Kaj je 5g?

5G je (komaj) resničen

Tekma do 5G je na sporedu. Vsi štirje glavni ameriški prevozniki imajo zdaj nekakšno brezžično tehnologijo 5G, čeprav je vse omejeno uvajanje le v nekaj mestih, večinoma uporabljajo drage telefone, ki ne bodo podpirali prihodnjih 5G omrežij v državi. Vsako mesečno spremljamo predstavitve na naši strani Race to 5G.

Zgodnji predstavitve 5G so bolj kot javni test beta kot končni izdelek. AT&T, Verizon in T-Mobile vsi uporabljajo tehnologije, ki od mobilnega mesta potujejo le približno 600 čevljev, kar pomeni, da ni veliko pokritosti. Vsi štirje prevozniki čakajo na nadgradnje svojih baznih postaj, ki bodo izboljšale pokritost, hitrost in zanesljivost. Konec letošnjega leta ali v začetku leta 2020 nameravajo AT&T, Verizon in T-Mobile vzpostaviti omrežja 5G, ki uporabljajo obstoječi 4G spekter, ki bodo imeli počasnejše hitrosti, a širšo pokritost.

Testirali smo AT&T v Dallasu in Las Vegasu; Sprint v Dallasu in New Yorku; Verizon v Chicagu in Providenceu; in T-Mobile v New Yorku. Vsak mesec smo videli boljše zmogljivosti in več novih naprav. Trenutno so na prodaj 5G vroče točke AT&T, Sprint in Verizon, trije modeli 5G telefona LG in Samsung ter dodatni Moto Mod za telefone Motorola.

Nered je. Zelo zgodni so dnevi. In če vam je všeč nova tehnologija, je zelo vznemirljivo.

5G je naložba za naslednje desetletje, v prejšnjih mobilnih prehodih pa smo videli večino velikih sprememb v letih po prvi objavi. Na primer vzemite 4G. Prvi telefoni 4G v ZDA so se pojavili leta 2010. Toda vrste 4G aplikacij, ki so spremenile naš svet, so se pojavile šele pozneje. Snapchat je prišel leta 2012, Uber pa je postal razširjen leta 2013. Video klici po omrežjih LTE so postali razširjeni tudi v ZDA okoli leta 2013.

Če sledimo temu načrtu, medtem ko trenutno dobivamo malo 5G, bi morali pričakovati, da se bodo velike 5G aplikacije pojavile okoli leta 2021 ali 2022. Do takrat pa bodo stvari zmede, saj bodo brezžični prevozniki šalili kupce in miselno pamet.

5G pomeni celično brezžično tehnologijo pete generacije, začetni standardi zanjo pa so bili postavljeni konec leta 2017. Toda standard ne pomeni, da bodo vsi 5G delovali enako - ali da sploh vemo, kaj bo 5G omogočilo. Počasi, a odzivno bo 5G, hiter 5G z omejeno pokritostjo. Dovolite nam, da vas spustimo v zajčjo luknjo 5G, da vam predstavimo, kakšen bo prihajajoči svet 5G.

1G, 2G, 3G, 4G, 5G

Najprej, če slišite za 5G Wi-Fi ali AT&T-ove 5G E-telefone, niso 5G mobilni. Tu je popoln razlagalec o 5G v primerjavi s 5G E v primerjavi s 5 GHz: Kakšna je razlika?

In če slišite, da 5G pomeni stolpe milimetrskega vala na vsaki svetilki, to ni res. Tako se nekateri ameriški prevozniki odločajo, da ga bodo trenutno izvajali, vendar ni potrebna ali potrebna oblika 5G. (Sprint na primer deluje 5G popolnoma drugače, kot bom razložil spodaj.)

G v tej 5G pomeni, da gre za generacijo brezžične tehnologije. Medtem ko je bila večina generacij tehnično določena s hitrostmi prenosa podatkov, je vsako zaznamovalo tudi prekinitev metod kodiranja ali "zračnih vmesnikov", zaradi česar je nezdružljiv s prejšnjo generacijo.

