Vad är 5G? Allt du behöver veta om nästa generations trådlösa teknik

0
176

UPPDATERAD: januari 2019

I September förra året, började konsumenterna att se det första service pack som erbjuds av telekom-företagen i deras område, som marknadsförs med någon form av termen 5G.” “5G är här,” förklarade Verizon VD Hans Vestberg, speciellt för städer som Lund, Los Angeles, och Indianapolis där rival AT&T hade redan varit trumma upp spänning kring sin 5G prövningar.

Det var lite som SpaceX är 2016 tillkännagivande sin 2017 tillkännagivandet, och dess 2018 tillkännagivande att the race to Mars hade börjat.

Läs även: T-Mobile och Sprint fusion: siffror och antaganden som du behöver veta

5G Trådlöst är en tydlig uppsättning tekniker som anges av den 3: e Generation Partnership Project (3GPP) som “Release 15” och “Release 16.” 3GPP är en organisation bestående av i stort sett alla världens telecommunications standards organ som gick med på att dela definitionen av Trådlös 3G, och för att gå vidare till efterföljande generationer.

eefinsburypavement-325157.jpg

Förbises av Londons skyskrapor EE: s 5G mobil rättegången drar igång.

Bild: EE

Vem får säga vad 5G verkligen är och inte är

Idag, 3GPP anger vilken teknik som utgör 5G Trådlös och, av utanförskap, som inte gör det. 5G är ett försök att skapa en hållbar industri runt den trådlösa konsumtion av data för alla världens operatörer. Ett viktigt mål för 5G är att dramatiskt förbättra kvaliteten på tjänsterna, och förlänga kvalitet över en större geografisk yta, för att den trådlösa branschen för att förbli konkurrenskraftiga mot uppkomsten av gigabit fiber service i kombination med Wi-Fi.

5G plan för övergången från skola, när den är klar, skulle utgöra en översyn av infrastruktur för kommunikation till skillnad från alla andra i historia. Tänk om, i slutet av 19th century, telegrafen industrin hade kommit tillsammans i ett gemensamt beslut om att genomföra en stegvis övergång till fax. Det är i huvudsak omfattningen av övergången från 4G till 5G. Det verkliga skälet till denna förändring är inte så mycket för att få snabbare att göra den trådlösa branschen hållbar på lång sikt, eftersom 4G transmission system närmar sig ohållbarhet snabbare än branschens experter förutspådde.

För att göra övergången möjligt i hem och företag, telekomföretag funderar på att flytta kunder till ett 5G verksamheten spåret nu, även innan de flesta sant 5G tjänster finns ännu. Mer till den punkt, de är om “grunder” för spår teknik som kan vara lättare att uppgraderas till 5G, när de 5G tjänster blir tillgängliga.

Nya affärsmodeller

180430-06-ericsson-ntt-docomo-5g-trial.jpg

Utrustning iscensatt av NTT DOCOMO för 5G tätort försök i Japan.

(Bild: Ericsson)

De initiala kostnaderna för dessa förbättringar av infrastrukturen kan vara enorm, och konsumenterna har redan demonstrerat sin intolerans för räntehöjningar. Så för att kompensera för de kostnader, telekomföretag kommer behovet av att erbjuda nya klasser av service till nya kundsegment, som 5G har gjort avsättningar. Dessa inkluderar:

Fast trådlös dataanslutning i tättbebyggda områden, med gigabit per sekund eller bättre bandbredd, genom en bländande, kanske förvirrande, new array av mikrovågsugn relä antenner;Kant design och tjänster som ger datorkraft närmare den punkt där sensor data från fjärrkontroll, trådlösa enheter skulle samlas in, vilket eliminerar den fördröjning som uppstår genom public cloud-baserade applikationer;Maskin-till-maskin-kommunikation tjänster som kan leda till låg-latency anslutning till enheter som självstyrande bilar och maskin montering robotar;Video delivery tjänster som skulle konkurrera direkt mot dagens multi-kanal video program distributörer (MVPD) som Comcast och Charter Communications, kanske erbjuder ny leverans media för Netflix, Amazon och Hulu, eller tävla mot dem.

