Beyond 5Gとは、移動通信システムの5Gをさらに高度化した技術です。
総務省が2020年に「Beyond 5G推進戦略」をとりまとめ、注目を集めています。
本記事ではBeyond 5Gの概要や政府の取り組み、今後の展開などを紹介します。
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Beyond 5Gとは？
Beyond 5Gは、5Gよりも次の世代の移動通信システムです。
5Gの機能を高度化するとともに、「超低消費電力」など4つの機能を加えています。
総務省は、Beyond 5Gを単なる新しい技術ではなく、安心して暮らせる社会の実現に必要な技術と捉えています。
ここでは、Beyond 5Gの概要や、6Gとの違いをみていきましょう。
そもそも5Gとは
5Gとは「5th Generation」の略で、第5世代移動通信システムという意味です。
「高速大容量」「高信頼・低遅延通信」「多数同時接続」という3つの特徴を持ち、前世代の通信規格である「4G」の次世代規格として2020年3月から商用サービスが始まりました。
5Gの普及により携帯電話が高速になるだけでなく、さまざまなものとネットワークがつながって技術が大きく進歩することが期待できます。
Beyond 5Gの概要
Beyond 5Gは、5Gの機能がさらに高度化され、「超低消費電力」「自律性」「拡張性」「超安全・信頼性」という4機能を加えた新しい移動通信システムです。
Beyond 5Gは5Gと比べ、「10倍から100倍の大容量」「1/10の低遅延」「10倍の多数同時接続」「1/100の低消費電力」を実現します。
さらに、以下の4つの機能が新たに加わります。
| 超低消費電力 | 2030 年のIT関連の電力消費量は 2016 年の36倍（現在の総電力消費量の1.5 倍）になると予想される大幅な電力消費量の増加に対応するため、現在の 1/100 程度 の消費電力に抑えることが必要 |
| 超安全・信頼性 | 意識しなくてもセキュリティやプライバシーが確保され、災害や障害の発生時でもサービスが途絶えず直ちに回復する機能 |
| 自律性 | AI 技術等によりあらゆる機器が自律的に連携し、即座に利用者のニーズに合わせて最適なネットワークを構築する機能 |
| 拡張性 | 端末や基地局が衛星など異なる通信システムとシームレスにつながり、至る所にある機器が相互に連動しながら海・空・宇宙を含むあらゆる場所で通信を利用できる機能 |
1Gから5Gまでの移動通信システムは、約10年の間隔で次の通信規格が誕生しています。
5Gの商用がスタートしたのは2020年であるため、Beyond 5Gの導入時期は2030年ごろと予想されています。
Beyond 5Gと6Gの違い
Beyond 5Gは6Gと呼ばれることもあり、同じ意味で使われる場合もあります。
しかし、6Gは単に5Gの次に導入される次世代通信規格であるのに対し、総務省が想定するBeyond 5Gは、「誰もが活躍でき、持続的に成長し、 安心して活動できる社会の実現」に必要な技術です。
そのため、6Gにとどまらず、5G以降のすべての次世代移動通信システムを含んでいると考えられます。
新しい資本主義の実現に不可欠なBeyond 5G
総務省は2020年6月に「Beyond 5G 推進戦略」を策定し、Beyond 5Gの実現に向けて取り組みを進めています。
成長と分配の好循環による「新しい資本主義」の実現を目指し、「デジタル田園都市国家構想」「経済安全保障」「科学技術立国」の推進を成長戦略の柱として掲げ、投資を強化する方針を示しました。
政府がBeyond 5Gの取り組みを加速している背景や、目指す2030年代の社会像を紹介します。
政府がBeyond 5Gの取り組みを加速させている背景
総務省がBeyond 5Gの取り組みを加速させている背景には、コロナ禍による生活様式の変化や国内外の情勢変化があります。
国民生活の激変によりデジタル化が進み、情報通信の役割はますます重要になってきました。
また、国内外の情勢変化も取り組みを急がせている要因です。
2つの背景について、さらに詳しくみてみましょう。
新型コロナウイルス感染症の拡大
