Čo je 5g?

5G je (sotva) skutočné

Preteky do 5G sú už naštartované. Všetci štyria hlavní americkí dopravcovia majú v súčasnosti nejakú formu bezdrôtového pripojenia 5G, hoci všetky rozšírenia sú obmedzené len v niekoľkých mestách, väčšinou používajú drahé telefóny, ktoré nepodporujú budúce celoštátne siete 5G. Sledujeme zavádzanie každý mesiac na našej stránke do 5G stránky.

Počiatočné zavedenie 5G je skôr ako verejný beta test ako konečný produkt. AT&T, Verizon a T-Mobile používajú technológie, ktoré cestujú iba asi 600 stôp od bunky, čo znamená, že nie je príliš pokryté. Všetci štyria dopravcovia čakajú na vylepšenia svojich základných staníc, ktoré zlepšia pokrytie, rýchlosť a spoľahlivosť. Na konci tohto roka alebo začiatkom roku 2020 majú všetky AT&T, Verizon a T-Mobile v úmysle spustiť siete 5G, ktoré využívajú existujúce spektrum 4G, ktoré bude mať pomalšie rýchlosti, ale širšie pokrytie.

Testovali sme AT&T v Dallase a Las Vegas; Sprint v Dallase a New Yorku; Verizon v Chicagu a Providence; a T-Mobile v New Yorku. Každý mesiac sme videli lepší výkon a viac nových zariadení. V súčasnosti sú v predaji 5G hotspoty od AT&T, Sprint a Verizon, tri modely 5G telefónu od LG a Samsung a doplnkový Moto Mod pre telefóny Motorola.

Je to chaotický. Je to veľmi skoro. A ak máte radi nové technológie, je to veľmi vzrušujúce.

5G je investícia pre nasledujúce desaťročie a v predchádzajúcich mobilných prechodoch sme videli väčšinu veľkých zmien, ktoré sa udiali roky po prvom oznámení. Vezmite napríklad 4G. Prvé telefóny 4G v USA sa objavili v roku 2010. Druhy aplikácií 4G, ktoré zmenili náš svet, sa však objavili až neskôr. Snapchat prišiel v roku 2012 a Uber sa rozšíril v roku 2013. Videohovory cez siete LTE sa tiež rozšírili v USA okolo roku 2013.

Takže po tomto pláne, zatiaľ čo teraz dostávame trochu 5G, mali by ste očakávať, že veľké aplikácie 5G sa objavia okolo roku 2021 alebo 2022. Dovtedy budú veci mätúce ako žokej bezdrôtových operátorov pre zákazníkov a zdieľanie mysle., 5G je skratka pre bunkovú bezdrôtovú generáciu piatej generácie a počiatočné štandardy pre ňu boli stanovené na konci roku 2017. Norma však neznamená, že všetkých 5G bude fungovať rovnako - alebo že dokonca vieme, ktoré aplikácie 5G umožnia. Bude tam pomaly, ale pohotovo 5G, a rýchly 5G s obmedzeným pokrytím. Dovoľte nám zobrať králičiu dieru 5G, aby sme vám ukázali, aký bude nový svet 5G.

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

Po prvé, ak počujete o 5G Wi-Fi alebo AT&T telefónoch „5G E“, nejde o 5G mobilné telefóny. Tu je kompletný vysvetľovač o 5 G vs. 5 G E vs. 5 GHz: Aký je rozdiel?

A ak počujete, že 5G znamená vežu s milimetrovými vlnami na každom kandelábri, nie je to pravda. To je spôsob, akým sa niektorí americkí dopravcovia rozhodujú implementovať ho práve teraz, ale nie je to nevyhnutná alebo požadovaná forma 5G. (Napríklad Sprint robí 5G úplne inak, ako to vysvetlím nižšie.)

G v tomto 5G znamená, že ide o generáciu bezdrôtovej technológie. Zatiaľ čo väčšina generácií bola technicky definovaná rýchlosťami prenosu údajov, každá z nich bola tiež označená prerušením metód kódovania alebo „vzduchovými rozhraniami“, vďaka ktorým je nekompatibilná s predchádzajúcou generáciou.