“Det är inte bara vi människor som kommer att konsumera tjänster,” anmärkte Nick Cadwgan, chef för mobil IP-nätverk, tala med ZDNet. “Det kommer att bli en väldig massa program att konsumera tjänster. Om man tittar på det hela om massiv maskin-typ av kommunikation [mMTC], i det förflutna har det varit i första hand den mänskliga antingen prata med en människa eller, när vi har internet, mänskliga begär tjänster och upplevelser från programmet. Gå framåt, vi kommer att ha program som den frågande, och att mjukvaran kommer att vara att prata med programvara. Så hela dynamiken i vilka tjänster vi kommer att leverera genom våra nätverk kommer att förändras.”

Kör för högre avkastning

5G består av flera tekniska projekt i både kommunikation och data center-arkitekturen, som alla måste tillsammans ge fördelar för operatörer såväl som kunder, för någon av dem att vara individuellt betraktas som framgångsrik. De flesta av dessa insatser är i en av tre kategorier:

Spektrumeffektivitet — mer optimal användning av flera frekvenser så att större bandbredder kan vara utsträckt över längre avstånd från basstationer (historiskt, är det viktigaste målet av alla typer av “G”);Energi-effektivitet — att Mobilisera oavsett teknisk av det kan vara för både sändare och servrar, i syfte att drastiskt minska kyla;– Användning — för Att ha råd med den enorma infrastruktur för kommunikation översyn 5G kan kräva, telekomföretag kan du behöva skapa ytterligare intäktsgenererande tjänster såsom kanten computing och mobila appar hosting, placera dem i direkt konkurrens med offentliga moln leverantörer.

Service nivåer

180430-03-itu-5g-usage-scenarios-pyramid.jpg

Projektion av varandra 5G service nivåer

(Bild:Internationella Teleunionen)

Det var under genomförandet av 4G-att operatörer insett att de önskade att de hade olika grader av infrastruktur för att stödja olika typer av service. 5G gör det möjligt för tre kvaliteter som kan anpassas till de särskilda kraven i sina kunders verksamhet modeller:

Ökad Mobila Bredband (eMBB) syftar till att tjänsten mer tätbefolkade metropolerna med nedlänk hastigheter som närmar sig 1 Gbps (gigabit per sekund) inomhus och 300 Mbps (megabit per sekund) utomhus. Det skulle åstadkomma detta genom installation av extremt hög frekvens millimeter-wave (mmWave) antenner hela landskapet, på lyktstolpar, på sidorna av byggnader, de grenar av träd, befintliga elektriska torn och i en roman användningsfall som föreslås av AT&T, toppar av stadens bussar. Eftersom var och en av dessa antenner, i tunnelbanan användning fallet, skulle täcka ett område som förmodligen inte är större än en baseball diamond, hundratals, kanske tusentals, av dem som skulle behövas för att grundligt reparera ett tätbefolkat område. Och eftersom de flesta inte skulle vara rundstrålande — deras största bredden bredd skulle endast vara ca 4 grader — mmWave antenner skulle studsa signaler av varandras speglar, tills de så småningom nådde sina tilltänkta kunder på olika platser. För mer förorter och på landsbygden, eMBB skulle försöka ersätta 4G nuvarande LTE-system, med ett nytt nätverk av lägre effekt rundstrålande antenner ger 50 Mbit / s nedlänk service.Massiv Maskin Typ Kommunikation (mMTC) [PDF] gör det möjligt för maskin-till-maskin (M2M) och Internet of Things (IoT) ansökningar om att en ny våg av trådlösa kunder kommit att förvänta sig från sitt nätverk, utan att lägga bördor på andra typer av service. Experter inom M2M och logistik har varit på posten säga att 2G-service var mycket bra för den smala service band sin signalering enheter som krävs, och som senare generationer faktiskt försämrad service genom att införa nya källor av latens. MMTC skulle försöka att återställa tjänsten nivå genom att genomföra ett uppdelade service nivå för enheter som behöver nedlänk-bandbredd så lågt som 100 Kbps (kilobit per sekund, rätt ner det med telefon och modem), men med fördröjning låg på runt 10 millisekunder (ms).Ultra Tillförlitlig och Låg Latens Kommunikation (URLLC) skulle adress stort behov av kommunikation där bandbredd är inte riktigt lika viktig som hastigheten, särskilt en end-to-end svarstid på 1 ms eller mindre. Detta skulle vara den grupp som behandlar den autonoma fordon av kategori, där beslut om tid för att reagera på en eventuell olycka är nästan obefintlig. URLLC faktiskt kunde göra 5G konkurrenskraftiga med satellit-tv, öppna upp möjligheten — fortfarande i diskussionerna bland teleoperatörerna — av 5G ersätta GPS för geolokalisering.

