編集部
2025年は、通信技術における大きな転換点となるでしょう。その中心に位置するのが「ミリ波通信」です。この技術はBeyond 5G時代の 基盤となり、我々の日常や産業のあり方に革命をもたらすと期待されています。本記事では、ミリ波技術の最新動向、国内外での取り組み、そして その社会的な影響について詳しく探ります。
ミリ波通信とは何か？—その技術的特徴と可能性
ミリ波通信は、5G技術の中でも特に注目される高周波数帯域を利用した技術です。その周波数範囲は24GHzから100GHzの間に位置し、非常に高速で大容量のデータを送受信できる点が特徴です。この技術はデータ通信量の急増に応えるべく、モバイル通信業界や他の分野でも次世代の基盤として広がりつつあります。
ミリ波は、その特性上、一般的な携帯電話の周波数よりも波長が短いため、膨大な情報を瞬時にやりとりできることが可能です。これにより、4K・8Kなどの高精細な動画配信、VR/ARのリアルタイム体験、さらには高度な遠隔医療など、大容量のデータが必要なユースケースを支えることが期待されています。さらに、通信の遅延を最小限に抑える特性を持つため、リアルタイム性が求められる自動運転車やインダストリー4.0におけるスマートファクトリーなどの分野にも活用が見込まれています。
ただし、ミリ波の導入にはいくつかの課題も存在します。波長が短いために障害物によって遮断されやすいという点があり、これを克服するための技術開発が必要とされています。具体的には、基地局の数を増やしてミリ波のカバーエリアを拡大することで通信の安定性を確保する手法や、SDR（ソフトウェア定義無線）技術の活用によって効率的に周波数を運用する方法が検討されています。これらの技術的な対応が進むことで、2025年以降、ミリ波通信の利用可能エリアが大幅に広がる見込みです。
ミリ波通信はその高い周波数により、従来の通信技術では実現できなかった新たな可能性を生み出します。都市部での公共インフラや、高密度での接続が求められるイベント会場、また将来的には個々の家庭にもミリ波対応の高速インターネットが提供される可能性があります。この技術の普及は、まさに次世代の社会基盤を支える重要な要素であり、ビジネスの現場においても注目すべきトピックといえます。
2025年に向けた総務省の電波政策と周波数割り当ての最新動向
2025年に向けて、日本の通信インフラ整備は加速しています。総務省は新たな周波数帯域の割り当てを進め、特にミリ波およびSub6帯域の拡充に注力しています。この動きは、次世代5GおよびBeyond 5Gを支える基盤として非常に重要なものです。具体的には、4.9GHz、26GHz、40GHz帯といった新たな周波数が5G通信のために割り当てられることが検討されています。
4.9GHz帯は、従来は固定無線アクセス（FWA）に利用されてきましたが、2025年には5G向けに開放される見通しです。この移行は、地方自治体や放送、製造、運輸業界など、様々な業界にわたる既存ユーザーに対する影響を考慮しながら進められています。総務省は、既存の利用形態を踏まえて移行を促進し、5Gの利用をスムーズに行えるよう、通信機器ベンダーとも連携して移行支援を行っています。
また、26GHzや40GHz帯の割り当ても進められています。これらの周波数帯はミリ波として分類され、非常に高速かつ低遅延な通信を可能にするため、5Gの特長である大容量通信の実現に欠かせない要素です。特に、Beyond 5Gを見据えた通信環境の整備において、これらの周波数帯が果たす役割は極めて重要です。高速な通信を都市部に限らず地方にも展開することで、スマートシティの実現や地域産業の振興に貢献すると期待されています。
総務省のこれらの取り組みにより、2025年以降、ミリ波とSub6のカバレッジエリアはさらに拡大し、より多くの人々がその恩恵を受けることが可能になります。この新しい通信基盤が整備されることで、デジタル田園都市国家構想の実現にも近づき、デジタル格差の解消にも寄与することが期待されています。
ミリ波通信の鍵を握るSDR技術とは？Beyond 5Gへの挑戦
SDR（ソフトウェア定義無線）技術は、ミリ波通信の実用化とBeyond 5Gへの進化において極めて重要な役割を果たしています。SDRは、通信システムのハードウェア部分をソフトウェアによって柔軟に制御する技術です。これにより、従来の無線通信機器では困難だった周波数帯域の迅速な切り替えや、新しい通信方式への対応が容易になります。特に、ミリ波のように高周波数で多くの帯域を必要とする通信には、この柔軟性が不可欠です。
ミリ波通信では、電波の特性上、環境の変化や障害物の影響を受けやすいという課題があります。SDR技術はこれらの問題に対処するための一つの解決策として注目されています。例えば、電波の状況に応じて瞬時に周波数を切り替えたり、通信パラメータを最適化することが可能です。これにより、電波が遮られた場合でも通信の途切れを最小限に抑えることができ、安定したミリ波通信が実現します。
