Inhaltsverzeichnis:
- 5G ist (kaum) real
- 1G, 2G, 3G, 4G, 5G
- Was ist die Frequenz?
- Wie funktioniert 5G?
- Wer startet 5G wann?
- Welche 5G-Telefone kommen heraus?
- Wofür ist 5G?
Video: #kurzerklärt: Was ist 5G? (November 2024)
5G ist (kaum) real
Das Rennen um 5G ist eröffnet. Alle vier großen US-amerikanischen Mobilfunkanbieter verfügen jetzt über eine Form von 5G-Mobilfunk, obwohl die Einführung nur in wenigen Städten eingeschränkt ist. Meist werden teure Telefone verwendet, die künftige landesweite 5G-Netze nicht unterstützen. Wir verfolgen die Rollouts monatlich auf unserer Race to 5G-Seite.
Die frühen 5G-Rollouts ähneln eher einem öffentlichen Betatest als einem Endprodukt. AT & T, Verizon und T-Mobile verwenden alle Technologien, die sich nur etwa 200 Meter von einem Mobilfunkstandort entfernt befinden, was bedeutet, dass nur eine geringe Abdeckung besteht. Alle vier Carrier warten auf Upgrades ihrer Basisstationen, die die Abdeckung, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit verbessern. Gegen Ende dieses Jahres oder zu Beginn des Jahres 2020 planen AT & T, Verizon und T-Mobile die Einführung von 5G-Netzen, die das vorhandene 4G-Spektrum nutzen und langsamere Geschwindigkeiten, aber eine breitere Abdeckung bieten.
Wir haben AT & T in Dallas und Las Vegas getestet. Sprint in Dallas und New York; Verizon in Chicago und in der Vorsehung; und T-Mobile in New York. Jeden Monat haben wir eine bessere Leistung und mehr neue Geräte gesehen. Momentan gibt es 5G-Hotspots von AT & T, Sprint und Verizon, drei Modelle von 5G-Telefonen von LG und Samsung sowie ein zusätzliches Moto-Mod für Motorola-Telefone.
Es ist unordentlich. Es ist sehr früh. Und wenn Sie neue Technologien mögen, ist das sehr aufregend.
5G ist eine Investition für das nächste Jahrzehnt, und in früheren Mobilumstellungen haben wir die meisten großen Veränderungen Jahre nach der ersten Ankündigung erlebt. Nehmen wir zum Beispiel 4G. Die ersten 4G-Telefone in den USA erschienen im Jahr 2010. Aber die Art von 4G-Anwendungen, die unsere Welt veränderten, erschienen erst später. Snapchat kam im Jahr 2012 und Uber wurde im Jahr 2013 weit verbreitet. Videoanrufe über LTE-Netze wurden auch in den USA um 2013 verbreitet.
Wenn Sie also diesem Plan folgen, sollten Sie erwarten, dass die großen 5G-Anwendungen um 2021 oder 2022 auftauchen, obwohl wir gerade ein bisschen 5G bekommen. Bis dahin wird es für Kunden und Mindshare-Kunden als Mobilfunkanbieter verwirrend.
5G steht für Mobilfunk der fünften Generation, und die anfänglichen Standards dafür wurden Ende 2017 festgelegt. Ein Standard bedeutet jedoch nicht, dass alle 5G gleich funktionieren - oder dass wir sogar wissen, welche Anwendungen 5G ermöglichen wird. Es wird langsam aber reaktionsschnell sein
1G, 2G, 3G, 4G, 5G
Zuallererst, wenn Sie von 5G Wi-Fi oder AT & Ts "5G E" -Handys hören, sind sie keine 5G-Mobiltelefone. Hier ist eine ausführliche Erklärung zu 5G vs. 5G E vs. 5GHz: Was ist der Unterschied?
Und wenn Sie hören, dass 5G auf jedem Laternenpfahl Millimeterwellen-Türme bedeutet, stimmt das nicht. So entscheiden sich einige US-amerikanische Fluggesellschaften derzeit für die Implementierung, aber es handelt sich nicht um eine notwendige oder erforderliche Form von 5G. (Sprint macht zum Beispiel 5G ganz anders, wie ich weiter unten erklären werde.)
