5G

5Gの3GPPロゴ

5Gは第5世代の携帯電話ネットワーク技術であり、 4Gの後継です。2019年に初めて導入され[ 1 ] 、その技術規格はITUのIMT-2020プログラムと協力し、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）によって策定されています。[ 2 ] 5Gネットワ​​ークは、カバーエリアをセルと呼ばれる小さなゾーンに分割し、デバイスが無線を介してローカル基地局に接続できるようにします。各基地局は、高速光ファイバーまたは無線バックホールを介して、より広範な電話ネットワークとインターネットに接続します。[ 3 ]

4Gと比較して、5Gはデータ転送速度が大幅に高速化（テストでは最大10Gbps ）し、応答時間はわずか数ミリ秒と低遅延です。これらの進歩により、ネットワークは拡張現実（XR） 、自律走行車、遠隔手術試験、家庭用インターネット接続用の固定無線アクセスなど、より多くのユーザーとアプリケーションをサポートできるようになります。[ 4 ] 5Gは、一般的にモノのインターネット（IoT）と呼ばれる、センサーや機械の大規模な接続もサポートし、エッジコンピューティングを活用してデータ処理効率を向上させます。

モノポールタワーのアンテナと無線ユニットのクローズアップ。
米国のエリクソン機器を使用した5Gセルサイト

5Gネットワ​​ークの構築には、新たなインフラと適切な無線周波数帯域へのアクセスが必要です。ネットワーク事業者はコスト高を報告しており、エネルギー効率とセキュリティの向上に取り組んでいます。アナリストは、5Gが2030年代まで4Gネットワ​​ークと並行して運用されながら、遠隔医療、スマートトランスポート、デジタルメディアを支えると予想しています。

歴史

携帯電話ネットワークの標準規格と世代のタイムライン

初期研究（2008～2012年）

2008年、NASAとMachine-to-Machine Intelligence Corporation（M2Mi）は、初期の次世代ネットワークコンセプトに影響を与えたナノ衛星通信の研究を実施しました。[ 5 ]

2012年、ニューヨーク大学はミリ波通信に特化した研究センター「NYUワイヤレス」を設立しました。同年、サリー大学はファーウェイやサムスンを含む公的機関および産業界のパートナーから3,500万ポンドの資金提供を受け、5Gイノベーションセンターを設立しました。[ 6 ]また2012年、欧州連合は新興ネットワーク研究を国際標準化と整合させることを目的とした「2020情報社会のためのモバイルおよび無線通信イネーブラー（METIS）」プロジェクトを開始しました。[ 7 ]

標準化と初期試験（2013～2018年）

2013年、ITU-Rワーキングパーティ5Dは、後に5G標準規格として正式化されたIMT-2020の研究を開始しました。 [ 8 ]

同時期に、サムスン電子、NTTドコモ、ファーウェイなどの大手企業も初期試験を実施しました。サムスンは、8×8 MIMOアンテナを使用して2kmで1Gbit/s以上の速度を実現するプロトタイプをテストしました。[ 9 ] NTTドコモはCEATECで高速ネットワーク開発に対する政府賞を受賞し、 [ 10 ]ファーウェイはモバイルネットワーク技術の向上に向けて6億ドルのプログラムを発表しました。[ 11 ]

商用展開（2019～2021年）

2019年4月3日、韓国は初の完全商用展開となる全国ネットワークを立ち上げました。[ 12 ]数時間後、ベライゾンは米国の一部の都市で限定的なサービスを開始しました。[ 13 ] 2019年6月、グローブテレコムはフィリピン初の次世代ネットワークを導入し、[ 14 ] 2019年12月、AT&Tは米国で消費者向けサービスを開始し、2020年には全米に拡大しました。[ 15 ]

商用5Gの導入は2020年を通じて急速に拡大しました。公衆モバイルネットワークだけでなく、非免許スペクトル（NR-U）や免許非公衆ネットワーク（NPN）での運用を含め、民間の産業システムや企業システムにも採用されました。[ 16 ]プライベート5Gネットワ​​ークは、インダストリー4.0の自動化やスマート製造にとって重要になりました。[ 17 ]初期の展開では、ネットワークが専用の5Gコアを備えたスタンドアロン（SA）モードに移行する前に、4Gコアを備えた非スタンドアロン（NSA）モードが使用されていました。[ 18 ]

