Contenuto
- Che cos'è il 5G e cosa possiamo aspettarci da esso?
- 5G Non standalone vs standalone
- Cosa significa 5G per i consumatori?
- 5G vs 4G - differenze chiave
- Reti 5G in tutto il mondo
- Implementazione negli Stati Uniti 5G
- L'Europa segue i leader
- Ambiziosa Asia
- Che dire degli smartphone 5G?
- Bande di frequenza 5G
- Relazionato
22 luglio 2019
Che cos'è il 5G e cosa possiamo aspettarci da esso?
Il 5G aumenta notevolmente la quantità di spettro utilizzata per inviare e ricevere dati.
Ecco una ripartizione dei termini chiave della tecnologia 5G che devi conoscere.
- mmWave - frequenza molto alta tra 17 e 100 GHz e larghezza di banda elevata per dati veloci. La maggior parte dei gestori si rivolge all'uso nella gamma 18-24GHz. Tecnologia a corto raggio che verrà utilizzata in aree densamente popolate.
- Sotto-6GHz - funziona con frequenze simili a WiFi tra 3 e 6GHz. Può essere installato in hub a celle piccole per uso interno o stazioni base esterne più potenti per coprire una gamma media molto simile a quella esistente 4G LTE. La maggior parte dello spettro 5G sarà trovato qui.
- Low-band - frequenze molto basse inferiori a 800 MHz. Copre distanze molto lunghe ed è omnidirezionale per fornire una copertura dorsale coperta.
- beamforming - utilizzato nelle stazioni base mmWave e inferiori a 6 GHz per dirigere le forme d'onda verso dispositivi di consumo, come far rimbalzare le onde dagli edifici. Una tecnologia chiave per superare i limiti di portata e direzione delle forme d'onda ad alta frequenza.
- MIMO massiccio - più antenne sulle stazioni base servono contemporaneamente più dispositivi dell'utente finale. Progettato per rendere le reti ad alta frequenza molto più efficienti e può essere combinato con beamforming.
Sebbene molti operatori vorrebbero parlare dei fantasiosi progressi della tecnologia mmWave, le reti 5G saranno in realtà una combinazione di tutto. Le varie tecnologie possono essere pensate in tre livelli, che Huawei spiega chiaramente in molti dei suoi documenti.
Le bande basse che possono essere riproposte da radio e TV compongono lo "strato di copertura" a 2GHz inferiori. Ciò fornisce una copertura interna ampia e profonda e costituisce la spina dorsale della rete. Esiste il "Super Data Layer" costituito da uno spettro ad alta frequenza noto come mmWave che si adatta alle aree che richiedono velocità di trasmissione dei dati estremamente elevate o copertura della popolazione. Quindi il "livello di copertura e capacità" è compreso tra 2 e 6 GHz, il che offre un buon equilibrio tra entrambi.
In breve, il 5G consente ai consumatori di connettersi e sfruttare i vantaggi di questa vasta gamma di spettro per una copertura più rapida e affidabile.
5G Non standalone vs standalone
La chiave per comprendere le differenze tra 5G NSA e SA risiede nel backend della rete. Le prime reti 5G basate sullo standard NSA utilizzano l'infrastruttura LTE 4G esistente per gestire il piano di controllo. Il piano di controllo gestisce il traffico del segnale, gestendo il modo in cui i dispositivi degli utenti si collegano alle stazioni base, controllando gli abbonamenti, ecc. Nel frattempo, il piano dati è quello che tu ed io usiamo effettivamente per inviare e ricevere dati.
In un certo senso, 5G NSA può essere pensato come se avesse solo una pipa dati extra veloce collegata all'infrastruttura LTE 4G esistente. L'adozione della specifica 5G Standalone (SA) vede il passaggio del piano di controllo al Core 5G e segna cambiamenti molto più grandi per il modo in cui le reti operano.
5G Standalone implementa il Core 5G e il piano di controllo.
Oltre a introdurre il piano di controllo su tecnologie radio 5G, Standalone supporta Network Slicing e codifica sottoportante più flessibili.
Network Slicing è una forma di architettura di rete virtuale che consente una maggiore flessibilità per partizionare, condividere e collegare insieme parti della rete di back-end. Ciò consentirà agli operatori di rete di offrire traffico, applicazioni e servizi più flessibili ai propri clienti. Questa idea è vista come la chiave per realizzare idee come veicoli autonomi e città intelligenti.
Le modifiche alle sottoportanti sono un po 'più difficili da spiegare. Le tecnologie incluse in questo includono OFDM scalabile e spaziatura sottoportante, OFDM con finestra, numerologia flessibile e intervalli di tempo di trasmissione scalabili. In parole povere, i frame che trasportano dati possono essere più grandi e più veloci quando è richiesto un throughput più elevato ad alta efficienza. In alternativa, questi frame possono essere ridotti al fine di ottenere una latenza molto più bassa per le applicazioni in tempo reale.