さらに、SDRは技術革新のスピードを速める要因ともなっています。ハードウェアの更新を伴わずにソフトウェアのアップデートのみで新しい通信規格や方式に対応できるため、技術の導入コストを抑えつつ、迅速な展開が可能です。これは特に、Beyond 5Gの段階で期待される多様なユースケースへの適応を支援するうえで大きな利点となります。例えば、リアルタイムでの大量データ処理や、都市部と農村部の双方で異なる通信条件に対応する場合にも、この柔軟性が力を発揮します。
SDR技術はミリ波通信の未来を切り開く基盤とも言える存在です。その柔軟な特性により、通信システムの効率化が進むだけでなく、新しいサービスやアプリケーションの開発を促進します。このように、SDRはBeyond 5G時代におけるイノベーションの中心に位置しており、通信業界全体の進化に不可欠な要素となっています。
ミリ波対応端末と普及の現状：技術進展と課題
ミリ波通信が普及するためには、対応端末の進展が必要不可欠です。ミリ波対応端末とは、高周波のミリ波を活用して超高速通信を可能にするスマートフォンやIoT機器を指します。これらの端末は、リアルタイム性が求められるアプリケーションや、データの大量処理が必要なユースケースで大きな効果を発揮します。特に、4K/8K動画のストリーミングやVR/ARなど、膨大なデータ量を扱うサービスに対して重要な役割を果たします。
2025年に向けて、ミリ波対応の端末は増加の一途をたどっています。主要なスマートフォンメーカー各社は、ミリ波をサポートする機種を続々と発表しており、これにより一般消費者がミリ波を活用できる環境が整いつつあります。しかし、依然としてミリ波の利用にはいくつかの技術的課題が残されています。例えば、ミリ波は遮蔽物に弱く、建物や壁、さらには人体によっても通信が遮られやすいため、屋外の開けた場所での利用が中心となるケースが多いです。
こうした課題に対処するためには、基地局の密度を高める必要があります。現在、多くの通信事業者が小型基地局を都市部や高密度地域に設置することで、ミリ波の普及を推進しています。この基地局の増設により、通信の途切れを防ぎ、より安定したミリ波通信を実現することが可能です。また、ビームフォーミング技術を活用することで、通信の安定性を高め、利用者の移動に対応した接続を提供する取り組みも進んでいます。
ミリ波対応端末の普及は今後のビジネスや社会インフラにとって重要な意味を持ちます。5Gの普及が進むことで、産業界におけるデジタル化のさらなる加速が期待され、スマートシティやスマートファクトリーなど、さまざまな分野での応用が広がります。これにより、ミリ波通信が日常的に利用される時代が現実のものとなるでしょう。
産業革命を支えるミリ波のユースケース—製造業、スマートシティ、医療の未来
ミリ波通信は、製造業、スマートシティ、医療といったさまざまな産業における次世代のイノベーションを支える重要な技術です。特に、製造業においては、高速で安定した通信によってリアルタイムのモニタリングや制御が可能となり、スマートファクトリーの実現に大きく貢献しています。例えば、産業用ロボットや自動化された生産ラインでのデータ収集と制御を高速で行うことで、効率的な生産体制が構築されつつあります。
スマートシティにおいても、ミリ波は都市インフラの高度化に寄与しています。ミリ波の持つ大容量通信能力は、リアルタイムでの交通管理システムや公共セキュリティの監視、さらにはインターネット接続の向上に活用されています。これにより、都市全体のリソースを効率的に運用し、住民に対してより高品質なサービスを提供することが可能となります。高解像度カメラやセンサーから得られるデータを、低遅延で通信し、即時に分析することで、より安全で便利な都市環境が実現されています。
医療分野でも、ミリ波の利用が進んでいます。遠隔医療や外科手術の支援において、超高速で低遅延なミリ波通信は、リアルタイムでの映像伝送や機器制御を可能にします。例えば、医師が遠隔地からロボットを使って手術を行う際、映像と操作情報を正確に同期させることが求められます。ミリ波の技術は、これを可能にし、専門医が物理的な距離に縛られることなく治療を行える環境を提供しています。
このように、ミリ波通信は製造業、都市、医療など各産業におけるデジタル革命の中核を担っています。それぞれの分野での実用的なユースケースは、今後さらに広がり、私たちの生活や仕事のあり方を根本から変えていくと考えられています。
世界的な動向：イギリスや欧米でのミリ波オークションとその影響
ミリ波通信における世界的な動向として、特に注目されるのがイギリスや欧米各国における周波数オークションの進展です。イギリスでは、25.1GHzから26.5GHz、および26.5GHzから27.5GHzの周波数帯がミリ波通信向けに開放され、通信事業者向けにオークション形式で割り当てられています。このような周波数オークションの進行は、5Gの普及とその先にあるBeyond 5Gの実現に向けた重要なステップとなっています。
