Sisu

• Mis on 5G ja mida võime sellest oodata?
• 5G iseseisev vs eraldiseisev
• Mida tähendab 5G tarbija jaoks?
• 5G vs 4G - peamised erinevused
• 5G võrgud kogu maailmas
• USA 5G kasutuselevõtt
• Euroopa jälgib juhte
• Ambitsioonikas Aasia
• Aga 5G nutitelefonid?
• 5G sagedusalad
• Seotud

22. juuli 2019

22. juuli 2019

Mis on 5G ja mida võime sellest oodata?

5G suurendab oluliselt andmete saatmiseks ja vastuvõtmiseks kasutatava spektri hulka.

Siin on jaotus peamistest 5G tehnoloogia tingimustest, mida peate teadma.

• mmWave - väga kõrge sagedus vahemikus 17–100 GHz ja kõrge ribalaius kiirete andmete jaoks. Enamik operaatoreid on suunatud kasutamiseks sagedusalas 18–24 GHz. Mõistlikult väikese leviala tehnoloogia, mida kasutatakse tiheasustusaladel.
• Alam-6 GHz - töötab WiFi-laadsetel sagedustel vahemikus 3–6 GHz. Saab kasutada siseruumides kasutamiseks mõeldud väikestes kärjejaamades või võimsamates välistingimustes kasutatavates tugijaamades keskmise leviala katmiseks nagu olemasolev 4G LTE. Enamik 5G spektrit leitakse siit.
• Madal sagedusala - väga madalad sagedused alla 800MHz. Hõlmab väga pikki vahemaid ja on kogu selgroo katvuse tagamiseks kahesuunaline.
• Kiire kuju - kasutatakse mmWave ja sub-6GHz tugijaamades lainekujude suunamiseks tarbijaseadmete poole, näiteks hoonete juurest lainetega tagasi. Põhitehnoloogia kõrgsageduslike lainekujude ulatuse ja suuna piirangute ületamiseks.
• Massiivne MIMO - tugijaamade mitu antenni teenindavad mitut lõppkasutaja seadet korraga. Mõeldud kõrgsagedusvõrkude efektiivsemaks muutmiseks ja neid saab kombineerida kiirguskujundamisega.

Ehkki paljudele operaatoritele meeldib rääkida mmWave-tehnoloogia väljapaistvatest edusammudest, on 5G-võrgud tegelikult kombinatsioon kõigest. Erinevaid tehnoloogiaid saab mõelda kolmes astmes, mida Huawei paljudes dokumentides põhjalikult selgitab.

Madalad sagedusribad, mida saab raadio ja TV kaudu ümber kujundada, moodustavad ala katvuskihi 2 GHz sagedusel. See tagab laia ja sügava siseruumides leviala ning moodustab võrgu selgroo. Seal on kõrgsagedusspektrist mmWave moodustatud üldandmekiht, mis sobib eriti kõrge andmeedastuskiiruse või elanikkonna katvust nõudvate piirkondade jaoks. Siis jääb “leviala ja läbilaskevõime kiht” vahemikku 2–6 GHz, mis pakub head tasakaalu mõlema vahel.

Lühidalt - 5G võimaldab tarbijatel selle laia spektri eeliseid ühendada ja neid ära kasutada, et saada kiirem ja usaldusväärsem leviala.

5G iseseisev vs eraldiseisev

5G NSA ja SA erinevuste mõistmise võti peitub võrgu taustprogrammis. Esimesed NSA standardil põhinevad 5G võrgud kasutavad juhtimistasandi haldamiseks olemasolevat 4G LTE infrastruktuuri. Juhtplaat tegeleb signaaliliikluse haldamisega, kuidas kasutajaseadmed tugijaamadega ühenduvad, tellimuste kontrollimist jne. Vahepeal on andmetasand see, mida teie ja mina tegelikult andmete saatmiseks ja vastuvõtmiseks kasutame.

Teatud mõttes võib 5G NSA-d mõelda kui lihtsalt ekstra kiire andmesidetoru ühendamist olemasoleva 4G LTE infrastruktuuriga. 5G Standalone (SA) spetsifikatsiooni vastuvõtmine näeb juhtimistasandi üleminekut 5G Core'ile ja tähistab võrkude toimimises palju suuremaid muudatusi.

