Inhalt

• Was ist 5G und was können wir davon erwarten?
• 5G Nicht eigenständig vs eigenständig
• Was bedeutet 5G für Verbraucher?
• 5G vs 4G - Hauptunterschiede
• 5G-Netzwerke auf der ganzen Welt
• US-5G-Rollout
• Europa folgt den Führern
• Ehrgeiziges Asien
• Was ist mit 5G-Smartphones?
• 5G Frequenzbänder
• verbunden

22. Juli 2019

22. Juli 2019

Was ist 5G und was können wir davon erwarten?

5G erhöht den Umfang des zum Senden und Empfangen von Daten verwendeten Spektrums erheblich.

Hier finden Sie eine Aufschlüsselung der wichtigsten Begriffe der 5G-Technologie, die Sie kennen müssen.

• mmWave - Sehr hohe Frequenz zwischen 17 und 100 GHz und hohe Bandbreite für schnelle Daten. Die meisten Netzbetreiber zielen auf den Einsatz im Bereich von 18 bis 24 GHz ab. Technologie mit relativ kurzer Reichweite, die in dicht besiedelten Gebieten eingesetzt wird.
• Unter 6 GHz - arbeitet in wlanähnlichen Frequenzen zwischen 3 und 6 GHz. Kann in kleinen Hubs für den Innenbereich oder in leistungsstärkeren Basisstationen für den Außenbereich eingesetzt werden, um eine mittlere Reichweite zu erzielen, ähnlich wie bei vorhandenem 4G LTE. Das meiste 5G-Spektrum finden Sie hier.
• Low-Band - sehr niedrige Frequenzen unter 800MHz. Überbrückt sehr große Entfernungen und ist omnidirektional, um eine umfassende Backbone-Abdeckung zu gewährleisten.
• Beamforming - Wird in mmWave- und Sub-6-GHz-Basisstationen verwendet, um Wellenformen auf Verbrauchergeräte zu lenken, z. B. um Wellen von Gebäuden abzuprallen. Eine Schlüsseltechnologie zur Überwindung der Entfernungs- und Richtungsbeschränkungen von Hochfrequenzwellenformen.
• Massiver MIMO - Mehrere Antennen an Basisstationen versorgen mehrere Endbenutzergeräte gleichzeitig. Entwickelt, um Hochfrequenznetze viel effizienter zu machen und kann mit Beamforming kombiniert werden.

Obwohl viele Netzbetreiber gern über ausgefallene Fortschritte in der mmWave-Technologie sprechen, werden 5G-Netze tatsächlich eine Kombination aus allem sein. Die verschiedenen Technologien lassen sich in drei Ebenen einordnen, die Huawei in vielen seiner Artikel ausführlich erläutert.

Niedrige Bänder, die aus Radio und Fernsehen weiterverwendet werden können, bilden die „Deckungsschicht“ bei weniger als 2 GHz. Dies bietet eine flächendeckende und tiefe Abdeckung in Innenräumen und bildet das Rückgrat des Netzwerks. Es gibt den „Super Data Layer“, der aus dem als mmWave bekannten Hochfrequenzspektrum besteht und für Gebiete geeignet ist, in denen extrem hohe Datenraten oder Bevölkerungsabdeckung erforderlich sind. Dann liegt der „Coverage and Capacity Layer“ zwischen 2 und 6 GHz, was eine gute Balance zwischen beiden bietet.

Kurz gesagt, mit 5G können Verbraucher die Vorteile dieses breiten Spektrums nutzen, um eine schnellere und zuverlässigere Abdeckung zu erzielen.

5G Nicht eigenständig vs eigenständig

Der Schlüssel zum Verständnis der Unterschiede zwischen 5G NSA und SA liegt im Netzwerk-Backend. Die ersten 5G-Netze, die auf dem NSA-Standard basieren, verwenden die vorhandene 4G-LTE-Infrastruktur, um die Steuerungsebene zu handhaben. Die Steuerebene verwaltet den Signalverkehr, verwaltet, wie Benutzergeräte mit Basisstationen verbunden sind, prüft Abonnements usw. In der Zwischenzeit verwenden Sie und ich die Datenebene, um Daten zu senden und zu empfangen.

In gewisser Hinsicht kann man sich 5G NSA als eine besonders schnelle Datenleitung vorstellen, die an die vorhandene 4G LTE-Infrastruktur angeschlossen ist. Mit der Einführung der 5G Standalone (SA) -Spezifikation wird die Steuerungsebene auf den 5G Core umgestellt und die Funktionsweise von Netzwerken wird erheblich erweitert.

