6Gって何？ - biconaのITブログ

6Gとは、第6世代の無線技術のことです。4G、5Gに続き、ミリ波の5Gネットワークで構築されたインフラの刷新と高度なキャパシティをベースに、6Gネットワークは構築されます。より高い周波数の無線帯域を使用することで、ネットワークの速度と遅延が大幅に改善され、高度なモバイル機器や自動運転車などのシステムに対応できるようになります。

クラウドコンピューティング企業であるVMware社の先端技術担当副社長、Kaniz Mahdi氏は、「接続性が空気のようになります」と言います。「そのようなレベルの接続性が実現した場合、社会にどのような影響があるのか想像してみてください。私たちの日常生活にどのような影響があるでしょうか」と述べています。

約10年ごとに新しい無線通信規格が登場し、6Gは2030年頃に登場すると予想されています。しかし、「6G」という言葉が使われなくなったり、他の言葉に置き換えられたりする可能性もあります。

しかし、一部の専門家が6Gについて研究・議論しているのは、インターネット技術全般に大きな変化が訪れているからです。消費者は、より多くのデバイスを使用し、記録的な速さでインターネットデータを消費しており、日常生活のほぼすべての場面でWi-Fiを利用しています。また、無線通信会社は、従来のブロードバンドインターネットプロバイダーに対抗するために、堅牢で柔軟な携帯電話ネットワークで需要の増加に対応しようとしています。

4G vs. 5G vs. 6G

ネットワーク	スピード	サポートされるデバイス
4G	約33.88Mbps	モバイルフォン、タブレット、ホットスポット
5G	40-1,100Mbps	モバイルフォン、タブレット、ホットスポット、公共インフラ、自動運転車
6G	1Tbps	自動運転車、細胞の表面、Wi-Fi臓器移植

現在の携帯電話のインターネット技術は、2009年末に登場した無線規格「4G」が中心となっています。4Gは、携帯電話のデータ通信速度を飛躍的に向上させ、ユーザーがHDビデオのストリーミングやビデオゲームなどのオンラインアクティビティを行えるようにしました。

興味深いことに、現在は5Gに移行していますが、多くの携帯電話会社は、実際にはまだ4Gの国際ベンチマークを満たしていません。最近では、多くのネットワークが4G LTE（long-term evolution）と呼ばれるものであることに気付きます。この言葉は、デラックスな4Gのように聞こえますが、3Gをスピードアップして4Gに近づけたようなものです。4G LTEネットワークを利用するモバイル機器の平均的なダウンロード速度は約33.88Mbpsで、4Gを実現するために計画された当初の見込みを大幅に下回っています。

しかし、AT&TやT-Mobileなどの携帯電話事業者は、2018年から2019年にかけて5Gの導入を進めています。現在は、全国各地で5Gの携帯電話ネットワークの構築に追われている。また、一部の企業は、5Gの家庭用インターネットの初期段階を開始しました。

現在の5Gの速度は、5Gネットワークの種類によって、40～1,100Mbpsとなっています。専門家は、ミリ波スペクトラムやビームフォーミングなどの技術を活用することで、5Gは最終的に最大10,000Mbpsの速度を達成できるだろうと予測しています。5Gがその目標を達成するかどうかにかかわらず、無線会社は現在、携帯電話へのサービス提供だけではなく、産業、ビジネス、ヘルスケア、リモートワークなど、他の用途にも5Gを使用する計画を立てています。

もしかしたら、10,000Mbps（10Gbps）の速度が出る頃には、無線会社はすでに6Gを開始しているかもしれません。6Gは、単なるインターネットの速さだけではなく、さまざまな意味を持つことは明らかです。

6Gはどのようなものか？

6Gがどのようなものであるかは、まだ存在していない以上、何とも言えません。しかし、メディアのインタビューや研究論文の中で、ワイヤレス企業や学者たちは、6Gを、消費者、機器、自動車、および周囲の環境との間で瞬時に通信できる、完全に統合されたインターネットベースのシステムであると説明しています1,2。

今、私たちはスマートフォンやスマートホーム機器によるIoT（Internet of Things）を手にしています。最終的には、すべてを網羅した「Internet of Everything」にたどり着くかもしれません。しかしそれは、6G（またはその名称が何であれ）のような将来の開発とその機能に依存します。

ここでは、6Gについて専門家がどのように語っているかをまとめてみました。

1 Tbpsのスピード

専門家の中には、6Gネットワークによって、インターネット機器の最大速度が毎秒1テラバイトになる日が来ると考えている人もいます3。

これは、現在一般的な家庭用インターネット・ネットワークで最速の1 Gbpsの1000倍に相当します。また、5Gの仮定上の最高速度である10 Gbpsの100倍に相当します。つまり、これはバラ色の推定値であり、その速度を実現するにはまだ遠い道のりです。