新型コロナウイルス感染症が世界的な広がりを見せ、日本でも感染拡大を抑えるための外出自粛要請等により国民生活が激変しました。
テレワークへの移行やオンライン教育の推進などデジタル化の進展により、国民生活における情報通信の果たす役割は大きくなり、それに伴うセキュリティの整備がよりいっそう重要となっています。
国内外における情勢変化
国内外の情勢が変化していることも、Beyond 5Gの取り組みを加速させている要因です。
現在の通信インフラ市場は、中国や韓国、ヨーロッパの企業が高いシェアを占めています。
今後も海外企業が高い国際競争力を確保することが予想され、 日本企業の国際競争は低下する傾向です。
このままの状況が続けば、Beyond 5Gでも日本は海外企業に遅れをとる恐れがあります。
また、諸外国では経済安全保障等の観点からBeyond 5Gへの積極的な研究開発投資を行っています。
Beyond 5G関連技術の研究開発競争が激化するなかで、日本も今後集中的な取り組みが必要な状況です。
Beyond 5Gによって政府が2030年代までに実現したい社会像
政府が2030年代までにBeyond 5Gによって実現する社会像とは、CPS（Cyber Physical Systems）と呼ばれる「サイバー（仮想）空間とフィジカル（現実）空間が一体化した社会」です。
その先にあるのがSociety 5.0（ソサエティ5.0）で、経済発展と社会的課題の解決を両立した、人間中心の社会とされています。
現在のSociety 4.0が抱えるさまざまな課題を最新技術で克服し、社会の変革を通じて実現する未来社会です。
なお、Society 1.0は狩猟社会であり、農耕社会であるSociety 2.0、工業社会のSociety 3.0と進化・発展して、現在はSociety 4.0の情報社会と定義されています。
サイバー空間と現実空間が一体化して実現したSociety 5.0は、具体的にどのような社会が想定されているのか、みてみましょう。
1.Inclusive｜誰もが活躍できる社会
目指す社会像のひとつめは、都市と地方・国境・年齢などさまざまな壁や違いを取り除き、 誰もが活躍できる社会です。
このような社会の実現には、自宅に居ながらアバターやロボットなどを介してどこにでもリアルな体感でアクセスできる「超テレプレゼンス技術」や、人の思考や行動がサイバー空間からリアルタイムな支援を受けられるようになる「超サイバネティクス技術」などが必要です。
現在の具体的な取り組みとして、「デジタル田園都市国家構想」や健康医療・社会寿命延伸・働き方改革の推進があげられます。
デジタル田園都市国家構想とは、「デジタルの活用を通じて地方が抱える課題を解決し、誰一人取り残さずすべての人がデジタル化のメリットを享受できる暮らしを実現する」という構想です。
構想実現のため、2022年3月に「デジタル田園都市国家インフラ整備計画」を策定しています。
健康医療・社会寿命延伸は、健康医療情報データを活用するデータヘルスや遠隔診療などで実現を目指します。
働き方改革は、テレワーク環境の高度化などで実現を目指す方針です。
2.Sustainable｜持続的に成長する社会
ふたつめの社会像は、社会的なロスがない、便利で持続的に成長する社会です。
現実世界を再現したサイバー空間で最適化し、現実世界へフィードバックしてロスのない便利な社会を目指します。
例えば、モノ同士が互いに制御し合うことで信号待ちや渋滞が発生しない交通システムを実現する「超相互制御型ネットワーク技術」や、AI 技術により食品等の廃棄がゼロになる「超リアルタイム最適化技術」などで実現が可能です。
政府は具体的なビジョンとして、グリーン・環境エネルギー問題への対応となる情報通信産業のカーボンニュートラル（脱炭素社会の実現）の実現や、国際競争力強化・経済成長をあげています。
3.Dependable｜安心して活動できる社会
安心して活動できる社会とは、不測の事態が発生しても社会基盤となる通信網の安全性と安定性が確保され、誰もが安心して活動できる社会です。
例えば、AI 技術による自動検知・自動防御・自動修復等でセキュリティやプライバシーが確保される「超自律型セキュリティ技術」や、災害時等でも通信が途絶えない「超フェイルセーフ・ネットワーク技術」等の確立で実現が可能です。