1G bol analógový bunkový signál. 2G technológie, ako napríklad CDMA, GSM a TDMA, boli prvou generáciou digitálnych bunkových technológií. 3G technológie, ako napríklad EVDO, HSPA a UMTS, priniesli rýchlosti od 200 kb / s do niekoľkých megabitov za sekundu. 4G technológie, ako sú WiMAX a LTE, boli ďalším nekompatibilným skokom vpred a teraz rozširujú stovky megabitov a dokonca aj gigabitové rýchlosti.

5G prináša do tabuľky tri nové aspekty: vyššiu rýchlosť (presun viac údajov), nižšiu latenciu (schopnosť reagovať) a schopnosť pripojiť oveľa viac zariadení naraz (pre senzory a inteligentné zariadenia).

Skutočný 5G rádiový systém, známy ako 5G-NR, nie je kompatibilný s 4G. Na spustenie všetkých 5G zariadení v USA však bude treba 4G, pretože sa budú oprieť o počiatočné pripojenia pred obchodovaním až do 5G, ak je k dispozícii. Je to technicky známe ako sieť „nezávislá“ alebo NSA. Neskôr sa naše siete 5G stanú „samostatnými“ alebo SA, čo si nebude vyžadovať pokrytie 4G. Ale to je pár rokov preč.

4G sa bude s časom aj naďalej zlepšovať. Modem Qualcomm X24, ktorý je zabudovaný do väčšiny vlajkových telefónov s Androidom 2019, podporuje rýchlosti 4G až 2 Gbps. Skutočné výhody 5G prídu v obrovskej kapacite a nízkej latencii, za hranicami, ktoré môžu technológie 4G dosiahnuť.

Táto symbióza medzi 4G a 5G spôsobila, že spoločnosť AT&T sa stala príliš nadšenou zo svojej siete 4G. Dopravca začal nazývať svoju 4G sieť „5G Evolution“, pretože vidí zlepšenie 4G ako hlavný krok k 5G. Je to pravda, samozrejme. Cieľom frázovania je však zmiasť menej informovaných spotrebiteľov, aby mysleli, že vývoj 5G Evolution je 5G, ak tomu tak nie je.

Aká je frekvencia?

Pravdepodobne najhorúcejšie a najviac mätúce diskusie okolo 5G súvisia s tým, na ktorých frekvenciách pracuje. 5G pracuje predovšetkým s dvoma druhmi vlnových vln: pod a nad 6 GHz.

Nízkofrekvenčné 5G siete, ktoré využívajú existujúce celulárne a Wi-Fi pásma, využívajú flexibilnejšie kódovanie a väčšie veľkosti kanálov na dosiahnutie rýchlosti o 25 až 50 percent lepšej ako LTE. Podľa prezentácie T-Mobile exec Karri Kuoppamaki. Tieto siete môžu pokryť rovnaké vzdialenosti ako existujúce celulárne siete a zvyčajne nepotrebujú ďalšie bunkové stránky. Napríklad Sprint nastavuje všetky svoje nové 4G bunkové stránky ako pripravené na 5G a prepne prepínač, keď bude pripravená zvyšok jeho siete.

Vidiecke siete sa pravdepodobne budú držať nízkopásmového 5G, pretože nízkofrekvenčné pásma majú veľký dosah od veží.

Aby sa dosiahli super vysoké, multi-gigabitové rýchlosti, dopravcovia sa najprv obracajú na novšie, oveľa vyššie frekvencie, známe ako milimetrové vlny. V existujúcich bunkových pásmach sú dostupné iba pomerne úzke kanály, pretože toto spektrum je tak zaneprázdnené a intenzívne využívané. Ale až pri frekvenciách 28 GHz a 39 GHz sú k dispozícii veľké šírky spektra na vytváranie veľkých kanálov pre veľmi vysoké rýchlosti.