1G je bil analogni celični. 2G tehnologije, kot so CDMA, GSM in TDMA, so bile prva generacija digitalnih celičnih tehnologij. 3G tehnologije, kot so EVDO, HSPA in UMTS, so hitrost od 200kbps do nekaj megabitov na sekundo. Tehnologije 4G, kot sta WiMAX in LTE, so bile naslednji nezdružljivi korak naprej in zdaj dosegajo več sto megabitov in celo gigabitne hitrosti.

5G v tabelo prinaša tri nove vidike: večjo hitrost (za premikanje več podatkov), nižjo zakasnitev (za bolj odzivnost) in možnost povezovanja veliko več naprav hkrati (za senzorje in pametne naprave).

Dejanski 5G radijski sistem, znan kot 5G-NR, ni združljiv s 4G. Toda vse naprave 5G v ZDA bodo za začetek potrebovale 4G, ker se bodo nanj naslonile, da bodo vzpostavile začetne povezave pred trgovanjem do 5G, kjer je na voljo. Tehnično je znano kot "samostojno" omrežje ali NSA. Kasneje bodo naša omrežja 5G postala "samostojna" ali SA, za delovanje pa ni treba pokrivati ​​4G. Toda to je nekaj let.

4G se bo s časom še izboljševal. Modem Qualcomm X24, ki je vgrajen v večino vodilnih telefonov Android 2019, podpira 4G hitrosti do 2Gbps. Prave prednosti 5G bodo velike zmogljivosti in nizke zamude, ki presegajo raven 4G tehnologij.

Ta simbioza med 4G in 5G je povzročila, da je AT&T nekoliko pretiralo glede svoje 4G mreže. Prevoznik je začel svoje 4G omrežje imenovati "5G Evolution", saj vidi izboljšanje 4G kot glavni korak do 5G. Prav je seveda. Toda fraziranje je zasnovano tako, da manj informirane potrošnike zmede v razmišljanje. 5G Evolution je 5G, če ni.

Kakšna je frekvenca?

Verjetno najbolj vroče in najbolj zmedeno razprave okoli 5G imajo veze s frekvencami, na katerih deluje. 5G deluje predvsem v dveh vrstah zračnih valov: pod in nad 6GHz.

Glede na predstavitev T-Mobile exec Karri Kuoppamaki nizkofrekvenčna 5G omrežja, ki uporabljajo obstoječe celične in Wi-Fi pasove, izkoriščajo fleksibilnejše kodiranje in večje velikosti kanalov, da dosežejo hitrosti 25 do 50 odstotkov boljšo od LTE. Ta omrežja lahko prevozijo enake razdalje kot obstoječa mobilna omrežja in na splošno ne bodo potrebna dodatna mobilna mesta. Sprint, na primer, postavlja svoja nova mesta v 4G celicah kot pripravljen za 5G in stikalo bo prestavil šele, ko bo pripravljena preostala mreža.

Podeželska omrežja se bodo verjetno držala nizko pasovnih 5G, saj imajo nizkofrekvenčni pasovi velik razpon od stolpov.

Da bi dosegli super visoke, več gigabitne hitrosti, se prevozniki najprej obrnejo na novejše, veliko višje frekvence, znane kot milimetrski val. Dol v obstoječih celičnih pasovih so na voljo le razmeroma ozki kanali, ker je ta spekter tako zaseden in se močno uporablja. Toda pri 28GHz in 39GHz so na voljo veliki široki pasovi spektra za ustvarjanje velikih kanalov za zelo visoke hitrosti.