Das G in diesem 5G bedeutet, dass es eine Generation von Funktechnologie ist. Während die meisten Generationen technisch durch ihre Datenübertragungsgeschwindigkeiten definiert wurden, wurde jede durch eine Unterbrechung der Codierungsmethoden oder "Luftschnittstellen" gekennzeichnet, die sie mit der vorherigen Generation inkompatibel machen.
1G war analog zellulär. 2G-Technologien wie CDMA, GSM und TDMA waren die erste Generation digitaler Mobilfunktechnologien. 3G-Technologien wie EVDO, HSPA und UMTS erhöhten die Geschwindigkeit von 200 kbit / s auf einige Megabit pro Sekunde. 4G-Technologien wie WiMAX und LTE waren der nächste inkompatible Sprung nach vorne und sie skalieren jetzt auf Hunderte von Megabits und sogar auf Gigabit-Level.
5G bringt drei neue Aspekte auf den Tisch: höhere Geschwindigkeit (um mehr Daten zu verschieben), geringere Latenz (um schneller zu reagieren) und die Möglichkeit, viel mehr Geräte gleichzeitig anzuschließen (für Sensoren und intelligente Geräte).
Das eigentliche 5G-Funksystem, bekannt als 5G-NR, ist nicht mit 4G kompatibel. Aber alle 5G-Geräte in den USA benötigen zunächst 4G, da sie sich darauf stützen, um erste Verbindungen herzustellen, bevor sie mit bis zu 5G handeln, sofern dies verfügbar ist. Das ist technisch als "nicht eigenständiges" oder NSA-Netzwerk bekannt. Später werden unsere 5G-Netze "Standalone" oder SA, ohne dass eine 4G-Abdeckung erforderlich ist. Aber das sind noch ein paar Jahre.
Auch 4G wird sich mit der Zeit weiter verbessern. Das Qualcomm X24-Modem, das in die meisten Android-Flaggschiff-Telefone von 2019 integriert ist, unterstützt 4G-Geschwindigkeiten von bis zu 2Gbps. Die wirklichen Vorteile von 5G liegen in der enormen Kapazität und der geringen Latenz, die die 4G-Technologien nicht erreichen können.
Diese Symbiose zwischen 4G und 5G hat dazu geführt, dass AT & T ein wenig begeistert von seinem 4G-Netzwerk ist. Der Carrier hat damit begonnen, sein 4G-Netzwerk "5G Evolution" zu nennen, da die Verbesserung von 4G ein wichtiger Schritt auf 5G ist. Es ist natürlich richtig. Die Formulierung soll jedoch weniger informierte Verbraucher dazu verleiten, 5G Evolution für 5G zu halten, wenn dies nicht der Fall ist.
Was ist die Frequenz?
Wahrscheinlich haben die heißesten und verwirrendsten Debatten um 5G damit zu tun, auf welchen Frequenzen es arbeitet. 5G läuft hauptsächlich mit zwei Arten von Luftwellen: unter und über 6 GHz.
Laut einer Präsentation von T-Mobile-Manager Karri Kuoppamaki nutzen Niederfrequenz-5G-Netzwerke, die vorhandene Mobilfunk- und Wi-Fi-Bänder nutzen, flexiblere Codierung und größere Kanalgrößen, um Geschwindigkeiten zu erzielen, die 25 bis 50 Prozent besser sind als bei LTE. Diese Netze können die gleichen Entfernungen zurücklegen wie vorhandene Mobilfunknetze und benötigen im Allgemeinen keine zusätzlichen Mobilfunkstandorte. Sprint beispielsweise richtet alle neuen 4G-Zellenstandorte als 5G-fähig ein und schaltet den Switch nur um, wenn der Rest des Netzwerks vorbereitet ist.
Ländliche Netze werden wahrscheinlich bei Low-Band-5G bleiben, da Niederfrequenzbänder eine große Reichweite von Türmen haben.
