第5世代（5G）移動通信システムへの移行と課題：福田昭のデバイス通信（211） 2019年度版実装技術ロードマップ（22）（2/2 ページ）

前回に続き、「第5世代（5G）移動通信システム」の内容を紹介するシリーズ。今回は、4G（第4世代）から5Gへの移行シナリオについて説明する。

[福田昭，EE Times Japan]

第4世代（4G）から第5世代（5G）への移行シナリオ

　本シリーズの前々回で述べたように、5G移動通信システムは、「超高速通信」「低遅延」「同時多数接続」といった特長を有する。一方で搬送周波数が4G移動通信システムの2GHz以下から、5G移動通信システムでは3.7GHz／4.5GHz／28GHzと高くなる。

　一般に電波の周波数が高くなると、大気中の減衰（伝搬距離当たり）が大きくなるとともに、回折（電波の回り込み）が弱くなる。すなわち、同じ出力だと1個の基地局がカバーできる面積が狭くなる。そこで小さな基地局（スモールセル）を数多く設ける、電波の指向性を高めるといった対策が考えられている。

第5世代（5G）移動通信システムの特徴と課題。出典：JEITA（クリックで拡大）

　また、「超高速通信」「低遅延」「同時多数接続」のそれぞれを実現するためには、技術開発とインフラストラクチャのリソースを多く必要とする。そこで5G移動通信サービスは、少なくとも2つの段階を経て進む見込みである。

　最初の段階（5G導入当初、2020年）は、通信需要の大きな地域（大都市圏）を中心に、「超高速通信」のサービスを提供する。具体的には、既存の4G移動通信システムのLTE基地局を強化し、5G移動通信システムの小さな基地局（スモールセル）と有線接続することで、スモールセルのカバー地域で5Gの高い周波数による超高速通信サービスを展開する。5G導入当初の段階では、「低遅延」と「同時多数接続」のサービスは提供されない。

　次の段階（5G普及期、2020年代中とされる）では、カバー地域を広げた基地局（マクロセル）が数多く設けられることで基幹回線網（コアネットワーク）を形成し、「低遅延」と「同時多数接続」のサービスを提供できるようになる。ここで注意しなければらないのは、「超高速」と「低遅延」、「同時多数接続」は両立するサービスではない、ということだ。「超高速」のサービスは遅延時間が長い。「低遅延」のサービスは速度が低い。「同時多数接続」のサービスでは速度は低く、遅延時間は長くなる。全てを両立させることは、技術的には不可能に近い。

第4世代（4G）から第5世代（5G）への移行シナリオ。出典：総務省　「情報通信審議会　情報通信技術分科会　新世代モバイル通信システム委員会（第10回）　報告概要（案）」（2018年7月23日開催） （クリックで拡大）

（次回に続く）

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