5Gとは？4Gとの違いを図説！メリットや対応エリアまとめ

「5G」は、国内では2020年3月25日にドコモがサービスを開始し、続いてau・ソフトバンク・楽天が提供を開始しました。

5Gサービスが開始されてから数年が経ち、5Gの人口カバー率は90%以上になっています。

この記事では、5Gと4Gとの違いをまとめました。また、5Gのメリットとデメリットを詳しく紹介します。

5Gを提供している各社のエリア対応状況や、今後の計画についても解説しますので参考にしてください。

※この記事で紹介している速度数値は、あくまで理論値です。お住いの地域や接続環境によって変動しますのでご注意ください。

4Gと5Gの違いを図解でわかりやすく解説

5Gは4Gと比べて通信速度が4Gの20倍、最大接続台数は10倍、通信遅延速度は1/10と通信性能が飛躍的に進化した回線です。

ウェブサイトや動画の読み込みが速く、人口密集地でも繋がりやすくなり、ラグが小さくなっています。

この通信性能の向上は、4K動画やデータ容量の大きいアプリほど実感しやすいでしょう。

超高速化

5Gの理論上の最大通信速度は10～20Gbpsで、これは4Gの10倍です。

さらに、一度に送受信できるデータ容量も大きいため、4K動画や容量の大きなアプリでも迅速にダウンロードできます。

周波数帯は、その値が大きいほど一度に多くのデータ通信ができるという特性があります。

5Gで使用する周波数は4Gよりも値が大きく、一度にやり取りできる情報が多いため高速通信が可能です。

最大通信速度	4G	5G
下り（受信）	最大1.7Gbps	最大4.9Gbps
上り（送信）	最大131.3Mbps 4Gの場合	最大3.4Gbps

※4GはNTTドコモ PREMIUMを参照
※5GはNTTドコモ 5G SAを参照

5Gの超高速化を詳しく解説

5Gが高速化した理由は、アンテナ技術の向上と使用する周波数帯の関係があります。

5Gでは1つの基地局あたりのアンテナ数が増え、ビームフォーミングという指向性のある電波の送電技術を採用できるようになりました。

また、5Gには通称「Sub6」と呼ばれる6GHz以下の周波数帯と、「ミリ波」と呼ばれる28GHzの周波数帯の2種類があります。20Gbpsの速度が期待できるのは「ミリ波」です。

一方、周波数帯の値が大きいほど電波の直進性が高まるため、高速なミリ波は建物をはじめとした障害物に阻害されやすいというデメリットがあります。

そこで、双方の弱点を補い合うためにSub6とミリ波を併用する形が採用されました。

日本で5Gサービスを提供するキャリアはいずれも、Sub6とミリ波それぞれの周波数帯を提供しています。

多数同時接続

5Gでは、1つの基地局に対して同時に接続できる端末の台数が増加しています。

4Gは1平方キロメートルあたり10万台程度の接続ができますが、5Gでは1平方キロメートルあたり100万台程度の接続ができるとされています。その数は4Gの10倍です。