Ti pasovi so bili že prej uporabljeni za prevoze, ki povezujejo bazne postaje z oddaljenimi internetnimi povezavami. Vendar jih prej niso uporabljali za potrošniške naprave, ker ročna procesorska moč in miniaturisane antene niso bile na voljo. Tudi milimetrski valovi hitreje odpadajo z razdaljo kot signali nižje frekvence, za ogromno količino podatkov, ki jih prenašajo, pa bo potrebno več povezav s stacionarnim internetom. Tako bodo morali mobilni ponudniki uporabljati veliko manjših baznih postaj z manjšo močjo (na splošno oddajajo 2-10 vatov) namesto manj močnejših makrocelic (z močjo 20-40 vatov), ​​da bi ponudili več gigabitne hitrosti, ki so milimetrsko valovna omrežja obljuba.

Na srečo zanje so prevozniki že namestili tiste "majhne celice" v številnih večjih mestih, da bi povečali zmogljivosti v dobi 4G. (V oknu moje pisarne v New Yorku vidim več mest v majhnih celicah.) V teh mestih morajo le še dodatni radio priviti na obstoječe mesto, da postanejo 5G. Kljub temu se druži boj, kjer imajo prevozniki težave s prepričanjem mest, da jim dodajo majhne celice v primestnih soseskah. To je podobno kot prejšnji boj za vzpostavitev mobilne storitve sploh v mnogih teh mestih. Kar je vredno, so majhne celice ponavadi veliko manj zmogljive od makrocelic, ki se uporabljajo za 2G prek 4G celičnih sistemov: 2-20 vatov v primerjavi z 20-40 vatov za makrocelice.

V tujini se uporablja tretji niz zračnih valov, kar bi lahko bilo simpatično: sredina pasu. Te frekvence, ki segajo od 3, 5GHz do 7GHz, so nekoliko nad trenutnimi celičnimi pasovi, vendar imajo količine spektra (in hitrosti), ki začnejo izgledati kot milimetrski val. ZDA zaostajajo za drugimi državami v pasu srednjega pasu, ker jih tu trenutno uporablja mishmash organizacij, vključno s satelitskimi družbami in mornarico, vendar je treba nekaj prizadevati, da se sprosti.

Srednje pasovna omrežja ne bodo potrebovala toliko celic celic kot milimetrski val, čeprav bi bila še vedno precej gosta; verjetno vsake tretje do pol milje.

Kako deluje 5G

Tako kot druga mobilna omrežja tudi 5G omrežja uporabljajo sistem celičnih mest, ki svoje ozemlje delijo na sektorje in pošiljajo kodirane podatke prek radijskih valov. Vsako spletno mesto celice mora biti povezano z omrežno hrbtenico, bodisi prek žične ali brezžične povratne povezave.

5G omrežja uporabljajo vrsto kodiranja, imenovano OFDM, ki je podobno kodiranju, ki ga uporablja 4G LTE. Zračni vmesnik je zasnovan za precej nižje latencije in večjo prilagodljivost kot LTE.

Z enakimi zračnimi valovi kot 4G lahko 5G radijski sistem doseže približno 30 odstotkov boljše hitrosti zahvaljujoč učinkovitejšemu kodiranju. Nore gigabitne hitrosti, o katerih slišite, so zato, ker je 5G zasnovan za uporabo veliko večjih kanalov kot 4G. Medtem ko je večina 4G kanalov 20MHz, ki so hkrati povezani v do 160MHz, so lahko 5G kanali do 100MHz, Verizon pa lahko uporablja kar 800MHz hkrati. To je veliko širša avtocesta, vendar zahteva tudi večje, jasne bloke zračnih valov, kot so bili na voljo za 4G.

Tu prihajajo višje milimetrske valovne frekvence na kratkih razdaljah. Medtem ko so nižje frekvence zasedene - 4G, televizijske postaje, satelitske družbe ali vojska - je bilo na voljo ogromno v bistvu neizkoriščenih višjih frekvenc v ZDA, zato bi prevozniki z lahkoto zgradili široke ceste za visoke hitrosti.