5G Standalone implementiert die 5G Core- und Control-Ebene.

Neben der Einführung der Control Plane over 5G-Funktechnologie unterstützt Standalone flexibleres Network Slicing und Subcarrier-Codierung.

Network Slicing ist eine Form der virtuellen Netzwerkarchitektur, die eine größere Flexibilität beim Partitionieren, Freigeben und Verknüpfen von Teilen des Back-End-Netzwerks ermöglicht. Dadurch können Netzbetreiber ihren Kunden flexibleren Verkehr, Anwendungen und Dienste anbieten. Diese Idee wird als Schlüssel zur Realisierung von Ideen wie autonomen Fahrzeugen und intelligenten Städten angesehen.

Die Änderungen an den Unterträgern sind etwas schwerer zu erklären. Dazu gehören skalierbare OFDM- und Sub-Carrier-Abstände, OFDM-Fenster, flexible Numerologie und skalierbare Übertragungszeitintervalle. Einfach ausgedrückt können Datenübertragungsblöcke größer und schneller sein, wenn ein höherer Durchsatz bei hoher Effizienz erforderlich ist. Alternativ können diese Frames verkleinert werden, um eine wesentlich geringere Latenz für Echtzeitanwendungen zu erreichen.

Die ersten 5G-Netze werden auf der nicht eigenständigen Spezifikation basieren, bevor größere Änderungen mit der vollständigen eigenständigen Spezifikation nach 2021 vorgenommen werden.

Network Slicing kann bereits mit 4G-Netzwerken durchgeführt werden, aber 5G zielt darauf ab, die Flexibilität zu verbessern und den Support zu standardisieren. Die noch zu finalisierende 5G Standalone (SA) -Spezifikation (3GPP Release 16) wird detailliertere Informationen zu den Back-End-Technologien enthalten, die die Netze der nächsten Generation unterstützen werden.

Lesen Sie weiter: Glauben Sie den Carriern nicht, die 5G-Revolution ist noch Jahre entfernt (SA vs NSA)

Was bedeutet 5G für Verbraucher?

Wichtiger als die Frage „Was ist 5G?“ Ist, wie sich dies tatsächlich auf die Verbraucher auswirkt. Fazit: Wenn Sie Geschwindigkeit brauchen, hilft Ihnen 5G dabei, neue Türen zu öffnen.

IMT-2020 5G-Funkbasisstationen müssen mindestens 20 Gbit / s Download- und 10 Gbit / s Upload-Geschwindigkeit für Verbraucher bieten. Dies bezieht sich auf einen gemeinsam genutzten Link, sodass die tatsächlichen Geschwindigkeiten niedriger sind. Die Spezifikation besagt, dass einzelne Benutzer eine minimale Download-Geschwindigkeit von 100 Mbit / s und Upload-Geschwindigkeiten von 50 Mbit / s erreichen sollten. Einige von Ihnen haben möglicherweise das Glück, diese Geschwindigkeiten bereits in Ihrem LTE-Advanced-Netzwerk zu sehen, aber dies wird für alle Verbraucher in 5G-Netzwerken zu einer Basisstufe.

5G-Basisstationen müssen stationäre Benutzer bis hin zu Fahrzeugen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 km / h abdecken, damit Ihre Datenverbindung in Zukunft hoffentlich nicht im Zug unterbrochen wird. Netze der fünften Generation sollten den Verbrauchern eine maximale Latenz von nur 4 ms bieten. Es wird auch eine Latenz von 1 ms für äußerst zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz (URLLC) erwähnt. Zum Vergleich: Meine 4G-LTE-Verbindung in London hat eine fragwürdige Latenz von 82 ms, während der US-Durchschnitt bei 61 ms liegt.

5G möchte außerdem die gleichzeitige Konnektivität mit Tausenden von IoT-Geräten (Low Power Internet of Things) ermöglichen und die Konnektivität von Gerät zu Gerät (D2D) für Verbindungen zwischen benachbarten Geräten mit geringer Latenz unterstützen.