韓国の2019年の展開では、サムスン、エリクソン、ノキアの機器が使用され、LG U Plusもファーウェイのハードウェアを導入しました。[ 19 ] サムスンは約86,000の拠点のほとんどを供給し、SKテレコム、KTコーポレーション、LG U PlusはNSA運用の3.5GHz帯を使用して主要都市のカバレッジを集中させました。報告されたダウンロード速度は平均200～400  Mbit/sで、加入者数は2019年に約26万から470万に増加しました。[ 20 ]

これらの初期の展開に続いて、T-Mobile USは2020年に最初の全国的なスタンドアロンネットワークを立ち上げました。 [ 21 ]エリクソンは、2020年代半ばまでに5Gネットワ​​ークが世界人口の約65％に到達すると予測しました。[ 22 ]

5G無線およびコアシステムの主要サプライヤーには、アルティオスター、シスコシステムズ、大唐電信/ファイバーホーム、エリクソン、ファーウェイ、ノキア、クアルコム、サムスン、ZTEなどがある。ファーウェイは2023年までに世界の5G基地局の約70%を保有すると推定されている。[ 23 ]

最近の動向（2022年～現在）

2022年までに多くの地域でネットワーク速度が安定し、通信事業者は容量と遅延を改善するために5.5Gへのアップグレードのテストを開始しました。[ 24 ] 2020年代初頭までに、大規模な商用5Gネットワ​​ークがほとんどの先進市場で稼働し、発展途上地域での展開も加速していました。[ 25 ] [ 26 ]

テクノロジー

小型細胞

スモールセルは、高密度エリアや屋内エリアにおけるネットワーク容量を拡張する低電力無線ノードです。通常は数十メートルから数百メートルの短距離で動作し、ミリ波信号のカバレッジ維持に使用されます。[ 27 ]

典型的なFR2セルの特性
細胞の種類環境ユーザー数（約）電力（W）範囲（メートル）
フェムトセル住宅、オフィス4～320.01～1最大50
ピコセル公共の会場64～1280.1～5最大100
マイクロセル都市部128～2565～10200～500
マクロセル広範囲をカバー250以上10～20300～1000

大規模MIMO

大規模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）システムは、大規模なアンテナアレイを用いて容量と周波数効率を向上させます。複数のユーザーに同時にサービスを提供し、干渉を低減するために信号を各ユーザーに向けることで、従来のMIMOを拡張します。[ 28 ]

ビームフォーミング

ビームフォーミングは、無線エネルギーを特定のユーザーに向けます。アナログビームフォーミングでは、アンテナ出力を合成して信号電力を一方向に集中させます。デジタルビームフォーミングは、データストリームを複数のレイヤーに渡って送信することで、信号強度と信頼性を向上させます。[ 29 ]

非直交多重アクセス（NOMA）

非直交多元接続では、同じ周波数資源を共有するユーザーに異なる電力レベルを割り当ててスペクトル効率を向上させます。[ 30 ]

チャネル符号化

5G NRは制御チャネルに極性符号を使用し、データチャネルには低密度パリティ検査符号（LDPC）を使用し、 4Gで使用されていたターボ符号に代わるものである。[ 31 ]

ワイヤレス電力の研究

5Gミリ波ネットワークを無線電力伝送に利用する研究が行われています。1mmから10mmの波長を用いた研究はまだ実験段階です。[ 32 ]

コアネットワークアーキテクチャ

5Gコア（5GC）は、制御プレーンとユーザープレーンを分離し、柔軟な導入をサポートするサービス指向のソフトウェア定義システムです。4G Evolved Packet Coreをモジュール型のソフトウェアベースのネットワーク機能に置き換えます。

ソフトウェア定義ネットワークと仮想化

ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）とネットワーク機能仮想化（NFV）は、ソフトウェアベースのネットワーク構成、拡張、管理を可能にします。ネットワークスライシングと組み合わせることで、これらの技術はIoT（モノのインターネット）、コネクテッドカー、産業オートメーションなどのアプリケーションをサポートします。[ 33 ]