具体的には、経済安全保障やウィズコロナ・ポストコロナ社会への対応、防災・減災・国土強靱化などにより実現を目指しています。
Beyond 5Gの技術動向
Beyond 5Gは、5Gの性能を進化させるのに加え、巨大でさまざまなデータをリアルタイムに処理して活用する技術と通信インフラが融合した社会システムです。
その推進は総務省が主導しており、2020年12月には「Beyond 5G推進コンソーシアム」が設立され、早期導入を目指しています。
Beyond 5Gの開発状況や今後の課題について、みていきましょう。
Beyond 5Gの開発状況
Beyond 5Gの研究開発は急ピッチで進められています。
Beyond 5G推進戦略の報告書では、「オール光ネットワーク技術」や「オープンネットワーク技術」など、10項目の研究課題があげられています。
また、政府は推進戦略に基づき、産学官の連携により強力かつ積極的に推進するために、「Beyond 5G推進コンソーシアム」を設立しました。
さらに、Beyond 5G実現に必要な最先端の要素技術等の研究開発を支援するため、NICT（国立研究開発法人情報通信研究機構）に公募型研究開発のための基金を創設しています。
政府はBeyond 5Gの共同研究開発を推進するため、信頼できる外国政府および海外企業との早期連携を目指しており、2021年4月には、日米首脳共同声明でBeyond 5Gを含むICT網の研究・投資に関する連携を発表しています。
Beyond 5G実現の課題
Beyond 5Gの実現には、先端的な要素技術の研究開発を強力に推進することが必要です。
現在でもAIを使って本物そっくりな動画像を駆使したフェイクニュースも出現しており、今後さらにサイバー空間における情報の信頼性確保といった新しい課題が現れると考えられています。
新しい課題に対しては、民間の叡智を集めて対処することが必要であり、そのためには国による積極的な支援も欠かせません。
政府によるBeyond 5Gの研究開発施策
Beyond 5Gで先端技術分野における技術を育成し、世界に先駆け実用化するためには、ベンチャーや他分野も含め多種多様な人材を呼び込むことが不可欠です。
自由に研究開発できる環境の整備や、担い手の育成も必要とされます。
そのための研究開発の施策として、政府は以下の研究開発を企業・大学に委託しています。
- ICT重点技術の研究開発
- ICTを軸としたイノベーション創出型の研究開発
- Beyond 5G研究開発促進事業
それぞれ、内容をみていきましょう。
ICT主要分野における委託型の研究開発
国の戦略・政策に直結するもの、あるいは安全保障等に関わるようなICTの主要分野についての研究開発を指します。
数年以内の実用化を念頭に、総務省があらかじめ研究課題・目標等を指定して実施内容を企業・大学等に公募しています。
例えば、光ネットワーク技術の研究開発や、量子暗号通信技術の研究開発といった内容が対象です。
イノベーション創出に資するような創出型の研究開発
ICTを軸にして、さらなる広がりの可能性があるイノベーション創出に役立つような研究課題の公募です。
Beyond 5G推進戦略の基本方針では「イノベーションを生むエコシステムの構築 」を掲げ、リスクを許容しつつイノベーションを生むエコシステムの構築を目指しています。その実現に向け、企業・大学等に公募が行われている状況です。
例えば、ICT分野で奇想天外な技術課題への挑戦を支援する「異能Vationプログラム」や、新規性に富む研究開発課題を広く公募する戦略的情報通信研究開発推進事業（SCOPE）があげられます。
Beyond 5G技術を確立するための開発促進事業
Beyond 5G技術の2030年代における実用化や知財・国際標準獲得等を見据え、NICT（国立研究開発法人情報通信研究機構）が実施する研究課題・実施内容の公募です。
2022年1月末現在、合計44件（基幹課題6件・一般課題20件・国際共同研究型3件・シーズ創出型15件）を採択し、順次研究開発に着手しています。
参考：総務省/Beyond ５G に向けた情報通信技術戦略の在り方に関する検討について
NICT運営費交付金
