Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι τεχνολογίες 4G συμπληρώνονται από νέα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 5G λόγω βελτιωμένης κάλυψης, ταχύτητας και αξιοπιστίας. Αυτή η εξέλιξη είναι απαραίτητη για να υποστηριχθεί η αύξηση των ψηφιακών συσκευών που απαιτούν πρόσβαση στο διαδίκτυο, καθώς και η αυξανόμενη ζήτηση για εύρος ζώνης και χαμηλή καθυστέρηση, όπου το 4G δεν θα τα υποστηρίξει επαρκώς στο μέλλον.

Το 5G έχει τη δυνατότητα να συνδέει περισσότερες συσκευές στο διαδίκτυο από το 4G, ελαχιστοποιώντας την καθυστέρηση (χρόνοι καθυστέρησης στο διαδίκτυο) και προσφέρει εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες gigabit.

Η αλλαγή θα φέρει το 5G 

Η πιο σημαντική αλλαγή που θα φέρει το 5G είναι οι μεγαλύτερες ταχύτητες δεδομένων, από την άποψη των κανονικών συνδρομητών. Οι λήψεις και η ροή ιστοτόπων, βίντεο και παιχνιδιών θα είναι πολύ πιο γρήγορες και θα έχουν σημαντικά χαμηλότερο χρόνο καθυστέρησης (χρόνοι αναμονής λήψης). Θα επιτρέψει επίσης πιο ομαλές και πιο ρεαλιστικές κλήσεις Skype και FaceTime, ενώ θα επιτρέπει τον αυτόνομο και απομακρυσμένο έλεγχο της ρομποτικής και άλλων τύπων συσκευών Internet of Things (IoT).

Θα επιτρέψει επίσης στους χρήστες να συνδέουν περισσότερες συσκευές στο διαδίκτυο ταυτόχρονα μέσω του ίδιου σταθμού βάσης δικτύου χωρίς να αντιμετωπίζουν τα υπάρχοντα προβλήματα με το εύρος ζώνης. Οι μεγαλύτερες ταχύτητες δεδομένων θα υποστηρίζουν νέες τεχνολογίες και καλύτερες συσκευές λόγω της βελτιωμένης απόδοσης και ταχύτητας. Το 5G θα ανοίξει το δρόμο για την απρόσκοπτη λειτουργία περισσότερων τεχνολογιών που απαιτούν δυνατότητες ινών όπως το Διαδίκτυο.

Διακίνηση και ταχύτητα 5G έναντι 4G

Ο όγκος των δεδομένων που μπορεί να μεταφερθεί μέσω ενός δικτύου σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο αναφέρεται ως εύρος ζώνης. Οι μέγιστες ταχύτητες μπορούν να επιτευχθούν εάν υπάρχουν λίγες συσκευές ή μικρές παρεμβολές σε ένα κανάλι. Η μέγιστη ταχύτητα του 5G είναι είκοσι φορές μεγαλύτερη από το 4G. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν να μεταφορτωθούν ή να ληφθούν είκοσι φορές πιο γρήγορα χρησιμοποιώντας 5G σε σύγκριση με το 4G.

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν αυτές τις ιδανικές συνθήκες εύρους ζώνης. Επομένως, τα ιδανικά εύρη ζώνης δεν θα είναι δυνατά και τα μέσα εύρη ζώνης θα πρέπει μάλλον να ληφθούν υπόψη. Το 5G δεν έχει ακόμη εφαρμοστεί ευρέως διαδεδομένο με επαναλαμβανόμενες δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες, ωστόσο από πολλαπλές δοκιμές έχει συναχθεί ότι το 5G θα έχει ελάχιστη μέση ταχύτητα λήψης μερικών εκατοντάδων Mbps. Αυτό είναι περίπου 10 φορές ταχύτερο από τα δίκτυα 4G που έχουν μέση ταχύτητα δεκάδων Mbps, ανάλογα με το δίκτυο, την τοπολογία του, τη διαθέσιμη χωρητικότητα και την τρέχουσα ζήτηση κίνησης. Αν και οι ταχύτητες gigabit διαφημίζονται για το 5G, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το θεωρητικό μέγιστο της τεχνολογίας και η εμπειρία στον πραγματικό κόσμο είναι πολύ διαφορετικά.