これにより、スマホやタブレット以外にも、家電や車、医療機器など幅広い端末をインターネットに接続できるようになります。

例えば、車がインターネットに安定的に接続できるようになれば、自動運転技術に役立てられるでしょう。医療現場においても遠隔手術が可能になると期待されています。

1平方キロメートルあたり	4G	5G
接続台数	10万台程度	100万台程度

5Gの多数同時接続を詳しく解説

今までの4Gでは、大量の端末と基地局が通信を行った際に接続できなくなる現象が起きていました。

これは車の渋滞のようなもので、アクセスが集中しすぎて処理ができなくなったため起こる現象です。これを輻輳(ふくそう)といいます。

5Gでは、端末と基地局での間の制御系の通信をシンプルにすることで、輻輳を回避し多数同時接続が可能です。

通信が混雑する原因の一つに、従来の通信方法が挙げられます。基地局と通信するには、事前に端末から利用する周波数や時間帯などの許可申請をする必要がありました。

これは情報のやりとりが多く、通信が混雑する原因の一つになっています。

そこで、グラント(許可)フリーという技術により、事前許可なしで通信することで通信の混雑を軽減し、多数同時接続を実現しました。

超低遅延

4Gと比べて遅延速度が10分の1になるというのも5Gの大きな特徴です。

平均遅延時間は4Gが50ミリ秒なのに対し、5Gでは最大1ミリ秒、平均10ミリと通信遅延速度は1/10に向上しています。

5Gによる超低遅延の遠隔通信は、ロボット操作や対戦ゲームなどのリアルタイム性が重要な場面で役立ちます。

5Gの超低遅延を詳しく解説

5Gでは、無線インターフェースの改善により超低遅延を実現しました。従来は、デバイス→基地局→インターネットの順番でウェブサイトなどにアクセスしていました。

5Gでは、デバイス→基地局→基地局近くに設置したサーバー、という順番で通信経路を短くすることにより通信遅延速度を短縮しています。

これは、基地局と端末間のプロトコルが簡略化され、各端末にリソースを割り当てるための伝送時間が短縮されたことが理由です。

また、移動通信ネットワークの構造(アーキテクチャ)も新しくなっており、クラウドへの通信にかかる時間が短縮されています。

5Gのメリット

5Gのメリットは大幅に向上した通信性能です。特に、データ容量の大きいアプリをインストールするときや、人口密集地で通信するときの繋がりやすさが挙げられます。

また、ARやVRなど、高速大容量通信ができる5Gでしか利用できないコンテンツもあります。

大容量のデータ通信ができる

5Gは今普及している4Gの10倍近い通信速度です。ダウンロードに時間がかかっていたアプリや映画など、大容量データをスムーズにダウンロードできます。

今まで読み込むのに時間がかかっていたサイトやSNSも、ストレスなく読み込めます。

また、通信遅延速度は4Gの1/10になり、オンラインゲームなどのタイムラグが非常に小さくなりました。

密集地でも繋がりやすくなる

駅やイベントなど、大人数が集まっている場所でスマホが繋がらなくなった経験がある方は多いでしょう。

1つの基地局で同時に接続できる端末数は決まっており、人が密集している場所では上限を超えて繋がらなくなることがあります。

5Gの同時接続台数は4Gの10倍に向上し、密集地でも快適に通信が可能です。

AR・VR・MRコンテンツを存分に楽しめる

5Gを利用すると、AR・VR・MRなど大容量の通信を必要とするコンテンツが楽しめます。

ハイクオリティの映像や三次元空間を追求するとなると、通信するデータ量は膨大な量になり、高性能な通信手段が必要です。

5Gであれば、4Gで限界のクオリティを超えるコンテンツでも、超高速かつ超低遅延で通信できます。以下の表では、大容量の通信を必要とするAR・VR・MRについてまとめました。

4K・8Kの高画質コンテンツを視聴できる

AR・VR・MRコンテンツと同様に、4Kや8Kの高画質コンテンツも大容量のデータ通信を必要とします。5Gであれば、これらのコンテンツも高速でダウンロード可能です。

映画やライブ映像を視聴したいとき、ダウンロードを長時間待つ必要がなくなります。

もちろん、ARや8Kほどに高画質なコンテンツだけでなく、HDやフルHDのダウンロードも早くなるため、SNSで共有された動画なども素早く確認できます。

IoTの促進でスマートな生活を目指せる

5Gを利用すると、スマートスピーカーや天気に合わせてモードを自動変更する洗濯機など、IoTの促進によって生まれるスマート家電で快適な生活を目指せるようになります。