サービスベースアーキテクチャ（SBA）

サービスベースアーキテクチャ（SBA）は、SDNとNFVの原理を統合し、4G EPCフレームワークをRESTful APIを介して通信するモジュール型ネットワーク機能に置き換えます。各機能はネットワークリポジトリ機能（NRF）に登録され、独立したスケーリングと相互運用性を実現します。[ 34 ]

コアネットワーク機能

各ネットワーク機能は5Gコア内で定義された役割を果たし、4G EPCの要素を置き換えたり拡張したりします。[ 35 ]

5Gのコアネットワーク機能
関数頭字語4G相当
認証サーバー機能オーストラリア連邦MME; HSS
アクセスおよびモビリティ管理機能AMFMME
セッション管理機能SMFMME; PGW-C
ユーザープレーン機能UPFSGW-U; PGW-U
ポリシー制御機能PCFPCRF
統合データ管理UDMHSS
統合データリポジトリUDRHSSデータベース
ネットワーク露出機能NEFなし
ネットワークスライス選択機能NSSFなし
ネットワークデータ分析機能NWDAFなし
充電機能スイスフランCSCF

サポートコンポーネント

追加のコンポーネントは、ローミングとネットワーク間接続を管理します。

  • 非3GPPインターワーキング機能（N3IWF）
  • セキュリティ エッジ保護プロキシ (SEPP)
  • 信頼できる非3GPPゲートウェイ機能（TNGF）
  • 信頼できる WLAN 相互接続機能 (TWIF)
  • 有線アクセスゲートウェイ機能（W-AGF）

周波数帯域とカバレッジ

5Gネットワ​​ークは、無線スペクトルの複数の部分を使用します。低周波数帯、中周波数帯、高周波数帯の3つの主要な周波数範囲で動作し、速度、カバレッジ、信号品質のバランスがそれぞれ異なります。[ 36 ]

2016年から2019年にかけて、米国や欧州連合を含む多くの地域の規制当局は、オークションや新しいライセンス規則を通じて、5G向けにスペクトルの大部分を再割り当てしました。[ 37 ] 2019年までに、50か国以上が5G周波数を割り当て済み、または割り当てを計画していました。[ 38 ] 3GPPリリース16では、標準に5G NR-Uが追加され、ライセンスが必要なスペクトルだけでなく、ライセンスのないスペクトルでも運用できるようになりました。[ 39 ]

周波数範囲

5G New Radio (NR) インターフェースは、2 つの主要な動作範囲を定義します。

  • 周波数範囲1（FR1） – 7.125GHz未満、サブ6GHzとも呼ばれます。低周波数帯と中周波数帯の周波数をカバーし、最大100MHzのチャネル帯域幅をサポートします。ダウンロード速度は通常、状況に応じて5～900Mbpsです。
  • 周波数範囲2（FR2） – 24～71GHz、ミリ波またはハイバンドとも呼ばれる。1キャリアあたり最大400MHzという広いチャネル帯域幅をサポートし、マルチギガビットのデータレートに達することができる。これらの信号は短距離しか伝送できず、壁、窓、植生によって容易に遮られるため、FR2は主にスタジアムや市街地などの人口密集都市部で利用される。[ 40 ]

カバレッジと信号の動作

低帯域および中帯域の5Gは、広範囲のカバレッジと屋内での信頼性の高い受信を提供します。高帯域の信号は急速に弱まり、一般的な建築材料を通過する際に100dB以上減衰する可能性があります。[ 41 ]通信事業者は、ビームフォーミングアンテナ、スモールセル、信号リピーターを使用して、範囲を拡大し、屋内カバレッジを改善しています。

Wi-Fi統合

ライセンスアシストアクセス（LAA）やLTE-WLANアグリゲーション（LWA）などの技術により、モバイルネットワークはライセンス不要のスペクトルをWi-Fiと共有できます。クラウドベースのRANシステムと高密度スモールセルレイアウトは、セルラーリンクとWi-Fiリンク間のパフォーマンスギャップを縮小するのに役立ちます。[ 42 ]

応用分野

ITU -Rは、5Gの3つの主要な応用分野を定義しています。それは、拡張モバイルブロードバンド（eMBB）、超信頼性低遅延通信（URLLC）、大規模マシン型通信（mMTC）です。[ 43 ]これらのカテゴリは、5Gの主な用途である、高速モバイル接続（eMBB）、高信頼性・高応答通信（URLLC）、大規模マシン間リンク（mMTC）を表しています。2020年までに、eMBBは広く導入されましたが、URLLCとmMTCはまだ開発段階にありました。[ 44 ]

