Typer af 5G: Hvilken er den rigtige for din organisation? – IBM Blog

5G-teknologi er ikke en ensartet løsning, der kan muliggøre digital transformation med et tryk på en knap. Der er tre slags 5G, hver med sine egne specifikke anvendelsesmuligheder og muligheder, som virksomhedsledere skal forstå.

Trådløs 5G er opdelt i tre typer - lav-, mellem- og højbånd - opkaldt efter det spektrum af radiofrekvenser, de understøtter.

• Lavt bånd 5G transmitterer data på frekvenser mellem 600 og 900 MHz
• Midtbånd 5G sender mellem 1 og 6 GHz
• Højbånds 5G sender fra 24 til 47 GHz.

Alle store nordamerikanske selskaber, inklusive AT&T, Verizon og Google (og de fleste selskaber på verdensplan) tilbyder alle tre bånd. Før vi kommer ind på de muligheder, hvert band tilbyder, lad os se nærmere på selve 5G-teknologien, hvordan den fungerer, og hvorfor virksomheder overalt er interesserede i dens potentiale.

Hvad er 5G?

5G, eller femte generations mobilteknologi, er en ny specifikation for trådløse netværk udviklet i 2018 af 3rd Generation Partnership Project (3DPP) til at guide udviklingen af ​​enheder, herunder smartphones, pc'er, tablets og mere, der er designet til at køre på 5G-netværk.

Ligesom tidligere trådløse teknologistandarder, såsom 3G, 4G og 4G LTE, sender og modtager 5G data på radiobølger. Men på grund af forbedringer i latens og båndbredde er 5G-netværk i stand til meget hurtigere upload- og downloadhastigheder. Nogle 5G-netværks downloadhastigheder kan nå så højt som 10 gigabit per sekund (Gbps), hvilket gør dem ideelle til nye teknologier som f.eks. kunstig intelligens (AI), maskinlæring (ML) , Tingenes internet (IoT).

As use cases til 5G stiger, det samme gør efterspørgslen efter netværk, der kan understøtte de enheder, der kører på det. Alene i Nordamerika, mere end 200 millioner hjem har i øjeblikket adgang til 5G-forbindelseshastigheder (linket findes uden for ibm.com) med det tal, der forventes at fordobles inden for de næste fire år.

Sådan fungerer 5G

Ligesom andre former for trådløse netværk opererer 5G-teknologi på et geografisk dækningsområde, der er opdelt i "celler". Inden for hver celle kan en enhed som en 5G-telefon, pc eller IoT-sensor oprette forbindelse til internettet via radiobølger. Den samme metode til at etablere forbindelser blev brugt i tidligere generationer af trådløse netværk, men med 5G har teknologiske forbedringer muliggjort meget hurtigere hastigheder.

Ny RAT standard

5G NR (New Radio) standarden for cellulære netværk etableret af 3DPP i 2018 definerer den næste generation af radioadgangsteknologi (RAT) specifikationer for alle 5G mobilnetværk. Kritisk er det, at den nye RAT, der blev frigivet i 2018, åbner 5G-spektret over 6 GHz - frekvensbånd, der tidligere ikke blev brugt af mobilenheder.

Netværksudskæring

En anden vigtig udvikling af 5G-udrulningen i 2018 var tilføjelsen af ​​netværksslicing. 5G giver teleudbydere mulighed for at implementere uafhængige virtuelle netværk ud over offentlige netværk, der bruger den samme 5G-infrastruktur. Denne funktion, der er unik for 5G, giver brugerne mere funktionalitet, når de arbejder eksternt, mens den stadig muliggør et højt sikkerhedsniveau.

Private netværk

5G-aktiverede virksomheder kan skabe fuldt private netværk med personaliserings- og sikkerhedsfunktioner, der giver mulighed for mere kontrol og mobilitet for deres medarbejdere på tværs af en bred vifte af brugssager.

Hvordan 5G er anderledes end andre netværk

5G er blevet rost for sit transformative potentiale på tværs af en række industrier, hovedsageligt på grund af de højere frekvenser, det bruger, og dets nye muligheder omkring hurtig og sikker overførsel af store datamængder. Siden bredbåndsteknologi først blev lanceret i begyndelsen af ​​2000'erne, er mængden af ​​data genereret af trådløse enheder steget eksponentielt. I dag kræver avancerede teknologier som AI og ML for meget data til at køre på ældre netværk. 5G-enheder er på den anden side perfekt egnet til applikationer med store datakrav. Her er nogle vigtige forskelle mellem 5G og dets forgængere.