Πότε αναμένεται το 5G;

Το 5G είναι ακόμα υπό δοκιμή και ανάπτυξη για τις περισσότερες υπηρεσίες, επομένως υπάρχουν ακόμη πολλές χώρες και περιοχές όπου οι υπηρεσίες 5G δεν είναι ακόμη διαθέσιμες. Το 5G είναι στα σπάργανά του και η υπηρεσία είναι επί του παρόντος περιορισμένη στα περισσότερα δίκτυα που διαθέτουν στην αγορά την υιοθέτησή τους 5G.

Το LTE κυκλοφόρησε ευρέως πριν από το 2010 σε διάφορα δίκτυα διεθνώς, ωστόσο δέκα χρόνια αργότερα το LTE εξακολουθεί να αναπτύσσεται και δεν έχει φτάσει ακόμη στην ωριμότητά του. Το LTE θα συνεχίσει να αναπτύσσεται τα επόμενα χρόνια. Ομοίως, το 5G βρίσκεται ακόμα στη φάση της δημοσιότητας και θα έχει σημαντική απορρόφηση μόνο τα επόμενα αρκετά χρόνια.

Πού ταιριάζει το 5G στις ζώνες συχνοτήτων κινητής τηλεφωνίας;

Οι ζώνες συχνοτήτων 5G επικαλύπτουν τις ζώνες συχνοτήτων LTE. Πιο συχνά, οι πάροχοι θα χρησιμοποιούν το υπάρχον αδειοδοτημένο φάσμα LTE ή θα προσθέτουν νέο φάσμα LTE (π.χ. ζώνη LTE 3.5 GHz) για την ανάπτυξη υπηρεσιών 5G.

Το φάσμα 5G (ζώνες συχνοτήτων) κατηγοριοποιείται σε υψηλό επίπεδο ως εξής:

Το 5G δεν θα είναι κάποια συγκεκριμένη ζώνη, αλλά ρεαλιστικά μια ευρεία εξάπλωση του υπάρχοντος και του νέου φάσματος συχνοτήτων που χρησιμοποιείται από τον χειριστή.

Τα διάφορα κινητά τηλέφωνα και συσκευές CPE θα καλύπτουν επιλεγμένες ζώνες συχνοτήτων σε αυτήν την ευρύτερη εξάπλωση ζωνών και πιθανότατα δεν θα καλύπτουν ποτέ όλες τις ζώνες 5G στο ίδιο κομμάτι υλικού – καθώς αυτό θα αυξήσει εκθετικά το μέγεθος, την τιμή και τον αντίκτυπο στην απόδοση του υλικού .

Αν και η υψηλή ζώνη 5G θα αναπτυχθεί σε πολλά δίκτυα τα επόμενα χρόνια, αυτές οι ζώνες συνήθως θα αναπτυχθούν σε στοχευμένα hotspot. Αυτό το κύμα χιλιοστών, γνωστό και ως «κύμα MM» είναι οι συχνότητες 5G από 24 GHz και άνω. Απαιτούν γενικά πολύ μικρή απόσταση μεταξύ του εξοπλισμού χρήστη και του σταθμού βάσης με άμεση οπτική επαφή (LOS) στις περισσότερες περιπτώσεις. Αυτές οι υψηλές συχνότητες κυμάτων ΜΜ απορροφώνται πιο εύκολα από τη βλάστηση, τα κτίρια, τη βροχή και άλλα αντικείμενα που κρύβουν τα σήματα άμεσης οπτικής τους γραμμής. Ως εκ τούτου, οι σταθμοί βάσης 5G θα πρέπει να τοποθετηθούν πιο στρατηγικά και να αναπτυχθούν σε πυκνά clusters για να μπορούν να προσφέρουν την επιθυμητή απόδοση επένδυσής τους.

Για το λόγο αυτό, η χρήση του υπάρχοντος φάσματος συχνοτήτων LTE χαμηλής και μεσαίας ζώνης γίνεται πιο πρακτική και οικονομικά βιώσιμη για τους περισσότερους φορείς εκμετάλλευσης, τουλάχιστον για τα επόμενα χρόνια. Οι φορείς εκμετάλλευσης χρησιμοποιούν τις υπάρχουσες ζώνες LTE τους και όταν αναζητείται νέο φάσμα, γενικά εξετάζουν τις ζώνες 3.4 έως 3.8 GHz για την κυκλοφορία τους στο 5G.

Γράφει ο: Peter Prince – Research and Development Jnr RF Engineer