Какво е 5гр?

5G е (едва) истински

Надпреварата до 5G е включена. И четирите основни американски превозвачи вече имат някаква форма на 5G безжична връзка, въпреки че всичко е ограничено пускане в продажба само в няколко града, като най-вече се използват скъпи телефони, които не поддържат бъдещи 5G мрежи в цялата страна. Ние проследяваме внедряването ежемесечно на нашата страница Race to 5G.

Ранните 5G внедрявания са по-скоро като публичен бета тест, отколкото на краен продукт. AT&T, Verizon и T-Mobile използват технологии, които пътуват само на около 600 фута от клетъчен сайт, което означава, че няма много покритие. И четирите превозвачи чакат ъпгрейди на техните базови станции, които ще подобрят покритието, скоростта и надеждността. В края на тази година или началото на 2020 г. AT&T, Verizon и T-Mobile възнамеряват да пуснат 5G мрежи, които използват съществуващ 4G спектър, който ще има по-ниски скорости, но по-широко покритие.

Тествахме AT&T в Далас и Лас Вегас; Спринт в Далас и Ню Йорк; Verizon в Чикаго и Провиденс; и T-Mobile в Ню Йорк. Всеки месец наблюдаваме по-добра производителност и повече нови устройства. В момента има 5G горещи точки от AT&T, Sprint и Verizon, три модела на 5G телефон от LG и Samsung и допълнителен Moto Mod за телефони Motorola в продажба.

Разхвърлян е. Много е рано. И ако харесвате нова технология, това е много вълнуващо.

5G е инвестиция за следващото десетилетие и в предишните мобилни преходи видяхме повечето големи промени да се случват години след първото съобщение. Вземете например 4G. Първите 4G телефони в САЩ се появиха през 2010 г. Но видовете 4G приложения, които промениха нашия свят, се появиха чак по-късно. Snapchat дойде през 2012 г., а Uber стана широко разпространен през 2013 г. Видео разговорите през LTE мрежи също станаха широко разпространени в САЩ около 2013 г.

Така че следвайки този план, докато в момента получаваме малко 5G, трябва да очаквате големите 5G приложения да се появят около 2021 или 2022 г. Дотогава нещата ще бъдат объркващи като безжични превозвачи жокей за клиентите и mindshare, 5G означава клетъчна безжична система от пето поколение и първоначалните стандарти за нея бяха определени в края на 2017 г. Но стандартът не означава, че всички 5G ще работят еднакво - или че дори знаем какви приложения ще позволят 5G. Ще има бавно, но отзивчиво 5G, и бърз 5G с ограничено покритие. Нека ви свалим 5G заешката дупка, за да ви представим какъв ще бъде предстоящият 5G свят.

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

На първо място, ако чувате за 5G Wi-Fi или 5G E телефони на AT&T, те не са 5G клетъчни. Ето пълен обяснител за 5G срещу 5G E срещу 5GHz: Каква е разликата?

И ако чувате, че 5G означава кули с милиметрова вълна на всеки лампа, това не е вярно. Ето защо някои американски превозвачи избират да го внедрят в момента, но това не е необходима или необходима форма на 5G. (Спринт например прави 5G съвсем различно, както ще обясня по-долу.)

G в този 5G означава, че е поколение безжична технология. Въпреки че повечето поколения технически са дефинирани от скоростите на предаване на данни, всяко от тях също е белязано от прекъсване на методите за кодиране или „въздушни интерфейси“, които го правят несъвместим с предишното поколение.

1G беше аналогов клетъчен. 2G технологии, като CDMA, GSM и TDMA, бяха първото поколение цифрови клетъчни технологии. 3G технологии, като EVDO, HSPA и UMTS, донесоха скорост от 200kbps до няколко мегабита в секунда. 4G технологии, като WiMAX и LTE, бяха следващият несъвместим скок напред и сега те мащабират до стотици мегабити и дори гигабитни скорости.

5G внася три нови аспекта в таблицата: по-голяма скорост (за придвижване на повече данни), по-ниска латентност (за по-отзивчивост) и възможност за свързване на много повече устройства наведнъж (за сензори и интелигентни устройства).

