Obsah

• Co je to 5G a co od něj můžeme očekávat?
• 5G Non-standalone vs standalone
• Co pro spotřebitele znamená 5G?
• 5G vs 4G - klíčové rozdíly
• 5G sítě po celém světě
• US 5G rollout
• Evropa vede vedoucí představitele
• Ambiciózní Asie
• A co chytré telefony 5G?
• 5G frekvenční pásma
• Příbuzný

22. července 2019

22. července 2019

Co je to 5G a co od něj můžeme očekávat?

5G výrazně zvyšuje množství spektra použitého pro odesílání a přijímání dat.

Zde je přehled klíčových termínů technologie 5G, které potřebujete znát.

• mmWave - velmi vysoká frekvence mezi 17 a 100 GHz a vysoká šířka pásma pro rychlé údaje. Většina dopravců zacílí na využití v rozsahu 18–24 GHz. Technologie přiměřeně krátkého dosahu, která bude použita v hustě obydlených oblastech.
• Sub-6GHz - pracuje s frekvencemi podobnými WiFi mezi 3 a 6 GHz. Může být nasazen v malých buněčných rozbočovačích pro vnitřní použití nebo výkonnější venkovní základnové stanice pro pokrytí středního dosahu podobně jako stávající 4G LTE. Zde najdete většinu 5G spektra.
• Nízkopásmové - velmi nízké frekvence pod 800 MHz. Pokrývá velmi velké vzdálenosti a je všesměrový, aby poskytoval plošné pokrytí páteře.
• Tvarování paprsků - používá se v základnových stanicích mmWave a sub-6GHz pro směrování křivek směrem ke spotřebitelským zařízením, jako jsou odrazy vln z budov. Klíčová technologie při překonávání omezení rozsahu a směru vysokofrekvenčních průběhů.
• Masivní MIMO - více antén na základnových stanicích obsluhuje více koncových zařízení současně. Navrženy tak, aby vysokofrekvenční sítě byly mnohem efektivnější a lze je kombinovat s tvarováním paprsků.

Přestože spousta dopravců ráda mluví o fantastickém pokroku v technologii mmWave, sítě 5G budou ve skutečnosti kombinací všeho. O různých technologiích lze uvažovat ve třech úrovních, což Huawei v mnoha svých dokumentech přehledně vysvětluje.

Nízká pásma, která mohou být znovu použita z rádia a televize, tvoří „vrstvu pokrytí“ na sub 2GHz. To zajišťuje široké a hluboké vnitřní pokrytí a tvoří páteř sítě. K dispozici je „Super Data Layer“ sestávající z vysokofrekvenčního spektra známého jako mmWave, které vyhovuje oblastem vyžadujícím extrémně vysokou rychlost přenosu dat nebo pokrytí populace. Pak „vrstva pokrytí a kapacity“ leží mezi 2 a 6 GHz, což nabízí dobrou rovnováhu mezi oběma.

Stručně řečeno, 5G umožňuje zákazníkům připojit se a využít výhod tohoto širokého spektra spektra pro rychlejší a spolehlivější pokrytí.

5G Non-standalone vs standalone

Klíč k pochopení rozdílů mezi 5G NSA a SA spočívá v backendu sítě. Prvních 5G sítí založených na standardu NSA využívá ke zvládnutí řídicí roviny existující 4G LTE infrastruktura. Řídicí rovina zpracovává přenos signálu, řídí, jak se uživatelská zařízení připojují k základním stanicím, kontroluje předplatné atd. Mezitím je datová rovina to, co vy a já skutečně používáme k odesílání a přijímání dat.

V jistém smyslu lze uvažovat, že 5G NSA má jen další rychlý datový kanál připojený k existující 4G LTE infrastruktuře. Přijetí specifikace 5G Standalone (SA) vidí přechod řídicí roviny na jádro 5G a znamená mnohem větší změny způsobu fungování sítí.

Samostatný 5G implementuje základní a kontrolní rovinu 5G.

Kromě zavedení rádiových technologií Control Plane over 5G podporuje Standalone flexibilnější Network Slicing a kódování subnosných.

Síťové krájení je forma virtuální síťové architektury, která umožňuje větší flexibilitu při rozdělování, sdílení a propojování částí back-end sítě dohromady. To umožní provozovatelům sítí nabízet svým zákazníkům flexibilnější provoz, aplikace a služby. Tato myšlenka je považována za klíč k realizaci myšlenek, jako jsou autonomní vozidla a inteligentní města.

Změny subnosných jsou trochu těžší vysvětlit. Mezi technologie, které to zahrnují, patří škálovatelný OFDM a mezipodniková nosnost, okenní OFDM, flexibilní numerologie a škálovatelný interval přenosu času. Jednoduše řečeno, snímky, které přenášejí data, mohou být větší a rychlejší, pokud je vyžadována vyšší propustnost při vysoké účinnosti. Alternativně lze tyto rámce zmenšit, aby se dosáhlo mnohem nižší latence pro aplikace v reálném čase.