ITU-Rカテゴリー

拡張モバイルブロードバンド（eMBB）は、4Gよりもはるかに高速なインターネットと大容量を提供します。市街地、スタジアム、交通ハブなどの混雑したエリアでのデータ使用量の増加をサポートします。[ 45 ]

超信頼性低遅延通信（URLLC）は、ファクトリーオートメーション、遠隔医療処置、交通システムなど、時間的にクリティカルなアプリケーション向けに設計されています。伝送遅延が短縮されることで、精度と信頼性が向上します。

大規模マシン型通信（mMTC）は、センサーやメーターなどの低電力デバイスを多数接続します。これらのネットワークは、産業、交通、都市システムにおいて機械が自律的にデータを交換できるようにすることで、モノのインターネット（IoT）の基盤となります。[ 46 ]

産業用途

5Gは、常時低遅延通信を必要とする輸送、製造、エネルギーシステムで利用されています。5G Automotive Associationは、車が近くの車両やインフラと安全情報を交換できるようにするVehicle-to-Everything（C-V2X）規格を開発しています。[ 47 ]ドローンや自動運転車は、ナビゲーション、遠隔操作、リアルタイムデータ伝送に5Gを使用しています。[ 48 ]低遅延接続は、デジタルツインモデル（機械や建物の仮想コピーで、監視やメンテナンスに使用されるリアルタイムのパフォーマンスデータを表示するもの）も可能にします。

公共および商業サービス

5Gは公共の安全、ブロードバンドアクセス、メディア配信にまで広がります。緊急サービスでは、ライブビデオ、データ、信頼性の高いプッシュツートーク通信に5Gを使用しています。[ 49 ]固定無線アクセス（FWA）は、特にケーブル敷設に費用がかかる地方部において、有線接続の代わりに5G無線リンクを使用して家庭やビジネスにブロードバンドを提供します。[ 50 ]欧州での5Gブロードキャスト試験では、ローカル5Gネットワ​​ークがモバイルデータプランを使用せずに多くのデバイスに同時にライブテレビやラジオを配信できることが示されています。[ 51 ] [ 52 ] Voice over NR （VoNR）は、4GのVoice over LTE（VoLTE）と同様に、5Gのインターネットベースのネットワークを介して通話を可能にします。 [ 53 ]

パフォーマンス

スピード

5Gは4Gよりもはるかに高いデータレート、最大10倍の速度を実現できます。[ 54 ] [ 55 ]理論上のピークダウンロード速度は最大20Gbit/sに達します。[ 56 ]実際には、米国での5Gの平均ダウンロード速度はT-Mobileによって約186Mbit/sと測定されています。[ 57 ]一方、2022年には韓国が平均430Mbit/s近くで世界をリードしました。[ 58 ] [ 59 ] 5Gネットワ​​ークは、4Gよりもはるかに大きな総容量と効率を提供するように設計されており、最大100倍の増加が予測されています。[ 60 ]

最も広く普及しているサブ6GHz 帯（中帯域）5Gは、ミリ波帯よりも広い範囲で、約10～1000Mbpsの速度を提供します。Cバンド（n77/n78）は2022年に米国で導入されましたが、VerizonとAT&Tによる導入はFAAの安全上の懸念から一時的に延期されました。展開済みのネットワークで測定された最高5G速度は5.9Gbps（2023年）です。[ 61 ] n5などの低帯域周波数は、セルあたりのカバーエリアが広くなりますが、データレートは5～250Mbps程度と低くなります。[ 62 ]

レイテンシー

5Gの典型的な無線遅延は、再送信とハンドオーバーを除いて約8～12ミリ秒です。Verizonは、初期導入において約30ミリ秒の遅延を報告しました。[ 63 ]基地局の近くに設置されたエッジサーバーは、ラウンドトリップ時間を約14ミリ秒に短縮し、ジッターを約1.8ミリ秒に最小限に抑えることができます。[ 64 ]ハンドオーバー中は遅延が大幅に増加し、ネットワーク状況に応じて50ミリ秒から500ミリ秒の範囲になります。現在進行中の研究では、ハンドオーバーマージンとトリガーまでの時間パラメータを調整することで、これらの中断を削減することに焦点を当てています。