Действителната 5G радио система, известна като 5G-NR, не е съвместима с 4G. Но всички 5G устройства в САЩ, за начало, ще се нуждаят от 4G, защото ще се облегнат на него, за да направят първоначални връзки, преди да търгуват до 5G, където е достъпно. Това е технически известно като "не самостоятелна" или NSA мрежа. По-късно нашите 5G мрежи ще станат „самостоятелни“ или SA, без да се изисква 4G покритие за работа. Но това са няколко години.

4G ще продължи да се подобрява и с времето. Моделът Qualcomm X24, който е вграден в повечето флагмански телефони на Android през 2019 г., поддържа 4G скорост до 2Gbps. Истинските предимства на 5G ще дойдат в огромния капацитет и ниската латентност, извън нивата, които 4G технологиите могат да постигнат.

Тази симбиоза между 4G и 5G доведе до AT&T да придобие малко свръххуазиастика относно своята 4G мрежа. Носителят започна да нарича своята 4G мрежа „5G Evolution“, защото вижда подобряването на 4G като основна стъпка към 5G. Правилно е, разбира се. Но фразирането е предназначено да обърка по-слабо информираните потребители да мислят, че 5G Evolution е 5G, когато не е така.

Каква е честотата?

Вероятно най-горещите и объркващи дебати около 5G имат общо с какви честоти работи. 5G работи основно в два вида въздушни вълни: под и над 6GHz.

Нискочестотните 5G мрежи, които използват съществуващи клетъчни и Wi-Fi ленти, се възползват от по-гъвкаво кодиране и по-големи размери на каналите, за да постигнат скорост от 25 до 50 процента по-добра от LTE, според презентация на T-Mobile exec Кари Куопамаки. Тези мрежи могат да покрият същите разстояния като съществуващите клетъчни мрежи и като цяло няма да се нуждаят от допълнителни клетъчни сайтове. Спринт например настройва всички свои нови 4G сайтове за клетки като готови за 5G и той просто ще завърти превключвателя, когато останалата част от мрежата му е подготвена.

Селските мрежи вероятно ще останат с нискочестотен 5G, тъй като нискочестотните ленти имат голям диапазон от кулите.

За да получат свръхвисоки, много гигабитни скорости, превозвачите първо се обръщат към по-нови, много по-високи честоти, известни като милиметрова вълна. Надолу в съществуващите клетъчни ленти са достъпни само сравнително тесни канали, тъй като този спектър е толкова натоварен и използван. Но при 28GHz и 39GHz, са налични големи широки спектри за създаване на големи канали за много високи скорости.

Тези ленти са били използвани и преди за ремонтиране, свързване на базови станции с отдалечени интернет връзки. Но те не са били използвани за потребителски устройства преди, тъй като ръчната мощност за обработка и миниатюризираните антени не бяха налични. Милиметровите вълни също отпадат по-бързо с разстояние, отколкото сигналите с по-ниска честота, а огромното количество данни, което прехвърлят, ще изисква повече връзки към стационарен интернет. Така че клетъчните доставчици ще трябва да използват много по-малки базови станции с по-ниска мощност (обикновено извеждат 2-10 вата), а не по-малко, по-мощни макроклетки (които извеждат 20-40 вата), за да предлагат мултигигабитни скорости, които се използват с милиметри вълнови мрежи обещавам.

За щастие за тях, превозвачите вече са инсталирали онези „малки клетки“ в много големи градове, за да увеличат капацитета през ерата 4G. (От прозореца на офиса ми в Ню Йорк виждам няколко малки сайтове за клетки.) В тези градове те просто трябва да закрепят допълнително радио към съществуващия сайт, за да го направят 5G. На друго място обаче се води борба, където превозвачите имат проблеми с убеждаването на градовете да им позволят да добавят малки килии в крайградските квартали. Това е подобно на предишните борби за въвеждане на клетъчна услуга въобще в много от тези градове. За това, което си струва, малките клетки са склонни да са много по-малко мощни от макроелементите, използвани за 2G чрез 4G клетъчни системи: 2-20 вата в сравнение с 20-40 вата за макроелементи.