Rita den “brytpunkt”

“Den första generationens mobila system som lanserades runt 1991 — populärt kallad 2G/GSM — var verkligen fokuserad på massiva mobil enhet kommunikation,” förklarade Sree Koratala, chef för teknik och strategi för 5G Trådlöst i Nordamerika för kommunikation utrustning leverantören Ericsson, tala med ZDNet. “Då nästa generation av mobila nät, 3G, lanserades från och med 1998, aktiverat mobilt bredband, som har telefoner och surfar. När 4G-nät lanserades under 2008, smartphones populärt video konsumtionen, och data-trafik i mobila nät verkligen exploderat.

“Alla dessa nätverk i första hand tillgodoses mot konsumenterna”, Koratala fortsatte. “Nu när du ser på detta nästa generations mobila nät, 5G, det är mycket olik den föregående generationen av nätverk. Det är verkligen en brytpunkt från konsumenten till industrin.”

180430-01-5g-new-radio-timeline.jpg

(Bild: 3GPP.org)

Den fullständiga utgåvan av den första kompletta uppsättning 5G standarder (officiellt Release 15″) med 3GPP ägde rum i juni 2018. I slutet av 2019, organisationen förväntar sig att förklara för en kompletterande uppsättning 5G standarder som heter “Släpp 16.” Att släppa är tänkt att inkludera specifikationer för:

Fordon-om du vill-Allt (V2X) kommunikation, som skulle innehålla low-latency länkar mellan att flytta fordon (särskilt de med autonom körning-system) och cloud data centers, så mycket av den kontroll och underhåll av programvara för att flytta fordon att fungera från stillastående, bemannad och underhålls datacenter.Satellit-tillgång, som kan inbegripa möjlighet för satellit-överföring för att fylla i luckor för underförsörjda eller geografiskt avlägsna områden.Fasta konvergens, vilket slutligen skulle leverera resultat som AT&T berömda varnade för Kongressen var absolut nödvändigt för kommunikation industrin att överleva: utfasning av separata fasta service infrastruktur och dekonstruktion av den gamla telefon linjer och kretskopplade nät som var ryggraden i Bell System, och andra statligt sanktionerade monopol tjänsteleverantörer av 20-talet.

Är “5G Evolution” och andra mellanliggande åtgärder som är nödvändiga för 5G?

Det verkliga syftet med 5G Trådlöst, som du kommer att se inom kort, är att skapa en global affärsmodell där kostnaderna är lägre och intäkterna från tjänster är högre, på grund av närvaron av mer och större tjänster än 4G kunde avsättning för. Så det är ett giltigt argument, från en försäljning synvinkel, till förmån för en gradvis avveckling av 4G-branding. Som konsumenter höra mer och mer om uppkomsten av 5G, uppräkning lämnar dem att känna sig mer och mer som deras 4G-utrustning är gamla och föråldrade.