エラー率

5Gは、適応変調符号化方式（MCS）を用いて低いブロック誤り率（BLER）を維持します。誤り率が閾値を超えると、システムは速度よりも信頼性を優先するため、自動的に低いMCSに切り替えます。

範囲

5Gの通信範囲は、送信電力、周波数、干渉によって変化します。高周波ミリ波帯（例：n258）は中周波帯（n78）よりも通信範囲が狭く、中周波帯は低周波帯（n5）よりも通信範囲が狭くなります。通信事業者は、実際の性能がマーケティング上の謳い文句と異なる場合があるため、ネットワークシミュレーションや走行試験を用いてこれらの帯域の実際の通信範囲とカバレッジを測定します。

標準

5Gという用語は、国際電気通信連合（ITU）のIMT-2020規格で初めて使用されました。この規格では、ピーク時ダウンロード速度が20Gbps、アップロード速度が10Gbpsと定義されています。[ 65 ]

第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）はその後、IMT-2020向けに5G New Radio （NR）技術を提案した。 [ 66 ] [ 67 ]

周波数範囲

5G NR は次の 2 つのバンドで動作します。

  • FR1（6GHz未満）：広い範囲をカバーし、中程度の速度の低周波数
  • FR2（24GHz以上）：速度は速いが範囲は短いミリ波周波数

4Gインフラストラクチャ（非スタンドアロンモード）を再利用した初期のFR1展開では、高度な4Gネットワ​​ークよりも15～50％高いスループットを提供することが報告されています。[ 68 ]

3GPP仕様

3GPP とETSI は、次のような主要な技術仕様を公開しています。

  • TS 23.501 – 5Gシステム（5GS）のシステムアーキテクチャ
  • TS 24.501 – 5GSの非アクセス層（NAS）プロトコル
  • TS 23.003 – 番号、アドレス、識別[ 69 ]

その他の標準化団体

他の組織も 5G 標準に貢献しています。

DECT -2020仕様は、ITUによって5Gの一部として認められた非セルラーのメッシュベースの無線システムであるDECT NR+を定義しています。[ 70 ] [ 71 ]

IEEEは、リモート無線ユニット (RRU)とベースバンド ユニット (BBU)間の有線リンクの標準を定義します。

5Gi

5Giは、インド工科大学マドラス校、インド工科大学ハイデラバード校、インド電気通信標準化開発協会（TSDSI）、および無線技術卓越センター（CEWiT）によってインドで開発されました。5Gは、低移動性大セル（LMLC）構成を通じて、農村部や遠隔地への5Gカバレッジを拡大します。[ 73 ] 5Giは、2022年4月に3GPPリリース17においてグローバル5G NR規格に統合されました。[ 74 ]

モノのインターネット

モノのインターネット（IoT）において、3GPPはNB-IoTとeMTCの進化を定義し、接続されたセンサーやメーターなどの低電力広域アプリケーションをサポートします。 [ 75 ]

地上外ネットワーク

3GPPでは、地上ネットワークが実現不可能な場所でカバレッジを提供するために衛星や航空機プラットフォームを使用する非地上ネットワーク（NTN）も定義しています。[ 76 ] [ 77 ]

5Gアドバンス

5G-Advanced（5.5Gとも呼ばれる）は、3GPPリリース18において5Gと6Gの移行段階として定義されています。より効率的なスペクトル利用、エネルギー消費量の削減、そして高い信頼性を実現する機能が追加されています。このリリースでは、AIとMLに基づくネットワーク管理、拡張現実サービス、そして自律システム向け通信が導入されています。[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]

リリース18では、 GNSSや内蔵の位置情報機能に依存しない、改良された時刻同期方式が規定されています。これにより、地上通信以外のサポートが衛星通信および航空機通信にも拡張されます。

5Gレッドキャップ

3GPP NR Rel 17における5G Reduced Capability（RedCap）は、LTE M1 / LTE NB IoTとして機能するように設計されています。これは、高速拡張モバイルブロードバンド、超信頼性低遅延通信、そして大規模マシン型通信（mMTC）技術の中間に位置するユースケースに対応するために開発されました。[ 81 ]