Трети набор от въздушни вълни се използва в чужбина, което може да е сладко място: mid-band. Тези честоти, вариращи от 3, 5GHz до 7GHz, са малко над текущите клетъчни ленти, но имат количества спектър (и скорости), които започват да приличат на милиметрова вълна. САЩ изостават от други страни в средночестотния спектър, защото тук, в момента, той се използва от мишмаш от организации, включително спътникови компании и ВМС, но има някои усилия за освобождаването му.

Средночестотните мрежи няма да изискват толкова много сайтове от клетки, колкото милиметрова вълна, въпреки че те все още са доста плътни; вероятно всяка трета до половин миля.

Как работи 5G

Подобно на другите клетъчни мрежи, 5G мрежите използват система от клетъчни сайтове, които разделят територията им на сектори и изпращат кодирани данни чрез радиовълни. Всеки клетъчен сайт трябва да бъде свързан към мрежов гръбнак, независимо дали чрез жична или безжична връзка за връщане.

5G мрежите използват тип кодиране, наречено OFDM, което е подобно на кодирането, което 4G LTE използва. Въздушният интерфейс е проектиран за много по-ниска латентност и по-голяма гъвкавост от LTE.

Със същите въздушни вълни като 4G, 5G радио системата може да постигне около 30 процента по-добри скорости благодарение на по-ефективно кодиране. Лудите гигабитни скорости, за които чувате, са защото 5G е проектиран да използва много по-големи канали, отколкото 4G. Докато повечето 4G канали са 20MHz, свързани заедно в до 160MHz наведнъж, 5G каналите могат да бъдат до 100MHz, като Verizon използва до 800MHz наведнъж. Това е много по-широка магистрала, но също така изисква по-големи, ясни блокове въздушни вълни, отколкото бяха налични за 4G.

Именно там идват по-високите честоти на милиметрови вълни на къси разстояния. Докато по-ниските честоти са заети - от 4G, от телевизионни станции, от сателитни фирми или от войската - имаше огромно количество по същество неизползвани по-високи честоти, налични в САЩ, така че превозвачите лесно могат да построят широки пътища за високи скорости.

Други държави, като Канада и европейски страни, се съсредоточават първо върху средночестотните честоти, малко по-високи от съществуващите 4G системи, но в САЩ тези честоти се използват от спътникови компании и военни.

5G мрежите трябва да са много по-интелигентни от предишните системи, тъй като те жонглират много повече, по-малки клетки, които могат да променят размера и формата си. Но дори и със съществуващите макро клетки Qualcomm твърди, че 5G ще може да увеличи капацитета си четири пъти спрямо сегашните системи чрез използване на по-широки честотни ленти и усъвършенствани антенни технологии.

Целта е да има на разположение далеч по-високи скорости и далеч по-голям капацитет на сектор, при далеч по-ниска закъснение от 4G. Въпросните органи по стандартизация се стремят към скорости 20Gbps и закъснение от 1ms, след което започват да се случват много интересни неща.

Различните превозвачи обещаха 5G внедряване в градове в страната. Тази карта показва някои от обявените места.

Кой пуска 5G кога?

Можете да видите всички актуални 5G изстрелвания на града на нашите състезателни карти 5G.

AT&T стартира 5G в 12 града на 21 декември 2018 г. с един мобилен интернет точка, Netgear Nighthawk 5G. Той също така продава Samsung Galaxy S10 5G и планира да продаде Note 10+ 5G. Той повиши броя на градовете си до 19 през април. Изглежда, че AT&T дава само няколко горещи точки на град и обхваща няколко квартала във всеки град. Само избрани, одобрени бизнес клиенти могат да се регистрират за услугата му. Компанията наистина изглежда иска да изчака, докато 5G стане по-широко разпространена, за да се опита да я продаде на потребителите.

AT&T използва 39GHz спектър за първоначалното му пускане, последвано от около 28GHz, а след това нисколентов, предишен 3G спектър, до края на тази година.