5G vs 4G - Hauptunterschiede

Im Vergleich zu 4G LTE werden 5G-Netze durchgehend schneller sein. Die minimale Benutzergeschwindigkeit steigt von nur 10 Mbit / s auf 100 Mbit / s, was einer 10-fachen Steigerung entspricht. Die Latenz ist auf einen ähnlichen Wert eingestellt, von 10 ms auf nur 1 ms im Vergleich zu LTE-Advanced. Die große Zunahme der Bandbreite bedeutet auch, dass 5G bis zu einer Million Geräte pro Quadratkilometer verarbeiten kann, eine weitere 10-fache Steigerung gegenüber LTE-A, und dies alles mit einer 10-fachen Steigerung der Energieeffizienz des Netzwerks.

Wie bereits erwähnt, nimmt auch das Spektrum der Netzwerktechnologien stark zu. LTE hat im Laufe der Jahre viele Verbesserungen erfahren. Von der Einführung von 256QAM und Carrier Aggregation mit LTE-A bis zur Unterstützung einer breiteren Nutzung des nicht lizenzierten Spektrums durch LAA, LWA und Multefire mit LTE-A Pro. Aus diesem Grund ist das heutige 4G-Netzwerk viel schneller als das, das vor all den Jahren beim ersten Rollout aufgebaut wurde.

5G geht noch einen Schritt weiter und schreibt die Verwendung von 256QAM und die Verbesserung der Carrier-Aggregation-Technologie vor, um flexiblere Carrier-Bänder über nicht lizenziertes Spektrum, Frequenzen unter 6 GHz und mmWave zu unterstützen. Das Bild unten von Arm aus dem Jahr 2016 erklärt diesen Hauptunterschied ziemlich prägnant.

5G-Netzwerke auf der ganzen Welt

Die Welt bereitet sich auf die Einführung von 5G vor, sowohl für Netzbetreiber als auch für Gerätehersteller. Wie bei der Einführung von 4G-LTE-Netzen wird 5G ein abgestufter Prozess sein, und einige Länder werden ihre Netze weit vor anderen Ländern einrichten.

Mitte 2019 ist der Termin, den man im Auge behalten sollte, da sowohl 5G-Smartphones als auch Netze für die erste Welle von Verbrauchern verfügbar sein werden. Es wird jedoch nicht erwartet, dass die Bereitstellung bis 2020 und 2021 globaler wird. Selbst bis 2023 werden voraussichtlich nur 50 Prozent der Verbraucher über ein 5G-Smartphone und eine Netzwerkverbindung verfügen.

US-5G-Rollout

Die USA sind eines der ersten Länder, die ihre 5G-Netze in der ersten Hälfte des Jahres 2019 über eine Reihe von Carriern und in einer angemessenen Auswahl von Städten übertragen haben. Die US-amerikanischen Carrier waren einige der größten Befürworter der Millimeterwellen-Technologie. Verizon war das erste Unternehmen, das 5G über seinen festen WLAN-Zugang anbot. Sprint und T-Mobile folgten jedoch mit Rollouts Mitte 2019 knapp dahinter.

Eine der Fluggesellschaften des Landes ist jedoch bereits damit erwischt worden, mit der 5G-Amtszeit schnell und locker zu spielen. AT & Ts "5G Evolution" ist kein 5G-Netzwerk im wahrsten Sinne des Wortes, sondern lediglich eine Weiterentwicklung der heutigen LTE-Advanced-Netzwerke.

Wenn Sie über alle Details zur Bereitstellung auf dem Laufenden bleiben möchten, während jeder US-amerikanische Mobilfunkanbieter sein 5G-Rollout durchführt, lesen Sie die folgenden Links.

• T-Mobile 5G
• AT & T 5G
• Sprint 5G
• Verizon 5G

Europa folgt den Führern

Europa liegt hinter den USA zurück, und die ersten 5G-Netze des Kontinents werden voraussichtlich frühestens Ende 2019 eingeschaltet. Obwohl weitere Bereitstellungen nicht vor 2020 oder später geplant sind.

Großbritannien ist wahrscheinlich das erste Land mit 5G, das in größeren Städten erhältlich ist. EE plant, seinen Dienst in diesem Jahr in 16 Städten zu starten. Unterdessen stehen O2, Vodafone und Three weiterhin vor dem Starttermin für 2020 5G. Auf dem Kontinent haben die Betreiber einige ihrer Pläne vorgestellt, aber die großen Akteure Orange, Deutsche Telekom und Telefonica haben sich nur zu einem Zeitrahmen für die Einführung bis 2020 verpflichtet.