Med så många tekniker under 5G paraply — bredband i hemmet, på kontoret bredband, hem-screen tv, Internet, Internet of Things, i fordon kommunikation, samt mobiltelefon — det finns ingen garanti för att, när det gäller tid, konsumenten kommer att välja samma leverantör för var och en om att konsumenten är villig att underteckna ett kontrakt i förväg. Det är därför telekombolag trappar upp sina 5G varumärkesarbete, inklusive rullande preliminära 4G uppgraderingar med 5G monikers, och re-presentation av hela idén med 5G till konsumenter som en suddig, molnigt, oklara enhet som sammanfattar en sci-fi-som ideal för framtiden.

“General purpose technology för Fjärde Industriell Revolution är faktiskt den tvetydiga typ av anslutning som 5G kan medföra,” medgav Verizon VD Hans Vestberg, i något mindre iögonfallande en arena än grundtonen av CES 2019.

190108-hans-vestberg-verizon-ceo-ces-2019.jpg

Verizon VD Hans Vestberg, förklarar “5 g till Alla” till alla deltagare på CES 2019.

[Foto med tillstånd Verizon]

“Så vad är 5G? 5G är ett löfte,” Vestberg fortsatte, “så mycket mer än vi någonsin sett i någon trådlös teknik. Från början hade vi 1G, 2G, 3G, och 4G. De var en slags språng av skillnader, när det gäller hastighet och kapacitet. När vi tänker på 5G, vi tänker på 10 gigabit per sekund genomströmning, vi talar om 10x batteritid, vi tror att ca 1000 gånger mer data volymer i nätverk. Det är bara radikalt annorlunda. Jag skulle säga att det är ett stort steg framåt jämfört med 4G.”

Den första vågen av 5G-branded tjänster är ett effektivt sätt 4G, eller 4G som det tillägg, att sätta konsumenterna på rätt spår för framtida 5G uppgraderingar, vilket garanterar intäkter källor som 5G kommer att kräva att bli framgångsrik, eller om så bara för att bara gå jämnt upp.

Verizon är “Först på 5G” började med oktober 2018 utbyggnaden av vad som kallas 5G Hem — ett bredband Wi-Fi-tjänst som buntar trådlös telefon med inte-längre-kabel-TV-tjänst, till ett pris som, efter kort sikt rabatter, skulle kunna stiga till så mycket som $120/månad. I testet städer där den först sättas in, 5G Hem kan använda sig av trådlös spektrum som verkligen är öronmärkta för 5G. Men det involverade en klass av utrustning kan endast 300 megabit per sekund (Mbit / s) genomströmning, som så småningom skulle behöva uppgraderas till 1 gigabit per sekund (gbit / s) för att det ska kvalificera som 5G teknik. I januari 2019, Verizon VD Hans Vestberg anges att finansiella analytiker som 5G Hem rollout kan vara begränsad till första testet område för en tid framöver, eftersom företaget väntar nya standarder för kundplacerad (CP) utrustning, troligen som en del av 3GPP Release 16. Detta efter att det verkade klart att observatörer som Verizon var villig att fortsätta rulla ut mellanliggande utrustning med en “5G” helt tills dess.
AT&T: s “5G Evolution” började i December 2018 med den plötsliga, oväntade intryck av en “5G E” – ikonen i meddelandefältet av 4G kundernas telefoner. Ikonen visas om telefonen är för närvarande bearbetas av en 4G LTE-sändare som kan uppgraderas till 5G specifikationer. Dessa sändare kan ha börjat med frekvenser under och över de som ursprungligen var reserverad för 4G LTE, utöver dem som redan används, för större multiplexering och förmodligen större bandbredd, även om telefoner kan inte nödvändigtvis vara utrustade för att ta emot dessa extra frekvenser, även om de visar “5G E” – ikonen.AT&T: s “5G+” också började i December 2018, och hänvisar till en mobil hotspot tjänst som använder en tidig version (vissa skulle säga “prototyp”) i mycket hög hastighet mmWave teknik som är öronmärkta för 5G, utöver de nuvarande 4G LTE. Hotspot själva enheten (Netgear Nighthawk 5G Mobil Hotspot) kommer att säljas separat från AT&T för $499, samtidigt som den erbjuder den tjänsten för $70 per månad för de första 15 GB. Med en teoretisk maximal överföringshastighet på 300 Mbps, det är tänkbart att denna enhet är första bandbredd fördelning kan vara helt utbränd genom på mindre än sju minuter.T-Mobile har sagt att man planerar att lansera vad man betecknar som “sant 5G service” för att välja städer, mycket snart efter avslutat sitt avtal om samgående med Sprint. I ett uttalande att företaget säger att det kommer att behöva tillgång till mid-range av 5G spektrum för närvarande delegerade för Sprint, dessutom till låg – och hög-spektrum spektrum som T-Mobile, som för närvarande innehar, för att leverera den första vågen av dess tjänster. Vid tidpunkten för denna skrift, är den pågående federala regeringen avstängning verkar ha stört med dessa planer.