• Mindre fysisk fodaftryk: 5G-sendere er mindre end dem, der bruges i 3G-, 4G- og 4G LTE-netværk, og de små celler, som dækningsområder er delt op i, kræver mindre strøm.
• Forbedrede fejlprocenter: 5G-implementering er afhængig af et adaptivt Modulation and Coding Scheme (MCS), et skema til transmission af data, der er langt mere kraftfuldt end de skemaer, der bruges i 3G- og 4G-netværk. Som et resultat er 5G's Block Error Rates (BER) - hyppigheden af ​​fejl på dets netværk - meget lavere.
• Bedre båndbredde: Ved at bruge et bredere udvalg af radiofrekvenser end tidligere generationer af netværk, kan 5G understøtte flere enheder på sine netværk på én gang.
• Lav ventetid: 5G er lavere latens—en måling af den tid, det tager data at flytte mellem enheder på netværket — gør aktiviteter som at spille videospil, downloade en fil eller arbejde i skyen meget hurtigere end på andre typer trådløse netværk.

Typer af 5G-netværk

Her er et nærmere kig på de tre typer 5G-netværk, og hvorfor virksomheder bør overveje dem.  

Lavbånds 5G

Lavbånds 5G fungerer på frekvenser mellem 600 og 900 MHz, meget tæt på frekvenserne på tv- og radiostationer. Selvom de ikke på nogen måde er "lynhurtige", er disse frekvenser stadig betydeligt hurtigere end 4G-hastigheder - op til 10 gange i nogle tilfælde - og er i stand til at rejse lange afstande og dække store områder. For brugere, der er villige til at ofre hastighed for rækkevidde, er lavbånds 5G en fantastisk mulighed.

Midtbånd 5G

Selvom det er hurtigere end lavbåndet, er mellembåndet 5G stadig ikke i stand til at nå de hastigheder, der kræves af avancerede applikationer som AI, ML og IoT. Mid-band 5G opererer på frekvenser fra 1 til 6 GHz, hvilket giver den mere kapacitet til at flytte større mængder data, men ikke over et stort område. En vigtig overvejelse for virksomheder, der søger at udnytte mid-band 5G-netværk, er det faktum, at bygninger og andre solide strukturer kan forstyrre forbindelsen, især i den højere ende af dens båndbredde.

Højbånds 5G

High-band 5G kan ikke rejse ret langt, men er i stand til at levere de lynhurtige hastigheder, som 5G's mest spændende applikationer kræver. High-band 5G sætter guldstandarden for mange transformative teknologier, såsom autonome køretøjer, robotteknologi og smartere byer. Meget af denne beundrede hastighed og ydeevne skyldes 5G's millimeterbølger (mmWave) teknologi, et særligt spektrum mellem 30 og 300 GHz.

• Millimeterbølger (wwWave): mmWaves' use cases er lidt anderledes end andre former for 5G-netværk og inkluderer datacentre, streaming af video og augmented/virtual reality (AR/VR) der kræver højere hastigheder og ydeevne end lavbåndsspektrum og mellembånd 5G-netværk kan tilbyde. Mens mmWave 5G er overlegen i forhold til andre typer 5G med hensyn til hastighed og ydeevne, lider den af ​​de samme begrænsninger, når det kommer til line-of-sight afbrydelser. For eksempel kan bygninger, tæt løv og endda kraftig regn hindre 5G mmWave-forbindelser.
• Dynamisk spektrum deling (DSS): For at klare nogle af de problemer med synsvidde, som højere bånd 5G frekvenser har, implementerer nogle operatører 5G på de samme frekvenser, der typisk bruges med 4G mobiltelefoner og enheder. Dynamisk spektrumdeling, eller DSS-teknologi som det er kendt, giver organisationer mulighed for at opnå 5G-hastigheder uden at erstatte deres eksisterende infrastruktur.

5G-kapacitet og standarder

Ud over sin hastighed er 5G-teknologien sikrere og mere pålidelig end tidligere generationer af trådløse netværk, hvilket muliggør nye funktioner og fordele, som virksomheder af enhver art bør overveje.