Tieto pásma sa predtým používali na spätnú prepravu, ktorá spája základňové stanice so vzdialenými internetovými spojeniami. Doteraz sa však na spotrebné zariadenia nepoužívali, pretože ručný procesor a miniaturizované antény neboli k dispozícii. Signály milimetrových vĺn tiež klesajú rýchlejšie so vzdialenosťou ako signály s nižšou frekvenciou a veľké množstvo údajov, ktoré prenášajú, si bude vyžadovať väčšie pripojenie k pevnej sieti. Poskytovatelia mobilných služieb budú preto musieť využívať rad menších základňových staníc s nižšou spotrebou energie (zvyčajne s výstupom 2 až 10 wattov) namiesto menších výkonnejších makrobuniek (s výstupom 20 až 40 wattov), ​​aby ponúkli multi-gigabitové rýchlosti, ktoré sú milimetrovými sieťami sľubujem.

Našťastie pre nich dopravcovia už nainštalovali tieto „malé bunky“ v mnohých veľkých mestách, aby zvýšili kapacitu počas éry 4G. (Z okna mojej kancelárie v New Yorku vidím niekoľko miest s malými bunkami.) V týchto mestách potrebujú iba pripevniť ďalšie rádio na existujúce miesto, aby sa z neho stalo 5G. Existuje však boj, ktorý sa odohráva inde, kde dopravcovia majú problémy s presvedčením miest, aby im umožnili pridať malé bunky do predmestských štvrtí. To je podobné predchádzajúcim zápasom o zriadenie celulárnej služby vo všetkých týchto mestách. Čo sa oplatí, malé bunky majú tendenciu byť oveľa menej výkonné ako makrobunky používané pre bunkové systémy 2G až 4G: 2 - 20 wattov v porovnaní s 20 - 40 wattami pre makrobunky.

V zámorí sa používa tretia sada vzduchových vĺn, čo môže byť milé miesto: stredná skupina. Tieto frekvencie v rozmedzí od 3, 5 GHz do 7 GHz sú mierne nad súčasnými celulárnymi pásmami, ale majú množstvá spektra (a rýchlosti), ktoré začínajú vyzerať ako milimetrové vlny. USA zaostávajú za ostatnými krajinami v stredno-pásmovom spektre, pretože tu ich v súčasnosti využíva neusporiadané organizácie vrátane satelitných spoločností a námorníctva, ale existuje určité úsilie na ich uvoľnenie.

Strednopásmové siete nevyžadujú celkom toľko bunkových lokalít, ako je milimetrová vlna, hoci stále by boli dosť husté; pravdepodobne každú tretinu až pol míle.

Ako funguje 5G

Podobne ako iné celulárne siete, aj siete 5G používajú systém bunkových miest, ktoré rozdeľujú svoje územie na sektory a odosielajú kódované údaje prostredníctvom rádiových vĺn. Každý bunkový server musí byť pripojený k chrbticovej sieti, či už prostredníctvom káblového alebo bezdrôtového pripojenia.

Siete 5G používajú typ kódovania nazývaný OFDM, ktorý je podobný kódovaniu, ktoré používa 4G LTE. Vzdušné rozhranie je navrhnuté pre oveľa nižšiu latenciu a väčšiu flexibilitu ako LTE.

S rovnakými vlnovými vlnami ako 4G môže rádiový systém 5G získať o 30 percent lepšie rýchlosti vďaka efektívnejšiemu kódovaniu. Šialené gigabitové rýchlosti, o ktorých ste počuli, sú spôsobené tým, že 5G je navrhnuté tak, aby používalo oveľa väčšie kanály ako 4G. Zatiaľ čo väčšina kanálov 4G je 20MHz, ktoré sú navzájom spojené až do 160MHz naraz, 5G kanály môžu byť až 100MHz, pričom Verizon využíva súčasne až 800MHz. Je to omnoho širšia diaľnica, vyžaduje si však aj väčšie, čisté bloky vzdušných vĺn, ako boli dostupné pre 4G.

To je miesto, kde prichádzajú vyššie kmitočty milimetrových vĺn na krátke vzdialenosti. Zatiaľ čo nižšie kmitočty sú obsadené - 4G, televíznymi stanicami, satelitnými spoločnosťami alebo armádou - tam bolo obrovské množstvo v podstate nevyužitých vyšších frekvencií dostupných v USA, aby dopravcovia mohli ľahko stavať široké cesty pre vysoké rýchlosti.