Men konsumenterna är inte de enda partierna som vetter ner den behöver för att klättra in på ett nytt spår. Operatörerna har sina egna tjänsteleverantörer — till exempel Nokia, som har absorberat tillgångar tidigare Alcatel-Lucent, och är nu hållare av massiv Bell Laboratories portfölj med immateriella tillgångar. Dessa leverantörer behöver också sina kunder att få med programmet. I en 22 januari blogginlägg, Nokia marknadsföring strateg Clare McCarthy uppgav att kommunikationstjänster (Nationella) kan börja i det lilla, om de vill, men för att bli helt 5G-kompatibel, de kommer så småningom att se över sin infrastruktur för kommunikation helt och hållet. McCarthy skrev:

Landstrategi kan börja i liten skala genom att uppgradera sin radio access och upprätthålla anslutningen till en befintlig LTE-kärnnät om ökad kapacitet är allt de behöver, men kapaciteten är inte alla Nationella behov. De ser sin roll som en central del av en blomstrande digital ekonomi. De måste erbjuda nya digitala tjänster och stöd för nya operativsystem och affärsmodeller inom branscher — och detta kräver mer än en radio-bara uppgradera. Att leverera en ny typ av verksamhet kräver ett nätverk som klarar av högre hastigheter, ökad spektrumeffektivitet, ett moln native-kärna och en sammanhängande, end-to-end framework. Landstrategidokumenten att behöva sätta in en i grunden annan infrastruktur för att möta behovet av ökad kapacitet, fördröjning och arbetslistservrar..

Varför kyla gjorde 5G en brådskande nödvändighet

Den inte-så-mobila proposition

“Dessa samband förväntas vara på väg till produkter i fabriker, transporter och nätet, sade Koratala. “Så att utbudet av applikationer innebär en stor diversifiering av prestanda och krav för kommunikation. Sedan finns det vissa användningsfall som kan vara krävande en 5x förbättring i latens, en 100x eller 1000x data volym, liksom [utvidga] batteritid. Så när du tittar på att ställa krav, det är väldigt tydligt att det inte är en enda användningsfall. Är det verkligen blir en möjliggörare för ett brett utbud av användningsfall, som kommer att ha olika krav som ska vara uppfyllda för att göra dem lönsamma.”

Den viktigaste uppdrag av mMTC är att tjänsten trådlösa enheter att inte flytta. Överföring av systemet kommer att stämmas för mycket höga tätheten för situationer som fabriken våningar där tusentals enskilda mekaniska delar är att skicka operativa uppgifter, samtidigt, att en off-site plats för omedelbar analytics.

Läs också: BRITTISKA regeringen söker på stad för att visa upp 5G-anslutning

Ses i detta ljus, den förutsägelse som nio tiondelar av mobil data kommer att konsumeras av den största klassen av mobila enheter, verkar som om spot-on som en prognos att regnet kommer att fortsätta att vara våt. Vad som är helt oförutsägbar på denna punkt är om en fast trådlös användning fallet kommer att vara konkurrenskraftig i en miljö där bredband är också genomgår en revolution.