Ein Teil dieser Verzögerung ist, dass die europäischen Telekommunikationsminister erst Ende 2017 ihre 5G-Roadmap für den Block veröffentlicht haben.

Die technische Harmonisierung über die Frequenzbänder hinweg soll erst 2019 beginnen. Die Niederfrequenzzuweisung auf 700 MHz ist für 2020 geplant und die Verfügbarkeit wird für 2022 erwartet.

Ehrgeiziges Asien

Japan und Südkorea haben während des gesamten 5G-Entwicklungszyklus Infrastrukturtests durchgeführt und werden bei ihrem Einsatz genau dort oben in den USA sein.

In Südkorea begannen große Carrier im ersten Halbjahr, wenn nicht sogar im ersten Quartal 2019, mit der kommerziellen Bereitstellung von 5G. In Südkorea wurden innerhalb von nur 69 Tagen nach dem ersten Start 1 Million 5G-Kunden erreicht. Ein landesweiter Rollout soll bis 2022 abgeschlossen sein. In Japan sind die Olympischen Spiele 2020 das nächste Ziel für Versuche mit 5G-Millimeterwellen in Ballungsräumen. Eine Vereinbarung zwischen Nokia und NTT DoCoMo sieht den Beginn der kommerziellen Dienste im Laufe dieses Jahres vor.

China entwickelt sich schnell zu einem wichtigen 5G-Spieler, der seine asiatischen Konkurrenten hinter sich lassen und mit den USA um die Einsatzzeit konkurrieren kann. Das Land beheimatet große Telekommunikationsinfrastrukturunternehmen wie Huawei und ZTE, die Carrier auf der ganzen Welt mit Ausrüstung beliefern werden. China hat außerdem 180 Milliarden US-Dollar in die Festlandinfrastruktur investiert, das Vierfache von Japans Investitionen. China Mobile testet seine Dienste in diesem Jahr in Großstädten und plant eine vollständige Markteinführung im Jahr 2020.

Was ist mit 5G-Smartphones?

Derzeit sind nicht viele Smartphones für 5G-Netze auf dem Markt. Der 5G Moto Mod, der für das Motorola Moto Z3 erhältlich ist, gilt wohl als der erste. Eine Reihe von Smartphoneherstellern hat auch ihre ersten 5G-Smartphones für den frühen Start des Netzwerks herausgebracht.

Derzeit gibt es keine Smartphone-Prozessorchips mit integrierten 5G-Modems. Stattdessen müssen Telefonhersteller vorhandene Prozessoren mit externen 5G-Modems und den erforderlichen Funkantennenmodulen koppeln. Wir sollten also nicht erwarten, dass die ersten 5G-Telefone leistungsstärker sind als ihre 4G-LTE-Konkurrenten. Tatsächlich benötigen sie möglicherweise größere Batterien, um den zusätzlichen Stromverbrauch von 5 G zu bewältigen.

Wenn Sie sich eines aussuchen, finden Sie hier eine Liste von 5G-Smartphones, die derzeit auf dem Markt sind:

• 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

Natürlich wird bestätigt, dass eine Reihe anderer großer Hersteller, darunter HTC, Google und andere, mit dem X50-Modem von Qualcomm für künftige 5G-Telefone arbeiten.

• Alles, was Sie über jedes bisher bestätigte 5G-Telefon wissen müssen
• Warum es in SoCs der nächsten Generation keine 5G-Modems gibt

5G Frequenzbänder

Wie bei 4G unterstützen Netzwerke und Smartphones unterschiedliche Frequenzbänder für die Datenübertragung. Zusätzlich zu den bestehenden LTE-Bändern standardisiert 5G New Radio eine Reihe neuer Bänder für kommende Netze. 5G ist in zwei Bereiche unterteilt, der erste für Frequenzen zwischen 400 MHz und 6 GHz. Bereich 2 berücksichtigt mmWave-Bänder zwischen 24 und 53 GHz.

verbunden

• 5G wird Ihr Gehirn nicht in die Mikrowelle geben
• 5G-Hype kommt. Fallen Sie nicht darauf herein.
• 5G: Wann wird Ihr Smartphone es bekommen?
• 5G vs Gigabit LTE: Die Unterschiede erklärt
• Die ersten 5G-Antennen von Qualcomm sind da
• Samsung kündigt das erste 5G-Modem mit mehreren Modi an, aber wann werden die Telefone davon betroffen sein?