5G eraldiseisev rakendab 5G südamikku ja juhtimistasandit.

Lisaks 5G raadiosidetehnoloogia juhtseadme tutvustamisele toetab Standalone paindlikumat võrgu tükeldamist ja alamkandja kodeerimist.

Võrgu tükeldamine on virtuaalse võrguarhitektuuri vorm, mis võimaldab suuremat paindlikkust taustavõrgu osade jagamisel, jagamisel ja linkimisel. See võimaldab võrguoperaatoritel pakkuda oma klientidele paindlikumat liiklust, rakendusi ja teenuseid. Seda ideed peetakse võtmeks selliste ideede nagu autonoomsed sõidukid ja nutikad linnad realiseerimisel.

Muutusi alamkandjates on pisut raskem selgitada. Sellesse hõlmatud tehnoloogiad hõlmavad skaleeritavat OFDM-i ja alamkandjate vahekaugust, akendega OFDM-i, paindlikku numeroloogiat ja skaleeritavaid edastusaja intervalle. Lihtsamalt öeldes - andmeid kandvad kaadrid võivad olla suuremad ja kiiremad, kui on vaja suure tõhususega suuremat läbilaskevõimet. Teise võimalusena saab neid raame väiksemaks muuta, et saavutada reaalajas rakenduste jaoks palju madalam latentsus.

Esimesed 5G võrgud põhinevad eraldiseisval spetsifikatsioonil, enne suuremaid muudatusi täieliku eraldiseisva spetsifikatsiooniga pärast 2021. aastat.

Võrgu tükeldamist saab juba teha 4G võrkudega, kuid 5G eesmärk on paindlikkuse ulatuse parandamine ja tugiteenuste standardimine. Veel viimistlemata 5G eraldiseisva (SA) spetsifikatsioon (3GPP väljalase 16) tutvustab üksikasjalikumalt tagapõhja tehnoloogiaid, mis toidavad järgmise põlvkonna võrke.

Loe edasi: Ärge uskuge vedajaid, 5G revolutsioon on veel aastate kaugusel (SA vs NSA)

Mida tähendab 5G tarbija jaoks?

Küsimusest „mis on 5G” on olulisem, kuidas see tegelikult tarbijaid mõjutab. Alumine rida, kui teil on vaja kiirust, aitab 5G uusi uksi avada.

IMT-2020 5G raadioside tugijaamad peavad tarbijatele pakkuma vähemalt 20 Gbps allalaadimis- ja 10 Gbps üleslaadimiskiirust. See viitab jagatud lingile, nii et tegelik kiirus on väiksem. Spetsifikatsiooni kohaselt peaksid üksikud kasutajad nägema minimaalset allalaadimiskiirust 100Mbps ja üleslaadimiskiirust 50Mbps. Mõnel teist võib olla õnne, et näete neid kiirusi juba oma LTE-Advanced võrgus, kuid sellest saab kõigi 5G võrkude tarbijate baastase.

5G tugijaamad peavad statsionaarseid kasutajaid katma kuni sõidukitega, mille kiirus on kuni 500 km / h (310 ~ miili), nii et loodetavasti ei katku teie andmesideühendus tulevikus rongist. Viienda põlvkonna võrgud peaksid pakkuma tarbijatele maksimaalset latentsusaega vaid 4 ms. Mainitud on ka 1ms latentsusaega ülitäpse madala latentsusajaga suhtluse (URLLC) jaoks. Võrdluseks - minu 4G LTE-ühenduse Londonis on küsitav 82 ms latentsusaeg, samas kui USA keskmine on umbes 61 ms.

5G soovib ka võimaldada üheaegset ühenduvust tuhandete vähese energiatarbega asjade interneti (IoT) seadmetega ja toetada seadme-seadme (D2D) ühenduvust lähedalasuvate seadmete vahelise väikese latentsusega ühenduste jaoks.

5G vs 4G - peamised erinevused

Võrreldes 4G LTE-ga on 5G võrgud püsivalt kiiremad. Minimaalne kasutajakiirus tõuseb vaid 10Mbps-lt 100Mbps-le, mis on 10x kiirendus. Latentsusaeg langeb LTE-Advancediga võrreldes sarnaselt, 10ms-ist vaid 1 ms-ni. Ribalaiuse suur suurenemine tähendab ka seda, et 5G suudab töödelda kuni miljon seadet ruutkilomeetri kohta, veel kümme korda suurem kasv kui LTE-A, kõik võrgutõhususe 10-kordne suurendamine.

