Ce este 5g?

5G este (de-a dreptul) real

Cursa la 5G este continuată. Toți cei patru mari transportatori din SUA au acum o formă de wireless 5G, deși este vorba despre toate dezvăluirile limitate în doar câteva orașe, în mare parte folosind telefoane scumpe care nu vor suporta viitoarele rețele 5G la nivel național. Urmărim lansările lunare pe pagina noastră Race to 5G.

Primele lansări 5G seamănă mai mult cu un test beta public decât cu un produs final. AT&T, Verizon și T-Mobile folosesc tehnologii care călătoresc doar la aproximativ 600 de metri de un site celular, ceea ce înseamnă că nu există prea multă acoperire. Toți cei patru transportatori așteaptă upgrade-uri la stațiile lor de bază, care vor îmbunătăți acoperirea, viteza și fiabilitatea. La sfârșitul acestui an sau la începutul anului 2020, AT&T, Verizon și T-Mobile intenționează să lanseze rețele 5G care utilizează spectrul 4G existent, care va avea viteze mai mici, dar o acoperire mai largă.

Am testat AT&T în Dallas și Las Vegas; Sprint în Dallas și New York; Verizon în Chicago și Providence; și T-Mobile în New York. În fiecare lună, vedem performanțe mai bune și dispozitive mai noi. În momentul de față, există puncte de vânzare 5G de la AT&T, Sprint și Verizon, trei modele de telefon 5G de la LG și Samsung și un mod suplimentar Moto Mod pentru telefoanele Motorola de vânzare.

Este dezordonat. Sunt zile foarte timpurii. Și dacă îți place tehnologia nouă, este foarte interesant.

5G este o investiție pentru următorul deceniu, iar în tranzițiile mobile anterioare, am văzut cele mai multe schimbări majore care se petrec ani după primul anunț. Luăm 4G, de exemplu. Primele telefoane 4G din SUA au apărut în 2010. Dar genurile de aplicații 4G care ne-au schimbat lumea nu au apărut decât mai târziu. Snapchat a venit în 2012, iar Uber s-a răspândit în 2013. Apelurile video prin rețelele LTE au devenit de asemenea răspândite în SUA în jurul anului 2013.

Prin urmare, urmând acest plan, în timp ce obținem un pic de 5G chiar acum, ar trebui să vă așteptați ca marile aplicații 5G să crească în jurul anului 2021 sau 2022. Până atunci, lucrurile vor fi confuze, deoarece transportatorii wireless jockey pentru clienți și sharehare..

5G reprezintă wireless celular de a cincea generație, iar standardele inițiale pentru acesta au fost stabilite la sfârșitul lui 2017. Dar un standard nu înseamnă că toate cele 5G vor funcționa la fel - sau că știm chiar ce aplicații 5G vor permite. Vor fi lent, dar receptiv 5G, și rapid 5G cu acoperire limitată. Permiteți-ne să vă dăm jos în gaura iepurelui 5G pentru a vă oferi o imagine despre cum va fi următoarea lume 5G.

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

În primul rând, dacă auziți despre Wi-Fi 5G sau telefoane ATG T „5G E”, nu sunt celulare 5G. Iată un explicator complet pe 5G vs. 5G E vs. 5GHz: Care este diferența?

Și dacă auziți că 5G înseamnă turnuri de unde milimetrice pe fiecare far, nu este adevărat. Așa se aleg unii transportatori americani să-l implementeze chiar acum, dar nu este o formă necesară sau necesară de 5G. (De exemplu, Sprint face 5G complet diferit, așa cum vă explic mai jos.)

G-ul acestui 5G înseamnă că este o generație de tehnologie wireless. În timp ce majoritatea generațiilor au fost definite din punct de vedere tehnic de vitezele de transmitere a datelor, fiecare a fost marcată de o întrerupere a metodelor de codificare sau „interfețe aeriene”, care o fac incompatibilă cu generația anterioară.

1G a fost celular analogic. Tehnologiile 2G, precum CDMA, GSM și TDMA, au fost prima generație de tehnologii celulare digitale. Tehnologiile 3G, precum EVDO, HSPA și UMTS, au adus viteze de la 200kbps la câțiva megabiți pe secundă. Tehnologiile 4G, cum ar fi WiMAX și LTE, au fost următorul salt incompatibil, iar acum se ridică la sute de megabit și chiar la viteze la nivel de gigabit.

5G aduce trei noi aspecte în tabel: viteză mai mare (pentru a muta mai multe date), latență mai mică (pentru a fi mai sensibil) și posibilitatea de a conecta mult mai multe dispozitive simultan (pentru senzori și dispozitive inteligente).

Sistemul radio 5G, cunoscut sub numele de 5G-NR, nu este compatibil cu 4G. Dar toate dispozitivele 5G din SUA, pentru a începe, vor avea nevoie de 4G, deoarece se vor apleca pentru a face conexiuni inițiale înainte de a tranzacționa până la 5G acolo unde este disponibil. Aceasta este cunoscută din punct de vedere tehnic ca o rețea „non standalone” sau NSA. Mai târziu, rețelele noastre 5G vor deveni „de sine stătătoare” sau SA, nefiind nevoie de acoperire 4G pentru a funcționa. Dar asta este câțiva ani liberi.

4G va continua să se îmbunătățească și cu timpul. Modemul Qualcomm X24, care este încorporat în majoritatea telefoanelor flagship Android din 2019, acceptă viteze de 4G până la 2Gbps. Avantajele reale ale 5G vor veni în capacitate masivă și latență scăzută, dincolo de nivelurile pe care le pot atinge tehnologiile 4G.

Acea simbioză între 4G și 5G a determinat ca AT&T să devină un pic deșteptător cu rețeaua sa 4G. Transportatorul a început să numească rețeaua sa 4G „Evoluția 5G”, deoarece consideră îmbunătățirea 4G ca un pas major spre 5G. Este corect, desigur. Dar frazarea este concepută pentru a confunda consumatorii mai puțin informați în gândirea 5G Evolution este 5G, când nu este așa.

Care este frecvența?

Probabil că cele mai tari și confuze dezbateri din jurul 5G au legătură cu frecvențele în care funcționează. 5G funcționează în principal în două tipuri de unde aeriene: sub și peste 6GHz.

Rețelele 5G cu frecvență joasă, care folosesc benzile celulare și Wi-Fi existente, profită de o codificare mai flexibilă și de dimensiuni mai mari ale canalelor pentru a atinge viteze cu 25 până la 50 la sută mai bune decât LTE, potrivit unei prezentări a executorului T-Mobile Karri Kuoppamaki. Aceste rețele pot acoperi aceleași distanțe ca rețelele celulare existente și, în general, nu vor avea nevoie de site-uri suplimentare de celule. Sprint, de exemplu, configurează toate noile sale site-uri de celule 4G ca fiind pregătite pentru 5G și va întoarce comutatorul doar când restul rețelei sale va fi pregătit.

Rețelele rurale vor rămâne probabil cu bandă joasă 5G, deoarece benzile cu frecvențe joase au o gamă foarte mare de la turnuri.

Pentru a obține viteze super-mari, cu mai multe gigabit, transportatorii apelează mai întâi la frecvențe mai noi, mult mai mari, cunoscute sub numele de unde milimetrice. În cadrul benzilor celulare existente, sunt disponibile doar canale relativ înguste, deoarece acest spectru este atât de ocupat și de intens utilizat. Dar până la 28GHz și 39GHz, sunt disponibile mari și largi spectre pentru a crea canale mari pentru viteze foarte mari.

Aceste benzi au fost folosite anterior pentru backhaul, conectând stațiile de bază la legăturile de internet la distanță. Dar până acum nu au mai fost folosite pentru dispozitivele de consum, deoarece nu erau disponibile puterea de procesare portabilă și antenele miniaturizate. Semnalele cu unde milimetrice cad de asemenea mai repede cu distanța decât semnalele cu frecvență inferioară, iar cantitatea masivă de date pe care le transferă va necesita mai multe conexiuni la internet fix. Așadar, furnizorii de celule vor trebui să utilizeze mai multe stații de bază mai mici, cu putere mai mică (care produc în general 2-10 wați) și nu mai puține macrocelluri mai puternice (care produc 20-40 de wați) pentru a oferi viteze cu mai multe gigabite pe care rețelele cu unde milimetrice. promisiune.

Din fericire pentru aceștia, operatorii de transport au instalat deja acele „mici celule” în multe orașe majore, pentru a crește capacitatea în perioada 4G. (Din fereastra biroului meu din New York, pot vedea câteva site-uri de celule mici.) În aceste orașe, trebuie doar să atașeze un radio suplimentar pe site-ul existent pentru a-l face 5G. Totuși, există o luptă în altă parte, unde transportatorii au probleme cu convingerea orașelor pentru a le permite să adauge celule mici în cartierele suburbane. Aceasta este similară cu luptele anterioare pentru stabilirea serviciului celular în toate aceste orașe. Pentru ceea ce merită, celulele mici tind să fie mult mai puțin puternice decât macrocelele utilizate pentru 2G prin sistemele celulare 4G: 2-20 wați în comparație cu 20-40 wați pentru macrocelluri.

Există un al treilea set de unde aeriene folosite în străinătate, care ar putea fi un loc dulce: banda medie. Aceste frecvențe, care variază de la 3, 5GHz la 7GHz, sunt ușor peste benzile celulare actuale, dar au cantități de spectru (și viteze) care încep să arate ca unde milimetrice. SUA se încadrează în spatele altor țări din spectrul de bandă medie, deoarece aici, în prezent, este folosit de o confuzie de organizații, inclusiv companii de satelit și Marina, dar există unele eforturi pentru a-l elibera.

Rețelele cu bandă mijlocie nu vor necesita la fel de multe site-uri celulare ca undă milimetrică, deși ar fi totuși destul de dense; probabil la fiecare treime până la jumătate de mile.

Cum funcționează 5G

Ca și alte rețele celulare, rețelele 5G folosesc un sistem de site-uri celulare care își împart teritoriul în sectoare și trimit date codificate prin intermediul undelor radio. Fiecare site celular trebuie să fie conectat la o coloană vertebrală a rețelei, fie printr-o conexiune de backhaul cablată sau fără fir.

Rețelele 5G folosesc un tip de codificare numit OFDM, care este similar cu codificarea pe care 4G LTE o folosește. Interfața aer este proiectată pentru o latență mult mai mică și o flexibilitate mai mare decât LTE.

Cu aceleași unde de aer ca 4G, sistemul radio 5G poate obține cu aproximativ 30 la sută viteze mai bune datorită codificării mai eficiente. Viteza nebună de gigabit despre care auziți se datorează faptului că 5G este conceput pentru a utiliza canale mult mai mari decât 4G. În timp ce majoritatea canalelor 4G sunt de 20 MHz, legate împreună la până la 160 MHz simultan, canalele 5G pot fi de până la 100 MHz, Verizon folosind la fel de mult ca 800 MHz. Aceasta este o autostradă mult mai largă, dar necesită, de asemenea, blocuri de aer mai mari și clare decât cele disponibile pentru 4G.

Acolo intră frecvențele de unde milimetrice mai mari, pe distanțe scurte. În timp ce frecvențele mai mici sunt ocupate - de 4G, de posturi de televiziune, de firme de satelit sau de armată - au existat o cantitate foarte mare de frecvențe mai mari, în esență, nefolosite disponibile în SUA, astfel că transportatorii ar putea construi cu ușurință drumuri largi pentru viteze mari.

Alte țări, cum ar fi Canada și țările europene, se concentrează mai întâi pe frecvențele de bandă medie cu puțin mai mari decât sistemele 4G existente, dar în SUA, aceste frecvențe sunt utilizate de companiile de satelit și de armată.

Rețelele 5G trebuie să fie mult mai inteligente decât sistemele anterioare, deoarece jonglează mai multe celule mai mici, care pot schimba dimensiunea și forma. Dar chiar și cu cele existente celule macro , Qualcomm spune că 5G va putea spori capacitatea de patru ori față de sistemele actuale, folosind lățimile de bandă mai largi și tehnologii avansate de antenă.

Scopul este de a avea viteze mult mai mari disponibile și o capacitate mult mai mare pe sector, cu o latență mult mai mică decât 4G. Organismele standard implicate vizează viteze de 20 Gbps și latență de 1ms, moment în care încep să se întâmple lucruri foarte interesante.

Diferitii transportatori au promis desfasurari 5G in orase din tara. Această hartă arată unele dintre locațiile anunțate.

Cine lansează 5G când?

Puteți vedea toate lansările actuale ale orașului 5G pe hărțile noastre Race to 5G.

AT&T a lansat 5G în 12 orașe pe 21 decembrie 2018 cu un singur hotspot pentru internet mobil, Netgear Nighthawk 5G. De asemenea, vinde Samsung Galaxy S10 5G și intenționează să vândă nota 10+ 5G. Și-a ridicat numărul orașului la 19 în aprilie. AT&T pare să ofere doar câteva puncte turistice pe oraș și să acopere câteva cartiere din fiecare oraș. Numai clienții de afaceri selectați și aprobați se pot înscrie pentru serviciul său. Compania pare să vrea să aștepte până când 5G este mai răspândit pentru a încerca să-l vândă consumatorilor.

AT&T utilizează 39GHz spectru pentru lansarea sa inițială, urmată de o frecvență de 28 GHz, iar apoi de bandă joasă, fost spectru 3G, până la sfârșitul acestui an.

Sprint a lansat 5G în patru orașe la sfârșitul lunii mai, adăugând Chicago în iulie, iar Los Angeles, New York, Phoenix și Washington DC în august. Deoarece folosește banda medie, are o acoperire mult mai largă în orașele sale decât o fac ceilalți transportatori, cel puțin deocamdată. Lansările ulterioare par a fi influențate de drama continuă a lui Sprint în jurul potențialei sale fuziuni cu T-Mobile. Transportatorul vinde hotspotul HTC Hub și telefoanele LG V50, OnePlus 7 Pro 5G și Samsung Galaxy S10 5G.

În prezent, Verizon are rulouri mobile 5G limitate în nouă orașe și limită lansări de internet la domiciliu în patru. Vinde un supliment 5G care se potrivește pe telefoanele Moto Z2 Force, Z3 și Z4, precum și telefoanele LG V50, Samsung Galaxy S10 5G și Galaxy Note 10+ 5G și hotspot-ul Inseego M1000.

Planurile de servicii 5G de la Verizon costă cu 10 dolari mai mult decât planurile sale nelimitate 4G (deși s-a renunțat până acum), pentru date 5G cu adevărat nelimitate, fără deprivare. Transportatorul folosește mai ales 28GHz spectru.

T-Mobile a lansat în iunie o rețea 5G cu valuri milimetrice în șase orașe, cu telefonul Galaxy S10 5G. Aceasta include o acoperire surprinzător de cuprinzătoare în Manhattan și biți și bobițe în alte orașe. Spre deosebire de AT&T și Verizon, acesta oferă hărți de acoperire. Compania spune că va lansa o rețea 5G la nivel național folosind spectrul său de bandă joasă de 600 MHz la sfârșitul acestui an, dar la fel ca și cu Sprint, o mare parte din strategia sa este legată de fuziunea care trece sau nu. Această rețea cu bandă joasă, dar nu și rețeaua cu unde milimetrice, va fi susținută de viitoarea Galaxy Note10 + 5G.

Viteza unei rețele wireless este legată de cât spectru puteți utiliza pentru aceasta. Deoarece T-Mobile folosește doar o medie de 31MHz spectru la 600 MHz, spre deosebire de sutele de MHz pe care le vor folosi rețelele cu unde milimetrice, rețeaua sa mică de bandă 5G va fi puțin mai rapidă decât 4G, dar nu mai multe gigabite rapid. Va mai avea cel scăzut latența și multe aspecte ale conexiunilor 5G, ceea ce îl face utilizabil pentru jocuri, mașini cu autovehicule și orașe inteligente, de exemplu. În orașe, rețeaua de unde milimetrice va fi super rapidă.

"Vom vedea că viteza medie începe să se ridice cu zeci de megabiți pe secundă? Cu siguranță", a spus CTO-T-Mobile, Neville Ray. "Ne-ar plăcea să vedem viteze medii triplate sau să trecem la 100 Mbps, dar aceasta este o călătorie care va dura timp în industrie."

Ce telefoane 5G apar?

Prima rundă de telefoane 5G acceptă doar unele dintre sistemele 5G utilizate în SUA și diferite modele acceptă benzi diferite! Așadar, dacă doriți amestecul complet de 5G de acoperire și viteză, va trebui să stai până probabil în primăvara anului viitor, când vor apărea primele telefoane cu formatie integrală 5G.

În prezent, Samsung Galaxy S10 5G și Note 10+ 5G (la toate cele patru operatoare), LG V50 (pe Sprint și Verizon) și un Moto Mod pentru Moto Z3 și Z4 (pe Verizon) sunt tot acolo..

Majoritatea acestor telefoane se concentrează pe benzile cu rază scurtă de acțiune, cu viteză mai mare. Nota 10+ 5G pentru AT&T și T-Mobile va funcționa pe banda cu viteză mică de acoperire largă, dar nu și pe banda rapidă de mare viteză. Este enervant de confuz. Iată o diagramă Venn:

Multe alte companii, inclusiv Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo și Xiaomi, realizează telefoane 5G în 2019. Dar niciunul dintre aceste telefoane nu pare să fie destinat SUA și niciuna dintre ele nu va fi compatibilă cu rețelele americane. Este o lume mare acolo.

Credem că va exista un iPhone 5G în 2020, dar nu înainte.

Pentru ce este 5G?

Majoritatea demo-urilor 5G din lumea reală pe care le-am văzut implică doar oameni care descarcă Netflix foarte rapid pe telefoanele lor. Acest tip de utilizare este doar miza tabelelor, doar pentru a crea rețelele astfel încât aplicațiile mai interesante să se dezvolte în viitor.

Internetul acasă 5G prezintă un avantaj major față de 4G: capacitate imensă. Transportatorii nu pot oferi internet de acasă 4G la un preț competitiv, deoarece doar nu există suficientă capacitate pe site-urile de celule 4G pentru 190 GB de utilizare lunară pe care o așteaptă acum majoritatea caselor. Acest lucru ar putea crește într-adevăr concurența de internet la domiciliu în SUA, unde, potrivit unui raport FCC din 2016, 51 la sută dintre americani au doar o opțiune pentru 25Mbps sau un serviciu de internet la domiciliu mai mare. La rândul său, Verizon spune că serviciul său 5G va fi cu adevărat nelimitat.

Internetul 5G pentru acasă este, de asemenea, mult mai ușor pentru transportatori decât liniile de fibră optică din casă în casă. În loc să săpe fiecare stradă, operatorii trebuie doar să instaleze fibră optică pe un site de celule la fiecare câteva blocuri și apoi să ofere clienților modemuri fără fir. Directorul de rețea Verizon, Nicki Palmer, a declarat că serviciul de internet la domiciliu va fi în cele din urmă oferit oriunde Verizon are wireless 5G, ceea ce îi va oferi o acoperire mult mai largă decât serviciul FiOS al fibrei optice al transportatorului.

Într-o excursie în Oulu, Finlanda, unde există un centru de dezvoltare 5G, am participat la un hackathon 5G. Ideile de top au inclus un serviciu de streaming de jocuri; un mod de a face reabilitarea AVC prin VR; bandaje inteligente care îți urmăresc vindecarea; și o modalitate prin care părinții pot interacționa cu bebelușii blocați în incubatoare. Toate aceste idei au nevoie fie de lățime mare de bandă, latență scăzută, fie de aspecte mici de 5G cu consum redus de energie.

Anul trecut, am examinat startup-urile 5G pe care Verizon le crește în New York. La Open Innovation Lab al transportatorului, am văzut camere de supraveghere wireless de înaltă rezoluție, streaming de jocuri și terapie fizică cu realitate virtuală.

Coloanistul nostru Michael Miller consideră că 5G va fi cel mai important pentru utilizări industriale, cum ar fi automatizarea porturilor maritime și a roboților industriali.

Mașinile fără șofer ar putea avea nevoie de 5G pentru a intra cu adevărat în acțiune, explică editorul nostru Oliver Rist. Prima generație de mașini fără șoferi va fi de sine stătătoare, dar generațiile viitoare vor interacționa cu alte mașini și drumuri inteligente pentru a îmbunătăți siguranța și a gestiona traficul. Practic, totul pe drum va vorbi cu orice altceva.

Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de latențe extrem de mici. În timp ce mașinile schimbă toate pachete de informații foarte mici, trebuie să facă acest lucru aproape instantaneu. Acolo intervine latența sub-un-milisecund 5G Joaca, când un pachet de date filmează direct între două autoturisme, sau sări de la o mașină la o celulă mică pe un far la o altă mașină. (Un milisecund ușor are aproximativ 186 de mile, deci cea mai mare parte a acelei latimi de 1ms este încă timp de procesare.)

• Ce va face 5G pentru zonele rurale? Ce va face 5G pentru zonele rurale?
• Race to 5G: August 2019 Update Race to 5G: August 2019 Update
• Pre-lansare Sprint 5G în New York câștiguri acoperire, necesită viteză Pre-lansare Sprint 5G în New York câștiguri acoperire, necesită viteză
• Semnalele T-Mobile care vin telefoanele 5G mai ieftine vin semnalele T-Mobile care vin telefoanele 5G mai ieftine

Un alt aspect al 5G este că va conecta mai multe dispozitive. Momentan, modulele 4G sunt costisitoare, consumă energie și necesită planuri de servicii complicate, așa că o mare parte din Internet of Things s-a blocat cu Wi-Fi și alte tehnologii casnice pentru consumatori, sau 2G pentru companii. 5G va accepta dispozitive mici, ieftine și de consum redus, astfel încât va conecta o mulțime de obiecte mai mici și diferite tipuri de senzori ambientali la internet.

Dar telefoanele? Cea mai mare schimbare pe care 5G o poate aduce este în realitatea virtuală și augmentată. Pe măsură ce telefoanele se transformă în dispozitive destinate a fi utilizate cu căști VR, latența foarte scăzută și viteza constantă de 5G vă vor oferi o lume mărită pe internet, dacă și când doriți acest lucru. Aspectele cu celule mici ale 5G pot ajuta, de asemenea, cu acoperirea în interior, deoarece încurajează fiecare router de casă să devină un site de celule.

Așteptăm cu nerăbdare să testăm primele implementări ale 5G pe măsură ce trec în direct. Continuăm să urmărim toate lansările, testându-le oraș cu oraș, pe pagina noastră Race to 5G.