เนื้อหา

• 5G คืออะไรและเราคาดหวังอะไรจากมัน
• 5G ไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนเทียบกับสแตนด์อโลน
• 5G มีความหมายต่อผู้บริโภคอย่างไร
• 5G เทียบกับ 4G - ความแตกต่างที่สำคัญ
• เครือข่าย 5G ทั่วโลก
• การเปิดตัว 5G ของสหรัฐอเมริกา
• ยุโรปตามผู้นำ
• เอเชียที่ทะเยอทะยาน
• แล้วสมาร์ทโฟน 5G ล่ะ?
• ย่านความถี่ 5G
• ที่เกี่ยวข้อง

22 กรกฎาคม 2019

22 กรกฎาคม 2019

5G คืออะไรและเราคาดหวังอะไรจากมัน

5G เพิ่มปริมาณคลื่นความถี่ที่ใช้ในการส่งและรับข้อมูลอย่างมาก

นี่คือรายละเอียดของข้อกำหนดเทคโนโลยี 5G ที่สำคัญที่คุณต้องรู้

• mmWave - ความถี่สูงมากระหว่าง 17 ถึง 100GHz และแบนด์วิดธ์สูงสำหรับข้อมูลที่รวดเร็ว ผู้ให้บริการส่วนใหญ่ตั้งเป้าหมายที่จะใช้งานในช่วง 18-24GHz เทคโนโลยีระยะสั้นที่เหมาะสมที่จะใช้ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น
• Sub-6GHz - ทำงานในความถี่เหมือน WiFi ระหว่าง 3 และ 6GHz สามารถปรับใช้ในฮับเซลล์ขนาดเล็กสำหรับใช้ในอาคารหรือสถานีฐานกลางแจ้งที่ทรงพลังเพื่อครอบคลุมช่วงกลางเช่น 4G LTE ที่มีอยู่ในปัจจุบัน สเปกตรัม 5G ส่วนใหญ่จะอยู่ที่นี่
• Low-band - ความถี่ต่ำมากต่ำกว่า 800MHz ครอบคลุมระยะทางไกลมากและเป็นรอบทิศทางเพื่อให้การครอบคลุมกระดูกสันหลังครอบคลุม
• beamforming - ใช้ในสถานีฐาน mmWave และ sub-6GHz เพื่อส่งสัญญาณรูปคลื่นโดยตรงไปยังอุปกรณ์ของผู้บริโภคเช่นการกระดอนคลื่นออกจากอาคาร เทคโนโลยีสำคัญในการเอาชนะช่วงและข้อ จำกัด ทิศทางของรูปคลื่นความถี่สูง
• MIMO ขนาดใหญ่ - เสาอากาศหลายตัวบนสถานีฐานให้บริการอุปกรณ์ปลายทางสำหรับผู้ใช้หลายคนพร้อมกัน ออกแบบมาเพื่อทำให้เครือข่ายความถี่สูงมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถใช้ร่วมกับการขึ้นรูปแบบลำแสงได้

แม้ว่าผู้ให้บริการจำนวนมากต้องการพูดคุยเกี่ยวกับความก้าวหน้าในเทคโนโลยี mmWave เครือข่าย 5G จะเป็นการรวมกันของทุกสิ่ง เทคโนโลยีที่หลากหลายนั้นสามารถพิจารณาได้ในสามระดับซึ่งหัวเว่ยอธิบายอย่างประณีตในเอกสารจำนวนมาก

ย่านความถี่ต่ำที่สามารถ repurposed จากวิทยุและโทรทัศน์เป็น“ เลเยอร์การครอบคลุม” ที่ 2GHz ย่อย สิ่งนี้ให้การครอบคลุมทั่วทั้งพื้นที่ในร่มและลึกและเป็นแกนหลักของเครือข่าย มี "Super Data Layer" ซึ่งประกอบด้วยสเปกตรัมความถี่สูงที่รู้จักกันในชื่อ mmWave ที่เหมาะกับพื้นที่ที่ต้องการอัตราการส่งข้อมูลหรือการครอบคลุมของประชากรที่สูงมาก จากนั้น“ เลเยอร์และเลเยอร์ความจุ” ตั้งอยู่ระหว่าง 2 และ 6 GHz ซึ่งมีความสมดุลที่ดีระหว่างทั้งสอง

สรุป 5G ช่วยให้ผู้บริโภคเชื่อมต่อและใช้ประโยชน์จากคลื่นความถี่ที่หลากหลายเพื่อการครอบคลุมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้มากขึ้น