Nagu oleme juba varem arutanud, suureneb ka võrgutehnoloogia valik. LTE on aastate jooksul läbi teinud palju täiustusi. Alates 256QAM-i ja kandja liitmise kasutuselevõtust LTE-A-ga, et toetada litsentseerimata spektri laiemat kasutamist LAA, LWA ja Multefire kaudu koos LTE-A Pro-ga. Seetõttu on tänapäeva 4G-võrk palju kiirem kui need, mis ehitati kõigi nende aastate taguse algse kasutuselevõtu ajal.

5G liigub edasi veel ühe sammu võrra edasi, lubades 256QAM-i kasutamist ja täiustades kandja koondamise tehnoloogiat, et toetada paindlikumaid kandjaribasid kogu litsentseerimata spektri, alam-6 GHz ja mmWave sagedustel. Allolev pilt Armist 2016. aastal selgitab seda põhierinevust üsna lühidalt.

5G võrgud kogu maailmas

Maailm valmistub 5G turuletoomiseks, nii võrguoperaatorite kui ka seadmetootjate jaoks. Nagu 4G LTE võrkude vastuvõtmisel, on ka 5G järkjärguline protsess ja mõned riigid käivitavad oma võrgud teistest kaugemale.

2019. aasta keskpaik on kuupäev, millel tuleb silma peal hoida, sest nii 5G nutitelefonid kui ka võrgud on tarbijatele kättesaadavad esimesel lainel. Eeldatavasti ei suurene juurutamine ülemaailmsel skaalal kuni 2020. ja 2021. aastani. Isegi aastaks 2023 on oodata, et vaid 50 protsendil tarbijatest on 5G nutitelefon ja võrguühendus.

USA 5G kasutuselevõtt

USA on üks esimesi riike, kes lehvitab oma 5G-võrke paljude kandjate ja korralikus linnavalikus 2019. aasta esimesel poolel. USA kandjad on olnud millimeetrise laine tehnoloogia suurimad propageerijad. Verizon oli esimene tarbija 5G-ga oma fikseeritud traadita juurdepääsu teenuse kaudu, kuid Sprint ja T-Mobile on 2019. aasta keskpaigas kasutuselevõtuga kaugel.

Kuid üks riigi vedajatest on juba 5G tähtajaga mängimisest kiirelt ja vabalt välja löönud. AT & T “5G Evolution” ei ole 5G võrk selle sõna üheski tähenduses, see on lihtsalt tänapäevaste LTE-Advanced võrkude areng.

Kui soovite olla kursis kõigi uusimate juurutusdetailidega, kuna iga USA operaator viib 5G turule, vaadake allolevaid linke.

• T-Mobile 5G
• AT&T 5G
• Sprint 5G
• Verizon 5G

Euroopa jälgib juhte

Euroopa on USA taga liikumas ja mandri esimesed 5G-võrgud loodetakse sisse lülitada kõige varem 2019. aasta lõpus. Kuigi laiemat kasutuselevõttu ei kavandata enne 2020. aastat ega hiljem.

Suurbritannia on tõenäoliselt esimene, kui 5G on saadaval suuremates linnades. EE plaanib oma teenust sel aastal käivitada 16 linnas. Vahepeal O2, Vodafone ja Three näevad endiselt olevat seatud 2020. aasta 5G turuletoomise kuupäevale. Mandril on operaatorid esitanud mõned oma plaanid, kuid suuremad mängijad Orange, Deutsche Telekom ja Telefonica on võtnud endale kohustuse kehtestada vaid 2020. aasta käivitamise ajakava.

Osa sellest viivitusest seisneb selles, et Euroopa telekommunikatsiooniministrid avalikustasid oma 5G teekaardi ploki jaoks alles 2017. aasta lõpus.

Spektriribade tehniline ühtlustamine peaks algama alles 2019. aastal. Madala sagedusega 700MHz eraldamine on kavandatud 2020. aastaks ja selle saadavust on oodata veelgi hiljem, 2022. aastal.

