1979年にNTTが東京で第一世代の携帯電話ネットワークを開始して以来、モバイル接続は大きく進化しました。1Gに続いて2G、3Gが急速に登場しました。これらは音声とテキスト通信を中心としたネットワークでした。より現代的な4Gと5Gは、高度なコンテンツと膨大なデータ消費を可能にしました。
すべてが始まってから40年以上が経った2023年までに、モバイル通信事業者、通信会社、プロバイダーは再び設計テーブルに戻り、究極のモバイルネットワーク世代である6Gを形作ります。
ジャンプ先:
- 6Gとは何ですか？
- 6Gのメリット
- 6Gの欠点
- 6Gの主な特徴
- 6Gの台頭
6Gとは何ですか？
6Gは、第6世代のモバイルネットワークを指す用語です。ネットワークはなぜ進化するのでしょうか？技術革新と、データセンターからデバイスに流れるデータ量が飛躍的に増加したためです。さらに、ネットワークは帯域幅の向上だけにとどまりません。遅延やデータ転送時の消費電力を削減し、信頼性、セキュリティ、パフォーマンスを向上させます。
2023年現在、5Gネットワークは世界中で急速に展開されています。ネットワークハードウェアの仮想化（現在、Open RAN標準に基づいてクラウドで運用されています）により、導入が効率化されています。しかし、デジタル世界と物理世界が仮想現実（VR）や拡張現実（AR）と融合し始めるにつれ、5Gはまもなく時代遅れになると予想されています。さらに、IoT（モノのインターネット）と産業用IoTは、第四次産業革命を支えるものとして台頭しています。
これらの新しいテクノロジーと、デバイス間で瞬時に通信する必要があるデータの量に対応するには、より高速で信頼性が高く、堅牢なモバイル ネットワークの世代、つまり 6G の登場が必要です。
参照：5Gから6Gへ：イノベーションと破壊の競争（TechRepublic）
6Gはまだ研究開発段階にあり、他のモバイルネットワークと同様に無線通信で動作します。6Gは地方や遠隔地への接続を拡大し、情報格差の影響を受けている人々に影響を与えることが期待されています。この技術は、その強力な容量と低コストにより、理論上は宇宙や衛星分野にも接続できる可能性があります。
しかし、大容量、低遅延、そして優れた接続性を実現しながら5Gの性能を上回るには、6Gは100GHzを超えるサブテラヘルツ帯などの新たな高周波帯域を使用する必要があります。これらの電波は障害物の影響を受けやすく、依然として解決すべき技術的課題を抱えています。
モバイルネットワークは、アンテナ、ノード、エッジセンター、ゲートウェイ、そしてクラウド上で稼働するOpen RAN仮想マシンなど、エンジニアリングネットワークエリアに構築され、デバイス同士を接続します。電波が伝送されるには見通し線が必要となるため、都市部における遮蔽、屈折、回折、散乱、吸収、反射といった様々な要因を考慮する必要があります。
これらの課題を解決するため、業界は、感度の高い高周波電波が強度を失わず、過剰な電力消費をすることなく、低遅延で通過できるマルチパス環境の構築を計画しています。人工知能（AI）コンピューティングアプリケーションは、6G無線電波の最短かつ最適な経路を計算する鍵となるでしょう。
6Gのメリット
6Gは接続性を強化します
6Gの最も直接的かつ明白なメリットは、スマートフォン、コンピューター、ウェアラブル、ロボット、IoTなど、あらゆるデバイスに瞬時の通信を提供し、接続性を大幅に向上させることです。デジタル化の加速、スマートファクトリー、生産・流通システムの導入といった産業分野では、6Gは産業用IoTデバイスを接続し、自動化とインテリジェンスを中核とした第四次産業革命を推進するでしょう。
あらゆる業界が、接続性の向上から恩恵を受けるでしょう。例えば、医療、遠隔手術、ロボット手術、遠隔医療は、6Gによって革命的な変化を遂げると予想されています。同様に、金融、小売、製造業など、デジタル化と近代化の道を歩んでいる業界も、6Gを活用して破壊的な変革を継続していくでしょう。
6Gは技術革新を推進する
6Gモバイルネットワークは、イノベーションの成否を左右する重要な要素です。スーパーコンピュータ、量子コンピューティング、機械学習、AI、グローバルクラウドデータセンター、メタバース、そして新たなデバイスなど、未来のテクノロジーは6G接続によってのみ実現可能となります。
6Gは低消費電力でエネルギー効率が高い
低消費電力とエネルギー効率は、6Gの重要なメリットです。組織や企業は、ネットゼロエミッション目標の達成を目指し、経済的および環境的理由からエネルギー消費量の削減に取り組んでいます。6Gのエネルギー経済性は、あらゆる業界にとって魅力的なものとなっています。さらに、低消費電力接続は、IoTデバイスやモバイルデバイスのバッテリー寿命を延ばすために不可欠です。
6Gは低遅延を実現
6Gは、驚異的な低遅延によって社会に恩恵をもたらします。遅延とは、デジタルシステムがデータを転送する際に発生する遅延を指します。データ量が増えるほど、ネットワークに必要な処理能力も増大するため、遅延のリスクは高まります。しかし、6Gのイノベーションにより、接続は瞬時に行われることが期待されます。
6Gの欠点