První sítě 5G budou založeny na nestandardní specifikaci, před většími změnami s úplnou samostatnou specifikací po roce 2021.

Síťové krájení lze již provést pomocí sítí 4G, ale cílem 5G je zlepšit rozsah flexibility a standardizovat podporu. Dosud finalizovaná specifikace 5G Standalone (SA) (3GPP Release 16) prozradí podrobnější informace o technologiích typu back-end, které budou pohánět sítě příští generace.

Číst dále: Nevěřte dopravcům, revoluce 5G je stále ještě pryč (SA vs NSA)

Co pro spotřebitele znamená 5G?

Důležitější než otázka „co je 5G“, je to, jak to skutečně ovlivní spotřebitele. Sečteno a podtrženo, pokud potřebujete rychlost, 5G pomůže otevřít nové dveře.

Rádiové základnové stanice IMT-2020 5G budou muset zákazníkům nabídnout rychlost stahování alespoň 20 Gb / s a ​​10 Gb / s. Jedná se o sdílený odkaz, takže skutečné rychlosti budou nižší. Specifikace uvádí, že jednotliví uživatelé by měli vidět minimální rychlost stahování 100Mbps a rychlost uploadu 50Mbps. Někteří z vás už možná budou mít štěstí, že tyto rychlosti uvidí ve vaší síti LTE-Advanced, ale toto se stane základní úrovní pro všechny spotřebitele v sítích 5G.

Základnové stanice 5G budou muset pokrývat stacionární uživatele až do vozidel, která jedou rychlostí až 500 km / h (310 ~ mil), takže vaše datové připojení snad ve vlaku v budoucnu pravděpodobně nebude vypadnout. Sítě páté generace by měly zákazníkům nabízet maximální latenci pouze 4 ms. Existuje také zmínka o 1ms latenci pro ultriabilní komunikaci s nízkou latencí (URLLC). Pro srovnání, moje 4G LTE spojení v Londýně má pochybnou 82ms latenci, zatímco americký průměr je kolem 61 ms.

5G také chce umožnit současné připojení k tisícům zařízení s nízkým výkonem internetu věcí (IoT) a podporovat připojení zařízení k zařízení (D2D) pro připojení s nízkou latencí mezi blízkými zařízeními.

5G vs 4G - klíčové rozdíly

Ve srovnání se 4G LTE budou sítě 5G trvale rychlejší. Minimální rychlost uživatelské rychlosti se zvyšuje z pouhých 10 Mbps na 100 Mbps, což je 10x zvýšení. Latence je nastavena tak, aby klesla o podobnou částku, z 10 ms na 1 ms ve srovnání s LTE-Advanced. Velký nárůst šířky pásma také znamená, že 5G bude schopno zvládnout až jeden milion zařízení na kilometr čtvereční, další 10násobné zvýšení oproti LTE-A, to vše s 10násobným zvýšením energetické účinnosti sítě.

Jak jsme již dříve zmínili, rozsah síťových technologií se také výrazně zvyšuje. LTE prošla v průběhu let mnoha vylepšeními. Od zavedení 256QAM a agregace nosičů s LTE-A po podporu širšího využití nelicencovaného spektra prostřednictvím LAA, LWA a Multefire s LTE-A Pro. To je důvod, proč je dnešní síť 4G mnohem rychlejší než ta, která byla vytvořena při počátečním zavádění všech těch let.

5G postupuje o další krok dále, nařizuje použití 256QAM a vylepšuje technologii agregace nosných pro podporu flexibilnějších nosných pásem napříč nelicencovanými spektry, sub-6GHz a mmWave frekvencemi. Obrázek níže od Arm po celou cestu zpět v roce 2016 vysvětluje tento zásadní rozdíl poměrně stručně.

5G sítě po celém světě

Svět se připravuje na uvedení 5G, jak provozovatelů sítí, tak výrobců zařízení. Stejně jako v případě přijetí sítí 4G LTE bude 5G představovat postupný proces a některé země zahájí své sítě v dostatečném předstihu před ostatními.

V polovině roku 2019 je datum, na které si musíte dát pozor, protože smartphony a sítě 5G budou k dispozici první vlně zákazníků. Neočekává se však, že by se rozmístění rozšířilo v globálním měřítku až do roku 2020 a 2021. I do roku 2023 se předpokládá, že pouze 50 procent spotřebitelů bude mít 5G chytrý telefon a síťové připojení.

US 5G rollout

USA jsou jednou z prvních zemí, které v první polovině roku 2019 pohybovaly ve svých sítích 5G napříč řadou dopravců a v důstojném výběru měst. Američtí dopravci patří mezi největší zastánce technologie milimetrových vln. Společnost Verizon byla první se zákazníkem 5G prostřednictvím své pevné bezdrátové přístupové služby, ale Sprint a T-Mobile jsou těsně pozadu s rozmístěním v polovině roku 2019.