Utbyte av gårdagens ny teknik för dagens

Du kommer att få höra från många källor som 5G handlar inte om vad någonting är, utan snarare vad det kan du göra. Nej, det är det inte. 5G är om saker som telekom-industrin, och i allt större utsträckning data center nätverk industrin, måste investera för att producera de senaste utgåvorna av plattformar, såsom V2X och mMTC, så att det kan börja få intäkter från dessa tjänster. 5G är allt om vad det är.

Om du slutar att titta på smidigt strömma 4K-video på en ny klass av smartphone, för att låta dig bli färja mellan städer i en annars lediga fordon, eller delta i en virtuell realtid fotboll turnering med ett par dussin goggle-bärare utspridda över hela planeten, då du kommer att vara att uppfylla de förhoppningar telco ingenjörer som hoppas att göra 5G livskraftig. Sanningen är, att ingen av dessa konsumentteknik är den verkliga orsaken 5G är konstruerad. Ja, de är sidan fördelar.

Den stora gamble

180430-05-at-t-5g-cacti.jpg

Tre experimentella AT&T cell tower mönster för desert distribution. (Ja, de är rätt framför dig.)

(Bild: AT&T)

5G är en kollektiv affär mellan telekommunikation industri och samhälle. För att möjliggöra för något nära täckning jämnt fördelade över ett storstadsområde, basstationer som innehåller sändare och mottagare (“celler”) måste vara lägre, mycket lägre, och mycket större i antal än de är idag. I huvudsak, den nya mobilmaster måste samexistera med miljön. En offentlig fotografi tas i varje riktning kommer att vara precis lika sannolikt att inkludera en 5G torn som inte är det. (Exemplet ovan, under förutsättning av AT&T, omfattar tre.)

Läs också: Hur AMERIKANSKA flygbolag flyttade upp tidslinjen på 5G

Det skulle inte vara utan motstycke i historien. Vi har burit telefon och elektriska poler genom våra bostadsområden, och för inte så länge sedan, frivilligt installerade TV-antenner storleken av drakar på våra skorstenar. Några av oss använder fortfarande sina gamla montering tjänster för våra parabolantenner. I utbyte för förhoppningsvis mindre fläck på vårt landskap som 5G kan medföra, många skulle vifta glatt adjö till döda punkter.

Alla dessa saker måste hända, och i relativt snabb följd i syfte för operatörer att ha råd med den infrastrukturella översyn de har nu inget annat val än att göra.

Utforska ytterligare — Från CBS Interactive Nätverk

Den största växel: 5G och tävling för att ersätta de framtida Scott M. Fulton, III, ZDNet SkalaVad 5G Trådlösa enheter kommer att göra att 4G inte av Scott M. Fulton, IIIAT&T 5G: Bakom kulisserna i Texas som den nya mobila nätverk går live med Corinne Reichert

Någon annanstans

AT&T, Verizon redskap för 5G-nät skivning 2020 2021 av Monica Alleven, FierceWirelessDen femte gen nätet är mycket mer än “fjärde + 1” av Peter Kaffe, DiginomicaWall Street Lugnt Varnar för Att 5G Trådlöst Är Aggressivt Över-hyped av Karl Bode, Techdirt

Tidigare och relaterade täckning

Qualcomm svartabörshajar OEM, bärare vinner för global 5G lanserar i och med 2019

Chip jätte meddelade att dess Snapdragon X50 modem chipset valdes av 19 globala aktörer för kommande mobila 5G prövningar.

Sprint ögon mobil 5G nätverk lansering under första hälften av 2019

5G skulle kunna leda till en ökning i kundernas data planer, Sprint VD säger.

Hur 5G kommer att påverka framtidens jordbruk

ZDNet fångas upp med Julian Sanchez, chef för John Deere Technology Innovation Center, under CES-2018 för att prata om hur landsbygden anslutning kommer att påverka framtiden för precisionsjordbruk.

Relaterade Ämnen:

Rörlighet