• Ultra-pålidelig kommunikation med lav latens: Ultra-pålidelig lav-latency-kommunikation, eller URLLC, er en ny kommunikationsfunktion, der er specielt designet til at understøtte latens- og pålidelighedskravene for IoT og andre høj-efterspørgsel-applikationer, der kører på 5G-netværk. Med URLLC er kommunikationshastighederne øjeblikkelige, uanset hvor to parter fysisk befinder sig. URLLC muliggør opgaver så omfattende som automatisering og fjernbetjening af køretøjer til spil med AR/VR-headset.
• Forbedret mobilt bredbånd: Forbedret mobilt bredbånd, eller eMBB-teknologi, er en ny standard for 5G-tjenester, der forbedrer båndbredden og reducerer latens sammenlignet med 4G. Udviklet af 3GPP som en del af sin 5G NR-standard tjener eMBB-retningslinjerne til at øge datahastigheder, båndbredde og gennemløb på tværs af 5G-netværk, hvilket forbedrer en bred vifte af medietjenester. Applikationer omfattet af eMBB-standarden omfatter videostreaming, spil og AR/VR-operationer.
• Massiv maskintype kommunikation: Massiv maskintypekommunikation, eller mMTC, er en anden standard, som 3GPP rullede ud som en del af sine 5G NR-retningslinjer for specifikt at håndtere tjenester og applikationer, der anvender IoT-teknologi. mMTC dækker typisk en netværksarkitektur designet til højhastighedskommunikation med lav latens mellem et stort antal IoT-enheder og/eller -maskiner på et enkelt netværk. Eksempler på mMTC omfatter smarte transportnetværk, smarte fabrikker og smarte energinet.

5G-brugstilfælde

På grund af dets hastighed, latenskrav og pålidelighed er 5G hurtigt ved at blive en af ​​de mest omtalte enabler-teknologier, der er tilgængelige i dag. Fra førerløse biler til smarte energinet til fjernoperationsstuer, her er nogle af de mest spændende udviklinger, 5G gør muligt:

• Autonome køretøjer: Fra taxaer og droner til pilotløse fly, 5G står bag nogle af de mest avancerede designs inden for autonome køretøjer. Indtil 5G var førerløse biler lidt af en drøm på grund af datakrav, som tidligere trådløse netværksstandarder ikke kunne opfylde. I dag muliggør 5Gs forbindelseshastigheder gennembrud inden for fjernbetjening eller selvkørende drift af biler, tog, fly og mere.
• Smarte fabrikker: 5G gør sammen med AI-, ML- og IoT-teknologi fabrikker sikrere, smartere og mere effektive takket være gennembrud inden for alt fra brændstoføkonomi og reparation af udstyr til fjernbetjente kameraer, der hjælper med at forhindre tyveri og gøre arbejdspladser mere sikre. For eksempel i et travlt lager kan droner og kameraer forbundet via IoT, der opererer på et 5G-netværk, hjælpe med at lokalisere og transportere varer hurtigere og mere effektivt end menneskelige medarbejdere – og med mindre COXNUMX-fodaftryk.
• Smarte byer: Hyperforbundne bymiljøer er begyndt at stole på 5G-netværk for at fremme innovation inden for områder som retshåndhævelse, affaldsbortskaffelse og katastrofeafbødning. Nogle byer bruger 5G-aktiverede sensorer til at spore trafikmønstre i realtid og justere signaler for at ændre flowet, minimere overbelastning og forbedre luftkvaliteten. Derudover overvåger 5G-netværk udbud og efterspørgsel på tværs af tætbefolkede områder og implementerer AI- og ML-applikationer for at "lære" hvilke tidspunkter, der er høj eller lav efterspørgsel på energi.
• Smart sundhedspleje: Sundhedsindustrien har været en af ​​de største og tidligste modtagere af 5G-forbindelseshastigheder. Et eksempel er området for fjernkirurgi, der bruger robotteknologi og en high-definition livestream forbundet til internettet via et 5G-netværk. En anden er mobil sundhed, hvor 5G giver medicinske medarbejdere i marken mulighed for hurtigt og sikkert at få adgang til patientjournaler, hvilket muliggør hurtigere, mere informerede beslutninger med potentiale til at redde liv. Endelig, under pandemien, spillede 5G-aktiveret kontaktsporing og kortlægning af udbrud en stor rolle i at holde folk sikre.
• Edge computing: edge computing, en computerramme, der gør det muligt at foretage beregninger tættere på datakilderne, er hurtigt ved at blive standarden for virksomheder, der anser databehandling for at være en af ​​deres kernekompetencer. Ifølge denne Gartner hvidbog (linket findes uden for ibm.com), i 2025 vil 75 % af virksomhedens data blive behandlet på kanten (sammenlignet med kun 10 % i dag). Dette skift, drevet af 5G-forbindelse og hastighed, sparer virksomheder tid og penge og muliggør bedre kontrol over store mængder data.

5G-løsninger med IBM Cloud Satellite

Før virksomheder fuldt ud kan udnytte 5G, har de brug for en platform, der er bygget til det. IBM Cloud Satellite lader virksomheder af enhver art implementere og køre apps konsekvent på tværs af lokale, edge computing og offentlige cloud-miljøer på et 5G-netværk. Og det hele er aktiveret af sikker og reviderbar kommunikation i IBM Cloud.

Udforsk IBM Cloud Satellite