Iné krajiny, ako napríklad Kanada a európske krajiny, sa najskôr zameriavajú na stredofrekvenčné frekvencie, ktoré sú o niečo vyššie ako existujúce systémy 4G, ale v USA tieto frekvencie používajú satelitné spoločnosti a armáda.

Siete 5G musia byť omnoho inteligentnejšie ako predchádzajúce systémy, pretože žonglujú omnoho viac, menšie bunky, ktoré môžu meniť veľkosť a tvar. Ale aj s existujúcimi makro bunky , Qualcomm hovorí, že 5G bude schopná zvýšiť kapacitu štyrikrát oproti súčasným systémom využitím širšej šírky pásma a pokročilých anténnych technológií.

Cieľom je mať k dispozícii omnoho vyššie rýchlosti a oveľa vyššiu kapacitu na sektor, s oveľa nižšou latenciou ako 4G. Zainteresované normalizačné orgány sa zameriavajú na rýchlosti 20 Gb / s a ​​latenciu 1 ms, kedy sa začnú diať veľmi zaujímavé veci.

Rôzni dopravcovia sľúbili nasadenie 5G v mestách po celej krajine. Táto mapa zobrazuje niektoré z ohlásených miest.

Kto začína 5G Kedy?

Na našich mapách Race to 5G môžete vidieť všetky aktuálne spustenia mesta 5G.

21. decembra 2018 spoločnosť AT&T uviedla na trh 5G v 12 mestách s jedným mobilným internetovým hotspotom, Netgear Nighthawk 5G. Taktiež predáva Samsung Galaxy S10 5G a plánuje predať Note 10+ 5G. V apríli zvýšila počet miest na 19. Zdá sa, že AT&T rozdáva iba niekoľko hotspotov za mesto a pokrýva niekoľko štvrtí v každom meste. Na túto službu sa môžu prihlásiť iba vybraní schválení obchodní zákazníci. Zdá sa, že spoločnosť naozaj chce počkať, kým sa spoločnosť 5G rozšíri, aby sa pokúsila predať ju spotrebiteľom.

AT&T používa 39GHz jeho počiatočné uvedenie na trh, po ktorom nasledovalo približne 28 GHz, a potom do konca tohto roka nízkopásmové, bývalé 3G spektrum.

Koncom mája Sprint spustil 5G v štyroch mestách, pričom v júli pridal Chicago a v auguste Los Angeles, New York, Phoenix a Washington DC. Pretože používa stredné pásmo, má vo svojich mestách oveľa širšie pokrytie ako ostatní dopravcovia, aspoň zatiaľ. Zdá sa, že ďalšie uvedenie na trh je spojené s pokračujúcou drámou Sprint okolo jej možného zlúčenia s T-Mobile. Dopravca predáva hotspot HTC Hub a telefóny LG V50, OnePlus 7 Pro 5G a Samsung Galaxy S10 5G.

Verizon má v súčasnosti obmedzené zavádzanie mobilných telefónov 5G v deviatich mestách a obmedzené zavádzanie domáceho internetu v štyroch mestách. Predáva doplnok 5G, ktorý vyhovuje telefónom Moto Z2 Force, Z3 a Z4, ako aj telefónom LG V50, Samsung Galaxy S10 5G a Galaxy Note 10+ 5G a hotspotu Inseego M1000.

Plány služieb spoločnosti Verizon na 5G stoja o 10 dolárov viac ako jej neobmedzené plány 4G (hoci sa na nich doteraz upustilo), za skutočne neobmedzené dáta 5G bez deprioritizácie. Nosič väčšinou používa 28GHz spektrum.

Spoločnosť T-Mobile v júni uviedla na trh telefón s 5 milimetrovými vlnami v šiestich mestách s telefónom Galaxy S10 5G. To zahŕňa prekvapivo komplexné pokrytie na Manhattane a kúsky a boby v iných mestách. Na rozdiel od spoločností AT&T a Verizon však ponúka mapy pokrytia. Spoločnosť tvrdí, že koncom tohto roka začne celonárodnú sieť 5G, ktorá bude využívať svoje nízkopásmové spektrum s frekvenciou 600 MHz, ale rovnako ako v prípade spoločnosti Sprint je veľa jej stratégií spojené s tým, či fúzia prechádza alebo nie. Táto nízkopásmová sieť, ale nie milimetrová sieť, bude podporovaná nadchádzajúcou Galaxy Note10 + 5G.