Le prime reti 5G si baseranno sulla specifica non autonoma, prima di grandi cambiamenti con la specifica autonoma completa dopo il 2021.
Lo slicing di rete può già essere fatto con reti 4G, ma il 5G mira a migliorare la gamma di flessibilità e standardizzare il supporto. La specifica 5G Standalone (SA) ancora da finalizzare (3GPP Release 16) divulgherà maggiori dettagli sulle tecnologie di back-end che alimenteranno le reti di nuova generazione.
Leggi il prossimo: Non credete ai corrieri, la rivoluzione del 5G è ancora lontana anni (SA vs NSA)
Cosa significa 5G per i consumatori?
Più importante della domanda "cos'è il 5G", è come influenzerà effettivamente i consumatori. In conclusione, se hai bisogno di velocità, il 5G ti aiuterà ad aprire nuove porte.
Le stazioni radio base 5G IMT-2020 dovranno offrire ai consumatori velocità di download di almeno 20 Gbps e upload di 10 Gbps. Questo si riferisce a un collegamento condiviso, quindi le velocità effettive saranno inferiori. Le specifiche indicano che i singoli utenti dovrebbero vedere una velocità di download minima di 100 Mbps e velocità di upload di 50 Mbps. Alcuni di voi potrebbero essere abbastanza fortunati da vedere già queste velocità sulla propria rete LTE-Advanced, ma questo diventerà un livello di base per tutti i consumatori su reti 5G.
Le stazioni base 5G dovranno coprire gli utenti fissi fino ai veicoli che viaggiano fino a 500 km / h (310 ~ miglia), quindi si spera che la tua connessione dati non si interrompa sul treno in futuro. Le reti di quinta generazione dovrebbero offrire ai consumatori una latenza massima di soli 4 ms. Si parla di una latenza di 1 ms anche per comunicazioni a bassa latenza (URLLC) ultra affidabili. Per fare un confronto, la mia connessione LTE 4G a Londra ha una latenza discutibile di 82 ms, mentre la media degli Stati Uniti è di circa 61 ms.
5G vuole inoltre abilitare la connettività simultanea a migliaia di dispositivi Internet of Things (IoT) a bassa potenza e supportare la connettività da dispositivo a dispositivo (D2D) per connessioni a bassa latenza tra dispositivi vicini.
5G vs 4G - differenze chiave
Rispetto al 4G LTE, le reti 5G saranno sempre più veloci. Le velocità minime dell'utente aumentano da soli 10 Mbps a 100 Mbps, con un aumento di 10 volte. La latenza diminuirà di un importo simile, da 10 ms a solo 1 ms rispetto a LTE-Advanced. Il grande aumento della larghezza di banda significa anche che il 5G sarà in grado di gestire fino a un milione di dispositivi per chilometro quadrato, un altro aumento di 10 volte rispetto a LTE-A, il tutto con un aumento di 10 volte dell'efficienza energetica della rete.
Come spiegato in precedenza, anche la gamma di tecnologie di rete aumenta notevolmente. LTE ha subito molti miglioramenti nel corso degli anni. Dall'introduzione di 256QAM e aggregazione di portatori con LTE-A per supportare un uso più ampio dello spettro senza licenza attraverso LAA, LWA e Multefire con LTE-A Pro. Questo è il motivo per cui la rete 4G di oggi è molto più veloce di quella creata durante il lancio iniziale di tutti quegli anni fa.
Il 5G fa un ulteriore passo avanti, imponendo l'uso di 256QAM e migliorando la tecnologia di aggregazione del vettore per supportare bande portanti più flessibili su spettro senza licenza, frequenze inferiori a 6 GHz e mmWave. L'immagine qui sotto di Arm, risalente al 2016, spiega questa differenza fondamentale in modo piuttosto succinto.
Reti 5G in tutto il mondo
Il mondo si sta preparando per il lancio di 5G, sia operatori di rete che produttori di dispositivi. Come con l'adozione delle reti 4G LTE, il 5G sarà un processo graduale e alcuni paesi lanceranno le loro reti molto prima di altri.
La metà del 2019 è la data da tenere d'occhio, poiché entrambi gli smartphone e le reti 5G saranno disponibili per la prima ondata di consumatori. Tuttavia, non si prevede che la distribuzione aumenterà su una scala più globale fino al 2020 e al 2021. Anche entro il 2023, si prevede che solo il 50% dei consumatori disporrà di uno smartphone 5G e di una connessione di rete.
Implementazione negli Stati Uniti 5G
Gli Stati Uniti sono uno dei primi paesi a sfogliare le proprie reti 5G attraverso una serie di vettori e in una discreta selezione di città nella prima metà del 2019. I vettori statunitensi sono stati alcuni dei maggiori sostenitori della tecnologia delle onde millimetriche. Verizon è stato il primo con il consumatore 5G tramite il suo servizio di accesso wireless fisso, ma Sprint e T-Mobile sono in ritardo con l'implementazione a metà 2019.