Druge države, na primer Kanada in evropske države, se najprej osredotočajo na srednje frekvenčne frekvence, ki so le nekoliko višje od obstoječih sistemov 4G, v ZDA pa te frekvence uporabljajo satelitske družbe in vojska.

Omrežja 5G morajo biti veliko pametnejša od prejšnjih sistemov, saj žonglirajo veliko več, manjših celic, ki lahko spreminjajo velikost in obliko. Toda tudi z obstoječimi makro celice Qualcomm pravi, da bo 5G zmogljivost v sedanjih sistemih lahko povečala za štirikrat z uporabo večjih pasovnih širin in naprednih antenskih tehnologij.

Cilj je imeti na voljo veliko večje hitrosti in veliko večjo zmogljivost na sektor, z veliko manjšo zakasnitvijo kot 4G. Sodelujoči organi za standardizacijo si prizadevajo za hitrosti 20 Gbps in zakasnitev 1 ms, nakar se začnejo dogajati zelo zanimive stvari.

Različni prevozniki so obljubili namestitev 5G v mestih po državi. Ta zemljevid prikazuje nekatere napovedane lokacije.

Kdo začenja 5G kdaj?

Vse trenutne izstrelitve mesta 5G si lahko ogledate na naših zemljevidih ​​Dirke do 5G.

AT&T je 21. decembra 2018 v 12 mestih lansiral 5G z enim dostopnim dostopnim internetom, Netgear Nighthawk 5G. Prav tako prodaja Samsung Galaxy S10 5G, načrtuje pa prodajo Note 10+ 5G. Aprila je število mest dvignilo na 19. Zdi se, da AT&T daje le nekaj žarišč na mesto in pokriva nekaj sosesk v vsakem mestu. Na njeno storitev se lahko prijavijo samo izbrani, odobreni poslovni kupci. Videti je, da želi podjetje počakati, da bo 5G bolj razširjen, da ga poskuša prodati potrošnikom.

AT&T uporablja 39GHz spekter za prvotno predstavitev, ki mu je sledilo približno 28GHz, nato pa nizko pasovni, nekdanji 3G spekter, do konca letošnjega leta.

Sprint je konec maja predstavil 5G v štirih mestih, dodal pa je še julija Chicago, Los Angeles, New York, Phoenix in Washington DC pa avgusta. Ker uporablja srednji pas, ima v svojih mestih veliko širšo pokritost kot ostali prevozniki, vsaj za zdaj. Nadaljnje predstavitve je zaznamovala nenehna drama Sprint o potencialni združitvi s T-Mobile. Prevoznik prodaja vročo točko HTC Hub ter telefone LG V50, OnePlus 7 Pro 5G in Samsung Galaxy S10 5G.

Verizon ima trenutno omejenih 5G mobilnih predstavitev v devetih mestih, domače internetne predstavitve pa omejene v štirih. Prodaja dodatek 5G, ki ustreza telefonom Moto Z2 Force, Z3 in Z4, pa tudi telefonom LG V50, Samsung Galaxy S10 5G in Galaxy Note 10+ 5G ter dostopno točko Inseego M1000.

Verizonovi 5G servisni načrti stanejo 10 ameriških dolarjev več od svojih neomejenih 4G načrtov (čeprav so se do zdaj opustili), za resnično neomejene podatke 5G brez deprioritizacije. Prevoznik večinoma uporablja 28GHz spekter.

T-Mobile je junija s šestimi mesti v šestih mestih predstavil milimetrsko valovno omrežje 5G s telefonom Galaxy S10 5G. To vključuje presenetljivo obsežno pokritost na Manhattnu in bite in bobe v drugih mestih. Za razliko od AT&T in Verizon ponuja karte pokrivanja. V podjetju pravijo, da bodo pozneje v letošnjem letu lansirali omrežje 5G, ki bo uporabljalo svoj nizkofrekvenčni spekter 600Mhz, vendar je tako kot pri Sprintu veliko njegove strategije povezano s tem, ali gre za združitev ali ne. To nizko pasovno omrežje, vendar ne milimetrsko valovno omrežje, bo podpiral prihajajoči Galaxy Note10 + 5G.