Um extrem hohe Multi-Gigabit-Geschwindigkeiten zu erreichen, wenden sich Carrier zunächst neueren, viel höheren Frequenzen zu, die als Millimeterwelle bekannt sind. In den vorhandenen Mobilfunkbändern sind nur relativ schmale Kanäle verfügbar, da dieses Spektrum so ausgelastet und intensiv genutzt wird. Bis zu 28 GHz und 39 GHz stehen jedoch große, breite Bandbreiten zur Verfügung, um große Kanäle für sehr hohe Geschwindigkeiten zu erstellen.
Diese Bänder wurden bereits für das Backhaul verwendet, um Basisstationen mit entfernten Internetverbindungen zu verbinden. Sie wurden bisher jedoch nicht für Consumer-Geräte verwendet, da die Handheld-Prozessorleistung und die miniaturisierten Antennen nicht verfügbar waren. Millimeterwellensignale fallen auch mit zunehmender Entfernung schneller ab als Signale mit niedrigeren Frequenzen, und die enorme Datenmenge, die sie übertragen, erfordert mehr Verbindungen zum Festnetz-Internet. Mobilfunkanbieter müssen daher viele kleinere Basisstationen mit niedrigerer Leistung (im Allgemeinen mit einer Leistung von 2-10 Watt) anstelle von weniger leistungsstärkeren Makrozellen (mit einer Leistung von 20-40 Watt) verwenden, um die Multi-Gigabit-Geschwindigkeiten von Millimeterwellen-Netzwerken zu bieten versprechen.
Zum Glück haben die Carrier diese "kleinen Zellen" bereits in vielen großen Städten installiert, um die Kapazität während der 4G-Ära zu erhöhen. (Von meinem Bürofenster in New York aus sehe ich mehrere kleine Zellenstandorte.) In diesen Städten muss nur ein zusätzliches Funkgerät an den vorhandenen Standort angeschlossen werden, damit er 5G-fähig ist. Es gibt jedoch andernorts einen Kampf, bei dem die Luftfahrtunternehmen Schwierigkeiten haben, die Städte davon zu überzeugen, kleine Zellen in Vorortvierteln unterzubringen. Das ist vergleichbar mit früheren Kämpfen um die Einrichtung eines Mobilfunkdienstes in vielen dieser Städte. Für das, was es wert ist, neigen kleine Zellen dazu, viel weniger leistungsfähig zu sein als die für 2G- bis 4G-Zellensysteme verwendeten Makrozellen: 2-20 Watt im Vergleich zu 20-40 Watt für Makrozellen.
Es gibt einen dritten Satz von Airwaves, die in Übersee eingesetzt werden. Dies könnte ein Sweet Spot sein: Mid-Band. Diese Frequenzen, die von 3, 5 GHz bis 7 GHz reichen, liegen etwas über den aktuellen Mobilfunkbändern, haben jedoch Spektrumsmengen (und Geschwindigkeiten), die anfangen, wie Millimeterwellen auszusehen. Die USA fallen im mittleren Frequenzbereich hinter andere Länder zurück, weil sie hier derzeit von einer ganzen Reihe von Organisationen wie Satellitenunternehmen und der Marine genutzt werden, aber es gibt einige Bemühungen, sie freizugeben.
Mittelbandnetzwerke erfordern nicht so viele Zellenstandorte wie Millimeterwellen, obwohl sie immer noch ziemlich dicht sind. wahrscheinlich jede dritte bis halbe Meile.
Wie funktioniert 5G?
Wie andere Mobilfunknetze verwenden 5G-Netze ein System von Mobilfunkstandorten, die ihr Territorium in Sektoren aufteilen und verschlüsselte Daten über Funkwellen senden. Jeder Mobilfunkstandort muss über eine drahtgebundene oder drahtlose Backhaul-Verbindung mit einem Netzwerk-Backbone verbunden sein.
5G-Netzwerke verwenden eine Codierung namens OFDM, die der von 4G LTE verwendeten Codierung ähnlich ist. Die Luftschnittstelle ist jedoch auf eine viel geringere Latenz und größere Flexibilität als LTE ausgelegt.