Rýchlosť bezdrôtovej siete závisí od množstva spektra, ktoré pre ňu môžete použiť. Pretože T-Mobile používa iba priemerne 31 MHz spektrum na 600 MHz, na rozdiel od stoviek MHz, ktoré budú využívať milimetrové siete, bude jeho nízkopásmová 5G sieť o niečo rýchlejšia ako 4G, ale nie rýchle gigabitové rýchlosti. Stále to bude mať nízka latencia a veľa aspektov pripojenia 5G, vďaka čomu je napríklad použiteľná pre hry, vozidlá s vlastným riadením a inteligentné mestá. V mestách bude sieť milimetrových vĺn super rýchla.

„Uvidíme, že sa priemerné rýchlosti začnú zvyšovať o desiatky megabitov za sekundu? Určite, “ povedal Neville Ray z T-Mobile CTO. „Boli by sme radi, keby sa priemerné rýchlosti strojnásobili alebo sa pohybovali na 100 Mbps, ale toto je cesta, ktorá si v priemysle vyžiada čas.“

Ktoré telefóny 5G prichádzajú?

Prvé kolo telefónov 5G podporuje iba niektoré systémy 5G používané v USA - a rôzne modely podporujú rôzne pásma! Ak teda chcete využívať celú kombináciu pokrytia a rýchlosti 5G, budete musieť sedieť až do budúcej jari, keď vyjdú prvé širokopásmové telefóny 5G.

V súčasnosti sú Samsung Galaxy S10 5G a Note 10+ 5G (na všetkých štyroch nosičoch), LG V50 (na Sprint a Verizon) a Moto Mod pre Moto Z3 a Z4 (na Verizon) práve teraz., Väčšina z týchto telefónov sa zameriava na pásma s krátkym dosahom a na vyššiu rýchlosť. Poznámka 10+ 5G pre AT&T a T-Mobile bude pracovať v širokopásmovom nízkorychlostnom pásme, ale nie v rýchlom vysokorýchlostnom pásme. Je to nepríjemne mätúce. Tu je Venn diagram:

Mnoho ďalších spoločností vrátane Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo a Xiaomi vyrába 5G telefóny v roku 2019. Zdá sa však, že žiadny z týchto telefónov nie je určený pre USA a žiadna z nich nebude kompatibilná so sieťami USA. Je to veľký svet.

Myslíme si, že v roku 2020 dôjde na 5G iPhone, ale nie skôr.

Na čo slúži 5G?

Väčšina ukážok reálneho sveta 5G, ktoré sme videli, sa týka iba ľudí, ktorí si veľmi rýchlo sťahujú Netflix do svojich telefónov. Tento druh použitia je len stolový vklad, len aby sa siete postavili tak, aby sa v budúcnosti mohli vyvíjať zaujímavejšie aplikácie.

Domáci internet 5G vykazuje oproti 4G jednu významnú výhodu: veľkú kapacitu. Dopravcovia nemôžu ponúkať domáci internet 4G za konkurencieschopné ceny, pretože na stránkach s 4G bunkami jednoducho nie je dostatočná kapacita na 190 GB mesačného používania, ktoré väčšina domácností dnes očakáva. To by skutočne mohlo zvýšiť konkurenciu na domácom internete v USA, kde podľa správy FCC z roku 2016 má 51 percent Američanov iba jednu možnosť pre službu domáceho internetu s rýchlosťou 25 Mb / s alebo vyššiu. Verizon tvrdí, že jeho služba 5G bude skutočne neobmedzená.

Domáci internet 5G je pre dopravcov tiež omnoho ľahší na zavádzanie ako optické linky z domu do domu. Namiesto toho, aby vykopali každú ulicu, musia dopravcovia jednoducho inštalovať vláknovú optiku na bunkovú stránku každých pár blokov a potom zákazníkom poskytnúť bezdrôtové modemy. Vedúci siete Verizon Nicki Palmer povedal, že domáca internetová služba bude nakoniec ponúkaná všade tam, kde má Verizon 5G bezdrôtové pripojenie, čo mu poskytne omnoho širšie pokrytie ako služba optických káblov FiOS prepravcu.