5G ไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนเทียบกับสแตนด์อโลน

กุญแจสำคัญในการเข้าใจความแตกต่างระหว่าง 5G NSA และ SA อยู่ในแบ็กเอนด์เครือข่าย เครือข่าย 5G แรกตามมาตรฐาน NSA ใช้โครงสร้างพื้นฐาน 4G LTE ที่มีอยู่เพื่อจัดการเครื่องบินควบคุม Control Plane จัดการการรับส่งสัญญาณการจัดการวิธีที่อุปกรณ์ของผู้ใช้เชื่อมต่อกับสถานีฐานตรวจสอบการสมัครรับข้อมูล ฯลฯ ในขณะเดียวกันระนาบข้อมูลคือสิ่งที่คุณและฉันใช้เพื่อส่งและรับข้อมูล

ในอีกแง่หนึ่ง 5G NSA อาจคิดได้ว่าเป็นเพียงแค่มี data data ที่เร็วพิเศษแนบมากับโครงสร้างพื้นฐาน 4G LTE ที่มีอยู่ การใช้ข้อมูลจำเพาะ 5G Standalone (SA) จะเห็นการเปลี่ยนระนาบการควบคุมไปเป็น 5G Core และทำเครื่องหมายการเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่กว่าสำหรับวิธีการที่เครือข่ายทำงาน

5G Standalone ใช้ 5G Core และเครื่องบินควบคุม

นอกเหนือจากการแนะนำ Control Plane บนเทคโนโลยีวิทยุ 5G แล้ว Standalone ยังสนับสนุนการแบ่งส่วนเครือข่ายที่มีความยืดหยุ่นและการเข้ารหัส subcarrier

Network Slicing เป็นรูปแบบของสถาปัตยกรรมเครือข่ายเสมือนจริงที่ช่วยให้มีความยืดหยุ่นในการแบ่งพาร์ติชั่นและเชื่อมโยงส่วนต่างๆของเครือข่ายแบ็คเอนด์เข้าด้วยกัน สิ่งนี้จะช่วยให้ผู้ให้บริการเครือข่ายสามารถเสนอปริมาณข้อมูลแอพพลิเคชั่นและบริการที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นให้กับลูกค้า ความคิดนี้ถูกมองว่าเป็นกุญแจสำคัญในการตระหนักถึงความคิดเช่นยานพาหนะอัตโนมัติและเมืองอัจฉริยะ

การเปลี่ยนแปลง subcarriers นั้นยากที่จะอธิบายเล็กน้อย เทคโนโลยีที่ครอบคลุมโดยสิ่งนี้รวมถึงระยะห่างระหว่าง OFDM และผู้ให้บริการย่อยที่ปรับขนาดได้, OFDM แบบหน้าต่าง, ตัวเลขที่ยืดหยุ่น, และช่วงเวลาการส่งสัญญาณที่ปรับขนาดได้ กล่าวง่ายๆว่าเฟรมที่มีข้อมูลสามารถใหญ่ขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อต้องการปริมาณงานที่สูงขึ้นและมีประสิทธิภาพสูง อีกทางหนึ่งเฟรมเหล่านี้สามารถทำให้เล็กลงเพื่อให้ได้เวลาแฝงที่ต่ำกว่ามากสำหรับแอปพลิเคชันตามเวลาจริง

เครือข่าย 5G แรกจะขึ้นอยู่กับสเปคที่ไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนก่อนการเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่กว่ากับสเปคแบบสแตนด์อโลนแบบเต็มหลังจากปี 2021

การแบ่งเครือข่ายสามารถทำได้ด้วยเครือข่าย 4G แต่ 5G มีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงในช่วงของความยืดหยุ่นและรองรับมาตรฐาน ข้อมูลจำเพาะ 5G แบบสแตนด์อโลน (SA) ที่ยังไม่สิ้นสุด (3GPP Release 16) จะเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบ็คเอนด์ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายยุคหน้า

อ่านต่อไป: ไม่เชื่อว่าผู้ให้บริการการปฏิวัติ 5G ยังคงอยู่หลายปี (SA vs NSA)

5G มีความหมายต่อผู้บริโภคอย่างไร

สำคัญกว่าคำถามที่ว่า "5G คืออะไร" คืออะไรที่จะส่งผลกระทบต่อผู้บริโภคอย่างแท้จริง ถ้าคุณต้องการความเร็ว 5G จะช่วยเปิดประตูใหม่