Mit den gleichen Funkwellen wie 4G kann das 5G-Funksystem dank effizienterer Codierung etwa 30 Prozent höhere Geschwindigkeiten erreichen. Die verrückten Gigabit-Geschwindigkeiten, von denen Sie hören, liegen darin, dass 5G für viel größere Kanäle ausgelegt ist als 4G. Während die meisten 4G-Kanäle 20 MHz sind und gleichzeitig zu bis zu 160 MHz verbunden sind, können 5G-Kanäle bis zu 100 MHz sein, wobei Verizon bis zu 800 MHz gleichzeitig verwendet. Das ist eine viel breitere Autobahn, erfordert aber auch größere, klare Luftwellenblöcke als für 4G.
Hier kommen die höheren Kurzstrecken-Millimeterwellenfrequenzen ins Spiel. Während niedrigere Frequenzen besetzt sind - von 4G, von Fernsehsendern, von Satellitenfirmen oder vom Militär -, gab es eine große Menge von im Wesentlichen ungenutzten höheren Frequenzen in die USA, so dass Fluggesellschaften leicht breite Straßen für hohe Geschwindigkeiten bauen könnten.
Andere Länder, wie Kanada und europäische Länder, konzentrieren sich zunächst auf Mittelbandfrequenzen, die nur geringfügig über den vorhandenen 4G-Systemen liegen. In den USA werden diese Frequenzen jedoch von Satellitenunternehmen und dem Militär genutzt.
5G-Netzwerke müssen viel intelligenter sein als frühere Systeme, da sie mit viel mehr kleineren Zellen jonglieren, die Größe und Form ändern können. Aber auch bei bestehenden
Das Ziel ist es, weitaus höhere Geschwindigkeiten und eine weitaus höhere Kapazität pro Sektor bei einer weitaus geringeren Latenz als bei 4G zur Verfügung zu haben. Die beteiligten Normungsgremien streben eine Geschwindigkeit von 20 Gbit / s und eine Latenz von 1 ms an. Ab diesem Zeitpunkt beginnen sehr interessante Dinge zu geschehen.
Die verschiedenen Fluggesellschaften haben 5G-Bereitstellungen in Städten im ganzen Land versprochen. Diese Karte zeigt einige der angekündigten Standorte.
Wer startet 5G wann?
Sie können alle aktuellen Starts der 5G-Städte auf unseren Race to 5G-Karten sehen.
AT & T startete 5G am 21. Dezember 2018 in 12 Städten mit einem mobilen Internet-Hotspot, dem Netgear Nighthawk 5G. Es verkauft auch das Samsung Galaxy S10 5G und plant den Verkauf des Note 10+ 5G. Im April wurde die Anzahl der Städte auf 19 erhöht. AT & T gibt anscheinend nur wenige Hotspots pro Stadt aus und deckt einige Stadtteile in jeder Stadt ab. Nur ausgewählte, zugelassene Geschäftskunden können sich für den Service anmelden. Das Unternehmen scheint wirklich warten zu wollen, bis 5G weiter verbreitet ist, um zu versuchen, es an die Verbraucher zu verkaufen.
AT & T verwendet
Sprint startete 5G Ende Mai in vier Städten, im Juli in Chicago und im August in Los Angeles, New York, Phoenix und Washington DC. Da es Mid-Band nutzt, hat es in seinen Städten eine viel breitere Abdeckung als die anderen Carrier, zumindest für den Moment. Weitere Markteinführungen scheinen durch das anhaltende Drama von Sprint über die mögliche Fusion mit T-Mobile verfälscht zu werden. Der Mobilfunkanbieter verkauft den HTC Hub-Hotspot sowie die Telefone LG V50, OnePlus 7 Pro 5G und Samsung Galaxy S10 5G.
Verizon hat derzeit in neun Städten eine begrenzte Anzahl von mobilen 5G-Rollouts und in vier Städten eine begrenzte Anzahl von Home-Internet-Rollouts. Es wird ein 5G-Add-On verkauft, das für Moto Z2 Force-, Z3- und Z4-Telefone sowie für LG V50-, Samsung Galaxy S10 5G- und Galaxy Note 10+ 5G-Telefone und den Inseego M1000-Hotspot geeignet ist.
