Välkommen
Logga in
6 December 2021
Allt du behöver veta om 5G
Här förklarar vi 5G-tekniken – hur 5G fungerar, varför 5G är viktigt och hur det förändrar hur världen ansluter och kommunicerar.
5G är den femte generationen av mobilnätsteknik. Den levererar högre hastigheter, bredare bandbredd, lägre latens och mer avancerade funktioner än sina föregångare. 5G-nätverk förbättrar avsevärt höghastighetsanslutning till Internet runt om i världen och öppnar dörren till en revolution inom Internet of Things (IoT). Det finns redan miljarder IoT-enheter, men den bredare bandbredden och effektivare spektrumanvändningen av 5G-nätverk kommer att tillåta mycket fler enheter att fungera i närheten utan att störa varandra.
Det kommer att dröja år innan 5G når sin fulla potential, och 4G LTE-nätverk kommer fortfarande att vara livskraftiga under lång tid. Men för både IoT-tillverkare och konsumenter är det till hjälp att förstå vad som gör den här tekniken annorlunda och hur vi kan förvänta oss att den kommer att forma cellulära anslutningar framåt.
Vilka är skillnaderna mellan de tidigare generationerna av mobilnät och 5G?
Första generationen - 1G
1980-talet: 1G levererad analog röst.
Andra generationen - 2G
Tidigt på 1990-talet: 2G introducerade digital röst (t.ex. CDMA-Code Division Multiple Access).
Tredje generationen - 3G
Tidigt på 2000-talet: 3G gav mobildata (t.ex. CDMA2000).
Fjärde generationen - 4G LTE
2010-talet: 4G LTE inledde det mobila bredbandets era.
Utökad kapacitet
5G är ett enhetligt, mer kapabelt luftgränssnitt. Det har designats med utökad kapacitet för att möjliggöra nästa generations användarupplevelser, stärka nya implementeringsmodeller och leverera nya tjänster.
Med höga hastigheter, överlägsen tillförlitlighet och försumbar latens kommer 5G att expandera det mobila ekosystemet till nya världar. 5G kommer att påverka alla branscher och göra säkrare transporter, distanssjukvård, precisionsjordbruk, digitaliserad logistik – och mer – till verklighet
Hur snabbt är 5G?
5G-nätverk är designade för att uppnå en maximal nedladdningshastighet på 20 Gbps och en maximal uppladdningshastighet på 10 Gbps. Medelhastigheterna är 100 Mbps för nedladdningar och 50 Mbps för uppladdningar.
Som jämförelse är de maximala teoretiska datahastigheterna för 4G LTE 150 Mbps för nedladdningar och 50 Mbps för uppladdningar, med en genomsnittlig nedladdningshastighet på 20 Mbps och en genomsnittlig uppladdningshastighet på 10 Mbps.
Med andra ord är 5Gs genomsnittliga datahastighet är fem gånger snabbare än 4G, och i teorin kan den nå hastigheter mer än 100 gånger snabbare.
Men 5G har inte bara snabbare nedlänks- och upplänkshastigheter. Den har också mycket lägre latens också. Latens är den tid det tar att vidarebefordra förfrågningar och svar från en enhet till en annan via ett nätverk. I ett 5G-nätverk är den genomsnittliga latensen fyra millisekunder, och den kan vara så låg som en millisekund för vissa applikationer. Med en 4G-anslutning är latensen närmare 50 millisekunder – vilket gör 5Gs latens mer än 10 gånger lägre än 4G.
Konsumenter kan ladda ner fullängdsfilmer i hög upplösning på några sekunder. Avancerade IoT-applikationer som självkörande bilar, smart jordbruksutrustning och fjärrsjukvård kommer att förlita sig på 5Gs låga latens och större bandbredd.
Tidigare har snabbare hastigheter kommit hand i hand med större strömförbrukning, men 5G bygger på energisparfunktionerna i 4G för att erbjuda högre datagenomströmning och lägre strömförbrukning.
Vad är bandbredden för 5G?
Hastighet är inte den enda fördelen med 5G-nätverk. 5G-teknik erbjuder betydligt bredare bandbredd och större flexibilitet när det gäller hur band används. Detta innebär att 5G-nätverk kan upprätthålla stabila anslutningar för ett mycket större antal enheter i ett koncentrerat område. Och det är det främsta sättet 5G förändrar IoT.
Varje nätverk fungerar inom specifika frekvensband och enheterna i det nätverket måste dela den bandbredden. Under årens lopp har framstegen inom trådlös teknik och nya tillvägagångssätt för anslutning gjort det möjligt för leverantörer att göra mer med den bandbredd de har. Men varje nätverk står fortfarande inför samma begränsning - för många enheter som använder samma frekvensband inom samma "cell" i ett mobilnät skapar störningar och stör anslutningen.
