6G徹底解説：超高速接続を実現する次世代通信技術の全貌

• 6Gはデジタルセルラーネットワークの第6世代無線技術です。
• 6Gは電波スペクトルの上限を利用し、1Tbps（テラビット/秒）の速度をサポートします。
• 通信レイテンシを1マイクロ秒に短縮 — 5Gの1000倍高速。

5Gサービスの導入が世界中で競争の波を引き起こしましたが、より重要なのは、モバイル接続の世界における次のステップである6Gの開発競争を引き起こしたことです。

6Gについて語るのは時期尚早に思えますが、いくつかの企業と大学はすでにこのアイデアに取り組み始めています。これはテクノロジーがいかに速く前進するかを示しています：1Gから5Gまでわずか4十年で進歩したので、6Gはデジタル通信の強化に向けたもう一つの自然な進化です。

6Gとは？

6Gはデジタルセルラーネットワークの第6世代無線技術です。5Gネットワークの後継として、パーソナライズド通信を超えて、モノのインターネット（IoT）パラダイムの完全な実現に向かいます。人々だけでなく、自律走行車両、ロボットエージェント、コンピューティングリソースも接続します。

6Gネットワークは5Gネットワークよりも高い周波数を使用するため、はるかに高い容量と低いレイテンシを提供します。6Gインターネットの主な目的の一つは、通信レイテンシを1マイクロ秒に短縮することです — 5Gレイテンシの1000倍高速です。

現時点では、6G（最終的に何と呼ばれるかは別として）は機能する技術ではなく、実際には現実から遠いです。初期段階にあるため、6Gが正確に何になるか、どの種類の技術を強化するかを正確に言うのは時期尚早です。

6Gはどのくらい高速になるか？

中国科学技術省によると、6Gは1Tbps（テラビット/秒）の速度をサポートでき、既存の5G速度の約8000倍高くなります。

はるかに高いスループットを提供することに加えて、6Gの高い周波数は大幅に高速なサンプリングレートを可能にします。これにより5Gアプリケーションのパフォーマンスがさらに向上し、ワイヤレスイメージングとセンシングの領域におけるますますデータを必要とするアプリケーションの潜在能力が解き放たれます。

6Gネットワークはまた、低消費電力で極限的なカバレッジ拡張（水中、高高度、宇宙空間でのカバレッジを含む）を提供することも期待されています。ただし、これにはコアネットワークの完全な再設計が必要です。

いつ期待できるか？

10年ごとに新しいモバイルネットワーク標準がスポットライトを浴びます。これは、6Gが2030年代初頭に導入される可能性があることを意味します。少なくともその時期には、ほとんどのスマートフォンメーカーが6G対応モバイルを予告し、通信会社が6G試験を実施するでしょう。

中国科学技術省は、6G技術の構築に向けた基盤作りを決定しています。科学技術副大臣によると、6Gは国家発展の優先事項と見なされるべきです。省は近く6G開発のロードマップを作成し、その可能な応用を探る予定です。

日本のNTTドコモはホワイトペーパーを発表し、6Gのユースケースと技術的進化、6Gが展開される2030年代の世界観を説明しました。この論文は、過去数十年にわたるモバイルネットワーク技術の進化（3Gが2000年代初頭、4Gが2010年、5Gが2020年）にも光を当てています。

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6Gのメリット

5Gと6Gの最も明確な違いは速度とレイテンシです。同じパラメータが4Gと5Gのパフォーマンスを分けています。したがって、将来の6Gサービスは2030年代の厳格なネットワーク要求を満たすと期待できます。

各世代の代表的なアプリケーションを示したセルラーネットワークの進化

6Gワイヤレスセンシングソリューションは、異なる周波数を使用して吸収を判断し、それに応じて周波数を設定する可能性があります。5G技術が24GHz〜72GHzの高周波数を使用するのに対し、6Gは電波スペクトルの上限（300GHz）を使用し、テラヘルツ範囲にさえ到達する可能性があります。電波スペクトルが高いほど、より多くのデータを運べます。