Na výlete do fínskeho Oulu, kde je vývojové centrum 5G, sme sa zúčastnili hackatónu 5G. Medzi najlepšie nápady patrila služba streamovania hier; spôsob, ako urobiť rehabilitáciu mŕtvice pomocou VR; inteligentné obväzy, ktoré sledujú vaše uzdravenie; a spôsob, ako rodičia komunikovať s deťmi, ktoré uviaznu v inkubátoroch. Všetky tieto nápady potrebujú buď veľkú šírku pásma, nízku latenciu, alebo nízku cenu za nízku cenu 5G.

Minulý rok sme skúmali 5G startupy, ktoré Verizon vychováva v New Yorku. V laboratóriu Open Innovation Lab dopravcu sme videli bezdrôtové sledovacie kamery s vysokým rozlíšením, streamovanie hier a fyzickú terapiu vo virtuálnej realite.

Náš publicista Michael Miller si myslí, že 5G bude najdôležitejšie pre priemyselné použitie, ako je automatizácia námorných prístavov a priemyselných robotov.

Autá bez vodiča môžu potrebovať 5G, aby sa skutočne dostali do akcie, vysvetľuje náš editor Oliver Rist. Prvá generácia vozidiel bez vodiča bude samostatná, ale budúce generácie budú interagovať s ostatnými automobilmi a inteligentnými cestami s cieľom zvýšiť bezpečnosť a riadiť dopravu. V podstate všetko na ceste bude hovoriť so všetkým ostatným.

Na to potrebujete extrémne nízke latencie. Aj keď si všetky vozidlá vymieňajú veľmi malé pakety informácií, musia tak urobiť takmer okamžite. To je miesto, kde 5G je sub-jedna-milisekundy latencia príde hrať, keď balík údajov strieľa priamo medzi dvoma autá, alebo sa odrazí od auta k malej cele na kandelábri s iným autom. (Jedna svetelná milisekunda je asi 186 míľ, takže väčšina z tejto latencie 1 ms je stále na spracovanie.)

• Čo urobí 5G pre vidiecke oblasti? Čo urobí 5G pre vidiecke oblasti?
• Preteky do 5G: aktualizácia z augusta 2019 Dostihy do 5G: aktualizácia z augusta 2019
• Predbežné spustenie Sprint 5G v New Yorku získa pokrytie, vyžaduje rýchlosť Predbežné spustenie Sprint 5G v New Yorku získa pokrytie, potrebuje rýchlosť
• Signály T-Mobile, ktoré prichádzajú lacnejšie 5G telefóny T-Mobile signály, že prichádzajú lacnejšie 5G telefóny

Ďalším aspektom 5G je, že pripojí oveľa viac zariadení. V súčasnosti sú 4G moduly drahé, náročné na energiu a vyžadujú zložité servisné plány, takže internet vecí sa zasekol s Wi-Fi a inými domácimi technológiami pre spotrebiteľov alebo 2G pre podniky. 5G bude akceptovať malé, lacné a nízkoenergetické zariadenia, takže k internetu pripojí veľa menších objektov a rôznych druhov okolitých senzorov.

A čo telefóny? Najväčšia zmena, ktorú môže priniesť 5G, je vo virtuálnej a rozšírenej realite. Keď sa telefóny transformujú na zariadenia určené na použitie s náhlavnými súpravami VR, veľmi nízka latencia a konštantná rýchlosť 5G vám poskytnú svet rozšírený na internete, kedykoľvek a kdekoľvek budete chcieť. Aspekty malých buniek 5G môžu tiež pomôcť pri pokrytí budov, pretože povzbudzujú, aby sa každý domáci smerovač stal miestom pre bunky.

Tešíme sa na testovanie prvých implementácií 5G hneď po ich uvedení na trh. Na našej stránke Race to 5G pokračujeme v sledovaní všetkých zavádzaní a testujeme ich po jednotlivých mestách.