Różności i nowinki technologia

Co to jest 5G? Kompletny przewodnik po tym, kiedy, dlaczego i jak

Przyszłość zależy na łączność. Od sztucznej inteligencji i samojezdnych samochodów po telemedycynę i rzeczywistość mieszaną, po niewyobrażalne dotąd technologie – wszystko, co mamy nadzieję, uczyni nasze życie łatwiejszym, bezpieczniejszym i zdrowszym, będzie wymagało szybkich i zawsze aktywnych połączeń internetowych.

Aby nadążyć za eksplozją nowych gadżetów i pojazdów połączonych z siecią, nie wspominając o zalewie strumieniowego przesyłania wideo, przemysł mobilny wprowadził coś, co nazywa się 5G – tak nazwany, ponieważ jest to piąta generacja technologii sieci bezprzewodowej.

Obietnica jest taka, że ​​5G zapewni telefonowi prędkość około 10 gigabitów na sekundę. To ponad 600 razy szybciej niż typowe prędkości 4G w dzisiejszych telefonach komórkowych i 10 razy szybciej niż standardowa domowa usługa szerokopasmowa Google Fiber – wystarczająco szybka, aby pobrać film w wysokiej rozdzielczości 4K w 25 sekund lub przesłać kilka jednocześnie. .

SŁOWNIK

  • Widmo: Wszystkie częstotliwości fal radiowych, od najniższych (3 kHz) do najwyższych (300 GHz). FCC określa, kto może używać zakresów lub pasm częstotliwości, aby uniemożliwić użytkownikom wzajemne zakłócanie sygnałów.

  • Częstotliwości niskiego pasma: Pasma poniżej 1 GHz tradycyjnie używane przez radio i telewizję oraz sieci komórkowe; z łatwością pokonują duże odległości i przemieszczają się przez ściany, ale są one teraz tak zatłoczone, że przewoźnicy kierują się na wyższy koniec widma radiowego.

  • Widmo średniego pasma: Zasięg pasma bezprzewodowego od 1 GHz do 6 GHz, wykorzystywany przez Bluetooth, Wi-Fi, sieci komórkowe i wiele innych aplikacji. Jest atrakcyjny dla operatorów, ponieważ oferuje dużą przepustowość, a jednocześnie stanowi mniej wyzwań niż zakres fal milimetrowych.

  • Fala milimetrowa: Zakres widma bezprzewodowego powyżej 24 GHz lub 30 GHz, w zależności od tego, kogo zapytasz. W tym fragmencie widma jest dużo przepustowości, co oznacza, że ​​przewoźnicy mogą osiągać znacznie większe prędkości. Jednak sygnały fal milimetrowych są mniej niezawodne na dużych odległościach.

  • Nielicencjonowane widmo: Widmo nie jest licencjonowane dla konkretnego operatora, na przykład zakresy obecnie używane w domowej sieci Wi-Fi. Przewoźnicy planują rozszerzyć swoje licencjonowane pasmo usługami świadczonymi w pasmach nielicencjonowanych.

  • Czas oczekiwania: Czas, w którym urządzenie reaguje na inne urządzenia w sieci. Szybszy czas reakcji to wielka obietnica 5G, która może mieć kluczowe znaczenie dla takich rzeczy, jak systemy ostrzegania o niebezpieczeństwie lub samochody autonomiczne.

  • Podział sieci: Praktyka tworzenia „sieci wirtualnych” w infrastrukturze jednego operatora, z których każda ma inne właściwości. Na przykład samochody mogą łączyć się z siecią wirtualną, co sprawia, że ​​minimalizacja opóźnień jest priorytetem, podczas gdy smartfony mogą łączyć się z siecią zoptymalizowaną do przesyłania strumieniowego wideo.

  • Elastyczna numerologia: Możliwość przypisania mniejszych przepustowości do urządzeń, które nie potrzebują dużo, takich jak czujniki. Nie jest to związane z ideą, że liczby mają mistyczne znaczenie, ale może brzmieć podobnie tajemniczo.

W końcu tak czy inaczej. Podczas gdy amerykańscy operatorzy wprowadzili sieci 5G w dziesiątkach miast, pierwsi nie są tak szybcy.