6G は将来有望なように思えるかもしれませんが、まだ多くの課題に直面しています。
6Gはまだ開発段階にある
現時点では6G技術はまだ開発段階にあり、これが最大の欠点です。ノキアやNTTなどの企業は小規模な6Gネットワークの試験を計画していますが、これらはあくまでパイロットプロジェクトに過ぎません。6Gは2030年に世界的に展開される予定ですが、現時点ではまだ理論上の技術に過ぎません。
参照：NTT、世界最速の無線通信エリア推定技術を開発（TechRepublic）
世界的な6G展開には莫大な投資と努力が必要
6Gの2番目に重大な欠点は、グローバル展開です。最近5Gが登場した際には、新世代のモバイルネットワークの構築と運用において多くの課題が世界的に認識されました。
モバイルネットワークがすべての大陸で主流となるには、莫大な投資と努力が必要です。業界における調整、標準化、そして協力が不可欠です。通信事業者、モバイルプロバイダー、そしてハードウェアメーカーは、パートナーシップではなく競争の中で事業を展開することに慣れており、5Gと6Gの実現には、こうしたビジネスモデルの転換が不可欠です。
6Gには新しいネットワークアーキテクチャの開発が必要
6Gは、実用化・運用段階に入る前に解決すべき幅広い技術的課題を抱えています。AI、ノード、エッジ、クラウドを組み合わせ、6G接続を実現する新たなネットワークアーキテクチャの設計は、業界の優れた頭脳を持つ人々でさえも依然として頭を悩ませています。
スマートフォン、コンピューター、IoTデバイスも、6G対応のためにハードウェアとソフトウェアの両面から再考する必要があります。ここでも、標準化と業界横断的な連携が不可欠です。
6Gの初期投資コストは高い
もう一つの課題は、6Gを非常に低コストの接続技術として価値あるものにすることです。将来的には、6Gは5Gと比較してエンドユーザーのコストを削減する可能性がありますが、そこに到達するには世界的に莫大な初期投資が必要になります。その他の技術的課題としては、エネルギー効率の向上、テラヘルツ波に敏感な周波数経路の最適化、可視光通信技術の安定化、そしてこれらの未来的なネットワークを運用するために必要なAI、ML、高度なコンピューティングリソースの最適化などが挙げられます。
6Gでは従来のサイバーセキュリティの見直しが必要
セキュリティは6G開発の最優先事項です。ネットワークの再設計に伴い、サイバーセキュリティとプライバシー機能の再構築、強化、そして適応が求められます。従来のサイバーセキュリティ手法は時代遅れとなり、開発者は認証、暗号化、アクセス制御、通信、そして悪意のあるアクティビティの検知において革新を起こし、6Gユーザーのために堅牢なセキュリティ体制を確保する必要があります。
参照：5G（さらには6G）がビジネスをサイバー攻撃のリスクにさらす理由（TechRepublic）
6Gの主な特徴
高性能と低レイテンシー
6Gを推進する主な原動力は、世界的なデータ転送需要です。ARやVRからスマートシティ、第四次産業革命に至るまで、6Gはかつてないレベルの自動化とデータフローを実現します。将来のネットワークは、ビッグデータを俊敏性、スピード、そして信頼性をもって瞬時に転送することが求められます。
低コスト
モバイルネットワークの世代交代ごとに、エンドユーザーの接続コストと価格は低下しています。6Gは、これまでで最もアクセスしやすくオープンなネットワークになると期待されています。これは、世界がデジタルデバイドに対処し、経済を活性化させ、新たなビジネスチャンスを生み出すことに貢献するでしょう。
エネルギー最適化
6G技術において、エネルギーは重要な要素です。クリーンエネルギーと二酸化炭素排出量削減のマイルストーンに合致するだけでなく、6Gが低コストで効率的なサービスを提供するためには、エネルギーの最適化が不可欠です。産業用IoT、IoT、新しいウェアラブル機器、スマートフォン、コンピューターに求められる期待されるバッテリー寿命を実現するには、エネルギー使用量を抑えることが不可欠です。
安全
デジタルサーフェスの無限の拡大と数十億ものエンドポイントやデバイスの増加に伴い、ネットワークを標的としたサイバー攻撃が増加しています。より大規模で高速かつ優れたネットワークの構築は、諸刃の剣です。サイバー犯罪者は6Gの力を悪用するでしょう。そのため、6Gには新たなセキュリティプロトコル、新たな暗号化規格、そして新世代のファイアウォールと侵入検知セキュリティソリューションが求められます。
革新
6Gはイノベーションを推進するだけでなく、その機能も必要とします。6Gモバイルネットワークエリアの高度で複雑なアーキテクチャでは、接続性とセキュリティを確保するために、AI、ML、スーパーコンピューティングのプロセスが日常的に活用されます。
6Gの台頭
6Gに向けた競争は順調に進んでおり、世界の主要通信事業者はすでに試験段階に移行しています。6Gは間違いなく避けられないものです。しかし、6Gは一企業だけの取り組みではありません。次世代の接続性を構築するには、多くの企業、組織、開発者が協力する必要があります。
NTTは先月、通信、6G、IoTなどの分野の将来に不可欠な新しい電波伝搬シミュレーション技術の開発を発表しましたので、このテーマについて詳しくご覧ください。
