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第5世代移動通信システム（だい5せだいいどうつうしんシステム、英語: 5th Generation Mobile Communication System, 「5G」）とは、1G・2G・3G・4Gに続く国際電気通信連合 (ITU) が定める規定「IMT-2020」を満足する無線通信システムである。一般的に英語の"5th Generation"から、「5G」（ファイブジー、ごジー）と略される。
概論

ITU-Rは5Gへの要求要素「IMT-2020」として、高速大容量 (eMBB:Enhanced Mobile Broadband) 、低遅延 (URLLC:Ultra Reliable Low Latency Communications) 、多数同時接続 (mMTC:Massive Machine Type Communications) の3つを定義しており、2020年現在IMT-2020の規定を満たすための標準化を行っているのは3GPPのみである（詳しい目標値については「IMT-2020」を参照）。
高速大容量 (eMBB)

5Gでは、急増し続ける通信混雑・遅延への対応が課題となっており、無線周波数帯の確保が重要視される。また、通信速度をより高速にするため、これまでの世代より高い周波数帯を用いる予定である。それらの周波数帯では、電波の直進性も（これまでの世代より）高くなることから、携帯電話基地局の影では電波が届きにくくなり、その点をカバーするには多数の携帯電話小型基地局（マイクロセル）を数十メートル単位で設置する必要が出てくることになる。通信速度の高速化は、シャノン＝ハートレーの定理により、高消費電力も招きうるものであるため、モバイル環境での電池容量の確保も、技術的な課題となっている。もっとも、モバイル環境における安定した電力確保の問題は、第3世代移動通信システムから続く永続的な問題でもある。

サービス開始時の5Gの通信速度は、NTTドコモが下り最大3.4Gbps・上り182Mbps[1]、auが下り最大2.8Gbps・上り最大183Mbps[2]、ソフトバンクが下り最大2.0Gbps・上り103Mbps[3]である。
高信頼低遅延 (URLLC)

無線区間については、無線通信方式の改良により、より低遅延な無線区間の通信も実現する。通信経路距離については、基地局等、端末に近い場所にサーバーを置くことで端末-サーバー間の往復遅延を減らす「モバイルエッジコンピューティング」が同時に導入される見込み[4]。「モバイルエッジコンピューティング」を導入することで、基地局等、端末に近い場所に計算資源を置き処理する事で、センターのサーバーへ伝送するデータ量を低減する効果も見込まれている。一定値以下の遅延を維持するQoSの実現のため、5Gネットワークスライシング技術も検討されている[5]。
多数同時接続 (mMTC)

基地局1台から同時に接続できる端末を従来に比べて飛躍的に増やせることである。 例えば、これまでは自宅でPCやスマートフォンなど数個程度の接続だったものが、5Gにより100個程度の機器やセンサーを同時にネットに接続することができるようになる[6]。
導入期の構成

5Gのエアインターフェースは、6 GHz以下の周波数帯を使ってLTE/LTE-Advancedと互換性を維持しつつ、6 GHzを超えたセンチ波（マイクロ波）により近い28 GHz帯帯域も使った、新しい無線通信方式を導入する。5G単独で運用する方式はSA (Standalone) と呼ばれ、LTEのコア網 (EPC) を流用し通信制御はLTEのコントロールチャネルで行う方式をNSA (Non-Standalone) と呼ぶ。
5Gの普及予測と普及の影響

GSMAによると、2020年代には5Gの普及に伴い、VR、AI、自動運転といった関連技術の開発が進み、これらのイノベーションにより経済の成長や産業の新陳代謝が促進され、また2025年には5Gの接続数が12億に達すると予測している[7]。

既存の4G、LTEから5Gへの通信システムの変更に伴い、通信機器、産業機器の追加や入替が多発し、通信機器、電子部品を製造するサプライチェーンに大きな影響を及ぼすことが予想される[8]。また、5Gワイヤレステクノロジーのメリットとして、人々の生活への変化が期待されている。会話をデバイス間でリアルタイム通訳し、多言語間でのスムーズなコミュニケーションが可能になったり、膨大なデータに基づき、危険を回避して走行させる完全自動運転の実現、IoTによるスマートシティなどが期待されるが、これらは5Gでの安定した接続を前提としており、2020年時点ではサービスエリアも狭く、電波の特性上切れやすいので、これらが実現するめどが立っていない[9]。

利用の増大により帯域の逼迫が予想されており、周波数の利用状況を一元管理することで、利用状況に合わせ動的に割り当てるダイナミック周波数共用（Dynamic Spectrum Access、DSA）の利用も検討されている[10][11]。
日本の状況

日本では、2014年（平成26年）9月に、企業74社や専門家14人で構成される「第5世代モバイル推進フォーラム (5GMF The Fifth Generation Mobile Communications Promotion Forum)」が設立され、5Gの技術開発や標準化に取り組んでいる[12]。

総務省では、2016年（平成28年）10月に「新世代モバイル通信システムの技術的条件」を情報通信審議会に諮問しており[13]、新世代モバイル通信システム委員会[14]にて審議が行われている。2017年夏にも一部答申が行われ、これを受けて制度整備が行われる。

NTTドコモは、2010年（平成22年）より5Gに関するコンセプト検討を開始しており、2013年（平成25年）にはシミュレーターを展示[15]、通信ベンダー各社と共同で実験を行っており[16][17]、2015年（平成27年）には屋外実験4.5 Gbpsの通信に[18]、2016年（平成28年）には20 Gbpsを超える通信に成功している[19]。2017年（平成29年）5月より、東京臨海副都心地区（お台場）および東京スカイツリータウン周辺に「5Gトライアルサイト」を構築した[20]。プレサービスを2019年に、商業サービス向けを2020年3月25日から提供開始された。

2019年（平成31年／令和元年）には試験サービスが始まっており、2020年東京オリンピックを前に、国内で開催のスポーツ国際試合に合わせ、観客に5Gを体感してもらう試験サービスを実施[21]。

ソフトバンク：8月22日にさいたまスーパーアリーナにて開催されたバスケットボール男子日本代表の強化試合にて試験サービスを提供

KDDI：ドローン（小型無人航空機）やロボットカメラと連動した会場での警備に活用する仕組みを開発。秋以降、試験サービスを開始。

NTTドコモ：ラグビーワールドカップ2019で、5Gを使ったスポーツ観戦のサービスを提供。

2020年（令和2年）3月25日にNTTドコモが、3月26日にKDDI・沖縄セルラーが、3月27日にソフトバンクが、それぞれeMBB (高速大容量) を実装した5Gのサービスを開始した[22]。

5G向けに割当てられた3.5 GHz帯（Sバンド）・4.5 GHz帯（Cバンド）・28 GHz帯（Kaバンド）は電波が飛びにくくエリアがつくりにくいため、LTEやBWAで利用している周波数で5Gを運用する際の技術的条件について2020年3月に情報通信審議会から一部答申があり、総務省が運用規定の整備を速やかに行うと発表している[23]。