Początkowo wielu operatorów zaczęło wdrażać 5G, budując na szczycie swoich sieci 4G lub LTE, które zapewniały dużo łączności, ale nie z szybkościami najbardziej kojarzonymi z 5G. Stopniowo główni amerykańscy operatorzy telekomunikacyjni wprowadzali samodzielne wersje swoich sieci, co oznacza, że ​​nie korzystają z istniejącej infrastruktury. Oferta T-M0bile obejmuje 1,3 miliona mil kwadratowych, czyli 34 procent obszaru Stanów Zjednoczonych. Kiedy T-Mobile przejął Sprint na początku tego roku, odebrał znaczną część pasma bezprzewodowego, które jest teraz częścią sieci T-Mobile. Dish Network przejęło część bezprzewodowych aktywów Sprint jako warunek fuzji, a firma satelitarna rozwija teraz własną usługę komórkową.

Na początku swoich starań o 5G, AT&T wprowadziła na rynek sieć, którą opisała jako 5G E, ale eksperci nazwali ją ulepszoną wersją obecnej sieci LTE firmy, a National Advertising Review Board ostatecznie zaleciła firmie zaprzestanie używania tej terminologii, mówiąc, że tak wprowadzanie konsumentów w błąd. Firma twierdzi, że jej sieć 5G dociera do 205 milionów ludzi i oferuje prędkości podobne lub szybsze niż jej oferta LTE. W lipcu 2020 roku AT&T ogłosiło, że jej usługa 5G +, która działa w szybszym widmie fal milimetrowych (więcej o tym wkrótce), jest dostępna w niektórych częściach 35 miast.

Podobnie jak AT&T, Verizon wykorzystuje w swojej sieci mmWave, najszybszą część pasma 5G, co oznacza, że ​​klienci mogą oczekiwać dużych prędkości, ale jak dotąd mniejszego zasięgu. Firma twierdzi, że jej oferta 5G Ultrawide jest dostępna w 36 miastach.

Dlaczego dostępność i prędkości są tak zmienne? Dzieje się tak, ponieważ usługa 5G jest oferowana w trzech różnych częściach widma elektromagnetycznego. Niskie pasmo, które działa poniżej 1 GHz, może osiągnąć prędkość 250 Mb / s. Kompromisem dla stosunkowo wolniejszych prędkości pasma dolnego jest szeroki zasięg, co oznacza, że ​​przewoźnicy mogą pozostawić większą odległość między wieżami przy użyciu tego rodzaju sprzętu.

Analitycy nazywają pasmo środkowe widma 5G najsłodszym punktem, ponieważ ma ono szeroki zasięg geograficzny i jest szybsze niż pasmo niskie. Środkowe pasmo działa w zakresie od 1 do 6 GHz i może osiągać prędkości do 1 Gb / s. Szeroko sięgające sieci 5G AT&T i T-Mobile działają w średnim paśmie.

Aby osiągnąć maksymalne prędkości związane z 5G, operatorzy potrzebują technologii fal milimetrowych (lub mmWave), która wykorzystuje bardzo wysoki koniec pasma bezprzewodowego. mmWave może zapewnić prędkość 10 Gb / s, ale wiąże się to z pewnym kompromisem: sygnały fal milimetrowych są mniej niezawodne na dużych odległościach i łatwo je zakłócają przeszkody, takie jak drzewa, ludzie, a nawet deszcz. Aby był praktyczny do użytku mobilnego, operatorzy muszą rozmieścić ogromną liczbę małych punktów dostępu w miastach, zamiast polegać na kilku dużych wieżach komórkowych, jak robią to obecnie.

Oczywiście, aby użytkownicy mobilni mogli skorzystać z tych nowych sieci 5G, będą potrzebować nowych urządzeń. Większość głównych producentów telefonów oferuje telefony 5G już teraz lub spodziewają się, że do końca 2020 r. Samsung, LG i Motorola sprzedają telefony kompatybilne z 5G; Google pracuje nad wersją 5G Pixela, a iPhone kompatybilny z 5G spodziewany jest przed końcem tego roku. Według firmy konsultingowej M Science sprzedano do tej pory około 4,6 miliona telefonów kompatybilnych z 5G; Oznacza to, że mniej niż 2 procent Amerykanów posiadających telefony komórkowe może skorzystać z 5G.