Ambitsioonikas Aasia

Jaapan ja Lõuna-Korea on kogu 5G arendustsükli vältel juhtinud taristukatsetusi ja asuvad seal kohe koos USA-ga, kui nad kasutusele võtavad.

Lõuna-Koreas alustasid suuremad lennuettevõtjad 5G kaubanduslikku juurutamist 2019. aasta esimeses pooles, kui mitte esimeses kvartalis. Lõuna-Korea jõudis 1 miljoni 5G abonendini vaid 69 päeva pärast esimest turuletoomist. Üleriigiline turuletoomine peaks eeldatavasti lõpule jõudma aastaks 2022. Jaapanis on 2020. aasta olümpiamängud 5G-millimeetriste lainekatsete järgmine eesmärk tihedates linnapiirkondades ning Nokia ja NTT DoCoMo vahelise lepinguga nähakse ette, et kommertsteenused algavad selle aasta hiljem.

Hiinast on kiiresti saamas 5G suur tegija, kes kaldub oma Aasia konkurentidest kiiremaks ja konkureerib USA-ga kasutuselevõtu aja pärast. Riigis asuvad suured telekommunikatsiooni taristuettevõtted nagu Huawei ja ZTE, mis pakuvad seadmeid vedajatele kogu maailmas. Hiina on ka mandri infrastruktuuri investeerinud 180 miljardit dollarit, mis on Jaapani investeeringust neli korda suurem. China Mobile proovib oma teenuseid suuremates linnades sel aastal ja plaanib täielikku turuletoomist 2020. aastal.

Aga 5G nutitelefonid?

Praegu pole turul palju 5G-võrkudele ehitatud nutitelefone. Vaieldamatult loetakse esimeseks Motorola Moto Z3 jaoks saadaval olevat 5G Moto Mod. Mitu nutitelefonitootjat on ka oma esimesed 5G nutitelefonid välja lasknud, et need langeksid kokku varase võrgu turuletulekuga.

Praegu pole ühtegi nutitelefoni protsessori kiipi, mille sees oleks integreeritud 5G modemid. Selle asemel peavad telefonitootjad paaritama olemasolevad protsessorid välise 5G-modemiga koos vajalike raadioantennimoodulitega. Seega ei tohiks me eeldada, et esimesed 5G-telefonid on nende 4G LTE-konkurentidest võimsamad. Tegelikult vajavad nad 5G täiendava vooluhulgaga toimetulemiseks suuremaid akusid.

Kui soovite seda korjata, siis siin on nimekiri 5G nutitelefonidest, mis on praegu turul:

• Samsung Galaxy S10 5G
• Huawei Mate 20 X 5G
• LG V50 ThinQ
• OnePlus 7 Pro 5G
• Oppo Reno 5G
• Xiaomi Mi Mix 3 5G
• ZTE Axon 10 Pro

Muidugi kinnitatakse, et mitmed teised suuremad tootjad, sealhulgas HTC, Google ja teised, töötavad Qualcommi X50 modemiga tulevaste 5G-telefonide jaoks.

• Kõik, mida peate teadma iga seni kinnitatud 5G telefoni kohta
• Miks pole järgmise põlvkonna SoC-des 5G-modemeid

5G sagedusalad

Nii nagu 4G puhul, toetavad võrgud ja nutitelefonid andmeedastuseks erinevaid sagedusribasid. Lisaks olemasolevatele LTE ribadele standardiseerib 5G New Radio eelseisvate võrkude jaoks mitmeid uusi. 5G on jagatud kaheks vahemikuks, millest esimene on ette nähtud sagedusteks vahemikus 400MHz kuni 6GHz. 2. vahemik moodustab mmWave-sagedusalad vahemikus 24–53 GHz.

Seotud

• 5G ei kavatse teie aju mikrolainetega ühendada
• 5G hüpe on tulekul. Ära lange selle pärast.
• 5G: millal nutitelefoni saab?
• 5G vs Gigabit LTE: erinevused selgitatud
• Qualcommi esimesed 5G-antennid on siin
• Samsung kuulutas välja esimese mitme režiimiga 5G-modemi, kuid millal see telefonidesse jõuab?