Спринт стартира 5G в четири града в края на май, добавяйки Чикаго през юли, а Лос Анджелис, Ню Йорк, Финикс и Вашингтон през август. Тъй като използва средна лента, тя има много по-широко покритие в градовете си, отколкото другите превозвачи, поне засега. По-нататъшните стартирания изглежда са подтикнати от продължаващата драма на Sprint около потенциалното му сливане с T-Mobile. Превозвачът продава гореща точка HTC Hub, както и телефоните LG V50, OnePlus 7 Pro 5G и Samsung Galaxy S10 5G.

Понастоящем Verizon има ограничени мобилни 5G препродажби в девет града и ограничено предлагане на домашен интернет в четири. Той продава 5G добавка, която е подходяща за телефони Moto Z2 Force, Z3 и Z4, както и за телефоните LG V50, Samsung Galaxy S10 5G и Galaxy Note 10+ 5G, както и горещата точка на Inseego M1000.

5G услугите на Verizon струват $ 10 повече от неограничените 4G планове (въпреки че досега се отказваха), за наистина неограничени 5G данни без деприоритизация. Превозвачът използва предимно 28GHz спектър.

През юни T-Mobile стартира 5G мрежа с милиметрова вълна в шест града с телефона Galaxy S10 5G. Това включва изненадващо изчерпателно покритие в Манхатън и битове и боби в други градове. За разлика от AT&T и Verizon, той предлага карти за покритие. Компанията твърди, че ще пусне национална 5G мрежа, използвайки своя 600Mhz нисколентов спектър по-късно тази година, но точно както със Sprint, голяма част от стратегията й е обвързана с това дали сливането преминава или не. Тази нисколентова мрежа, но не и милиметровата вълна, ще бъде поддържана от предстоящия Galaxy Note10 + 5G.

Скоростта на безжичната мрежа е обвързана с това колко спектър можете да използвате за нея. Тъй като T-Mobile използва само средно 31MHz от спектър при 600MHz за разлика от стотиците MHz, които милиметровите вълни ще използват, неговата нисколентова 5G мрежа ще бъде малко по-бърза от 4G, но не и няколко гигабита бързи. Все ще има ниското латентност и много аспекти на връзката на 5G, което го прави използваем например за игри, автомобили със самостоятелно управление и умни градове. В градовете мрежата от милиметрова вълна ще бъде супер бърза.

"Ще видим ли как средните скорости започват да се увеличават с десетки мегабити в секунда? Със сигурност", заяви Tville Mobile CTO Невил Рей. „Бихме искали да видим средната скорост утроена или да се премести на 100Mbps, но това е пътуване, което ще отнеме време в индустрията.“

Кои 5G телефони излизат?

Първият кръг от 5G телефони поддържа само някои от 5G системите, които се използват в САЩ - а различни модели поддържат различни ленти! Така че, ако искате пълната 5G комбинация от покритие и скорост, ще трябва да седнете до вероятно следващата пролет, когато излязат първите изцяло банкови 5G телефони.

В момента Samsung Galaxy S10 5G и Note 10+ 5G (на всичките четири носача), LG V50 (на Sprint и Verizon) и Moto Mod за Moto Z3 и Z4 (на Verizon) са всичко, което е там в момента., Повечето от тези телефони се фокусират върху диапазоните с по-висока скорост на къси разстояния. Забележка 10+ 5G за AT&T и T-Mobile ще работи на широколентовия обхват с ниска скорост, но не и на високоскоростната лента с висока скорост. Досадно объркващо. Ето диаграма на Venn:

Много други компании, включително Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo и Xiaomi, правят 5G телефони през 2019 г. Но нито един от тези телефони не изглежда да е предназначен за САЩ и нито един от тях няма да е съвместим с американските мрежи. Там е голям свят.

Смятаме, че през 2020 г. ще има 5G iPhone, но не и преди.

Какво представлява 5G?

Повечето от реалните 5G демонстрации, които видяхме, просто включват хора, които изтеглят Netflix много бързо на своите телефони. Този вид употреба е само залог на маса, само за да се изгради мрежите, така че по-интересни приложения могат да се развият в бъдеще.

