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1,000億規模の接続数•1ミリ秒の超低遅延•10Gbpsの通信速度


今日の無線ネットワークによって、人々のコミュニケーションや情報アクセスの手段は大きな変化を遂げようとしています。ユビキタスなネットワーク・アクセスも、通信産業の変革を後押ししています。近い将来には、無線アクセスが主な通信方式となっていくでしょう。5Gの無線技術は、フレキシブルで高い信頼性と安全性を有する無線ネットワークを通じ、あらゆるアプリケーション、サービス、モノをつなげます。こうして、すべてをつなげるモバイル・インターネットの時代が幕を開けるのです。

モバイル・インターネットによってすべてをつなぐには、これまでにない接続規模というニーズを満たしたネットワークが必要になります。パフォーマンスという角度から考えると、そのニーズは速度、遅延、接続数という3つに分けられます。この3つの新たなニーズによって、5Gは新たな課題に直面することになるでしょう。

1. 接続数:4Gでも各セルの接続数は数千ほど確保できますが、“あらゆるものがつながった”世界”のIoTのニーズに応えることはできません。5G環境では1km²あたりの接続数が100万に達し、その接続数は指数関数的に増えていきます。

2. ネットワークの遅延:4Gの遅延は50ミリ秒未満で、3Gの約半分ですが、自動運転などに活用するにはさらなる低遅延化が求められます。

3. 通信速度:消費者の速度に対する要求は、とどまることを知りません。4Gでは3Gの10倍となる速度を実現しましたが、VRなど没入型の体験が動画規格の主流になれば、4Gでは市場の動画コンテンツに求められるニーズを満たせなくなります。

上記のニーズや課題をふまえ、既存のモバイル通信技術と比較した場合、5Gは以下の3つの特長を備えている必要があります。

• 1,000億規模の接続数

• 1ミリ秒の超低遅延

• 10Gbpsの通信速度



5Gモバイル・ネットワークが備えるべきこれらの特長や、今後のIoT発展の傾向を考慮して、ファーウェイは5Gのイノベーションを進めていく中で、以下のような代表的な適用シナリオをまとめました。

1,000億規模の接続数

将来、個人の生活全般がインターネットにつながる

ウェアラブル端末の登場に伴って、今後、より多くの生活用品がネットワークにつながっていくことでしょう。ウェアラブル端末によって、個人の健康管理、生活の質、仕事の効率は大幅に向上します。例えば、超軽量・薄型で消費電力の少ない防水式のセンサーをスポーツウェアに埋め込み、気圧、温度、湿度、大気質といった着用者周辺の環境や、着用者の血圧、心拍数、体温、呼吸、皮膚の湿度などの健康指数をモニタリングします。センサーによって収集されたすべてのデータは、モバイル・ネットワークによって個人生活データベースに転送されてから、個人生活管理システムによる分析が行われ、健康リスクのある地域を避けるよう着用者にリアルタイムに知らせたり、飲食、睡眠、運動量を調整するよう伝えたりすることなどが行われます。

インテリジェント・ロジスティック

将来の“あらゆるものがつながった”世界では、多くの垂直産業が5Gによってネットワークとつながります。例えば、将来の物流業界では、5Gモバイル通信システムの膨大な接続能力に支えられ、それぞれの物品に対するエンド・ツー・エンドの監視や管理を細かく実施できます。各物品が工場、電子商取引業者、個人の元を離れて物流のプロセスに入る前に、無線IDタグが取り付けられます。このタグによって、物品の現在の所在地や環境(温度、湿度、照度、空気清浄度、振動強度)が5Gネットワークを介して物流企業、発送者、受取人に報告されます。こうした技術的手段を通して、運送業者やその顧客は、物品の所在地の経度、緯度、高度、数量や輸送過程でのアクシデント発生の有無について、各種端末を使用して容易かつリアルタイムに把握できます。物流企業もこれらの情報によって輸送状況を確認できるので、異常が発見された場合、直ちに救済措置を講じることが可能です。顧客側も、こうした情報を利用して、物品到着後の作業について合理的かつ正確な計画を立てることができます。

インテリジェント農業、インテリジェント製造、スマートシティなど

農業に5Gを活用することにより、従来型の農業も極めて綿密な管理が可能になります。将来の農場では、複数の土壌品質センサーを土壌中に広範囲に設置し、土壌の養分含有量、水分などのデータをリアルタイムに取得することにより、灌漑や施肥設備を正確に制御できます。農場周辺には、温度、湿度、風力、日照などのセンサーを取り付けます。また、河川には水質モニターセンサーを設置し、汚染を発見したら直ちに処理することも可能です。家畜の体内にウィルス検出、血圧、体温などのセンサーを埋め込み、その健康状態や位置などのモニタリングも実施できます。こうした各種インテリジェント・センサーを完備したインテリジェント農業システムによって、大幅な管理コスト削減と生産効率向上が実現するでしょう。これと同時にモバイル通信ネットワークには、大量のナローバンド接続ニーズが生まれることになります。

1ミリ秒の超低遅延

自動運転

将来、都市交通管理のインテリジェント化が実現すると、多くの自動運転車が姿を現すことになるでしょう。道路交通は人身の安全に関わるため、制御命令、とりわけブレーキの命令は1ミリ秒レベルで車両に到達することが求められます。既存の4Gネットワークの遅延条件では、時速100kmで自動車を運転する際、障害を発見してからブレーキ・システムが始動するまでに1.4mも走行することになります。

5Gネットワークではその距離が2.8cmまで短縮されるため、自動車のABSシステム・レベルにまで達するのも夢ではありません。

10Gbpsの通信速度

バーチャル・リアリティや没入型の体験

新たなバーチャル・リアリティや没入型の体験によって、ゲームや教育、芸術、さらには医療など幅広い分野でこれまでにない変化が生じるでしょう。教育分野では、教育リソースの不足した地域の学生たちは、バーチャル・リアリティ技術によって、まるで現実の教室にいるかのような感覚で優秀な教師による授業を受け、対話することが可能です。また、バーチャル実験室ではすべての実験カリキュラムが受けられます。

こうした体験を実現するには、モバイル環境でのバーチャル・リアリティや没入型体験による動画の解像度を人間の目の解像度にまで到達させなければなりません。これには、現在のHD(高精細度)動画で必要とされる速度の約100倍である300Mbps以上の通信速度が求められます。

クラウド・ストレージ

スマートフォン・ユーザーは、動画コンテンツを受け取る側から制作する側へと次第に変化しています。面白い高精細度画像が撮れると、クラウドにすぐアップロードして他の人とシェアしたいと思うことでしょう。5G時代の1Gbpsに達するモバイル・ネットワークの伝送速度を利用すれば、まるでローカルで読み取りや書き込みをしているような、素晴らしい体験が可能になります。なぜなら1Gbpsは、既存モバイル・ネットワークによるアップロード速度の100倍にあたるからです。

将来の“あらゆるものがつながった”世界では、自動運転、遠隔外科手術、バーチャル・リアリティや没入型の体験など、画期的なアプリケーションや体験が現実のものとなります。新たな産業革命により、今後、世界は極めてインテリジェントなものへと変化するのです。私たちで手を取り合って協力し、“あらゆるものがつながった”世界をともに作り上げていこうではありませんか。