Hitrost brezžičnega omrežja je vezana na to, koliko spektra lahko uporabite zanj. Ker T-Mobile uporablja le povprečno 31 MHz spekter pri 600MHz v nasprotju s stotimi MHz, ki jih bodo uporabljala milimetrska vala, bo njegovo nizko pasovno 5G omrežje nekoliko hitrejše od 4G, ne pa tudi več gigabitov hitro. Še bo imel nizka zamude in številne vidike povezav 5G, zaradi česar je na primer uporabna za igre, samovozeče avtomobile in pametna mesta. V mestih bo milimetrsko valovno omrežje super hitro.

"Ali bomo videli, da se bodo povprečne hitrosti začele povečevati za več deset megabitov na sekundo? Zagotovo, " je dejal Neville Ray. "Zelo radi bi videli, da se povprečne hitrosti potrojijo ali premaknejo na 100Mbps, vendar je to potovanje, ki bo trajalo v industriji."

Kateri 5G telefoni izhajajo?

Prvi krog telefonov 5G podpira le nekatere sisteme 5G, ki se uporabljajo v ZDA - različni modeli pa podpirajo različne pasove! Če torej želite popolno mešanico pokritosti in hitrosti 5G, boste morali sedeti najverjetneje prihodnjo pomlad, ko bodo izšli prvi vsesplošni 5G telefoni.

Trenutno sta Samsung Galaxy S10 5G in Note 10+ 5G (na vseh štirih nosilcih), LG V50 (na Sprint in Verizon) in Moto Mod za Moto Z3 in Z4 (na Verizonu) vse, kar je trenutno tam..

Večina teh telefonov se osredotoča na kratkoročne pasove z večjo hitrostjo. Note 10+ 5G za AT&T in T-Mobile bo deloval v širokopasovnem pasu z nizko hitrostjo, ne pa tudi v pasu za visoke hitrosti. Moteče je zmedeno. Tukaj je Vennov diagram:

Številna druga podjetja, vključno s Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo in Xiaomi, v letu 2019 izdelujejo 5G telefone, vendar noben od teh telefonov ni namenjen ZDA in noben od njih ne bo združljiv z ameriškimi omrežji. Tam je velik svet.

Mislimo, da bo leta 2020 5G iPhone, še prej pa ne.

Zakaj je 5G?

Večina predstavljenih predstav v realnem svetu 5G, ki jih vidimo, vključuje samo ljudi, da na svoje telefone hitro prenesejo Netflix. Takšna uporaba je le vložek v tabele, samo da bi se omrežja tako razvila, da se bodo v prihodnosti razvile zanimivejše aplikacije.

Domači internet 5G ima eno večjo prednost pred 4G: ogromno zmogljivost. Prevozniki ne morejo ponuditi domačega interneta 4G po konkurenčnih cenah, ker na spletnih mestih 4G celic preprosto ni dovolj zmogljivosti za 190 GB mesečne uporabe, ki jo večina domov zdaj pričakuje. To bi lahko resnično povečalo domačo internetno konkurenco v ZDA, kjer po poročanju FCC iz leta 2016 51 odstotkov Američanov ima samo eno možnost za 25Mbps ali višjo domačo internetno storitev. Verizon pravi, da bo njegova storitev 5G res neomejena.

Domači internet 5G je tudi za prevoznike veliko lažji, kot so optične linije od hiše do hiše. Namesto da se kopajo po vsaki ulici, morajo prevozniki na vsakih nekaj blokov namestiti optiko vlaken na celico in nato uporabnikom dati brezžične modeme. Glavni direktor Verizon Nicki Palmer je dejal, da bo domača internetna storitev na koncu ponujena povsod, kjer ima Verizon 5G brezžično, kar ji bo omogočilo veliko širšo pokritost kot optična vlakna FiOS storitev.