สถานีฐานวิทยุ IMT-2020 5G จะต้องเสนอการดาวน์โหลดอย่างน้อย 20Gbps และความเร็วในการอัพโหลด 10Gbps ให้กับผู้บริโภค นี่หมายถึงลิงก์ที่แชร์ดังนั้นความเร็วจริงจะลดลง ข้อมูลจำเพาะระบุผู้ใช้แต่ละคนควรเห็นความเร็วในการดาวน์โหลดขั้นต่ำที่ 100Mbps และความเร็วในการอัปโหลดที่ 50Mbps คุณบางคนอาจโชคดีพอที่จะเห็นความเร็วเหล่านี้ในเครือข่าย LTE-Advanced ของคุณแล้ว แต่สิ่งนี้จะกลายเป็นระดับพื้นฐานสำหรับผู้บริโภคทุกคนในเครือข่าย 5G

สถานีฐาน 5G จะต้องครอบคลุมผู้ใช้ที่อยู่กับที่จนถึงยานพาหนะที่เดินทางสูงสุด 500km / h (310 ~ ไมล์) ดังนั้นการเชื่อมต่อข้อมูลของคุณหวังว่าจะไม่หลุดออกจากรถไฟในอนาคต เครือข่ายรุ่นที่ห้าควรให้ผู้บริโภคมีเวลาแฝงสูงสุดเพียง 4 มิลลิวินาที มีการกล่าวถึงเวลา 1 มิลลิวินาทีสำหรับการสื่อสารเวลาแฝงที่มีความน่าเชื่อถือต่ำมาก (URLLC) เช่นกัน สำหรับการเปรียบเทียบการเชื่อมต่อ 4G LTE ของฉันในลอนดอนมีความล่าช้าแฝง 82ms ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 61 มิลลิวินาที

5G ยังต้องการเปิดใช้งานการเชื่อมต่อพร้อมกันกับอุปกรณ์อินเทอร์เน็ต (IoT) อุปกรณ์พลังงานต่ำ (IoT) หลายพันเครื่องและรองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์กับอุปกรณ์ (D2D) สำหรับการเชื่อมต่อเวลาแฝงที่ต่ำระหว่างอุปกรณ์ใกล้เคียง

5G เทียบกับ 4G - ความแตกต่างที่สำคัญ

เมื่อเทียบกับ 4G LTE แล้วเครือข่าย 5G จะเร็วขึ้นอย่างต่อเนื่อง อัตราความเร็วของผู้ใช้ขั้นต่ำเพิ่มขึ้นจาก 10Mbps เป็น 100Mbps เพิ่มขึ้น 10 เท่า ความหน่วงแฝงถูกตั้งค่าให้ลดลงตามจำนวนที่คล้ายกันจาก 10ms ถึง 1 มิลลิวินาทีเมื่อเปรียบเทียบกับ LTE-Advanced แบนด์วิดธ์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากนั้นหมายความว่า 5G จะสามารถรองรับอุปกรณ์ได้มากถึงหนึ่งล้านเครื่องต่อตารางกิโลเมตรและเพิ่มขึ้นอีก 10 เท่าเมื่อเทียบกับ LTE-A ทั้งหมดนี้เพิ่ม 10 เท่าเพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานเครือข่าย

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ช่วงของเทคโนโลยีเครือข่ายเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน LTE ได้รับการปรับปรุงมากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จากการแนะนำ 256QAM และการรวมผู้ให้บริการด้วย LTE-A เพื่อรองรับการใช้คลื่นความถี่ที่กว้างขึ้นผ่าน LAA, LWA และ Multefire ด้วย LTE-A Pro นี่คือเหตุผลที่เครือข่าย 4G ของวันนี้เร็วกว่าเครือข่ายที่สร้างขึ้นในช่วงเริ่มต้นเมื่อหลายปีก่อน

5G ก้าวหน้าไปอีกขั้นอีกขั้นหนึ่งด้วยการใช้ 256QAM และปรับปรุงเทคโนโลยีการรวมตัวของผู้ให้บริการเพื่อรองรับคลื่นพาหะที่มีความยืดหยุ่นมากกว่าในสเปกตรัมที่ไม่มีใบอนุญาต sub-6GHz และความถี่คลื่น mmWave ภาพด้านล่างจากอาร์มจนถึงปี 2016 อธิบายความแตกต่างหลักนี้ค่อนข้างรัดกุม

เครือข่าย 5G ทั่วโลก

โลกกำลังเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดตัว 5G ทั้งผู้ให้บริการเครือข่ายและผู้ผลิตอุปกรณ์ เช่นเดียวกับการนำเครือข่าย 4G LTE มาใช้ 5G จะเป็นกระบวนการจัดฉากและบางประเทศจะเปิดตัวเครือข่ายของพวกเขาก่อนใคร