6Gは以下のようなさまざまな分野に大きな影響を与えるでしょう：

拡張/仮想現実（AR/VR）： 動画アプリケーションが4Gネットワークを飽和させたように、ARとVRアプリの普及により5Gスペクトルが枯渇し、5Gで定義されたわずか20Gbpsではなく、1Tbps以上の容量を持つネットワークが必要になります。6Gの低（マイクロレベル）レイテンシにより、没入型環境でのリアルタイムユーザーインタラクションが可能になります。

ホログラフィックテレプレゼンス： 完全な視差、色、30fpsの3Dホログラフィックディスプレイには、4Tbps以上のデータレートとサブミリ秒のレイテンシが必要です。6Gはこのような要件を満たせます：ネットワークは、人間の五感すべてをデジタル形式で転送し、没入型リモート体験を提供するのに十分な帯域幅を持ちます。

ノキアベル研究所所長のMarcus Weldon氏によると、6Gは生物学と人工知能が出会う、人間と機械にとっての第六感体験になるでしょう。

eHealth： リアルタイム触覚フィードバックの欠如と高コストは、eHealthサービスの2つの主要な制限です。6Gは、遠隔手術と改善された医療ワークフロー最適化を通じてこれらの障壁を取り除くと期待されています。6G技術の超低レイテンシ、高信頼性、洗練されたインテリジェンスにより、スペクトル効率が10倍向上します。

ユビキタス接続： モバイルデバイスの数は2030年までに1250億を超えると予想されています。6Gはこれらすべてのデバイスに加え、自律走行車両とセンサーを接続します。しかし、安価でスケーラブルな展開、より良いカバレッジ、低環境影響を実現するには、5Gネットワークの10〜100倍エネルギー効率が高くなければなりません。

ロボティクスと無人モビリティ： 大規模な自律輸送システムの接続には、極めて高いモビリティシナリオ（最大600マイル/時）でも乗客の安全を保証するために、低レイテンシと前例のない信頼性レベルが必要です。また、車両とドローンのセンサー数増加により、より多くのデータが必要になります。6G技術は、ソフトウェア、ハードウェア、新しい接続ソリューションの進歩を通じて、これらの接続システムへの道を開くかもしれません。

参考: arXiv:1903.12216

誰が6Gに取り組んでいるか？

6G技術は10年先ですが、いくつかの国と通信会社がすでに取り組み始めています。

フィンランドのオウル大学が最初に6G研究に焦点を当てました。信頼性の高い無制限ワイヤレス接続、分散コンピューティングとインテリジェンス、将来のネットワークで利用される材料など、さまざまな挑戦的な研究領域を探求する6Gフラッグシッププログラムを創設しました。

2019年、米連邦通信委員会（FCC）は、95GHz以上のスペクトルでの新サービス展開を加速する新ルールを採択しました。

委員会の最初の報告と命令「Spectrum Horizon」は、95GHz〜3THzの周波数範囲での使用のための実験ライセンスの新しいセグメントを開発します。これにより、起業家とイノベーターがこのスペクトルに容易にアクセスし、新しい通信技術を開発・テストできるようになります。

バージニア工科大学の研究者たちや、LG、サムスンなどの企業が6G技術に取り組み始めています。さらに、日本は2030年までに6Gネットワークを立ち上げる包括的な戦略を計画していると報じられています。

6Gは必要か？

5Gは医療からエンターテインメントまであらゆることを改善し、インターネットをよりアクセスしやすくするように設計されていますが、それらの分野が5Gを超えて改善の余地を持つなら、6Gは意味を持ちます。

2030年までには、大量データの送信により良い技術を開発したり、6G基地局を設置する必要がないほど十分に強い信号を増幅する技術を開発したりしているかもしれません。

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最終的に、5G、6G、または別の「G」であれ、今日の基準では少なくともかなりの量のデータにアクセスするために待ち時間やプログレスバーが不要になるような驚異的な速度と超低レイテンシを実現するでしょう。私たちが必要とするものは瞬時にそこにあり、それを説明する新しい用語を考え出す必要はなくなるでしょう。