Sieć 5G

Sieć 5G to najnowszy standard sieci komórkowej (piątej generacji), która ma zastąpić 4G/LTE. Oprócz dostępu do szybszego Internetu mobilnego, ma możliwość popularyzacji wielu technologicznych rozwiązań taki jak: Internet Rzeczy (Internet of Things – IoT), inteligentny dom (smart home), rzeczywistość rozszerzona (AR), rzeczywistość wirtualna (VR) oraz samochody połączone (connected cars).

Zgodnie z ITU (specyfikacja IMT-2020), standard 5G ma charakteryzować się:

- prędkość transferu – do 20Gb/s download, do 10Gb/s upload

- opóźnienie – maksymalnie 4ms, ale jest możliwość 1ms

- obciążenie – do 1 miliona urządzeń na kilometr kwadratowy

- niezawodność – utrzymanie połączenia w trakcie poruszania się z prędkością do 500km/h

Porównując działanie 5G vs. 4G, trzeba przede wszystkim zwrócić uwagę jakie częstotliwości będą wykorzystywane do działania. W przypadku sieci 4G LTE są to częstotliwości z zakresu 700-2600Mhz. Natomiast specyfikacja 5G zakłada wykorzystanie tych samych częstotliwości co 4G – oznacza to kompatybilność wsteczną, również dodano dodatkowe pasma:

- L Band – 300Mhz, które pozwolą na zwiększenie zasięgu

- Sub-6 – pomiędzy 3000, a 6000Mhz, dającą kompromis szybkość, a zasięg

- mmWave – fale milimetrowe od 17.000 do kilkudziesięciu tysięcy Mhz (nawet 300 000 Mhz)

Ważnym aspektem jest, że działanie sieci 5G opiera się na kilku ważnych technologiach. Pierwsza z nich to przejście na fale milimetrowe, ponieważ obecnie coraz więcej urządzeń łączy się ze sobą lub z Internetem wykorzystując te same częstotliwości radiowe. Przejście ma być na zakres częstotliwości 30-300Ghz, czyli które są wykorzystywane obecnie w łączności satelitarnej i radioastronomii (ich ograniczeniem był niewielki zasięg). Natomiast wprowadzenie nowych anten ma umożliwić uporanie się z tym problemem. Drugą technologią sieci 5G jest technika Small Cells, ma być wstanie przesłać dane za pomocą fal milimetrowych na odległość 200-250m. Dlatego też w dużych miastach mogłyby powstać małe stacje bazowe o niewielkim zapotrzebowaniu na energię. Jednakże, w obszarach o małym zaludnieniu ta technologia słabo się sprawdza. Problem rozwiązać ma technologia MIMO (Multiple Input, Multiple Output) polega na transmisji wieloantenowej, czyli wykorzystaniu wielu anten (w stacji bazowej) i wielu odbiorników (w urządzeniu docelowym) w celu zapewnienia większej wydajności. Kolejną istotną techniką Sieci 5G jest kształtowanie wiązki (beamforming), która pozwala kierować sygnał dokładnie w kierunku urządzenia odbiorczego i tym samym poprawiać stabilność połączenia. Beamforming pomaga falom milimetrowym docierać do urządzeń w formie skoncentrowanej wiązki, a nie metodą transmisji wielokierunkowej. 

5G umożliwi natychmiastową łączność miliardów urządzeń, czyli Internet Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT), a w wyniku tego rzeczywiście połączony świat. 5G zapewni prędkość, niskie opóźnienia i łączność, które umożliwią powstanie nowej generacji nieznanych wcześniej rozwiązań, usług i możliwości rozwoju przedsiębiorczości.

Zastosowania sieci 5G:

- Internet Rzeczy - obejmująca łączenie się miliardów urządzeń bez ingerencji człowieka, na skalę dotychczas nieznaną. Dzięki bezproblemowej i szybkiej łączności pomiędzy wieloma urządzeniami, na tego typu komunikacji po prostu będzie można polegać. Daje to możliwość zrewolucjonizowania nowoczesnych procesów i zastosować przemysłowych, produkcję i łączność biznesową

- Motoryzacja i transport – 5G może mieć również olbrzymi wpływ na motoryzację i transport. Znacznie zwiększy funkcjonalność samochodów, zmieniając je w poruszające się po drogach multimedialne centra komunikacji i rozrywki, samochody będą mogły porozumiewać się ze sobą nawzajem oraz z obiektami infrastruktury miejskiej, aby ostrzegać się o zagrożeniach, informować o korkach itp. W efekcie: poprawi się bezpieczeństwo, a do tego ruch w mieście może zostać upłynniony.

- Rozrywka – sieć 5G to także szansa na wyższy poziom rozrywki na co dzień. Potencjalne korzyści to transmisje na żywo czy też streaming wideo z serwisów VOD w wysokiej rozdzielczości, a także bezproblemowa obsługa gadżetów rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej. Ostatecznie niewykluczone jest, że przesył danych będzie na tyle szybki, a opóźnienia tak niskie, że zamiast łączyć się „kablem” z pecetem, takie urządzenie będzie pobierało dane bezprzewodowo – z chmury. To zaś oznacza nie tylko większy komfort, ale też oszczędność – w domu nie będzie potrzebny superwydajny komputer.

- Ulepszona bezprzewodowa transmisja szerokopasmowa – równocześnie w nowym standardzie widzi się przyszłość w postaci budynków bez routerów czy punktów dostępu. Technologia ta ma być na tyle zaawansowana, by w pewnych sytuacjach mogła zastępować nawet Wi-Fi.

5G zapewni nam łączność w inteligentnych miastach, domach i szkołach przyszłości, dając szanse, o których jeszcze nawet nie śniliśmy.