欧米では、政府機関や通信規制当局が5Gおよびミリ波の普及に向けて積極的な政策を推進しています。例えば、アメリカのFCC（連邦通信委員会）は、広範囲のミリ波帯域を利用可能にし、主要な通信事業者に対して大規模な周波数オークションを実施しました。この政策は、通信インフラの強化と、特に地方部への高速インターネットの普及を加速させる狙いがあります。欧州連合でも同様に、各国が連携してミリ波の帯域を割り当てることで、地域間の通信格差の解消を目指しています。
こうした周波数オークションの影響は、通信事業者の競争を促し、新たなビジネスチャンスを創出する点で非常に大きなものとなります。事業者間での周波数取得競争は、より革新的なサービスを提供するための動機となり、結果として消費者に対する利便性の向上に繋がっています。また、5Gやミリ波対応のインフラ整備が進むことで、産業界全体にも広範な影響が期待され、特にIoT（モノのインターネット）の普及促進や、スマートシティ構想の実現に向けた基盤作りが加速しています。
このような国際的な動向により、日本国内でもミリ波技術の普及に向けた動きが一層重要視されており、2025年に向けたミリ波の利用促進が期待されています。
2025年、Beyond 5Gへの展望—ミリ波が創る新たなコミュニケーションインフラ
2025年は、5Gの進化形であるBeyond 5G（B5G）の実現に向けて重要な年となります。この未来の通信システムの中で、ミリ波技術は次世代のコミュニケーションインフラを支える主要な役割を果たすことが期待されています。Beyond 5Gでは、より大容量で低遅延な通信が求められ、スマートシティ、拡張現実（XR）、そして産業のオートメーション化に対応したネットワークが必要です。ミリ波はそのような要求に応えるため、次世代インフラの基盤として位置付けられています。
ミリ波の最大の強みは、その広帯域幅によって膨大なデータを瞬時に伝送できる能力にあります。これにより、Beyond 5Gの環境では、都市部の高密度エリアで大量のIoTデバイスがリアルタイムでデータをやり取りすることが可能になります。例えば、自動運転車やドローンが都市内をシームレスに移動するためには、膨大な量の情報を瞬時にやり取りすることが必要です。この際、ミリ波は極めて短い遅延時間でデータをやり取りすることで、安全で効率的な交通インフラを支えることができます。
また、Beyond 5Gの目標の一つには、リモートでの体験の質をさらに向上させることが挙げられます。例えば、VRやARといった拡張現実技術の発展により、企業の会議や研修は、物理的な制約を超えてより臨場感のある形で行われることが可能です。ミリ波はそのリアルタイム性を支え、画質の劣化や通信の遅れを最小限に抑えることで、実際にその場にいるような体験を提供する手助けをします。この技術の進化は、ビジネスの在り方にも大きな変革をもたらすと考えられています。
Beyond 5Gにおけるミリ波の活用は、都市だけでなく農村部にも広がり、地域のデジタル格差を埋める取り組みの一環ともなるでしょう。地方部でも高速で安定したインターネットが利用できる環境が整うことで、リモートワークや遠隔医療の拡充が進み、人々の生活の質が向上します。2025年に向けて進むミリ波技術の発展は、Beyond 5Gのコミュニケーションインフラの中核を担う要素として、私たちの社会に新たな価値を創造していきます。
まとめと未来予測：ミリ波通信はどのように我々の生活を変えるのか？
ミリ波通信の進化は、我々の日常生活においてさまざまな変革をもたらします。この技術の特徴である超高速・大容量のデータ通信能力は、今後の都市のインフラ、産業、そして個人の生活に大きな影響を与えることが期待されています。2025年に向けて進行中の技術開発により、ミリ波通信は私たちの生活をより便利で効率的なものに変えるでしょう。
都市のインフラにおいて、ミリ波技術は公共サービスの質を向上させます。例えば、交通渋滞のリアルタイム解析や災害時の迅速な対応など、インフラ全体のスマート化を進める上でミリ波は重要な役割を果たします。多くのIoTデバイスが都市中に散在し、それらがリアルタイムでデータをやり取りすることで、より安全で効率的な都市運営が可能になります。スマートシティの実現において、ミリ波はその基盤技術として不可欠です。
また、個人の生活にもミリ波通信は多大な影響を及ぼします。高速で安定した通信環境が家庭内でも整うことで、リモートワークの質が向上し、教育分野でもオンライン学習が一般的なものとなるでしょう。特に遠隔医療の進展により、地方に住む人々も都市部の専門医から迅速な診断や治療を受けることができる環境が整います。これにより、医療の質が向上し、地域間の医療格差が縮まることが期待されています。
ミリ波通信が普及することで、単に通信速度が向上するだけではなく、ビジネスの革新や社会サービスの質的向上にもつながります。多くの業界でのデジタル変革が進む中、ミリ波技術はその中心的な役割を担い、私たちの生活のあらゆる側面に影響を与え続けるでしょう。2025年、Beyond 5Gの未来に向けたミリ波通信の進化により、私たちの生活はさらに大きな変革を迎えることが予想されます。