Na izletu v Oulu na Finskem, kjer je razvojni center 5G, smo se udeležili hekatona 5G. Najboljše ideje so vključevale storitev pretakanja iger; način rehabilitacije možganske kapi skozi VR; pametni povoji, ki spremljajo vaše celjenje; in način, da starši sodelujejo z dojenčki, ki so obtičali v inkubatorjih. Vse te ideje potrebujejo bodisi visoko pasovno širino, nizko zamudo ali pa nizko ceno z nizko porabo 5G.

Lani smo raziskali startupe 5G, ki jih Verizon neguje v New Yorku. V laboratoriju Open Innovation operaterja smo videli brezžične nadzorne kamere visoke ločljivosti, pretakanje iger in fizikalno terapijo navidezne resničnosti.

Naš kolumnist Michael Miller meni, da bo 5G najpomembnejši za industrijske namene, na primer za avtomatizacijo morskih pristanišč in industrijskih robotov.

Avtomobili brez voznikov morda potrebujejo 5G, da se resnično začnejo dogajati, pojasnjuje naš urednik Oliver Rist. Prva generacija avtomobilov brez voznikov bo samostojna, prihodnje generacije pa bodo za izboljšanje varnosti in urejanja prometa sodelovale z drugimi avtomobili in pametnimi cestami. V bistvu se bo vse na poti pogovarjalo z vsem ostalim.

Če želite to narediti, potrebujete izjemno nizke zamude. Medtem ko avtomobili izmenjujejo zelo majhne pakete informacij, morajo to storiti skoraj v trenutku. V to prihaja 5G zaostanek ene milisekunde igraj, ko paket podatkov strelja neposredno med dva avtomobili, ali pa od avtomobila odskoči v majhno celico na svetilki do drugega avtomobila. (Ena lahka milisekunda je približno 186 milj, tako da večina od te 1ms latencije še vedno traja čas obdelave.)

• Kaj bo 5G storilo za podeželska območja? Kaj bo 5G storilo za podeželska območja?
• Dirka do 5G: Avgust 2019 Posodobitev Dirka do 5G: Avgust 2019 Posodobitev
• Sprint pred lansiranjem 5G v New Yorku pridobil pokritost, potrebuje hitrost Prednastavitev Sprint 5G v New Yorku Dobiva pokritost, potrebuje hitrost
• T-Mobile signali, da prihajajo cenejši 5G telefoni T-Mobile signali, ki prihajajo cenejši 5G telefoni

Drugi vidik 5G je, da bo povezal veliko več naprav. Trenutno so 4G moduli dragi, porabijo energijo in zahtevajo zapletene storitvene načrte, zato se je velik del interneta stvari zataknil z brezžičnim internetom in drugimi domačimi tehnologijami za potrošnike ali 2G za podjetja. 5G bo sprejel majhne, ​​poceni naprave z majhno porabo, zato bo na internet povezal veliko manjših predmetov in različnih vrst zunanjih senzorjev.

Kaj pa telefoni? Največja sprememba, ki jo lahko prinese 5G, je virtualna in razširjena resničnost. Ker se telefoni pretvorijo v naprave, ki jih je treba uporabljati s slušalkami VR, vam bodo zelo nizke zamude in enakomerne hitrosti 5G omogočile razširjen internet, če in ko to želite. Majhni mobilni vidiki 5G lahko pomagajo tudi pri pokritju stavbe, saj spodbuja vsakega domačega usmerjevalnika, da postane spletno mesto celice.

Veselimo se, da bomo preizkusili prve izvedbe 5G, ko bodo v teku. Nadaljujemo s sledenjem vseh predstavljenih programov in jih preizkušamo po mestu na naši strani Dirka na 5G.