Innehåll

• Vad är 5G, och vad kan vi förvänta oss av det?
• 5G Icke-fristående och fristående
• Vad betyder 5G för konsumenterna?
• 5G vs 4G - viktiga skillnader
• 5G-nätverk runt om i världen
• U.S. 5G utrullning
• Europa spårar ledarna
• Ambisiös Asien
• Vad sägs om 5G-smartphones?
• 5G frekvensband
• Relaterad

22 juli 2019

22 juli 2019

Vad är 5G, och vad kan vi förvänta oss av det?

5G ökar kraftigt mängden spektrum som används för att skicka och ta emot data.

Här är en sammanfattning av de viktigaste 5G-tekniktermerna som du behöver veta.

• mmWave - mycket hög frekvens mellan 17 och 100 GHz och hög bandbredd för snabb data. De flesta transportörer är inriktade på användning inom 18-24 GHz-området. Ganska kort räckviddsteknik som kommer att användas i tätbefolkade områden.
• Sub-6GHz - fungerar i WiFi-liknande frekvenser mellan 3 och 6 GHz. Kan distribueras i små cellnav för inomhusbruk eller kraftfullare utomhusbasstationer för att täcka medellånga sortiment som existerande 4G LTE. De flesta 5G-spektrum hittas här.
• Low-band - mycket låga frekvenser under 800 MHz. Täcker väldigt långa avstånd och är riktad för att ge täcken ryggradstäckning.
• beamforming - används i mmWave- och sub-6GHz-basstationer för att rikta vågformer mot konsumentenheter, som att studsa vågor från byggnader. En nyckelteknologi för att övervinna områdes- och riktningsbegränsningarna för högfrekvensvågformer
• Massiv MIMO - Flera antenner på basstationer betjänar flera slutanvändarenheter samtidigt. Utformad för att göra högfrekventa nät mycket effektivare och kan kombineras med strålformning.

Även om många bärare gillar att prata om snygga framsteg inom mmWave-teknik, kommer 5G-nät verkligen att vara en kombination av allt. Man kan tänka på olika teknologier i tre nivåer, vilket Huawei förklarar snyggt i många av sina artiklar.

Låga band som kan återanvändas från radio och TV utgör "täckningsskiktet" vid sub 2GHz. Detta ger täckande inomhusområden och djup inomhus och utgör ryggraden i nätverket. Det finns "Super Data Layer" som består av högfrekvensspektrum känt som mmWave som passar områden som kräver extremt höga datahastigheter eller befolkningstäckning. Sedan ligger ”täcknings- och kapacitetsskiktet” mellan 2 och 6 GHz, vilket ger en bra balans mellan båda.

Sammantaget låter 5G konsumenterna ansluta till och utnyttja fördelarna med detta stora spektrum för snabbare och mer pålitlig täckning.

5G Icke-fristående och fristående

Nyckeln till att förstå skillnaderna mellan 5G NSA och SA ligger i nätverksstödet. De första 5G-nätverken baserade på NSA-standarden använder befintlig 4G LTE-infrastruktur för att hantera kontrollplanet. Kontrollplanet hanterar signaltrafiken, hanterar hur användarenheter ansluter till basstationer, kontrollerar prenumerationer osv. Samtidigt är dataplanet vad du och jag faktiskt använder för att skicka och ta emot data.

På något sätt kan 5G NSA tänkas bara ha ett extra snabbt datorör anslutet till befintlig 4G LTE-infrastruktur. Genom antagandet av 5G Standalone (SA) -specifikationen övergår kontrollplanets övergång till 5G Core och markerar mycket större förändringar för hur nätverk fungerar.

5G Fristående implementerar 5G Core och Control Plane.

Förutom att introducera Control Plane via 5G-radioteknologier, stöder Standalone mer flexibel nätverkssnittning och subcarrier-kodning.

Network Slicing är en form av virtuell nätverksarkitektur som möjliggör större flexibilitet för att partitionera, dela och koppla delar av back-end-nätverket tillsammans. Detta gör det möjligt för nätoperatörer att erbjuda mer flexibel trafik, applikationer och tjänster till sina kunder. Denna idé ses som nyckeln till att förverkliga idéer som autonoma fordon och smarta städer.

Ändringarna av underbärare är lite svårare att förklara. Teknologier som omfattas av detta inkluderar skalbar OFDM och sub-carrier-avstånd, OFDM-fönster, flexibel numerologi och skalbara överföringstidsintervaller. Enkelt uttryckt kan ramar som bär data vara större och snabbare när högre genomströmning med hög effektivitet krävs. Alternativt kan dessa ramar göras mindre för att uppnå mycket lägre latens för realtidsapplikationer.

