5G/6Gの通信技術とは
現在、利用されている最新の移動通信システムは、1980年代に導入された「第1世代移動通信システム」（1G：1st Generation Mobile Communication System）から数えて第5世代目になります（5G）。2020年3月に開始された5Gのサービスは、「高速・低遅延」が特徴的です。そして、2030年ごろに実用化が予想される第6世代（6G）通信では、さらなる高速・低遅延が期待されているばかりでなく、自然、遠隔地域、宇宙にまで電波が届く範囲が広がる「超カバレッジ拡張」や1平方キロメートルあたり約1,000万台を同時に接続できる「超多数同時接続」が可能になるとされています（注1）。
注1：内閣府 広範囲調査分析 第10節 通信・ネットワーク技術
https://www8.cao.go.jp/cstp/stmain/pdf/20230314thinktank/seikabutsu/shiryou6-2-17.pdf
たしかに、高速・低遅延のサービスは非常に便利で、大容量データをすばやく送信できるのはありがたいことです。数年前には、「5G導入で2時間の映画を数秒でダウンロードできる」という宣伝がされていたのをおぼえている人もおおいかもしれません。しかし、その「高速・低遅延」な通信技術が具体的にどのように活用されるのか、イメージしにくい面もあります。
今回は、5G/6Gモバイル通信の用途として、自動運転、ドローン、XR（クロスリアリティ）（注2）、医療に着目し、その特許の出願状況から、どのような用途の技術が注目されているか、または成長しているかを探ってみたいと思います。
注2：VR（Virtual Reality、仮想現実）やAR（Augmented Reality、拡張現実）、MR（Mixed Reality、複合現実）などを含む、現実世界と仮想世界を融合することで、現実にはないものを知覚できる技術の総称。
5G/6Gモバイル通信全般に関する特許出願の動向
図1では、5G/6Gモバイル通信に関連する特許出願の国別動向を示しています。この分野では、2001年以降に約50,000件の特許が出願されています。特許出願件数が1位の韓国、2位の中国、3位のアメリカは、2014年から2016年にかけて急激な成長をとげました。
図1：5G／6Gモバイル通信に関連する特許出願件数の遷移（2001年～2021年）
図2は2013年以前の動向をわかりやすくするため、出願件数を縦軸100件までに限定して表示しています。日本は2012年までは世界でもっとも多くの5G/6Gモバイル通信特許を出願していましたが、その後は韓国、中国、アメリカに追い抜かれていったことがわかります。
図2：5G／6Gモバイル通信に関連する特許出願件数の遷移（2001年～2021年／上限100に固定）
つぎに、出願特許の「価値」を評価するために算出した「スコア」について説明します。アスタミューゼ独自の特許価値評価ロジックをもちいて、各特許の価値を示すパテントインパクトスコアを計算し、帰属国や出願者（企業・研究機関）ごとにトータルパテントアセットを算出しています。トータルパテントアセットは出願件数に特許の「価値」を加えることで、各国や出願者の特許の総合的な力を俯瞰する指標となります。
図3は、帰属国別のトータルパテントアセットのランキングです。対象とした特許は、2001年から2022年にかけて全世界で出願されたものです。出願件数では中国と韓国が競っていますが、スコアを考慮すると、5G/6Gモバイル通信全般の技術では中国の出願特許がより高く評価されていることがわかります。
図3：出願特許の帰属国別のトータルパテントアセットのランキング
日本企業から出願され、もっとも高く評価された5G/6Gモバイル通信に関連する特許は、ソニー株式会社によるものでした。「US11357059B2 Distributed control in wireless systems（ワイヤレス環境における分散制御技術）」（公開番号：US11357059B2）は、2017年に出願され、5Gを活用したワイヤレス環境における分散制御の技術を提供しています。複数の送受信ポイントによる多重接続のアクセス制御機能を複製することで、分散制御を実現しています。
5G/6Gモバイル通信の使い道
つぎに、具体的な用途に関連する特許について見ていきます。図4は5G/6Gモバイル通信技術を活用した自動運転、ドローン、XR（クロスリアリティ）、医療の特許出願動向を示しています。
自動運転に関連する特許の出願件数がもっとも多く、約2100件の出願があります。次に、ドローンとXRに関連する特許の出願件数がそれぞれ約500件と約400件となっています。ドローンとXRの出願件数は、ともに2018年に出願が増加しました。医療に関する特許は251件で、病院間のデータ共有や患者の状態のデータ収集などの技術に関連するものが多く出願されていました。
図4：5G／6Gモバイル通信技術の主要応用先別の特許出願件数の遷移（2001年～2020年）
図5は、2018年を”1″とした特許出願件数の推移を示しています。たとえば、縦軸の値が10の場合、2018年の10倍の出願が行われていることを意味します。このグラフからは、各領域に関連する特許の成長を見ることができます。5G/6Gモバイル通信技術をドローンや医療に応用した特許が、近年で大きく増加していることがわかります。
図5：2018年を「1」とした5G／6Gモバイル通信技術の主要応用先別の特許出願件数の遷移（2001年～2020年）。縦軸で10のとき、2018年の10倍の出願がなされている
続いて、5G/6Gモバイル通信技術の主要応用先である自動運転（図6）、ドローン（図7）、XR（図8）の3つの技術要素について、出願者（企業・研究機関など）ごとのトータルパテントアセットを算出しています（注3）。この3つの分野において、トータルパテントアセットと出願件数の両方で、韓国のLG Electronics, Inc.とSamsung Electronics Co., Ltd.が首位と第2位を占めています。自動運転とドローンというモビリティに関しては、Samsungは出願数が少ないものの、スコアでLGを上回っており、高く評価される技術に絞って出願する戦略が推察されます。
注3：医療に関しては、関連する特許の数が少ないため、スコアを示していません。
図6：5G／6Gモバイル通信を自動運転へ応用する特許の出願人（企業・研究機関など）ランキング
図7：5G／6Gモバイル通信に関連する特許をドローンへ応用する特許の出願人（企業・研究機関など）ランキング
図8：5G／6Gモバイル通信をクロスリアリティへ応用する特許の出願人（企業・研究機関など）ランキング
まとめ
5G/6G技術全体を俯瞰すると、中国が大きな存在感を示しています。一方で、「高速・低遅延」な通信技術を具体的に活用した特許出願では、韓国のLGとサムスン電子が出願件数と特許の価値（スコア）の両面で1位と2位を占めています。この2社は、2019年に自社の6G研究開発センターを立ち上げ、2020年8月には韓国科学技術情報通信部が6G R&D戦略をまとめる（注4）など、5G/6Gの応用可能性に関する技術開発において民間主導の動きを見せています。これらの企業の出願特許からは、5G/6G技術への戦略的なコミットメントが読み取れます。
注4：総務省 世界情報通信事情 韓国のBeyond 5G/6G取り組み動向（最終更新：令和3年度）
https://www.soumu.go.jp/g-ict/topics/6g/korea/index.html
今後、医療関連の技術も萌芽的に伸びてきており、これらの企業がトップを維持するか、他のプレイヤーが巻き返すかが注目されます。特に、サムスン電子は主力の半導体メモリーの市況低迷による業績の悪化がどのように影響するかも重要な観点です。
このような状況下で、5G/6G技術の進展はさまざまな産業や分野に大きな影響を与えることが期待されます。特許出願や技術開発の動向を注視することで、今後のモバイル通信技術の発展に関する見通しをより明確に把握できるでしょう。
著者：アスタミューゼ株式会社ミシェンコ ピョートル 博士（工学）/源泰拓 博士（理学）
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