Jeden z letadlových dopravců však již s termínem 5G rychle dohrál a prohrál. AT&T je „5G Evolution“ není 5G sítí v žádném smyslu slova, je to prostě vývoj dnešních LTE-Advanced sítí.

Pokud chcete udržet krok se všemi nejnovějšími údaji o nasazení, protože každý americký dopravce provádí zavádění 5G, podívejte se na níže uvedené odkazy.

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

Evropa vede vedoucí představitele

Evropa zaostává za USA a neočekává se, že se první sítě 5G na kontinentu zapnou nejdříve do konce roku 2019. Širší nasazení však není naplánováno do roku 2020 nebo později.

Velká Británie bude pravděpodobně první s 5G dostupnými ve velkých městech. Společnost EE plánuje letos zahájit provoz své služby v 16 městech. Mezitím O2, Vodafone a Three stále hledají datum spuštění 5G do roku 2020. Na kontinentě operátoři předložili některé ze svých plánů, ale hlavní hráči Orange, Deutsche Telekom a Telefonica se zavázali pouze k zavedení časového rámce pro rok 2020.

Část tohoto zpoždění je v tom, že evropští ministři telekomunikací představili svůj plán 5G pro blok teprve koncem roku 2017.

Technická harmonizace napříč spektrálními pásmy není naplánována na rok 2019, s nízkofrekvenčním 700MHz přidělením plánovaným na rok 2020 a dostupností se očekává ještě v roce 2022.

Ambiciózní Asie

Japonsko a Jižní Korea byly v průběhu vývojového cyklu 5G vedoucími testy infrastruktury a budou se na místě s USA, až budou nasazeny.

V Jižní Koreji zahájili hlavní dopravci své komerční nasazení 5G v první polovině, ne-li v prvním čtvrtletí roku 2019. Jižní Korea zasáhla 1 milion účastníků 5G za pouhých 69 dní po prvním spuštění. Očekává se, že celonárodní zavádění bude dokončeno do roku 2022. V Japonsku jsou olympijské hry 2020 dalším cílem pokusů o 5 milimetrových vln v hustých městských oblastech a dohoda mezi společnostmi Nokia a NTT DoCoMo zajistí, že komerční služby začnou později v tomto roce.

Čína se rychle stává hlavním hráčem 5G, má za cíl zrychlit kolem svých asijských soupeřů a soutěžit s USA o dobu nasazení. Země je domovem významných společností v oblasti telekomunikační infrastruktury, jako jsou Huawei a ZTE, které budou poskytovat vybavení dopravcům po celém světě. Čína také investovala 180 miliard dolarů do infrastruktury pro pevninu, což je čtyřikrát japonská investice. China Mobile tento rok zkouší své služby ve velkých městech a plánuje úplné komerční uvedení na trh v roce 2020.

A co chytré telefony 5G?

V současné době na trhu není postaveno mnoho chytrých telefonů postavených pro sítě 5G. 5G Moto Mod, který je k dispozici pro motocykl Motorola Z3, se pravděpodobně počítá jako první. Řada výrobců smartphonů také vydala své první 5G smartphony, které se kryjí s časným spuštěním sítě.

Momentálně zde nejsou žádné čipové procesory smartphonu s integrovanými 5G modemy. Místo toho musí výrobci telefonů spárovat stávající procesory s externími 5G modemy a požadované rádiové anténní moduly. Neměli bychom tedy očekávat, že první 5G telefony budou silnější než jejich 4G LTE soupeři. Ve skutečnosti mohou vyžadovat větší baterie, aby se vypořádaly s dalším 5G vypouštěním energie.

Pokud si chcete některý vyzvednout, zde je seznam chytrých telefonů 5G, které jsou v současné době na trhu:

• 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

Samozřejmě je potvrzeno, že řada dalších významných výrobců, včetně HTC, Google a dalších, pracuje s modemem X50 Qualcomm pro nadcházející telefony 5G.

• Vše, co potřebujete vědět o každém dosud potvrzeném 5G telefonu
• Proč v SoCs nové generace nejsou žádné 5G modemy

5G frekvenční pásma

Stejně jako u 4G budou sítě a smartphony podporovat různá frekvenční pásma pro přenos dat. Kromě stávajících pásem LTE standardizuje 5G New Radio řadu nových pro nadcházející sítě. 5G je rozdělen do dvou rozsahů, první pro frekvence mezi 400 MHz a 6 GHz. Rozsah 2 představuje pásma mmWave mezi 24 a 53 GHz.

Příbuzný

• 5G nebude mikrovlnit váš mozek
• Přichází 5G humbuk. Nespadejte za to.
• 5G: Kdy jej získá váš smartphone?
• 5G vs Gigabit LTE: rozdíly byly vysvětleny
• První 5G antény Qualcomm jsou zde
• Samsung oznamuje první multi-režim 5G modem, ale kdy to zasáhne telefony?