Die 5G-Servicepläne von Verizon kosten 10 US-Dollar mehr als die unbegrenzten 4G-Pläne (obwohl bisher darauf verzichtet wurde), für wirklich unbegrenzte 5G-Daten ohne Depriorisierung. Der Träger verwendet meistens
T-Mobile startete im Juni mit dem Galaxy S10 5G in sechs Städten ein Millimeterwellen-5G-Netz. Dazu gehört eine überraschend umfassende Berichterstattung in Manhattan und in anderen Städten. Im Gegensatz zu AT & T und Verizon werden jedoch Abdeckungskarten angeboten. Das Unternehmen kündigt an, dass es im Laufe dieses Jahres ein landesweites 5G-Netzwerk mit einem 600-MHz-Low-Band-Spektrum aufbauen wird, aber genau wie bei Sprint hängt ein Großteil seiner Strategie davon ab, ob die Fusion durchgeführt wird oder nicht. Dieses Low-Band-Netzwerk, aber nicht das Millimeterwellen-Netzwerk, wird vom kommenden Galaxy Note10 + 5G unterstützt.
Die Geschwindigkeit eines drahtlosen Netzwerks hängt davon ab, wie viel Spektrum Sie dafür verwenden können. Denn T-Mobile nutzt im Schnitt nur 31MHz von
"Werden wir sehen, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit um einige zehn Megabit pro Sekunde ansteigt? Sicher", sagte Neville Ray, CTO von T-Mobile. "Wir würden uns freuen, wenn sich die Durchschnittsgeschwindigkeit verdreifacht oder auf 100 Mbit / s erhöht, aber das wird in der Branche einige Zeit in Anspruch nehmen."
Welche 5G-Telefone kommen heraus?
Die erste Runde der 5G-Telefone unterstützt nur einige der in den USA verwendeten 5G-Systeme - und verschiedene Modelle unterstützen verschiedene Bänder! Wenn Sie also die vollständige 5G-Mischung aus Abdeckung und Geschwindigkeit nutzen möchten, müssen Sie bis voraussichtlich zum nächsten Frühjahr aussetzen, wenn die ersten All-Band-5G-Telefone herauskommen.
Derzeit sind nur das Samsung Galaxy S10 5G und Note 10+ 5G (auf allen vier Trägern), das LG V50 (auf Sprint und Verizon) und ein Moto Mod für das Moto Z3 und Z4 (auf Verizon) erhältlich.
Die meisten dieser Telefone konzentrieren sich auf die Bereiche mit kurzer Reichweite und höherer Geschwindigkeit. Das Note 10+ 5G für AT & T und T-Mobile funktioniert im breitbandigen Niedergeschwindigkeitsbereich, nicht jedoch im schnellen Hochgeschwindigkeitsbereich. Es ist ärgerlich verwirrend. Hier ist ein Venn-Diagramm:
Viele andere Unternehmen, darunter Huawei, OnePlus, ZTE, Oppo, Vivo und Xiaomi, stellen 2019 5G-Telefone her. Keines dieser Telefone scheint jedoch für die USA bestimmt zu sein, und keines davon wird mit US-amerikanischen Netzen kompatibel sein. Es ist eine große Welt da draußen.
Wir denken, dass es 2020 ein 5G iPhone geben wird, aber nicht vorher.
Wofür ist 5G?
Bei den meisten realen 5G-Demos, die wir gesehen haben, müssen die Leute Netflix sehr schnell auf ihre Telefone herunterladen. Diese Art der Nutzung ist nur ein Spiel, nur um die Netzwerke aufzubauen, damit sich in Zukunft interessantere Anwendungen entwickeln können.
5G Home Internet zeigt einen großen Vorteil gegenüber 4G: enorme Kapazität. Netzbetreiber können kein 4G-Heim-Internet zu wettbewerbsfähigen Preisen anbieten, da auf 4G-Mobilfunkstandorten nicht genug Kapazität für die 190 GB monatlicher Nutzung vorhanden ist, die die meisten Haushalte derzeit erwarten. Dies könnte die Konkurrenz im Internet zu Hause in den USA wirklich verschärfen. Laut einem FCC-Bericht von 2016 haben 51 Prozent der Amerikaner nur eine Option für einen Internetdienst zu Hause mit 25 Mbit / s oder mehr. Verizon sagt, dass sein 5G-Service wirklich unbegrenzt sein wird.
