Появление 5G

5G Уже тут Гонка до 5G продолжается. Все четыре крупных американских оператора теперь имеют некоторую форму беспроводной связи 5G, хотя ее развертывание ограничено лишь в нескольких городах с использованием дорогих телефонов, которые не будут поддерживать будущие общенациональные сети 5G. Мы отслеживаем развертывание ежемесячно на нашей странице «Гонка до 5G». Первые выпуски 5G больше похожи на публичное бета-тестирование, чем на конечный продукт. "AT & T", Verizon и T-Mobile используют технологии, которые перемещаются на расстояние около 800 футов от сотовой станции, что означает, что охват невелик. Все четыре оператора ожидают обновления своих базовых станций, что улучшит покрытие, скорость и надежность. Примерно в конце этого года или начале 2020 года "AT & T", Verizon и T-Mobile намерены запустить сети 5G, которые используют существующий спектр 4G, который будет иметь более медленные скорости, но более широкий охват. Мы проверили "AT & T" в Далласе и Лас-Вегасе; Спринт в Далласе и Нью-Йорке; Verizon в Чикаго, Нью-Йорке и Провиденсе; и T-Mobile в Нью-Йорке. Каждый месяц мы наблюдаем лучшую производительность и новые устройства. В настоящее время в продаже имеются точки доступа 5G от "AT & T", Sprint и Verizon, телефоны 5G от LG, OnePlus и Samsung, а также дополнительный мод Moto для телефонов Motorola. 5G - это инвестиции в следующее десятилетие, и в предыдущих мобильных переходах мы наблюдали большинство крупных изменений спустя годы после первого анонса. Взять, к примеру, 4G. Первые телефоны 4G в США появились в 2010 году. Но виды приложений 4G, которые изменили наш мир, появились только позже. Snapchat появился в 2012 году, а Uber получил широкое распространение в 2013 году. Видеозвонки по сетям LTE также получили широкое распространение в США примерно в 2013 году. Таким образом, следуя этому плану, пока мы получаем немного 5G прямо сейчас, вы должны ожидать, что большие приложения 5G появятся примерно в 2021 или 2022 году. , 5G означает сотовую беспроводную связь пятого поколения, и первоначальные стандарты для нее были установлены в конце 2017 года. Но стандарт не означает, что все 5G будут работать одинаково, или что мы даже знаем, какие приложения 5G будут поддерживать. Будет медленный, но отзывчивый 5G и быстрый 5G с ограниченным покрытием. Позвольте нам провести вас по кроличьей норе 5G, чтобы дать вам представление о том, на что будет похож предстоящий мир 5G. Прежде всего, если вы слышите о 5G Wi-Fi или телефонах 5G E, они не являются сотовыми 5G. Вот полный объяснение 5G против 5G E против 5 ГГц: в чем разница? И если вы слышите, что 5G означает башни миллиметрового диапазона на каждом фонарном столбе, это не так.Вот почему некоторые американские операторы предпочитают внедрять его прямо сейчас, но это не обязательная или обязательная форма 5G. (Например, Sprint делает 5G совершенно иначе, как я объясню ниже. Буква G в этом 5G означает поколение беспроводных технологий. В то время как большинство поколений были технически определены своими скоростями передачи данных, каждое из них также отмечалось перерывом в методах кодирования или «радиоинтерфейсах», которые делают его несовместимым с предыдущим поколением. 1G был аналог сотовой связи. Технологии 2G, такие как CDMA, GSM и TDMA, были первым поколением технологий цифровой сотовой связи. Технологии 3G, такие как EVDO, HSPA и UMTS, обеспечивают скорость от 200 кбит / с до нескольких мегабит в секунду. Технологии 4G, такие как WiMAX и LTE, стали следующим несовместимым шагом вперед, и теперь они расширяются до сотен мегабит и даже скоростей на гигабитном уровне. 5G привносит в таблицу три новых аспекта: большую скорость (для перемещения большего объема данных), меньшую задержку (для большей отзывчивости) и возможность одновременного подключения гораздо большего количества устройств (для датчиков и интеллектуальных устройств). Сама радиосистема 5G, известная как 5G-NR, не совместима с 4G. Но для начала всем устройствам 5G в США потребуется 4G, потому что они будут опираться на него для установления начальных подключений, прежде чем торговать до 5G, где это доступно. Это технически известно как «автономная» или NSA сеть. В 2020 или 2021 году наши сети 5G станут «автономными» или SA, не требующими покрытия 4G для работы. Оказывается, SA 5G гораздо важнее, чем мы думали, что это было ранее в этом году. За исключением Sprint, ячейки 5G операторов имеют другую форму, чем ячейки 4G, поэтому они теряют покрытие там, где сигнал 4G отключается, а сигнал 5G продолжается. Когда сети переходят в автономный режим, мы можем наблюдать внезапный рост городского покрытия. 4G продолжит улучшаться со временем. Модем Qualcomm X24, встроенный в большинство флагманских телефонов 2019 Android, поддерживает скорость 4G до 2 Гбит / с. Реальные преимущества 5G будут заключаться в огромной емкости и малой задержке, выходящей за рамки, которых могут достичь технологии 4G. Этот симбиоз между 4G и 5G привел к тому, что "AT & T" немного увлекся своей сетью 4G. Оператор начал называть свою сеть 4G «5G Evolution», потому что видит улучшение 4G как важный шаг к 5G. Это верно, конечно. Но эта формулировка предназначена для того, чтобы сбить с толку менее информированных потребителей, полагая, что 5G Evolution - это 5G, когда это не так. Какая частота? Вероятно, самые горячие и запутанные дебаты вокруг 5G связаны с тем, на каких частотах он работает. 