5G-nätverk kan underlätta anslutning på låga frekvenser under 1 Gigahertz (GHz), mellanfrekvenser från 1 GHz till 6 GHz och höga frekvenser från 6 GHz till över 100 GHz. Dessutom kan ett 5G-nätverk ansluta enheter över både licensierade och olicensierade band, vilket ger leverantörer större flexibilitet med hur de använder radiofrekvensspektrumet.
Som jämförelse kan kommersiella 4G-nät endast använda band mellan 600 MHz och 3 GHz.
Även om de betydligt högre frekvenserna möjliggör högre datahastigheter skapar detta också nya utmaningar för ingenjörer som vill dra fördel av 5G.
Vilka är utmaningarna med 5G?
4G har varit tillgängligt i mer än ett decennium. Under den tiden har mobiloperatörer er byggt upp massiva 4G-infrastrukturer, och innovatörer har hittat lösningar för att lösa 4G-brister. 5G introducerade nya möjligheter, men några nya utmaningar följde också med det.
Mindre täckning
Högre radiofrekvenser har kortare våglängder, vilket betyder att de inte kan resa så långt. Detta innebär att "cellerna" i ett 5G-mobilnätverk måste vara mindre om en mobiloperatör vill ge tillgång till dessa högfrekvensband. 5G-nätverk kräver mer infrastruktur, och den infrastrukturen erbjuder mindre täckning.
Högre frekvenser har dessutom svårare att tränga in i byggnader, vilket innebär att de har dålig täckning inomhus. 5G kan också använda band i låga och mellanliggande frekvenser, men inomhusapplikationer kommer ofta inte att kunna använda de högre banden.
5G-anslutning är mest användbar i storstäder där det finns en högre koncentration av mobila enheter (och större efterfrågan på höghastighetsinternet med låg latens). Men det kommer att ta tid för mobiloperatörer att bygga upp den infrastruktur som behövs för att tillhandahålla bred 5G-täckning.
IoT-säkerhetsrisker
5G-anslutning ger plats åt tiotals miljarder nya uppkopplade enheter och mer avancerade applikationer för mobil IoT. Denna massiva ökning av volymen och kapaciteten hos Internet-aktiverade enheter kommer att fortsätta att innebära IoT-säkerhetsutmaningar.
Varje ansluten enhet skapar möjligheter för en applikation att fungera som en gateway till en slutanvändares andra anslutna enheter och botnät kommer sannolikt att växa i direkt anslutning till denna ökning, vilket gör dem kapabla att orsaka ännu större skada på ett nätverk genom Distributed Denial-of- Serviceattacker. När IoT-enheter fortsätter att samla in och använda mer avancerad data ökar också risken för obehörig åtkomst.
Detta har alltid varit en utmaning med IoT och det kommer att förvärras av den fortsatta tillväxten i denna sektor, men det är inte heller en utmaning som är unik för 5G-anslutning. Faktum är att 5G-nätverk introducerar nya säkerhetsmekanismer som gör denna anslutning säkrare än andra nätverkstyper, såsom förmågan att kryptera International Mobile Subscriber Identities (IMSI), end-to-end-kryptering av all nätverkstrafik och ömsesidig autentisering.
Ökade kostnader
Generellt sett gäller att ju längre ett nätverk har funnits och ju mindre komplex dess underliggande teknologi är, desto fler modem har IoT-tillverkarna att välja mellan, och desto mindre kostar modemen. 5G är helt nytt och du behöver mer avancerade modem och moduler för att ansluta till 5G-nätverk. Detta kan avsevärt öka dina utvecklingskostnader.
Satellitstörningar
5Gs förmåga att komma åt högre radiofrekvenser har introducerat ett problem som mobiloperatörer och tillverkare inte har stött på tidigare - de delar bandbredd med satelliter som vi använder för väderprognoser. Forskare har varnat för att användningen av dessa högfrekvensband avsevärt kan störa vår förmåga att exakt spåra, mäta, registrera och förutsäga vädret.
Är 5G-anslutning rätt för ditt företag?
5G är framtiden för mobilanslutning. Men för IoT är det utbredda 5G-antagandet fortfarande på avstånd. Medan 5G inkluderar IoT-specifika funktioner, finns alla relevanta lösningar redan i LPWAN som LTE-M och NB-IoT.
Så om du inte har ett speciellt fall som kräver mycket hög datagenomströmning och ultralåg latens, finns det andra mobilnätverk som kan vara bättre lämpade för dina behov.
För mer information:
Kontakta oss på sales@malux.se eller ring 0660- 29 29 01.