5Gハードウェア

Samsung Galaxy S10が5G信号を表示
Samsung Galaxy S10が5G信号を表示

グローバルモバイルサプライヤー協会（GSA）は、5G対応製品の最初のデータベースを作成し、スマートフォン、ホットスポット、顧客構内機器などのカテゴリーにわたって23のメーカーと33のモデルをリストアップしました。[ 82 ]その後の調査では、50を超えるベンダーから100を超える製品が発表されました。[ 83 ]

初期の5Gモデムチップセットは、インテル、メディアテック、クアルコム、サムスンによってリリースされ、その後の製品世代では追加のプラットフォームが続きました。[ 84 ]

Samsung Galaxy S10 5Gは、5Gネットワ​​ークに対応した最初のスマートフォンの一つでした。[ 85 ]その他の初期の5Gモデルには、低帯域から中帯域の周波数で動作するように設計されたNokia 8.3 5G 、 [ 86 ] Google Pixel 5とPixel 4a（5G）、[ 87 ] Appleの5G対応の初代iPhone 12シリーズなどがあります。[ 88 ] [ 89 ]

2020年代初頭までに、ほとんどのハイエンドスマートフォンは5G機能を搭載しましたが、一部のコンシューマー向けデバイスはまだ完全にはサポートされていません。その結果、ミッドレンジスマートフォンのユーザーにとっての実用的なメリットは限定的であり、5Gの普及は期待を下回っています。[ 90 ]

セキュリティリスク

ネットワークとプロトコルのリスク

2019年、欧州委員会と欧州連合サイバーセキュリティ機関（ENISA）は、5Gネットワ​​ークが国家主体の潜在的な攻撃対象領域を拡大する可能性があると警告し、サプライヤーの多様化を推奨しました。欧州のメーカーはノキアとエリクソンのみです。[ 91 ]

ETHチューリッヒと提携大学の研究者らは、5G認証プロセスに脆弱性があり、ユーザーが新たなセキュリティリスクにさらされる可能性があることを発見した。[ 92 ]彼らは、システムはまだ未熟であり、データ容量の増加によって攻撃を受ける可能性が高まる可能性があると結論付けた。[ 93 ]

2022年の研究では、ネットワーク切り替え中のデバイスの動作に影響を与える可能性のある、進化型パケットシステム（EPS）の設計上の欠陥が特定されました。[ 94 ]

モノのインターネットのリスク

モノのインターネット（IoT）の成長に伴い、5Gを介して接続されるデバイスの数が増加しています。IoT Analyticsは、2018年の約70億デバイスから2025年までに210億デバイス以上に増加し、DDoS攻撃、クリプトジャッキング、その他のサイバー攻撃のリスクが高まると予測しています。[ 95 ]

スパイ活動とサプライチェーンのリスク

スパイ活動とデータアクセスに関する懸念は、各国の政策に影響を与えている。米国、オーストラリア、英国は中国製機器の使用を制限または禁止している。[ 96 ]

2012年に米国下院情報特別委員会が発表した報告書は、ファーウェイとZTEの機器が国家安全保障上のリスクをもたらす可能性があると結論付けた。[ 97 ]その後、米国の情報機関はファーウェイ製品が秘密裏にデータにアクセスする可能性があると警告した。[ 98 ] 2022年には、FBIが米軍基地付近のファーウェイ機器が核通信に干渉する可能性があると報告した。[ 99 ]

ファーウェイと中国政府はこれらの疑惑を否定している。アナリストらは、中国の国家安全保障法により、企業は当局の要請があればデータを提供する義務を負う可能性があると指摘している。[ 100 ]

2020年、米国国務省は同盟国間のデータプライバシーとセキュリティを促進するための「クリーンネットワーク」イニシアチブを立ち上げました。年末までに、NATO、EU、OECD加盟国のほとんどを含む60カ国以上と200社以上の通信会社が参加しました。[ 101 ]

干渉の問題

天気と衛星データ

26GHzのn258などの一部の5G帯域は、23.8GHzでの水蒸気測定など、気象衛星や地球観測衛星によるパッシブリモートセンシングに使用される周波数に近い。 [ 102 ]衛星観測への干渉は、数値気象予測モデルの精度を低下させ、商業航空などの分野に影響を及ぼす可能性がある。[ 103 ]