5G в основном работает в эфире двух типов: ниже и выше 6 ГГц.Низкочастотные сети 5G, которые используют существующие сотовые и Wi-Fi-диапазоны, используют преимущества более гибкого кодирования и больших размеров каналов для достижения скоростей на 25–50 процентов лучше, чем LTE, согласно презентации исполнительного директора T-Mobile Карри Куоппамаки. Эти сети могут покрывать те же расстояния, что и существующие сотовые сети, и, как правило, не требуют дополнительных сотовых сайтов. Спринт, например, настраивает все свои новые сотовые сайты 4G как готовые к 5G, и он просто переключит коммутатор, когда остальная часть его сети будет готова. Сельские сети, вероятно, будут придерживаться низкочастотного диапазона 5G, поскольку низкочастотные полосы имеют большой диапазон от вышек. Чтобы получить сверхвысокую, мульти-гигабитную скорость, операторы сначала обращаются к более новым, гораздо более высоким частотам, известным как миллиметровая волна. Внизу в существующих сотовых диапазонах доступны только относительно узкие каналы, потому что этот спектр очень занят и интенсивно используется. Но на частотах 28 ГГц и 39 ГГц доступны большие широкие полосы спектра для создания больших каналов для очень высоких скоростей. Эти полосы ранее использовались для транзитного соединения, соединяющего базовые станции с удаленными интернет-связями. Но они раньше не использовались для бытовых устройств, потому что портативная вычислительная мощность и миниатюрные антенны были недоступны. Сигналы миллиметрового диапазона также уменьшаются быстрее с расстоянием, чем сигналы более низкой частоты, и для огромного объема передаваемых данных потребуется больше подключений к стационарному Интернету. Таким образом, поставщики сотовой связи должны будут использовать множество меньших базовых станций с более низким энергопотреблением (как правило, вырабатывающих 2-10 Вт), а не меньше, более мощных макроэлементов (которые выдают 20-40 Вт), чтобы предложить мульти-гигабитные скорости, которые используются сетями миллиметрового диапазона. обещание. К счастью для них, операторы уже установили эти «маленькие ячейки» во многих крупных городах, чтобы увеличить пропускную способность в эпоху 4G.В этих городах им просто нужно прикрутить дополнительное радио к существующему сайту, чтобы сделать его 5G. Однако в других местах идет борьба, когда у перевозчиков возникают проблемы с тем, чтобы убедить города позволить им добавлять небольшие ячейки в пригородные районы. Это похоже на предыдущую борьбу за создание сотовой связи вообще во многих из этих городов. Что бы это ни стоило, маленькие ячейки имеют тенденцию быть намного менее мощными, чем макроэлементы, используемые для сотовых систем 2G - 4G: 2-20 Вт по сравнению с 20-40 Вт для макроэлементов. Есть третий набор радиоволн, сладкое место: средняя полоса. Эти частоты, находящиеся в диапазоне от 2,5 ГГц до 7 ГГц, немного превышают текущие сотовые полосы, но имеют количество спектра (и скоростей), которое начинает выглядеть как миллиметровая волна.Sprint имеет единственную среднечастотную сеть 5G в США, и ее спектр гораздо более ограничен, чем у международных операторов. Сетям среднего диапазона не потребуется столько сотовых станций, сколько миллиметровых волн, хотя они все равно будут довольно плотными; вероятно, каждый третий до полумили. Как работает 5G Как и другие сотовые сети, сети 5G используют систему сотовых станций, которые делят свою территорию на сектора и отправляют закодированные данные по радиоволнам. Каждый сотовый узел должен быть подключен к магистральной сети, будь то проводное или беспроводное соединение. Сети 5G используют тип кодирования, называемый OFDM, который аналогичен кодированию, которое использует 4G LTE. Однако радиоинтерфейс рассчитан на гораздо меньшую задержку и большую гибкость, чем LTE. Благодаря той же радиоволне, что и 4G, радиосистема 5G может повысить скорость примерно на 30 процентов благодаря более эффективному кодированию. Сумасшедшие гигабитные скорости, о которых вы слышите, заключаются в том, что 5G разработан для использования каналов гораздо большего размера, чем 4G. В то время как большинство каналов 4G имеют частоту 20 МГц, соединенные вместе до 160 МГц одновременно, каналы 5G могут иметь частоту до 100 МГц, при этом Verizon использует до 800 МГц одновременно. Это гораздо более широкое шоссе, но оно также требует больших, чистых блоков радиоволн, чем было доступно для 4G. Вот где приходят более высокие частоты на коротких расстояниях в миллиметровых волнах. В то время как более низкие частоты заняты - 4G, телевизионными станциями, спутниковыми фирмами или военными - было огромное количество практически неиспользуемых более высоких частот, доступных в США, поэтому перевозчики могли бы легко строить широкие дороги для высоких скоростей. Сети 5G должны быть намного умнее, чем предыдущие системы, поскольку они манипулируют намного большим количеством меньших ячеек, которые могут изменять размер и форму.