また、5Gなら遠隔地からでもリアルタイムでデータを送信できます。

自宅内の各家電に指示を出し、冷蔵庫の中身を確認したりドアを施錠したりといった操作も可能になるようです。

5Gのデメリット

5Gのデメリットは5Gの対応機種が必要、対応エリア限られていることなどが挙げられます。

最新技術の5Gはサービスを拡大している最中であり、誰もが利用できるわけではありません。居住地や契約している事業者によっては、5Gが利用できない可能性があります。

対応機種が必要になる

5Gを利用するには5G対応機種が必要です。5G対応機種は比較的新しいため、高額になる可能性があります。

また、新発売の機種であっても5Gに対応していない場合があります。5Gを希望する方は、購入するスマホが5Gに対応しているか確認しましょう。

安く5G対応スマホを購入したい方は、格安SIMの端末セットキャンペーンを参考にしてください。お得にスマホを買えるキャンペーンを紹介しています。

対応エリアが限られている

5G対応エリアは拡大中であり、全国どこでも利用できるわけではありません。特に、山間部ほど対応エリアが少なく、生活範囲によっては5Gを利用できない方もいるでしょう。

5G対応スマホを購入する前に、自分の生活範囲で5Gが利用できるか確認しておくことが大切です。

5Gに非対応の格安SIMがある

通信事業者によっては5Gを利用できません。5Gの利用を希望する人は、自分が契約している格安SIMが5Gに対応しているか事前に確認しておきましょう。

2024年8月現在、5Gに非対応の格安SIMは以下の通りです。

セキュリティリスクが増大する

様々な機器がIoT化すると、サイバー攻撃の対象になりえます。例えば、悪意ある第三者が他人の家の鍵を開けたり、家電のデータを破損させて使えなくされる恐れがあります。

また、各機器の操作をスマホに集約している場合、スマホがサイバー攻撃を受けただけで家の電気をつけられない、家電が使えないという事態にもなりかねません。

一度にやりとりされるデータが大きいため、データが盗まれたときの被害が大きくなることも予想されます。

セキュリティリスクに備えるためには、スマホだけでなく各家電の通信にも暗号化やパスワードの設定をしたり、セキュリティソフトを導入したりする必要が出てくるでしょう。

各機器を選ぶとき、メーカーが通信における不具合やセキュリティリスクに対応しているかどうかを確認することも重要です。

スマホで利便性を感じるためにはデータ容量が必要

いくら5Gが高速かつ大容量の通信ができるシステムだとしても、キャリアと契約したプランのデータ容量が少なければすぐに上限に達してしまい、十分に利用できません。

大手キャリアが5G対応の格安プランを発表したとはいえ、楽天モバイルとpovo以外はデータ容量に制限があります。また、無制限プランは比較的高額です。

また、新機種の多くは5Gに対応していますが、高価な機種も多くなっています。

5Gに関する各社の開発が進み、価格が落ち着くにはまだ時間がかかることが予想されます。

5Gはいつから利用できる？利用スポットは？

5Gのサービスは既に提供が開始されており、全国的な普及に向けて5Gエリアの拡大中です。

総務省によると、ドコモ・au・ソフトバンク・楽天モバイルを含めた5G人口カバー率は、2022年度末において96.6％に達しました。

2024年現在はさらに人口カバー率が増加傾向にあり、全国各地の主要な都市では5Gが導入されています。

また、大手通信事業者では、現在の5Gエリアと今後の5Gエリアの拡大予定を確認できます。自分の住んでいる場所が5Gに対応しているか確認してみましょう。

5G対応機器を手に入れて次世代体験を

5Gには、4Gの10倍の最大通信速度に加えて通信が混雑しにくいというメリットがあります。これは、動画やオンラインゲームなど、大量の通信が必要なサービスほど実感しやすいでしょう。

一方、セキュリティや料金の面でデメリットがあります。しかし、4Gでも少なからずリスクはあり、費用もさほど変わりません。

4Gのスマホでもしばらくは問題ないと考えられますが、徐々に5G通信が主流になることが予想されます。5G対応スマホも続々と登場しているため、4Gのみ対応の端末を使っている方は機種変更も検討してみましょう。

以下の記事では、各社の5G対応プランの料金について解説しています。4Gの20倍の通信速度でストレスなくスマホを使いたい方はぜひ参考にしてください。