しかし、基本的には、6Gでは極めて高い帯域幅と信頼性が重視されると研究者たちは予測しています。6Gでは、インターネットに瞬時にかつ継続的にアクセスできるようになり、多くの人が日常生活の中に織り込まれることになるでしょう。

テラヘルツ波

2019年、米連邦通信委員会（FCC）は、企業が "テラヘルツ波 "または "サブミリ波 "と呼ばれる電波の実験を開始することを認め、6Gの未来の可能性に門戸を開いた。テラヘルツ波とは、95GHzから3THz（テラヘルツ）までの周波数帯の電波のことです。

テラヘルツ波はミリ波よりも周波数が高く、現在、ネットワークの混雑や帯域幅の制限を解決する聖杯のような存在として注目されています。進化した5Gは、ミリ波帯を利用して膨大な量のデータを超高速かつ最小の応答時間で伝送し、自動運転車や遠隔手術などの開発を（理論的には）可能にする。

しかし、ミリ波は近距離でしか使えないため、送信機とユーザーの間に「見通し」が必要です。また、テラヘルツ波はさらに弱いです。しかし、斬新なネットワーク手法を用いてミリ波を適切に利用することができれば、6Gワイヤレスネットワーク上でジェットソンのような高度な活動を行うことができる可能性が広がります。

人工知能とエッジコンピューティング

自動運転の自動車やドローン、遠隔操作の工場など、人工知能（AI）の活用は、5Gの台頭とともに話題になっています。6Gの登場により、こうした動きがさらに活発になることが予想されますが、専門家の中には、すべてを調整して円滑に運営するために人工知能が必要になると考える人もいます。

ドイツのブレーメンにあるジェイコブス大学の研究者であるラズバン-アンドレイ・ストイカとジュゼッペ・アブレウは、6Gでは自動運転車が相互に通信したり、歩行者や交通機関をナビゲートしたり、ここからあそこまでの最適なルートを決定したりするために、「協調的AI」が活用されるだろうと述べています。

これは、「エッジコンピューティング」と呼ばれる新しいトレンドの一環で、ネットワーク管理を中央のクラウドからよりローカルなデバイスに移行させることで、すべての作業をよりスムーズにし、レスポンスタイムを短縮するものです。

もう一人の6Gの信奉者であるEuropean Institute of Innovation & TechnologyのRoberto Saraccoは、AIやエッジコンピューティングのようなものがあれば、デバイス自身がネットワークのアンテナとなり、ユーザーとそのデバイスが流動的に移り変わる中でWi-Fi接続を維持することができると指摘しています。

没入型テクノロ ジー

5Gでは、バーチャルリアリティが大きな役割を果たすと予想されています。しかし、これは始まりに過ぎません。数年後の6G時代には、セルラーサーフェスやコネクテッド・インプラント、「ワイヤレス・ブレイン・コンピュータ・インターフェイス」など、さらに多くの没入型テクノロジーが登場すると想像する専門家もいます。

バージニア工科大学の教員で、2019年7月に発表された6Gに関するホワイトペーパーの主執筆者であるWalid Saad氏は、スマートなウェアラブルやヘッドセット、インプラントなどに押されて、スマートフォンはいずれ廃れていくだろうと予測しています。"人間の感覚から直接入力を得ることができる "のです。

日本の携帯電話会社であるNTTドコモは、物理的な生活とサイバー空間が完全に融合することを想定しています。「人間にとっては、ウェアラブルデバイスや人体に装着されたマイクロデバイスを介して、サイバースペースが人間の思考や行動をリアルタイムにサポートすることが可能になるでしょう」。

5Gについての専門家の意見は？

VMware社のKaniz Mahdi氏によると、現在行われている6Gの研究は、まだ非常に初期の段階だという。また、ミリ波などの5G技術がそのポテンシャルを最大限に発揮するには、さらに数年かかると思われます。また、最近発足したOpen Grid Allianceというグループは、自動運転車や工場の制御システムなどの主要なアプリケーションをサポートできるように、インターネット全体を「再設計」しようとしています。

「私たちはインターネットそのものを進化させようとしています」と語るマーディは、VMwareもこのアライアンスに参加していることを明かしています。

6G技術が発展していく中で、他にも多くの課題が待ち受けています。シドニー大学の無線技術の専門家であるMahyar Shirvanimoghaddam博士は、「環境の持続可能性が大きな課題になるでしょう」と述べています。

「6Gは、何十億ものデバイスに通信インフラを提供することが期待されています。これらの機器には常に電力が供給される必要があり、その大半はバッテリーで動作することになるでしょう。

このような製造とエネルギーの使用は、環境への脅威となる可能性があります。ただし、6G技術の二酸化炭素排出量を削減する計画がなければの話です。

「これらの機器にどのようにして持続的に電力を供給するかは、特に国連の持続可能な開発目標を考えると、大きな課題です。"このことは、6Gを設計・開発する際に考慮されなければならず、後から解決する問題として残ることはありません"