総務省が示す中長期目標（5ヵ年）に基づき、NICTが自らICT分野の基礎的・基盤的な研究開発を行います。
NICTは日本唯一のICT分野を専門とする公的研究機関であり、国の情報通信政策との密接な連携のもと、大学や民間企業では実施できない研究開発等を総合的に行っている国立研究開発法人です。
中長期計画は2021年度から第5期が始まり、取り組みが行われています。
参考：総務省・財務省/国立研究開発法人情報通信研究機構 中長期目標（第5期）
Beyond 5Gの今後の展開
Beyond 5Gの推進に向け、政府は研究開発の投資を拡大して産学官の活動を活発化しています。
「Beyond 5G研究開発促進事業」において、集中的な取り組みを展開している状況です。
5Gから高度化・拡張した7つの機能を柱とし、産学官においてビジョンや技術課題等を具体化するほか、要素技術の研究開発等が進められています。
Beyond 5Gの将来性
2030年のBeyond 5G導入に向け、今後はサイバー空間とフィジカル空間の一体化（CPS ）が進みます。
仮想空間と現実の間で、情報のやり取りが飛躍的に増大すると考えられるでしょう。
CPSを社会経済活動に最大限活用する社会になれば、 蓄積された大量のデータから新たな価値創造が行われます。
必要なモノ・サービスを「必要な人に・必要なとき・必要なだけ」提供することも可能になるでしょう。
課題の解決と経済成長を両立するSociety 5.0の実現です。
現実空間で不測の事態が生じた場合でも、仮想空間を通じて国民生活や経済活動が円滑に維持されるといった、強靭で活力のある社会にすることも可能です。
このことは、「持続可能な開発目標」（SDGs）において示されている「誰一人取り残さない持続可能で多様性と包摂性のある社会」の実現にも大きく貢献するものと期待されています。
Beyond 5Gに期待される革新的ユースケース
Beyond 5G は今後あらゆる産業や社会の基盤となり、さまざまな課題の解決に寄与することが求められています。
政府はBeyond 5Gで期待されるユースケースについて、情報通信分野に限らず幅広い業界について整理しています。
一例をみてみましょう。
| 金融のユースケース | 対面・現金からオンライン化・キャッシュレス化へと進展し、小売を含む取引すべてにおい て顧客との接点をデジタル化する |
| 物流・運輸・ 倉庫のユースケース | 倉庫・物流において IoT や RF Tag 等による荷物位置の追跡・管理を行う |
| 情報通信のユースケース | アバターやロボット等を介し、自宅にいながら地球上のどこにでもリアルな体感でアクセスできる |
| 自動車のユースケース | 従来のレーダーよりも高解像度・広範囲・高角度測位で正確な車両検知を行い、デジタルツインでタイムリーに予測をフィードバックする |
日本と諸外国におけるBeyond 5Gの取り組みの違い
日本はBeyond 5Gの取り組みにおいて、諸外国に遅れをとっています。
アメリカや欧州など諸外国では、国際競争力の強化などの観点からBeyond 5Gへの積極的な研究開発投資が行われています。
通信インフラ市場では、中国や欧州・韓国の企業が高いシェアを占め、関連特許も多数保有している状況です。
日本と諸外国との取り組みの違いについて、紹介します。
研究開発の投資状況は諸外国に劣る
Beyond 5Gに関して諸外国は研究開発投資の拡大を進めており、日本は遅れている状況です。
諸外国の取り組みについて、一例をみてみましょう。
- アメリカ：2020年に5G戦略法が成立し、 2021年には次世代移動体通信網等へ25億ドルの投資を表明（2021年4月）
- 欧州：次期研究開発プログラムにおける6G研究開発に9億ユーロ（約1,200億円）を投資
- ドイツ：7億ユーロ（約850億円）の投資を表明
- フィンランド：2018-2026年の8年間で約300億円の6G開発予算を計上
今後も世界各国では、Beyond 5G市場の主導権を握るための取り組みを進展させることが予想されます。
日本も研究開発などの取り組みを強化しなければ、Beyond 5G市場の国際競争から取り残されることになりかねません。
参考：総務省/Beyond ５G に向けた情報通信技術戦略の在り方に関する検討について