Tuttavia, uno dei vettori del paese è già stato sorpreso a giocare in modo veloce con il termine 5G. "5G Evolution" di AT&T non è una rete 5G in alcun senso della parola, è semplicemente un'evoluzione delle reti LTE-Advanced di oggi.
Se desideri tenere il passo con tutti gli ultimi dettagli sulla distribuzione man mano che ciascun corriere statunitense esegue il suo lancio in 5G, controlla i link seguenti.
- T-Mobile 5G
- AT&T 5G
- Sprint 5G
- Verizon 5G
L'Europa segue i leader
L'Europa è in ritardo rispetto agli Stati Uniti e le prime reti 5G del continente non dovrebbero accendersi fino alla fine del 2019 al più presto. Sebbene implementazioni più ampie non siano programmate fino al 2020 o versioni successive.
Il Regno Unito sarà probabilmente il primo con il 5G disponibile nelle principali città. EE ha in programma di lanciare il suo servizio in 16 città quest'anno. Nel frattempo, O2, Vodafone e Three sembrano ancora pronti per una data di lancio del 2020 5G. Nel continente, gli operatori hanno portato avanti alcuni dei loro piani, ma i principali attori Orange, Deutsche Telekom e Telefonica si sono impegnati a rispettare un calendario di lancio per il 2020.
Parte di questo ritardo è che i ministri delle telecomunicazioni europei hanno svelato la loro tabella di marcia 5G per il blocco alla fine del 2017.
L'armonizzazione tecnica tra le bande di spettro non è prevista per l'inizio fino al 2019, con assegnazione a bassa frequenza a 700 MHz prevista per il 2020 e disponibilità prevista anche più tardi nel 2022.
Ambiziosa Asia
Il Giappone e la Corea del Sud hanno condotto test delle infrastrutture durante tutto il ciclo di sviluppo del 5G e saranno presenti con gli Stati Uniti al momento dello spiegamento.
In Corea del Sud, i principali vettori hanno iniziato la loro distribuzione commerciale del 5G nel primo semestre, se non nel primo trimestre del 2019. La Corea del Sud ha colpito 1 milione di abbonati 5G in soli 69 giorni dopo il primo lancio. Un lancio a livello nazionale dovrebbe essere completato entro il 2022. In Giappone, le Olimpiadi del 2020 sono il prossimo obiettivo per prove a onde millimetriche 5G in aree urbane dense e un accordo tra Nokia e NTT DoCoMo vedrà l'inizio dei servizi commerciali entro lo stesso anno.
La Cina sta rapidamente diventando un importante giocatore del 5G, punta ad accelerare oltre i suoi rivali asiatici e competere con gli Stati Uniti per i tempi di schieramento. Il paese ospita importanti società di infrastrutture di telecomunicazione come Huawei e ZTE, che forniranno apparecchiature ai vettori di tutto il mondo. La Cina ha anche investito $ 180 miliardi nelle infrastrutture della terraferma, quattro volte gli investimenti del Giappone. Quest'anno China Mobile sta testando i suoi servizi nelle principali città e prevede un lancio commerciale completo nel 2020.
Che dire degli smartphone 5G?
Al momento non ci sono molti smartphone costruiti per le reti 5G sul mercato. La Moto Mod 5G disponibile per la Moto Z3 di Motorola, probabilmente, conta come la prima. Numerosi produttori di smartphone hanno anche rilasciato i loro primi smartphone 5G in coincidenza con i primi lanci di rete.
Al momento non ci sono chip per processori smartphone con modem 5G integrati al loro interno. Invece, i produttori di telefoni devono accoppiare i processori esistenti con modem 5G esterni, insieme ai moduli di antenna radio richiesti. Quindi non dovremmo aspettarci che i primi telefoni 5G siano più potenti dei loro rivali LTE 4G. In effetti, potrebbero essere necessarie batterie più grandi per far fronte al consumo di energia aggiuntivo di 5G.
Se stai cercando di sceglierne uno, ecco un elenco di smartphone 5G che sono attualmente sul mercato:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Huawei Mate 20 X 5G
- LG V50 ThinQ
- OnePlus 7 Pro 5G
- Oppo Reno 5G
- Xiaomi Mi Mix 3 5G
- ZTE Axon 10 Pro
Naturalmente, molti altri importanti produttori, tra cui HTC, Google e altri, hanno tutti confermato di lavorare con il modem X50 di Qualcomm per i telefoni in arrivo 5G.
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Bande di frequenza 5G
Proprio come con il 4G, reti e smartphone supporteranno diverse bande di frequenza per il trasferimento dei dati. Oltre alle bande LTE esistenti, 5G New Radio ne standardizza alcune nuove per le reti in arrivo. Il 5G è diviso in due gamme, la prima per frequenze comprese tra 400 MHz e 6 GHz. L'intervallo 2 rappresenta le bande mmWave tra 24 e 53 GHz.
Relazionato
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