กลางปี ​​2019 เป็นวันที่จับตามองเนื่องจากสมาร์ทโฟน 5G และเครือข่ายจะเปิดให้บริการแก่ผู้บริโภคคลื่นลูกแรก อย่างไรก็ตามการปรับใช้ไม่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นในระดับโลกมากขึ้นจนถึงปี 2563 และ 2564 แม้กระทั่งในปี 2566 คาดว่าผู้บริโภคเพียง 50 เปอร์เซ็นต์จะมีสมาร์ทโฟน 5G และการเชื่อมต่อเครือข่าย

การเปิดตัว 5G ของสหรัฐอเมริกา

สหรัฐอเมริกาเป็นหนึ่งในประเทศแรก ๆ ที่จะสะบัดบนเครือข่าย 5G ของผู้ให้บริการจำนวนมากและในการเลือกเมืองที่เหมาะสมในช่วงครึ่งแรกของปี 2019 ผู้ให้บริการในสหรัฐฯเป็นผู้สนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีคลื่นมิลลิเมตร Verizon เป็นผู้ใช้ 5G รายแรกผ่านบริการเชื่อมต่อไร้สายคงที่ แต่ Sprint และ T-Mobile ใกล้จะเปิดตัวในกลางปี ​​2019

อย่างไรก็ตามหนึ่งในผู้ให้บริการของประเทศได้ถูกเล่นอย่างรวดเร็วและหลวมด้วยเทอม 5G แล้ว AT & T "5G Evolution" ไม่ใช่เครือข่าย 5G ในแง่ของคำใด ๆ มันเป็นเพียงวิวัฒนาการของเครือข่าย LTE-Advanced ของวันนี้

หากคุณต้องการติดตามรายละเอียดการปรับใช้ล่าสุดทั้งหมดเนื่องจากผู้ให้บริการแต่ละรายในสหรัฐอเมริกาดำเนินการเปิดตัว 5G ให้ดูที่ลิงก์ด้านล่าง

• T-Mobile 5G
• AT&T 5G
• Sprint 5G
• Verizon 5G

ยุโรปตามผู้นำ

ยุโรปกำลังตามหลังสหรัฐและเครือข่าย 5G แรกของทวีปไม่คาดว่าจะเปิดใช้จนถึงปลายปี 2562 โดยเร็วที่สุด แม้ว่าจะไม่มีการปรับใช้ให้กว้างขึ้นจนถึงปี 2020 หรือใหม่กว่า

สหราชอาณาจักรมีแนวโน้มที่จะเป็นคนแรกที่มี 5G ให้บริการในเมืองใหญ่ ๆ EE วางแผนที่จะเปิดตัวบริการใน 16 เมืองในปีนี้ ในขณะเดียวกัน O2, Vodafone และ Three ยังคงมองหาวันเปิดตัว 2020 5G ในทวีปนี้ผู้ประกอบการต่างนำแผนมาบ้าง แต่ผู้เล่นสำคัญ Orange, Deutsche Telekom และ Telefonica มุ่งมั่นที่จะกำหนดกรอบเวลาเปิดตัวในปี 2020 เท่านั้น

ส่วนหนึ่งของความล่าช้านี้คือรัฐมนตรีว่าการกระทรวงโทรคมนาคมของยุโรปเปิดเผยเฉพาะแผนงาน 5G สำหรับบล็อกในปลายปี 2560

การประสานกันทางเทคนิคในช่วงคลื่นความถี่จะไม่ถูกกำหนดให้เริ่มจนถึงปี 2019 โดยมีการกำหนดความถี่ต่ำ 700MHz ที่กำหนดไว้สำหรับปี 2563 และคาดว่าจะวางจำหน่ายในภายหลังในปี 2565

เอเชียที่ทะเยอทะยาน

ญี่ปุ่นและเกาหลีใต้เป็นผู้นำในการทดสอบโครงสร้างพื้นฐานตลอดวัฏจักรการพัฒนา 5G และจะอยู่ที่นั่นกับสหรัฐอเมริกาเมื่อติดตั้ง

ในเกาหลีใต้ผู้ให้บริการรายใหญ่เริ่มทำการปรับใช้ 5G เชิงพาณิชย์ในช่วงครึ่งปีแรกหากไม่ใช่ในไตรมาสแรกของปี 2562 เกาหลีใต้มีผู้ใช้บริการ 5 ล้านรายในเกาหลีใต้ในเวลาเพียง 69 วันหลังจากเปิดตัวครั้งแรก การเปิดตัวทั่วประเทศคาดว่าจะแล้วเสร็จในปี 2565 ในญี่ปุ่นการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกปี 2020 เป็นเป้าหมายต่อไปสำหรับการทดลองคลื่น 5G มิลลิเมตรในพื้นที่ชุมชนหนาแน่นและข้อตกลงระหว่าง Nokia และ NTT DoCoMo จะเริ่มให้บริการเชิงพาณิชย์ในปลายปีนั้น