NASA、NOAA、そしてアメリカ海軍は、24GHz付近の5G通信から発生する帯域外放射が、予報精度を最大30%低下させる可能性があると警告した。[ 104 ] 2019年の世界無線通信会議では、2027年までは-33dBW、その後は-39dBWの暫定制限が設定された。世界気象機関（WMO）とヨーロッパ中期予報センター（ECMWF）は、これらの制限によって予報の信頼性が低下する可能性があると警告した。[ 105 ]

航空システム

2021年から2022年にかけて、連邦航空局（FAA）は、一部の5G信号が4.2～4.4GHzで動作する航空機レーダー高度計に干渉する可能性があると警告した。一方、新しい5Gサービスは3.7～4.0GHzを使用している。[ 106 ]ヨーロッパではより低い周波数（3.4～3.8GHz）を使用しているため、リスクは低減している。[ 107 ]

衛星通信

5Gの割り当ての一部は、Cバンド衛星通信システムで使用される周波数と重複しています。ネットワークが3.3～3.6GHzで動作し、衛星受信周波数が3.4～4.2GHzに近い場合、干渉が発生する可能性があります[ 108 ] 。この影響を軽減するために、低ノイズブロックダウンコンバータと導波管フィルタが使用されます。

Wi-Fiの共存

5GとWi-Fi 6Eは6GHz帯を共有しており、効率的な周波数利用が可能となる一方で、干渉を防ぐための調整が必要となる。米国とEUでは、どちらも無免許で運用されており、NR-UとWi-Fi 6E技術をサポートしている。[ 109 ]

世論

アナリストは、5Gのマーケティングではその機能が誇張されていることが多いと指摘している。[ 110 ]よくある懸念としては、ユーザーメリットが限られていること、ミリ波信号の範囲が狭いこと、5G以外の改良点を5Gとしてリブランドすることなどが挙げられる。[ 111 ]

マッキンゼー・アンド・カンパニーによる2020年の調査では、通信事業者がすぐに収益につながるユースケースをほとんど特定していないことが明らかになりました。[ 112 ]消費者調査では、マーケティングの主張に対する懐疑的な見方や、初期導入におけるカバレッジの不均一性など、消費者の態度は複雑です。[ 113 ]業界団体やネットワーク事業者は、5Gは速度の高速化と遅延の低減を可能にすると述べていますが、その結果はインフラの展開と利用可能な周波数帯域に依存します。当初の展望に対する期待とは対照的に、導入を目指している多くの企業は、ユーザーが技術のアップグレードに熱心ではないという現実に直面しています。[ 114 ]発売から5年が経過しましたが、大多数のユーザーはまだ新規格に移行していません。[ 115 ]

誤報

健康に関する主張

無線信号の影響に関する一般の懸念は、5G技術以前から存在していました。1990年代と2000年代の初期のモバイル規格についても同様の懸念が提起されていました。米国疾病予防管理センター（CDC）によると、「強力な非電離放射線に直接曝露されると、熱による組織損傷が生じる可能性があります。これはまれであり、主に職場において、大量の非電離放射線源を扱う作業員が懸念するものです。」[ 116 ]

一部の批評家は、既存の曝露制限が緩すぎる、あるいは業界のロビー活動の影響を受けていると主張している。5Gモバイルネットワークの使用ががんを引き起こす可能性があるという主張は、科学的根拠に裏付けられていない。[ 117 ]

無線LANの健康への影響について、検証されていない主張をする書籍が複数出版されています。ジョセフ・マーコラ著の書籍では、 ADHD、心臓病、脳腫瘍との関連性が主張されています。マーコラ氏は、 COVID-19パンデミック中に誤情報を広めたとして批判され、未承認のCOVID-19治療薬を販売したとして米国食品医薬品局（FDA）から警告を受けました。[ 118 ] [ 119 ]

ニューヨーク・タイムズ紙によると、5Gの健康影響に関する論争は、物理学者ビル・P・カリーが2000年にブロワード郡教育委員会に提出した未発表の報告書に端を発している。この報告書では、高周波のマイクロ波は脳に深く吸収されるという誤った結論が示されていた。[ 120 ]その後の分析で、これは試験管内研究の結果の誤解であったことが判明した。専門家は、5Gで使用されるミリ波の周波数は皮膚を透過したり内臓に到達したりできないと指摘している。

