから名付けられた。

 5Gネットワークでは、「低遅延かつ高信頼性」「低速かつ大量接続」といった異なる要件を持った複数のサービスが混在する。ネットワークスライシングにおいては、物理的には同一のネットワーク上で複数の「仮想ネットワーク」を構築することによって、こうした複数の要件を満たすことができる。

 ネットワークスライシングにより、通信事業者はネットワークリソースの利用効率を高められ、ユーザーには安価な通信サービスを受けられる期待がある。