5Gと4Gの比較：新世代はどの程度の改善をもたらすのか？

パンデミックがまだ続き、最近では5Gの危険性についての根拠のない噂が絶えないが、モバイルネットワークの第5世代が到来し、日に日にその存在感を増してきている。しかし、実はこの新しい報道は、私たちのモバイル技術の使い方を変える可能性があるのです。では、5G携帯にアップグレードする価値はあるのか、5Gと4Gではどれくらいの差があるのか。

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2020年、2021年にはリモートワークの台頭により、より多くの活動がオンライン化されるため、この新しいネットワークカバレッジの展開は予想以上に早くなるかもしれません。米国では大手サービスプロバイダー3社がすでに全国にネットワークを展開しており、今後数年で展開の拡大・充実を図る構えです。

5Gと4Gの速度比較

5Gの主な改善点は速度ですが、具体的に期待できる速度は決まっていません。実際の速度は、接続するネットワーク、混雑状況、使用するデバイスなどの要因によって異なりますが、5Gネットワークはさまざまな速度を提供するとお考えください。この表は、各世代の携帯電話ネットワーク技術の最大速度と実際の平均速度の概算を示したものです。

この問題は、各世代で使用されている技術の多様性、カバー範囲の地理的な違い、そして技術が時間とともに進化し改善され続けるという事実によって複雑になります。例えば、4GはLTE（Long-Term Evolution）、さらにLTE-A（Long-Term Evolution Advanced）の開発により、その生涯で大きく進化してきました。

理論的には、最新の4G LTE-Aで最大1Gbpsを実現することができますが、これは5Gが期待する性能の下限にあたります。実際に得られる平均速度は、必然的にもっと低くなります。

この速度を例えるなら、1Gbps（ギガビット／秒）は1,000Mbps（メガビット／秒）。同じように見えますが、メガビットとメガバイトは別物で、1メガバイト（MB）には8メガビット（Mb）が入っています。したがって、1Gbpsは1秒間に125MBに相当する。

MP3ファイルなら5MB、テレビ番組なら350MB、ブルーレイ映画なら15GB（15,000MB）以上にもなります。本当に1Gbpsの回線があれば、フルHD解像度のブルーレイ映画を2分でダウンロードすることができます。

4Gはまだ改善中ですが、得られる速度は現実的には10Mbpsから50Mbpsの間です。Netflixが推奨するストリーミング速度を見てみると、Ultra HDの解像度では25Mbpsを推奨していることがわかります。

HDなら5Mbpsあればいい。5Gでは、少なくとも平均50Mbpsに到達することを目標としています。スピードが速くなるのはいいことですが、4Gのスピードはすでにかなり良いので、それは5Gの大きな魅力ではありません。4Gでよくないのは、遅延です。

5Gと4Gのレイテンシー比較

レイテンシーとは、デバイス上のデータがロードされ、ターゲットに到達するまでの時間のことです。データが送信元から送信先に移動するのにかかる時間をミリ秒（ms）単位で測定します。ゲームなど、応答速度が結果に影響するアプリケーションでは非常に重要です。

また、データがクラウドに送信され、迅速な判断でブレーキや障害物の回避などのリアクションをリアルタイムに起こすことができれば、自律走行車にも欠かせない存在になるでしょう。遅延の改善は5G普及の真の原動力となり得ますが、その前には多くの課題があります。

4Gネットワークでは、平均遅延は50ms程度です。5G技術では1msまで下がる可能性があります。ちなみに、人間の目で見た映像が脳で処理されるまでには、少なくとも10msの時間がかかると言われています。低遅延は、機械や自動車のリアルタイム反応に不可欠であり、クラウドゲーミングを可能にする可能性もあります。

GoogleのStadiaのようなサービスが提案するように、ゲーマーは携帯電話を通じて遠隔地のハードウェアでプレイすることができるのです。1msは、ほぼ完璧なシナリオで可能な値なので、これを目標にするとよいでしょう。5Gで期待できる平均的な遅延は10ms程度になると思われます。

5Gと4Gのカバレッジ比較

4Gネットワークが世界中に普及するのには何年もかかり、地方ではまだ3Gネットワークに依存している地域も多くあります。4G通信が可能な場所でも、通信速度にはかなりのばらつきがあります。

5Gネットワークがすべての人に行き渡るには時間がかかり、その展開は4Gと同様のパターンになると予想され、都市が最初にその恩恵を受けることになるでしょう。Verizonの5Gネットワークはシカゴでテストしましたが、今のところカバーしている場所は少ないです。

Verizon社はミリ波（mmWave）技術を使用していますが、信号の到達距離が非常に短く、壁に遮られやすいため、多くの5Gノードを配備する必要があります。AT&TもmmWave技術の利用を計画しているが、T-MobileとSprintはローバンド周波数でスタートする予定である。

射程距離が長く、ブロックされにくいが、同じような高速性は得られない。基盤技術にかかわらず、5Gネットワークの構築には論理的に多くの作業が必要であり、何年もかかると思われます。

その他、5Gと4Gの違い

私たちが5Gネットワークのメリットを享受するためには、事業者がネットワーク設備を整えるだけでなく、サムスンの「Galaxy S10 5G」のような5Gに対応した端末を購入することが必要です。

今お使いの携帯電話では、5Gの通信速度を楽しむことはできません。最初の5Gスマートフォンは今年登場します。また、5Gの技術は電力面でより要求が高くなる可能性があり、すでに多くの人が問題にしているバッテリー寿命がさらに悪化する可能性があることも注目すべき点です。

5Gは4Gがなくなることを意味しない

4Gが使えないときは、今でも多くの人が3Gネットワークに頼っていますが、5Gではまさにそれが実現します。5Gが4Gを直接的に置き換えるという考えは間違っており、実際は補完的な技術である。この2つを組み合わせれば、どこにいてもいいスピードが出るはずです。

また、通信事業者は4Gネットワークのアップグレードを続けており、ダウンロード速度と待ち時間の両方がさらに改善される可能性があることも忘れてはなりません。残念ながら、AT&Tは最新の4Gの進化を5GE（5G Evolution）と呼ぶことにしたのです。これは意図的なミスリードなので、騙されないようにしましょう。多くの通信事業者は、4Gと呼ばれる3Gの拡張技術であるHSPA+でも全く同じことをしました。

真の5Gネットワークは今年中に主要都市から展開され始め、それを利用できる端末も出てくるでしょうが、ほとんどの人が5Gを利用できるようになるのは、まだ少なくとも1～2年先のことです。その間、4Gは私たちに十分な役割を果たし続けるでしょう。