De första 5G-nätverken kommer att baseras på den icke-fristående specifikationen, innan större förändringar med den fullständiga fristående specifikationen efter 2021.

Nätverksskivning kan redan göras med 4G-nätverk, men 5G syftar till att förbättra utbudet av flexibilitet och standardisera support. Den ännu inte slutförda 5G Standalone (SA) -specifikationen (3GPP Release 16) kommer att avslöja mer detaljer om back-end-teknologierna som kommer att driva nästa gen-nätverk.

Läs nästa: Tror inte bärarna, 5G-revolutionen är fortfarande år bort (SA vs NSA)

Vad betyder 5G för konsumenterna?

Viktigare än frågan “vad är 5G” är hur det faktiskt kommer att påverka konsumenterna. I första hand, om du har behov av snabbhet, kommer 5G att hjälpa till att öppna nya dörrar.

IMT-2020 5G-radiobasstationer måste erbjuda minst 20 Gbps nedladdning och 10 Gbps uppladdningshastigheter till konsumenterna. Detta hänvisar till en delad länk, så de faktiska hastigheterna blir lägre. I specifikationen anges att enskilda användare ska se en nedladdningshastighet på minst 100 Mbps och uppladdningshastigheter på 50 Mbps. Några av er kanske har tur att se dessa hastigheter i ditt LTE-Advanced-nätverk redan, men det kommer att bli en basnivå för alla konsumenter i 5G-nätverk.

5G-basstationer måste täcka stationära användare hela vägen upp till fordon som kör upp till 500 km / h (310 ~ miles), så din dataförbindelse hoppas förhoppningsvis inte på tåget i framtiden. Femte generationens nätverk bör erbjuda konsumenterna en maximal latens på bara 4 ms. Det nämns också en 1ms latens för ultra-pålitlig kommunikation med låg latens (URLLC) också. Som jämförelse har min 4G LTE-anslutning i London en tvivelaktig 82 ms latens, medan det amerikanska genomsnittet är cirka 61 ms.

5G vill också möjliggöra samtidiga anslutningar till tusentals low power internet of Things-enheter (IoT) -enheter och stödja enhet-till-enhet (D2D) -anslutning för anslutningar med låg latens mellan enheter i närheten.

5G vs 4G - viktiga skillnader

Jämfört med 4G LTE kommer 5G-nät konsekvent att vara snabbare. Minsta användarhastighet ökar från bara 10 Mbps till 100 Mbps, en ökning med 10 gånger. Latency är inställd på att falla med en liknande mängd, från 10 ms till bara 1 ms jämfört med LTE-Advanced. Den stora ökningen i bandbredd innebär också att 5G kommer att kunna hantera upp till en miljon enheter per kvadratkilometer, ytterligare en tiofaldig ökning jämfört med LTE-A, alla med en 10x ökning för nätverkets energieffektivitet.

Som vi har täckt tidigare ökar också utbudet av nätverksteknologier kraftigt. LTE har genomgått många förbättringar under åren. Från introduktionen av 256QAM och bäraraggregering med LTE-A till stöd för bredare användning av olicensierat spektrum genom LAA, LWA och Multefire med LTE-A Pro. Det är därför dagens 4G-nätverk är mycket snabbare än de som byggdes under den första lanseringen för alla dessa år sedan.

5G fortsätter ytterligare ett steg, och kräver användning av 256QAM och förbättra bäraraggregeringstekniken för att stödja mer flexibla bärband över olicensierade spektrum, sub-6GHz och mmWave-frekvenser. Bilden nedan från Arm hela vägen tillbaka 2016 förklarar denna kärnskillnad ganska kortfattat.

5G-nätverk runt om i världen

Världen förbereder sig för lanseringen av 5G, både nätoperatörer och enhetstillverkare. Liksom med antagandet av 4G LTE-nät kommer 5G att vara en iscensatt process och vissa länder kommer att lansera sina nätverk långt före andra.

I mitten av 2019 är det dags att hålla ett öga på, eftersom både 5G-smartphones och nätverk kommer att vara tillgängliga för den första vågen av konsumenter. Emellertid förväntas inte distributionen öka i en mer global skala förrän 2020 och 2021. Även år 2023 förväntas det att bara 50 procent av konsumenterna kommer att ha en 5G smartphone- och nätverksanslutning.

U.S. 5G utrullning

USA är ett av de första länderna som flickade på sina 5G-nät över ett antal transportörer och i ett anständigt urval av städer under första halvåret 2019. Amerikanska transportörer har varit några av de största förespråkarna för millimetervågsteknologi. Verizon var den första med konsument 5G via sin fasta trådlösa åtkomsttjänst, men Sprint och T-Mobile är nära bakom med utbyggnader i mitten av 2019.