Das 5G-Heim-Internet ist für Netzbetreiber auch viel einfacher auszurollen als Glasfaserleitungen von Haus zu Haus. Die Netzbetreiber müssen nicht jede Straße ausgraben, sondern nur alle paar Blöcke Glasfasern an einem Mobilfunkstandort installieren und den Kunden drahtlose Modems zur Verfügung stellen. Nicki Palmer, Chief Network Officer von Verizon, sagte, dass der Internet-Heimdienst irgendwann überall dort angeboten werden würde, wo Verizon über 5G Wireless verfügt.
Auf einer Reise nach Oulu, Finnland, wo sich ein 5G-Entwicklungszentrum befindet, nahmen wir an einem 5G-Hackathon teil. Zu den Top-Ideen gehörte ein Spiel-Streaming-Service; eine Möglichkeit zur Schlaganfall-Rehabilitation durch VR; intelligente Bandagen, die Ihre Heilung verfolgen; und eine Möglichkeit für Eltern, mit Babys zu interagieren, die in Inkubatoren festsitzen. Alle diese Ideen erfordern entweder die hohe Bandbreite, die geringe Latenz oder die stromsparenden und kostengünstigen Aspekte von 5G.
Letztes Jahr haben wir die 5G-Startups befragt, die Verizon in New York unterhält. Im Open Innovation Lab des Betreibers wurden hochauflösende drahtlose Überwachungskameras, Game Streaming und physikalische Virtual-Reality-Therapie gezeigt.
Unser Kolumnist Michael Miller ist der Meinung, dass 5G für industrielle Zwecke wie die Automatisierung von Seehäfen und Industrierobotern am wichtigsten sein wird.
Fahrerlose Autos brauchen möglicherweise 5G, um richtig in Aktion zu treten, erklärt unser Redakteur Oliver Rist. Die erste Generation fahrerloser Autos wird in sich geschlossen sein, aber zukünftige Generationen werden mit anderen Autos und intelligenten Straßen interagieren, um die Sicherheit zu verbessern und den Verkehr zu managen. Grundsätzlich spricht alles auf der Straße mit allem anderen.
Dazu benötigen Sie extrem niedrige Latenzen. Während die Autos alle sehr kleine Informationspakete austauschen, müssen sie dies fast sofort tun. Hier kommt die Latenz von 5G unter einer Millisekunde zum Tragen
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Ein weiterer Aspekt von 5G ist, dass es viel mehr Geräte verbinden wird. Gegenwärtig sind 4G-Module teuer, verbrauchen Strom und erfordern komplizierte Servicepläne. Das Internet der Dinge hat sich in weiten Teilen auf Wi-Fi und andere Heimtechnologien für Verbraucher oder 2G für Unternehmen beschränkt. 5G akzeptiert kleine, kostengünstige Geräte mit geringem Stromverbrauch, sodass viele kleinere Objekte und verschiedene Arten von Umgebungssensoren mit dem Internet verbunden werden können.
Was ist mit Handys? Die größte Veränderung, die 5G bringen könnte, betrifft die virtuelle und erweiterte Realität. Wenn sich Telefone in Geräte verwandeln, die für die Verwendung mit VR-Headsets vorgesehen sind, können Sie dank der sehr geringen Latenz und der gleichbleibenden Geschwindigkeit von 5G jederzeit auf eine internetbasierte Welt zurückgreifen. Die kleinen Zellenaspekte von 5G können auch bei der Gebäudeabdeckung hilfreich sein, da sie jeden Heimrouter dazu ermutigen, ein Zellenstandort zu werden.
Wir freuen uns darauf, die ersten Implementierungen von 5G zu testen, sobald sie online gehen. Wir verfolgen weiterhin alle Rollouts und testen sie Stadt für Stadt auf unserer Race to 5G-Seite.