スマホの「5G」って結局なに?4Gとの違いと、これからくる6Gをわかりやすく解説

スマホの電波表示で「5G」と出ているのを見ると、なんとなく速そうな気はするけれど、4Gと比べて具体的に何がどう違うのかと聞かれると、うまく説明できない方も多いのではないでしょうか。

テレビCMやニュースで「5G時代」「6Gの研究開発」といった言葉が飛び交っていますが、いまいち実感がわかない。そんな方に向けて、この記事では4Gと5Gの違いを速度・遅延・同時接続・周波数帯の4つの観点からわかりやすく整理し、さらに次世代の6Gについても簡単に紹介します。

4Gと5Gって、結局なにがどう違うんすか?電波のマークが変わるだけって思ってました…

そういう人、たぶん多いです。ニュースで聞いたことはあっても、自分の生活で何が変わるのかは意外と知られていません。順番に整理していきましょう。

目次

4Gと5Gの違いをひとことで言うと

4Gと5Gの違いをひとことで表すなら、「より速く、より遅れず、より多くの機器を同時につなげられるようになった」ということになります。

4Gは2010年代に登場し、スマートフォンで動画を見たり、SNSを使ったりといった日常を支えてきた通信規格です。それまでの3Gと比べてはるかに高速になり、私たちの生活を大きく変えました。

そして2020年から日本でも商用サービスが始まったのが5G。5Gは「第5世代移動通信システム」の略で、4Gの正常進化版というよりは、IoT機器の普及や自動運転、遠隔医療といった新しい社会インフラを支えることを見据えて設計されています。

もう少し具体的に、数字で見ていきましょう。

速度・遅延・同時接続数の違い

4Gと5Gの違いは、おもに次の3つの指標で語られます。通信速度・遅延・同時接続数です。

項目4G5G
最大通信速度約1Gbps約20Gbps(理論値)
遅延約50ミリ秒約1ミリ秒以下
同時接続数約10万台/平方km約100万台/平方km

表を見るとわかる通り、すべての項目で5Gは4Gをはるかに上回ります

ただし、これらの数字はあくまで「理論上の最大値」であって、実際の利用環境では4Gの数字も5Gの数字もここまでは出ません。とはいえ、性能の伸びしろが桁違いに大きいことは見て取れます。

通信速度:体感できるレベルの差

5Gは4Gの約20倍の通信速度を理論上実現できます。

たとえば2時間の映画を1本ダウンロードするのに、4Gでは数分かかっていたものが、5Gでは数秒で終わるイメージです。

もちろん日常のSNSやウェブ閲覧では、4Gでも特に困らない場面は多いです。

ただ、高画質動画のストリーミング、クラウドゲーム、大容量ファイルのやり取りといった用途では、5Gの恩恵がはっきりと体感できます。

遅延:ほぼリアルタイムの世界へ

遅延というのは、データを送ってから相手に届くまでにかかる時間のことです。

4Gでは約50ミリ秒だったものが、5Gでは1ミリ秒以下にまで短縮されます。

50ミリ秒というと一見短く感じますが、車が時速60kmで走っているとき、50ミリ秒の遅延は約80cm進む距離に相当します。これでは緊急時の判断に間に合わないかもしれません。

5Gの低遅延性能は、こうしたリアルタイム性が命となる用途を実現するための重要な進化なのです。

同時接続数:IoT社会を支える基盤

同時接続数の差も劇的です。4Gでは1平方kmあたり10万台が限界とされていましたが、5Gでは100万台と10倍に拡大します。

スマホだけでなく、家電、車、街灯、センサー、ウェアラブル端末など、あらゆるモノがインターネットにつながる時代では、この同時接続性能が社会インフラとして必要不可欠になります。いわゆるIoT(モノのインターネット)を本格的に動かすための土台、それが5Gという位置づけです。

5Gの周波数帯:Sub6とミリ波

5Gを語るうえで欠かせないのが、「Sub6(サブシックス)」と「ミリ波」という2つの周波数帯です。少しだけ専門的になりますが、ここを押さえると5Gの理解が一気に深まります。

Sub6は6GHz未満の周波数帯で、4Gで使われていた周波数に近い性質を持ちます。電波が遠くまで届きやすく、建物の中にも入りやすいため、エリアを広げやすいのが特徴です。日本国内の5Gサービスは、現在ほとんどがこのSub6を使って提供されています。

一方のミリ波は28GHz帯などの高い周波数を使い、より広い帯域幅を確保できるため、通信速度が圧倒的に速くなります。ただし電波が直進的で障害物に弱く、サービス可能な範囲が狭くなるのが弱点です。スタジアムやイベント会場、特定の都市部などに限定して導入されているのが現状です。

ざっくり言えば、Sub6は「広く使える5G」、ミリ波は「限定的だけど超高速な5G」と覚えておくとよいでしょう。

ほえー

5G NSAと5G SA:実は2種類ある5G

もう一つ知っておきたいのが、5Gには「NSA(ノンスタンドアローン)」と「SA(スタンドアローン)」という2つの方式があるという話です。

NSAは、5Gの電波を使いつつも、制御部分は4Gの設備を借りて動いている方式。日本で5Gが始まった当初はこのNSAが中心でした。導入が早くできる反面、5G本来の性能を100%引き出せないという制約があります。