ประเทศจีนกำลังกลายเป็นผู้เล่น 5G รายใหญ่อย่างรวดเร็วและเร่งแซงหน้าคู่แข่งในเอเชียและแข่งขันกับสหรัฐในการติดตั้ง ประเทศนี้เป็นที่ตั้งของ บริษัท โครงสร้างพื้นฐานด้านโทรคมนาคมรายใหญ่เช่น Huawei และ ZTE ซึ่งจะจัดหาอุปกรณ์ให้กับผู้ให้บริการทั่วโลก จีนยังลงทุน 180,000 ล้านดอลลาร์ในโครงสร้างพื้นฐานแผ่นดินใหญ่ซึ่งเป็นการลงทุนของญี่ปุ่นถึงสี่เท่า China Mobile กำลังทดลองให้บริการในเมืองใหญ่ ๆ ในปีนี้และวางแผนเปิดตัวเชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบในปี 2020

แล้วสมาร์ทโฟน 5G ล่ะ?

ขณะนี้ไม่มีสมาร์ทโฟนจำนวนมากที่สร้างขึ้นสำหรับเครือข่าย 5G ในตลาด โมโต 5G Moto Mod สำหรับโมโตโรล่า Z3 ของโมโตโรล่านับว่าเป็นรายแรก ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนหลายรายได้เปิดตัวสมาร์ทโฟน 5G เครื่องแรกเพื่อให้สอดคล้องกับการเปิดตัวเครือข่ายแรก

ขณะนี้ไม่มีชิปโปรเซสเซอร์ของสมาร์ทโฟนที่มีโมเด็ม 5G ในตัว ผู้ผลิตโทรศัพท์ต้องจับคู่โปรเซสเซอร์ที่มีอยู่กับโมเด็มภายนอก 5G พร้อมกับโมดูลเสาอากาศวิทยุที่ต้องการ ดังนั้นเราไม่ควรคาดหวังว่าโทรศัพท์ 5G เครื่องแรกจะมีประสิทธิภาพมากกว่าคู่แข่ง 4G LTE ในความเป็นจริงพวกเขาอาจต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพื่อรับมือกับการระบายพลังงาน 5G พิเศษ

หากคุณกำลังมองหาหยิบมานี่คือรายการสมาร์ทโฟน 5G ที่วางตลาดอยู่ในปัจจุบัน:

• Samsung Galaxy S10 5G
• หัวเว่ย Mate 20 X 5G
• LG V50 ThinQ
• OnePlus 7 Pro 5G
• Oppo Reno 5G
• Xiaomi Mi Mix 3 5G
• ZTE Axon 10 Pro

แน่นอนผู้ผลิตรายใหญ่หลายรายรวมถึง HTC, Google และอื่น ๆ ล้วนได้รับการยืนยันว่าจะทำงานร่วมกับโมเด็ม X50 ของ Qualcomm สำหรับโทรศัพท์ 5G ที่กำลังจะมาถึง

• สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับโทรศัพท์ 5G ทุกเครื่องได้รับการยืนยันแล้ว
• ทำไมไม่มีโมเด็ม 5G ใน SoC รุ่นต่อไป

ย่านความถี่ 5G

เช่นเดียวกับ 4G เครือข่ายและสมาร์ทโฟนจะรองรับคลื่นความถี่ที่แตกต่างกันสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล นอกเหนือจากย่าน LTE ที่มีอยู่แล้ว 5G New Radio สร้างมาตรฐานใหม่สำหรับเครือข่ายที่กำลังจะมาถึง 5G แบ่งออกเป็นสองช่วงโดยความถี่แรกระหว่าง 400MHz และ 6GHz ช่วงที่ 2 บัญชีสำหรับคลื่น mmWave ระหว่าง 24 และ 53GHz

ที่เกี่ยวข้อง

• 5G จะไม่ไปไมโครเวฟสมองของคุณ
• 5G hype กำลังจะมา อย่าตกหลุมรักมัน
• 5G: สมาร์ทโฟนของคุณจะได้รับเมื่อไหร่?
• 5G กับ Gigabit LTE: ความแตกต่างอธิบายได้อย่างไร
• เสาอากาศ 5G ตัวแรกของ Qualcomm อยู่ที่นี่แล้ว
• Samsung ประกาศโมเด็ม 5G แบบหลายโหมดครั้งแรก แต่เมื่อไหร่มันจะโดนโทรศัพท์?