5G домашният интернет показва едно основно предимство пред 4G: огромен капацитет. Превозвачите не могат да предложат 4G домашен интернет на конкурентни цени, защото просто няма достатъчно капацитет на 4G мобилни сайтове за 190 GB месечно използване, което повечето домове очакват сега. Това наистина би могло да увеличи конкуренцията за домашен интернет в САЩ, където според доклад на FCC от 2016 г. 51 процента от американците имат само една опция за 25Mbps или по-висока домашна интернет услуга. От своя страна Verizon казва, че 5G услугата му ще бъде наистина неограничена.

5G домашният интернет също е много по-лесен за внедряване на превозвачите, отколкото оптичните линии от къща на къща. Вместо да разкопават всяка улица, превозвачите просто трябва да инсталират оптични влакна на клетъчен сайт на всеки няколко блока и след това да дават на клиентите безжични модеми. Главният служител на мрежата на Verizon Ники Палмър заяви, че услугата за домашен интернет в крайна сметка ще бъде предлагана навсякъде, където Verizon има 5G безжична връзка, което ще му осигури много по-широко покритие, отколкото оптичната фиос услуга на оператора.

На екскурзия до Оулу, Финландия, където има 5G център за развитие, присъствахме на 5G хакатон. Най-добрите идеи включваха услуга за стрийминг на игри; начин за рехабилитация на инсулт чрез VR; умни превръзки, които проследяват изцелението ви; и начин родителите да взаимодействат с бебета, които са останали в инкубатори. Всички тези идеи се нуждаят или от високата честотна лента, ниската латентност или аспектите с ниска мощност с ниска цена на 5G.

Миналата година изследвахме стартиращите 5G, които Verizon подхранват в Ню Йорк. В лабораторията Open Innovation на оператора видяхме камери за безжично наблюдение с висока разделителна способност, стрийминг на игри и физическа терапия на виртуална реалност.

Нашият колумнист Майкъл Милър смята, че 5G ще бъде най-важно за промишлени цели, като автоматизиране на морски пристанища и промишлени роботи.

Автомобилите без шофьор може да се нуждаят от 5G, за да започнат действително, обяснява нашия редактор Оливър Рист. Първото поколение автомобили без шофьори ще бъде самостоятелно, но бъдещите поколения ще взаимодействат с други автомобили и интелигентни пътища, за да подобрят безопасността и да управляват трафика. По принцип всичко по пътя ще говори с всичко останало.

За целта ви трябват изключително ниски латентности. Докато всички автомобили обменят много малки пакети информация, те трябва да направят това почти незабавно. Именно там идва латентността на 5G под една милисекунда играят, когато пакет данни стреля директно между двама автомобили, или отскача от кола в малка килия на лампа за стопанство към друга кола. (Една светлина-милисекунда е около 186 мили, така че по-голямата част от тази закъснение от 1 мс все още е време за обработка.)

• Какво ще направи 5G за селските райони? Какво ще направи 5G за селските райони?
• Race to 5G: August 2019 Update Race to 5G: August 2019 Update
• Предварително стартиране на спринт 5G в Ню Йорк печели покритие, се нуждае от скорост Предварително стартиране спринт 5G в Ню Йорк набира покритие, нужда от скорост
• T-Mobile сигнали, че по-евтини 5G телефони идват T-Mobile сигнали, че по-евтини 5G телефони

Друг аспект на 5G е, че той ще свързва много повече устройства. В момента 4G модулите са скъпи, консумират енергия и изискват сложни планове за обслужване, така че голяма част от Интернет на нещата е заседнала с Wi-Fi и други домашни технологии за потребителите или 2G за бизнеса. 5G ще приема малки, евтини устройства с ниска мощност, така че ще свързва много по-малки обекти и различни видове околни сензори към интернет.

Ами телефоните? Най-голямата промяна, която може да донесе 5G, е във виртуалната и разширена реалност. Тъй като телефоните се превръщат в устройства, предназначени да се използват с VR слушалки, много ниската латентност и постоянните скорости от 5G ще ви осигурят разширен интернет, ако и когато искате. Малките клетъчни аспекти на 5G могат също да помогнат за вграденото покритие, тъй като насърчава всеки домашен рутер да стане клетъчен сайт.

Очакваме с нетърпение да тестваме първите реализации на 5G, когато те стават на живо. Продължаваме да следим всички планове, тествайки ги град по град, на нашата страница Race to 5G.