En av landets transportörer har emellertid redan fångats ut och spelar snabbt och löst med 5G-terminen. AT & T: s "5G Evolution" är inte ett 5G-nätverk i någon mening av ordet, det är helt enkelt en utveckling av dagens LTE-Advanced-nätverk.

Om du vill hålla jämna steg med alla de senaste installationsinformationen när varje amerikansk transportör utför sin 5G-utrullning, kolla in länkarna nedan.

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

Europa spårar ledarna

Europa släpar efter USA och kontinentens första 5G-nät förväntas inte börja först i slutet av 2019. Även om bredare distributioner inte är planerade förrän 2020 eller senare.

Storbritannien kommer troligen att vara först med 5G tillgängligt i större städer. EE planerar att lansera sin tjänst i 16 städer i år. Samtidigt ser O2, Vodafone och Three fortfarande in på ett 5G-lanseringsdatum för 2020. På kontinenten har operatörerna tagit fram några av sina planer, men stora aktörer Orange, Deutsche Telekom och Telefonica har bara åtagit sig att lansera en tidsram 2020.

En del av denna försening är att de europeiska telekommunikationsministrarna först avslöjade sin 5G-färdplan för blocket i slutet av 2017.

Teknisk harmonisering över spektrumbandet är inte planerad att börja förrän 2019, med lågfrekvens 700MHz-tilldelning planerad till 2020 och tillgänglighet förväntas ännu senare 2022.

Ambisiös Asien

Japan och Sydkorea har lett ledande infrastrukturtest genom 5G-utvecklingscykeln och kommer att vara där uppe med USA när de distribuerar.

I Sydkorea startade stora transportörer sin kommersiella 5G-distribution under första halvåret, om inte det första kvartalet 2019. Sydkorea träffade 1 miljon 5G-abonnenter på bara 69 dagar efter den första lanseringen. En landsomfattande lansering förväntas vara klar 2022. I Japan är OS 2020 nästa mål för 5G millimetervågförsök i täta stadsområden, och ett avtal mellan Nokia och NTT DoCoMo kommer att se till att kommersiella tjänster börjar senare samma år.

Kina blir snabbt en viktig 5G-spelare, tippad för att påskynda förbi sina asiatiska rivaler och tävla med USA om distributionstid. Landet är hem för stora telekominfrastrukturföretag som Huawei och ZTE, som kommer att tillhandahålla utrustning till transportörer runt om i världen. Kina har också investerat 180 miljarder dollar i fastlandsinfrastrukturen, fyra gånger Japans investering. China Mobile testar sina tjänster i större städer i år och planerar en fullständig kommersiell lansering 2020.

Vad sägs om 5G-smartphones?

Det finns för närvarande inte många smartphones byggda för 5G-nätverk på marknaden. Den 5G Moto Mod som finns tillgänglig för Motorolas Moto Z3 räknas troligen som den första. Ett antal smarttelefontillverkare har också släppt sina första 5G-smartphones för att sammanfalla med tidiga nätverkslanseringar.

Det finns för närvarande inga smartphoneprocessorchips med integrerade 5G-modem inuti dem. Istället måste telefontillverkare koppla ihop befintliga processorer med externa 5G-modem, tillsammans med de radioantennmoduler som krävs. Så vi bör inte förvänta oss att de första 5G-telefonerna blir mer kraftfulla än deras 4G LTE-rivaler. I själva verket kan de behöva större batterier för att klara den extra 5G strömavloppet.

Om du vill hämta en, här är en lista över 5G-smartphones som för närvarande finns på marknaden:

• 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

Naturligtvis bekräftas ett antal andra större tillverkare, inklusive HTC, Google och andra, att de arbetar med Qualcomms X50-modem för 5G-kommande telefoner.

• Allt du behöver veta om varje 5G-telefon som hittills bekräftats
• Varför finns det inga 5G-modem i nästa generations SoC: er

5G frekvensband

Precis som med 4G, kommer nätverk och smartphones att stödja olika frekvensband för dataöverföring. Förutom de befintliga LTE-bandet standardiserar 5G New Radio ett antal nya för kommande nätverk. 5G delas upp i två områden, det första för frekvenser mellan 400MHz och 6GHz. Område 2 står för mmWave-band mellan 24 och 53 GHz.

Relaterad

• 5G kommer inte att mikrovåga din hjärna
• 5G-hype kommer. Falla inte för det.
• 5G: När kommer din smartphone att få det?
• 5G vs Gigabit LTE: skillnaderna förklarade
• Qualcomms första 5G-antenner finns här
• Samsung tillkännager det första multi-mode 5G-modemet, men när kommer det att slå telefoner?