同紙は2019年の記事で、RTアメリカが5Gと脳腫瘍、不妊症、アルツハイマー病などの疾患との関連性を主張する番組を放送したと報じた。同局は2019年に同様の番組を複数放送し、後に多くのブログやウェブサイトで引用された。[ 121 ]

2019年には、ブリュッセルやジュネーブなどの都市が放射線評価を待って5Gの展開を一時停止した。[ 122 ] [ 123 ]スイス電気通信協会は、研究では5Gへの曝露による健康への悪影響は示されていないと述べた。[ 124 ]

同様の議論はオランダ、アメリカ合衆国、イギリスでも起こり、一部の自治体は配備を一時的に延期したり、予防的声明を出したりした。[ 125 ] [ 126 ]

食品医薬品局は、携帯電話の無線周波数エネルギーに対する既存の曝露限度は公衆衛生を保護するのに十分であると主張している。[ 127 ]

低レベル電磁場（EMF）は植物や動物に測定可能な生物学的影響を及ぼす可能性がありますが、人体への健康リスクについては依然として研究が結論に達していません。[ 128 ] 2019年のメタアナリシスでは、多くの試験管内および生体内研究で無線周波数曝露に対する生物学的反応が検出されましたが、その証拠では健康リスクは立証されていませんでした。[ 129 ]

COVID-19の陰謀論

5GがCOVID-19を拡散するという誤った主張を覆す世界保健機関のインフォグラフィック

5G技術の展開はCOVID-19パンデミック中に始まり、5Gとパンデミックを結びつける陰謀論が広まった。[ 130 ]

これらの主張は、オランダ、イギリス、イタリアを含むヨーロッパの一部の地域で通信塔への放火攻撃につながった。[ 131 ] [ 132 ] [ 133 ]イギリスでは、少なくとも61基の携帯電話基地局が放火されたと報告されている。[ 134 ]

パンデミックの初期の数ヶ月間、オーストラリアのロックダウン反対デモ参加者は5G反対のプラカードを掲げ、後に広範な陰謀論グループと結び付けられました。陰謀論には主に2つのバージョンがあります。[ 135 ]

  1. 1つ目は、5Gからの放射線が免疫系を弱め、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2に対して人々をより脆弱にすると主張している。
  2. 2つ目は、5GがCOVID-19を引き起こすという主張です。パンデミックによって5Gに起因する病気が隠蔽されたと主張する説もあれば、 5Gの早期導入が行われた都市の一つである武漢でCOVID-19が始まったと主張する説もあります。

5G以前の技術のマーケティング

5G以外のサービスのマーケティングとは、5Gの前身または同等のものとして提示される、強化された4Gネットワ​​ークのプロモーションを指します。一部のモバイルネットワーク事業者は、5Gの機能を示唆する用語を用いて、アップグレードされた4G技術を宣伝しました。これらのサービスは、通信事業者によって「プレ5G」または「5G対応」と表現されることもありましたが、 4×4 MIMOを含むLTE Advanced Proの機能を使用して、より高いデータレートを実現していました。しかし、 3GPPが5G向けに定義した基準を満たしていませんでした。

注目すべき例としては、AT&Tが2017年に既存のLTE Advanced Proインフラをベースに高速化を図るために導入した「5G Evolution」が挙げられる[ 136 ] 。AT &Tの当時の声明によると、この名称は「5G規格が最終決定されるまでの期間、5Gへの進化の基盤となる」とされていた。ある技術系出版物は、このようなブランド名は真の5G技術を体現していないため、消費者に混乱を招く可能性が高いと指摘した[ 137 ] 。

2024年時点で5Gの展開は拡大しているものの、4Gネットワ​​ークは依然として広く利用されている。多くの先進国では、人口の90%以上がLTEネットワークでカバーされていると報告されている。[ 138 ]米国では、携帯電話事業者は引き続き5Gプランよりも低価格で4Gプランを販売している。[ 139 ] [ 140 ]一般的な5Gプランのプレミアムデータプランは、月額約85ドルである。

注記

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