一方のSAは、4Gに頼らず5Gだけで完結する純粋な5Gネットワーク。低遅延やネットワークスライス(用途に応じて回線を分ける技術)など、5Gの真価が発揮できる方式です。日本ではソフトバンクが2021年10月にSAサービスを先行開始し、その後各キャリアも順次対応を進めています。

調査機関Opensignalによれば、5G SAは従来のNSAと比べて平均ダウンロード速度が約1.7倍、遅延も約25%短縮されるなど、実測値でも明確な差が出ています。総務省の公開情報ベースでは、5Gの人口カバー率はすでに約98%に達しており、今後はSA化がさらに進んでいく見込みです。

攻殻機動隊でスタンドアローン・コンプレックスってあったな。関係ないか、すいません。

6Gとは?2030年代の通信規格

ここまで5Gの話をしてきましたが、すでに次の世代である6Gの研究開発も世界中で進んでいます。

6Gは「第6世代移動通信システム」または「Beyond 5G」とも呼ばれ、2030年代の商用化を目指して仕様策定が進められている次世代の通信規格です。5Gの特徴である「超高速・超低遅延・多数同時接続」をさらに発展させ、加えて高信頼性・エネルギー効率・カバレッジの拡大といった新しい価値を提供することが期待されています。

具体的な目標値としては、5Gのさらに10倍以上となる100Gbps超の通信速度、海上や空、宇宙まで含めたカバーエリアの拡大などが議論されています。総務省も「Beyond 5G推進戦略」を打ち出しており、日本としても国際的な主導権を握るべく研究投資を進めています。

とはいえ、6Gが私たちの生活に届くのはまだ少し先の話。まずは現在進行中の5G、特にSA化の進展を見守りつつ、6Gの動向にも時々目を向けておく、というスタンスで十分でしょう。

まとめ:通信規格の進化は社会の進化

4Gと5Gの違いは、単に「スマホが速くなった」というレベルの話ではありません。低遅延や多数同時接続といった性能は、自動運転、遠隔医療、IoT、スマートシティといったこれからの社会を動かす基盤を支えるためのものです。

そして2030年代には、さらにその先の6Gが私たちの生活に入ってきます。通信規格の進化は、そのまま社会のあり方の進化につながっていきます。普段なにげなく見ている電波マークの裏側には、こうした大きな技術の流れがあるのです。

なるほど、5Gが速いってだけじゃなくて、これからの社会のインフラなんすね。

技術の話は難しく聞こえがちですが、自分の生活と結びつけて考えると、案外身近なテーマだったりします。

よくある質問

4Gはいつまで使えますか?

現時点で4Gのサービス終了は具体的にアナウンスされておらず、当面は5Gと併存して利用できる見込みです。過去に3Gが約20年運用された経緯を踏まえると、4Gも今後10年程度は現役で使われていくと考えられます。ただし、新しいスマホやサービスは5G前提で設計されるものが増えていくため、長期的には5G対応端末への切り替えが現実的な選択肢になります。

5Gのスマホを使っているのに表示が4Gのことがあるのはなぜ?

5G対応スマホでも、利用している場所が5Gのサービスエリア外であったり、5Gの電波が弱い場所では自動的に4Gに切り替わります。建物の中や地下、郊外などではまだ4Gにつながることが多いです。また、契約しているプランや設定によっても5Gが使えないケースがあるので、気になる場合はキャリアのエリアマップや契約内容を確認してみてください。

5Gは健康に悪いという話を聞きましたが本当ですか?

世界保健機関(WHO)や各国の規制機関による現時点の見解では、各国が定めた電波防護基準内であれば、5Gを含む電波が健康に悪影響を与えるという科学的根拠は確認されていません。日本国内で運用されている5G電波も総務省の基準に基づいて管理されています。ネット上にはさまざまな情報がありますが、公的機関の発表を一次情報として確認するのがおすすめです。

5Gより4Gのほうが速いと感じることがあるのはなぜ?

5Gの中でもNSA方式は4G設備を一部借りて動いているため、エリアによっては4Gより遅く感じる場面があります。また、5Gは電波の特性上、障害物に弱かったり、エリアの整備が進行中であったりするため、場所によっては4Gのほうが安定する場合があります。今後5G SA化が進めば、こうした逆転現象は減っていくと考えられます。

6Gはいつから使えるようになりますか?

6Gは現在世界各国で研究開発と仕様策定が進められている段階で、商用サービスの開始は2030年頃が目標とされています。ただし通信規格の策定や設備整備には時間がかかるため、一般ユーザーが日常的に6Gを使うようになるのは2030年代の半ば以降になる可能性が高いと見られています。

参考リンク

総務省:新たな目標に基づく5Gインフラの整備状況(令和6年度末)

総務省:令和5年版 情報通信白書|Beyond 5G(6G)の実現に向けて

NTTドコモビジネス:6G通信とは?いつから何が実現するのかを解説

ソフトバンク:6Gとは? 次世代通信技術の解説

ASCII.jp:Opensignal、日本の5G SAネットワークにおける最新分析

freebit:5Gの「ミリ波」と「Sub6」とは?

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