中国・欧州・韓国の企業が高いシェアを占めている
2019年第1〜3四半期の携帯電話基地局における世界市場では、海外企業が以下のとおり高いシェアを占めています。
- 中国：ファーウェイ39.1%・ZTE11.1%
- 欧州：エリクソン（スウェーデン）23.8%・ノキア（フィンランド）18.6%
- 韓国：サムスン電子11.6%
これら5社が全体の97%を占めており、関連特許も多数保有しています。
今後も、海外企業が高い国際競争力を維持していくことが予想される状況です。
日本の国際競争力は低下傾向にある
海外企業が携帯基地局で高いシェアを占めるのに対し、日本企業が占める割合は1.5％程度です。
また、移動通信分野で保有する標準必須特許の割合は15%と、減少傾向にあります。
15%の中でも多くは通信事業者であるNTTドコモが占めており、日本の移動通信分野の開発・製造基盤は脆弱です。
国際競争力は低下傾向にあるといえるでしょう。
この状況が続けば、Beyond 5Gでも海外企業に遅れをとることは明らかです。
Beyond 5G技術の実用例
Beyond 5Gは仮想空間と現実空間を高度に融合させたシステムで、経済発展と社会的課題の解決を両立するSociety 5.0の社会を目指すものです。
Beyond 5Gは通信としての基本機能だけでなく、AIやロボティクスとの連携による応用機能があり、各分野でさまざまな実用例が考えられます。
ものづくり
ものづくりではAIやロボットの積極的な導入が進められ、作業の効率化や人件費の削減、円滑な生産計画・在庫管理など効果が表れやすい分野です。
実用例として、自社工場に産業用ロボットを設置することで生産性の増強や人手不足の解消を図ることがあげられます。
モビリティ
モビリティとは、自動車産業がIT技術を使って移動を効率かつ快適に行う取り組みです。
代表的な実用例に、「MaaS（マース）」があります。
電車やバスといった公共交通機関をはじめ、タクシーやカーシェアリングなどあらゆる交通サービスを一元的に管理するものです。
金融
金融機関におけるAIの利用も推進されています。
実用例として、預けた資産を「ロボアドバイザー」と呼ばれるAIで管理し、適切な運用を提供するサービスがあります。
エネルギー
エネルギーの分野では、温暖化対策にAIが利用されています。
各時間帯の電力使用量や発電所の稼働状況といったデータに基づき、効率的に電力を供給するためのコントロールをAIが担っているのは、その一例といえるでしょう。
Beyond 5Gの技術で解決できる課題や、実現できることの一例を表にしました。
| 課題 | 目指す社会 |
| 少子高齢化に伴う、人手不足 | IoTやAIによる自動操業や遠隔操作で人手不足を解消 |
| 食品ロス | 最先端技術とデータを利用した「スマート農業」の推進により、食料増産と食品ロスを削減 |
| 地球温暖化の原因となる温室効果ガス（GHG）の排出 | スマートシティ（ICT等の新技術を活用した都市計画）の取り組みを通したエネルギーの効率的な利用 |
| 高齢化に伴う社会コスト | オンラインでの遠隔診療や、医療・介護現場におけるロボット・AIの利用促進 |
| 地域間の格差 | 自動運転バスによる地方の交通手段の確保 |
さまざまな分野で応用でき、課題を解決できるのがBeyond 5Gと5Gまでの先行世代との大きな違いです。
Society 5.0の鍵となるBeyond 5Gの動向に注目
政府はBeyond 5Gで2023年代にSociety 5.0を実現させるため、研究開発の取り組みを加速させています。
現在は遅れをとっている国際競争に打ち勝つために研究開発の投資を拡大し、開発促進事業を推進している状況です。
企業や大学との連携も積極的に行われており、研究開発促進事業では、技術力を持つベンチャー企業によるイノベーション型の研究開発支援も実施されています。
Beyond 5Gの研究開発に携わるベンチャー企業は、日本の未来をかけて今後の活躍が期待されるでしょう。
Beyond 5Gの研究開発に関わるため、ベンチャー企業に転職したいという方もいるかと思います。
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