Wyścig o dominację 5G

USA chciały przejąć wiodącą rolę w światowym wdrażaniu 5G, ale jak dotąd nie odniosły one pełnego sukcesu. Huawei z siedzibą w Chinach jest wiodącym na świecie producentem sprzętu sieciowego 5G i chociaż jego sprzęt jest szeroko stosowany, firma została poddana kontroli ze strony krajów zachodnich pod kątem rzekomych powiązań z chińskim rządem. Administracja Trumpa zamierza trzymać technologię Huawei z dala od amerykańskich sieci, a na początku tego roku Departament Sprawiedliwości USA oskarżył firmę o spiskowanie w celu kradzieży amerykańskich tajemnic handlowych. Inną obawą było to, że jeśli Chiny jako pierwsze wprowadzą 5G, ich rozwijający się przemysł technologiczny stworzy następną globalną platformę mobilną; 5G może również dać Chinom przewagę w wyścigu AI. Więcej urządzeń podłączonych do sieci oznaczałoby więcej danych. Więcej danych do uczenia algorytmów może oznaczać lepsze aplikacje AI. Rząd Stanów Zjednoczonych oświadczył również, że Huawei nie może używać amerykańskiej technologii w swoich układach sieciowych. Wielka Brytania, Australia, Indie, Japonia i Tajwan należą do krajów, które zablokowały dostęp do urządzeń Huawei w swoich sieciach. Zakazy przyniosą korzyści firmom takim jak Nokia, Ericsson i Samsung – w szczególności żadna z nich nie ma siedziby w USA – które również produkują sprzęt 5G.

Ponieważ Stany Zjednoczone walczą o przewagę po stronie sieci, są również w tyle pod względem szybkości 5G. Niedawny raport brytyjskiej firmy badawczej Opensignal przeanalizował prędkości, jakie zwykle uzyskują użytkownicy, i stwierdził, że Arabia Saudyjska ma najszybsze pobieranie 5G, osiągając szczyt z prędkością 144,5 Mb / s, a Kanada zajmuje drugie miejsce z szybkością 90,4 Mb / s. (Firma konsultingowa nie uwzględniła Chin w swojej analizie). Korea Południowa ma najwyższy wskaźnik adopcji 5G, z 10 procentami użytkowników 5G, a jej sieci zajmują trzecie miejsce; Stany Zjednoczone ze średnią prędkością 33,4 Mb / s zajęły 11. miejsce. Opensignal odkrył, że użytkownicy są podłączeni do sieci 5G przez co najmniej 20 procent czasu tylko w czterech krajach; Stany Zjednoczone, gdzie użytkownicy korzystali z 5G w 19,3% przypadków, zajęły piąte miejsce. „Stany Zjednoczone zajmują znacznie wyższą pozycję w rankingu dostępności 5G niż średnia prędkość pobierania, ponieważ pasmo niskiego pasma idealnie nadaje się do zapewnienia dużego zasięgu 5G i umożliwienia użytkownikom spędzania więcej czasu z połączeniem niż w krajach o wyższym widmie częstotliwości 5G” – napisał Opensignal. W ostatnich testach, zarówno Opensignal, jak i PC Magazine wykazały, że Verizon oferuje najszybsze prędkości 5G wśród amerykańskich operatorów telefonii komórkowej. Największe prędkości pobierania, które wykryły ankiety, różniły się znacznie (średnio 494,7 Mb / s z Opensignal i 105,1 Mb / s z PC Magazine), ale wyniki sugerują, że wykładniczo szybsze sieci komórkowe nie są tylko na horyzoncie; oni są tutaj.

Jak przeszliśmy od 1G do 5G

Pierwsza generacja mobilnych sieci bezprzewodowych, zbudowana pod koniec lat 70. i 80., była analogowa. Głosy były przenoszone przez fale radiowe niezaszyfrowane, a każdy mógł słuchać rozmów przy użyciu gotowych komponentów. Druga generacja, zbudowana w latach 90., była cyfrowa – co umożliwiło szyfrowanie połączeń, bardziej efektywne wykorzystanie bezprzewodowego widma i dostarczanie danych na równi z internetem dial-up lub późniejszymi usługami DSL. Trzecia generacja zapewniła sieciom cyfrowym zwiększenie przepustowości i zapoczątkowała rewolucję smartfonów.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook