Co je 5g?

5G je (stěží) skutečný

Závod na 5G je zapnutý. Všichni čtyři hlavní američtí dopravci mají nyní nějakou formu 5G bezdrátového připojení, i když je to všechno omezené rozmístění pouze v několika městech, většinou s použitím drahých telefonů, které nebudou podporovat budoucí celostátní sítě 5G. Sledujeme zavádění měsíčně na naší stránce Race na 5G.

Počáteční zavedení 5G je spíše jako veřejný beta test než finální produkt. AT&T, Verizon a T-Mobile používají technologie, které cestují jen asi 600 stop od buňky, což znamená, že není příliš pokryté. Všichni čtyři dopravci čekají na upgrade na své základní stanice, které zlepší pokrytí, rychlost a spolehlivost. Na konci letošního roku nebo na začátku roku 2020 hodlají AT & T, Verizon a T-Mobile uvést do provozu sítě 5G, které využívají stávající spektrum 4G, které bude mít pomalejší rychlosti, ale širší pokrytí.

Testovali jsme AT&T v Dallasu a Las Vegas; Sprint v Dallasu a New Yorku; Verizon v Chicagu a Providence; a T-Mobile v New Yorku. Každý měsíc jsme viděli lepší výkon a více nových zařízení. Právě teď jsou k dispozici 5G hotspoty od AT&T, Sprint a Verizon, tři modely telefonů 5G od LG a Samsung a přídavný Moto Mod pro telefony Motorola v prodeji.

Je to chaotický. Je velmi brzy. A pokud se vám líbí nová technologie, je to velmi vzrušující.

5G je investice pro příští desetiletí a v předchozích mobilních přechodech jsme viděli většinu velkých změn, ke kterým dochází roky po prvním oznámení. Vezměte například 4G. První 4G telefony v USA se objevily v roce 2010. Druhy 4G aplikací, které změnily náš svět, se objevily až později. Snapchat přišel v roce 2012 a Uber se rozšířil v roce 2013. Videohovory přes sítě LTE se také rozšířily v USA kolem roku 2013.

Když tedy sledujeme tento plán, zatímco právě teď dostáváme trochu 5G, měli byste očekávat, že se velké aplikace 5G vynoří kolem roku 2021 nebo 2022. Do té doby budou věci matoucí jako žokej pro bezdrátové nosiče pro zákazníky a sdílení mysli.

5G je zkratka pro pátou generaci bezdrátových sítí a počáteční standardy pro ni byly stanoveny na konci roku 2017. Norma však neznamená, že všech 5G bude fungovat stejně - nebo že dokonce víme, jaké aplikace 5G umožní. Bude pomalý, ale citlivý 5G, a rychlé 5G s omezeným pokrytím. Vezmeme vás dolů do králičí díry 5G a ukážeme vám, jaký bude nadcházející svět 5G.

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

Zaprvé, pokud slyšíte o 5G Wi-Fi nebo AT & T telefonech „5G E“, nejedná se o 5G mobilní telefony. Zde je plný vysvětlující text o 5 G vs. 5 G E vs. 5 GHz: Jaký je rozdíl?

A pokud slyšíte, že 5G znamená věže milimetrových vln na každém sloupu lampy, není to pravda. To je způsob, jakým se někteří američtí dopravci rozhodnou jej implementovat hned teď, ale není to nezbytná nebo požadovaná forma 5G. (Sprint například dělá 5G úplně jinak, jak vysvětlím níže.)

G v tomto 5G znamená, že se jedná o generaci bezdrátové technologie. Zatímco většina generací byla technicky definována jejich rychlostí přenosu dat, každá z nich byla také označena přerušením v metodách kódování nebo „vzduchovými rozhraními“, díky nimž je nekompatibilní s předchozí generací.

1G byl analogový celulární. Technologie 2G, jako například CDMA, GSM a TDMA, byly první generací digitálních buněčných technologií. Technologie 3G, jako EVDO, HSPA a UMTS, přinesly rychlosti od 200 kb / s do několika megabitů za sekundu. Technologie 4G, jako jsou WiMAX a LTE, byly dalším nekompatibilním skokem vpřed a nyní rozšiřují až na stovky megabitů a dokonce na gigabitové rychlosti.

5G přináší do tabulky tři nové aspekty: vyšší rychlost (přesouvat více dat), nižší latence (aby lépe reagovala) a schopnost připojit mnohem více zařízení najednou (pro senzory a inteligentní zařízení).

Aktuální rádiový systém 5G, známý jako 5G-NR, není kompatibilní s 4G. Ale všechna 5G zařízení v USA, aby mohla začít, budou potřebovat 4G, protože se budou opírat o počáteční připojení před obchodováním až 5G, pokud je k dispozici. To je technicky známé jako „nestandardní“ nebo NSA síť. Později se naše sítě 5G stanou „samostatnými“ nebo SA a nebudou vyžadovat 4G pokrytí. Ale to je pár let pryč.

4G se bude s postupem času i nadále zlepšovat. Modem Qualcomm X24, který je zabudován do většiny vlajkových telefonů s Androidem 2019, podporuje rychlosti 4G až 2 Gbps. Skutečné výhody 5G přijde v masivní kapacitě a nízké latenci, nad úroveň, kterou mohou technologie 4G dosáhnout.

Tato symbióza mezi 4G a 5G způsobila, že společnost AT&T získala o své 4G síti příliš nadšení. Dopravce začal volat svou 4G síť „5G Evolution“, protože považuje zlepšení 4G za hlavní krok k 5G. Je to pravda, samozřejmě. Fráze je však navržena tak, aby zmatená méně informovaná spotřebitelé přemýšlela, že 5G Evolution je 5G, pokud tomu tak není.

Jaká je frekvence?

Pravděpodobně nejžhavější a nejvíce matoucí debaty kolem 5G mají co do činění s tím, na jakých frekvencích pracuje. 5G primárně běží ve dvou druzích vln: pod a nad 6 GHz.

Nízkofrekvenční sítě 5G, které využívají stávajících celulárních a Wi-Fi pásem, využívají flexibilnější kódování a větší velikosti kanálů k dosažení rychlosti o 25 až 50 procent lepší než LTE, uvádí prezentace společnosti T-Mobile exec Karri Kuoppamaki. Tyto sítě mohou pokrýt stejné vzdálenosti jako stávající celulární sítě a obvykle nepotřebují další buněčné stránky. Sprint například nastavuje všechny své nové 4G buněčné stránky jako připravené na 5G, a když je zbývající síť připravena, přepne přepínač.

Venkovské sítě se pravděpodobně budou držet nízkopásmového 5G, protože nízkofrekvenční pásma mají velký dosah od věží.

Aby se dosáhly super vysoké, multi-gigabitové rychlosti, dopravci se nejprve obracejí na novější, mnohem vyšší frekvence, známé jako milimetrová vlna. V existujících celulárních pásmech jsou k dispozici pouze relativně úzké kanály, protože toto spektrum je tak zaneprázdněné a těžce využívané. Ale až na 28 GHz a 39 GHz jsou k dispozici velké a široké spektrum spektra pro vytváření velkých kanálů pro velmi vysoké rychlosti.

Tato pásma byla dříve používána pro backhaul, připojení základnových stanic ke vzdáleným internetovým odkazům. Nebyly však dosud použity pro spotřební zařízení, protože kapesní výpočetní výkon a miniaturizované antény nebyly k dispozici. Signály milimetrových vln také klesají rychleji se vzdáleností než signály s nižšími kmitočty a obrovské množství dat, které přenášejí, bude vyžadovat více připojení k pevnému internetu. Poskytovatelé mobilních služeb tak budou muset použít mnoho menších základnových stanic s nižším výkonem (obvykle s výstupem 2 až 10 wattů) namísto méně výkonnějších makrobuněk (s výkonem 20–40 wattů), aby nabídli multi-gigabitové rychlosti, které milimetrové sítě slib.

Naštěstí pro ně dopravci již nainstalovali tyto „malé buňky“ v mnoha velkých městech, aby zvýšili kapacitu během éry 4G. (Z okna mé kanceláře v New Yorku vidím několik míst s malými buňkami.) V těchto městech potřebují k existujícímu místu přidat další rádio, aby to bylo 5G. Existuje však boj jinde, kde dopravci mají potíže s přesvědčením měst, aby jim umožnili přidat malé buňky do příměstských čtvrtí. To je podobné předchozím zápasům o založení celulární služby v mnoha těchto městech. Co se vyplatí, malé buňky mají tendenci být mnohem méně výkonné než makrobuňky používané pro buněčné systémy 2G až 4G: 2-20 wattů ve srovnání s 20-40 watty pro makrobuňky.

V zámoří se používá třetí sada vln, což by mohlo být milé místo: střední pásmo. Tyto frekvence v rozmezí od 3, 5 GHz do 7 GHz jsou mírně nad současnými celulárními pásmy, ale mají množství spektra (a rychlosti), které začínají vypadat jako milimetrová vlna. USA zaostávají za ostatními zeměmi ve středním pásmu spektra, protože tady je v současné době využíváno neštěstí organizací, včetně satelitních společností a námořnictva, ale existuje určité úsilí o jeho uvolnění.

Středněpásmové sítě nebudou vyžadovat tolik buněčných webů, jako je milimetrová vlna, ačkoli by stále byly dost husté; pravděpodobně každou třetinu až půl míle.

Jak funguje 5G

Stejně jako jiné celulární sítě, i sítě 5G používají systém buněčných webů, které rozdělují jejich území na sektory a odesílají kódovaná data prostřednictvím rádiových vln. Každý web buňky musí být připojen k páteři sítě, ať už prostřednictvím kabelového nebo bezdrátového připojení backhaul.

Sítě 5G používají typ kódování nazývaný OFDM, který je podobný kódování, které používá 4G LTE. Vzdušné rozhraní je však navrženo pro mnohem nižší latenci a větší flexibilitu než LTE.

Se stejnými vlnovými vlnami jako 4G může 5G rádiový systém získat o 30 procent lepší rychlosti díky efektivnějšímu kódování. Šílené gigabitové rychlosti, o kterých uslyšíte, jsou proto, že 5G je navrženo pro použití mnohem větších kanálů než 4G. Zatímco většina 4G kanálů je 20MHz, spojených dohromady až do 160MHz najednou, 5G kanály mohou být až 100MHz, přičemž Verizon využívá současně až 800MHz. To je mnohem širší dálnice, ale také to vyžaduje větší, jasné bloky vzdušných vln, než jaké byly k dispozici pro 4G.

Tam přicházejí vyšší kmitočty milimetrových vln na krátkou vzdálenost. Zatímco nižší frekvence jsou obsazeny - 4G, televizními stanicemi, satelitními firmami nebo armádou - tam bylo obrovské množství v podstatě nevyužitých vyšších frekvencí dostupných v USA, takže dopravci mohli snadno stavět široké silnice pro vysoké rychlosti.

Jiné země, jako je Kanada a evropské země, se nejprve zaměřují na kmitočty středního pásma, které jsou mírně vyšší než stávající systémy 4G, ale v USA je využívají satelitní společnosti a armáda.

Sítě 5G musí být mnohem chytřejší než předchozí systémy, protože žonglují mnohem více, menší buňky, které mohou změnit velikost a tvar. Ale i s existujícími makro buňky , Qualcomm říká, že 5G bude schopen zvýšit kapacitu čtyřikrát oproti současným systémům využitím širšího pásma a pokročilých anténních technologií.

Cílem je mít k dispozici mnohem vyšší rychlosti a mnohem vyšší kapacitu na sektor při mnohem nižší latenci než 4G. Zúčastněné normalizační orgány se zaměřují na rychlosti 20 Gb / s a ​​latenci 1ms, kdy se začnou velmi zajímavé věci.

Různí dopravci slíbili nasazení 5G ve městech po celé zemi. Tato mapa zobrazuje některá z ohlášených míst.

Kdo spouští 5G Kdy?

Na našich mapách Race to 5G si můžete prohlédnout všechny aktuální spuštění města 5G.

Společnost AT&T zahájila 21. prosince 2018 společnost 5G ve 12 městech s jedním mobilním internetovým hotspotem, Netgear Nighthawk 5G. Prodává také Samsung Galaxy S10 5G a plánuje prodat Note 10+ 5G. V dubnu zvýšila počet měst na 19. Zdá se, že AT&T rozdává jen několik hotspotů na město a pokrývá několik čtvrtí v každém městě. Do této služby se mohou přihlásit pouze vybraní schválení firemní zákazníci. Zdá se, že společnost opravdu chce počkat, až bude 5G rozšířenější a pokusit se ji prodat spotřebitelům.

AT&T používá 39GHz spektra pro jeho počáteční zavedení, následované některými 28 GHz, a pak nízkopásmové, bývalé 3G spektrum, do konce letošního roku.

Koncem května Sprint zahájil 5G ve čtyřech městech, v červenci přidal Chicago a v srpnu Los Angeles, New York, Phoenix a Washington DC. Protože používá střední pásmo, má ve svých městech mnohem širší pokrytí než ostatní dopravci, alespoň prozatím. Zdá se, že další uvedení na trh je spojeno s pokračujícím dramatem Sprint kolem jeho potenciálního sloučení s T-Mobile. Dopravce prodává hotspot HTC Hub a telefony LG V50, OnePlus 7 Pro 5G a Samsung Galaxy S10 5G.

Verizon má v současné době omezený počet mobilních 5G v devíti městech a ve čtyřech městech. Prodává doplněk 5G, který se hodí pro telefony Moto Z2 Force, Z3 a Z4, stejně jako pro telefony LG V50, Samsung Galaxy S10 5G a Galaxy Note 10+ 5G a hotspot Inseego M1000.

Plány služeb Verizon pro 5G stojí o 10 $ více než neomezené plány 4G (i když se na ně dosud upustilo), za skutečně neomezená data 5G bez deprioritizace. Nosič většinou používá 28GHz spektrum.

T-Mobile v červnu spustil v šesti městech milimetrovou 5G síť s telefonem Galaxy S10 5G. To zahrnuje překvapivě komplexní pokrytí na Manhattanu a kousky a boby v jiných městech. Na rozdíl od AT&T a Verizon však nabízí mapy pokrytí. Společnost uvedla, že v průběhu letošního roku zahájí celostátní 5G síť s využitím svého nízkopásmového spektra 600 MHz, ale stejně jako u společnosti Sprint je spousta její strategie spojena s tím, zda sloučení prochází nebo ne. Tato nízkopásmová síť, ale nikoli milimetrová síť, bude podporována nadcházející Galaxy Note10 + 5G.

Rychlost bezdrátové sítě je vázána na to, kolik spektra pro ni můžete použít. Protože T-Mobile používá pouze průměrně 31MHz spektrum na 600 MHz, na rozdíl od stovek MHz, které budou používat milimetrové sítě, bude jeho nízkopásmová 5G síť o něco rychlejší než 4G, ale ne rychlejší vícenásobné gigabitové sítě. Bude to stále mít nízká latence a mnoho aspektů spojení 5G, díky čemuž je použitelná například pro hry, automobily s vlastním pohonem a inteligentní města. Ve městech bude síť milimetrů velmi rychlá.

„Uvidíme, že se průměrné rychlosti začnou zvyšovat o desítky megabitů za sekundu? Jistě, “ řekl C-Neville Ray T-Mobile. "Byli bychom rádi, kdyby se průměrné rychlosti ztrojnásobily nebo se pohybovaly na 100Mbps, ale je to cesta, která v tomto odvětví zabere čas."

Které telefony 5G přicházejí?

První kolo telefonů 5G podporuje pouze některé systémy 5G používané v USA - a různé modely podporují různá pásma! Pokud tedy chcete využít 5G pokrytí a rychlost, budete muset sedět až do příštího jara, až vyjdou první 5-pásmové telefony.

V současné době jsou Samsung Galaxy S10 5G a Note 10+ 5G (na všech čtyřech nosičích), LG V50 (na Sprint a Verizon) a Moto Mod pro Moto Z3 a Z4 (na Verizon) právě teď venku.

Většina z těchto telefonů se zaměřuje na pásma krátkých a vyšších rychlostí. Poznámka 10+ 5G pro AT&T a T-Mobile bude fungovat v širokopásmovém nízkorychlostním pásmu, ale nikoli v rychlém vysokorychlostním pásmu. Je to nepříjemně matoucí. Zde je Vennův diagram:

Mnoho dalších společností, včetně Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo a Xiaomi, vyrábí v roce 2019 5G telefony. Zdá se však, že žádný z těchto telefonů není určen pro USA a žádná z nich nebude kompatibilní s americkými sítěmi. Je tam velký svět.

Myslíme si, že v roce 2020, ale ne dříve, bude iPhone 5G.

Na co je 5G?

Většina ukázek reálného světa 5G, které jsme viděli, se týká pouze lidí, kteří si velmi rychle stahují Netflix do svých telefonů. Takový způsob využití je jen stolní sázka, jen aby se sítě postavily tak, aby se v budoucnu mohly vyvinout další zajímavé aplikace.

Domácí internet 5G má oproti 4G jednu hlavní výhodu: obrovská kapacita. Dopravci nemohou nabídnout domácí internet 4G za konkurenceschopné ceny, protože na stránkách 4G buněk prostě není dostatek kapacity pro 190 měsíční využití, které většina domácností nyní očekává. To by ve skutečnosti mohlo zvýšit konkurenci domácího internetu v USA, kde podle zprávy FCC z roku 2016 má 51 procent Američanů pouze jednu možnost pro službu domácího internetu s rychlostí 25 Mb / s nebo vyšší. Verizon říká, že jeho služba 5G bude skutečně neomezená.

Domácí internet 5G je pro dopravce také mnohem snazší zavádět než linky z optických vláken od domu k domu. Spíše než vykopávání na každé ulici musí dopravci nainstalovat optickou optiku na buněčný server každých pár bloků a pak zákazníkům poskytnout bezdrátové modemy. Vedoucí sítě Verizon Nicki Palmer uvedl, že domácí internetová služba bude nakonec nabízena všude tam, kde má Verizon bezdrátovou síť 5G, což jí poskytne mnohem širší pokrytí než služba FiOS s optickými vlákny.

Na cestě do finského Oulu, kde je vývojové centrum 5G, jsme se zúčastnili hackathonu 5G. Mezi hlavní nápady patřila služba streamování her; způsob, jak udělat rehabilitaci mrtvice prostřednictvím VR; chytré obvazy, které sledují vaše uzdravení; a způsob, jak rodiče komunikovat s dětmi, které uvízly v inkubátorech. Všechny tyto nápady potřebují buď vysokou šířku pásma, nízkou latenci, nebo nízkou spotřebu-low-cost aspekty 5G.

V loňském roce jsme provedli průzkum 5G startupů, které Verizon pečuje v New Yorku. V Open Innovation Lab jsme viděli bezdrátové kamery s vysokým rozlišením, streamování her a fyzikální terapii ve virtuální realitě.

Náš publicista Michael Miller si myslí, že 5G bude nejdůležitější pro průmyslové účely, jako je automatizace námořních přístavů a ​​průmyslových robotů.

Auta bez řidiče mohou potřebovat 5G, aby se opravdu dostali do akce, vysvětluje náš editor Oliver Rist. První generace vozů bez řidiče bude samostatná, ale budoucí generace budou interagovat s ostatními vozy a inteligentními silnicemi, aby se zvýšila bezpečnost a řízení provozu. V podstatě všechno na silnici bude mluvit se vším ostatním.

K tomu potřebujete extrémně nízkou latenci. Zatímco si auta vyměňují velmi malé balíčky informací, musí tak učinit téměř okamžitě. Tam přichází 5G sub-one-milisekundy latence hrát si, když paket dat střílí přímo mezi dvěma auta, nebo skáče z auta do malé cely na sloupu s lampou do jiného auta. (Jedna světelná milisekunda je asi 186 mil, takže většina z této 1ms latence stále trvá na zpracování.)

• Co udělá 5G pro venkovské oblasti? Co udělá 5G pro venkovské oblasti?
• Závod na 5G: aktualizace srpna 2019 Závod na 5G: aktualizace srpna 2019
• Předběžné spuštění Sprint 5G v New Yorku získává pokrytí, vyžaduje rychlost Předběžné spuštění Sprint 5G v New Yorku získává pokrytí, vyžaduje rychlost
• T-Mobile signály, které přicházejí levnější 5G telefony T-Mobile signály, které přicházejí levnější 5G telefony

Dalším aspektem 5G je to, že spojí mnohem více zařízení. Právě teď jsou 4G moduly drahé, náročné na energii a vyžadují komplikované servisní plány, takže většina věcí internetu se zasekla s Wi-Fi a dalšími domácími technologiemi pro spotřebitele nebo 2G pro podniky. 5G bude přijímat malá, levná, nízkoenergetická zařízení, takže k internetu připojí spoustu menších objektů a různých typů okolních senzorů.

A co telefony? Největší změna, kterou může přinést 5G, je ve virtuální a rozšířené realitě. Když se telefony transformují na zařízení, která mají být používána s VR náhlavními soupravami, velmi nízká latence a konstantní rychlosti 5G vám poskytnou svět rozšířený o internet, pokud a kdy budete chtít. Malé buněčné aspekty 5G mohou také pomoci s pokrytím v budově, protože povzbuzuje každý domácí router, aby se stal buněčným serverem.

Těšíme se na testování prvních implementací 5G, jak budou spuštěny. Pokračujeme ve sledování všech rolloutsů a testujeme je city by city, na naší stránce Race to 5G.