Alles, was Sie über 5G wissen müssen: Was es ist und was nicht …

5G ist heutzutage bei Mobilfunkanbietern beliebt, aber wie bei allem Neuen gibt es da draußen viel Verwirrung und Fehlinformationen. Mal sehen, was 5G ist und was noch wichtiger ist, was es nicht ist.

Für den Anfang ist “5G” nicht “5GHz”. 5 GHz ist eines der drei Bänder, die Verbraucher für Wi-Fi verwenden können. Wir haben kürzlich über die Vor- und Nachteile von 5-GHz-WLAN gesprochen.

5G ist ein Marketingbegriff, der sich auf die Geschwindigkeit und Technologie bezieht, die von Mobilfunkanbietern verwendet werden, um Daten auf unsere Mobilgeräte zu übertragen (und das Potenzial hat, kabelgebundene Internetverbindungen zu unseren Häusern zu ersetzen). Da “5G” ein Marketingbegriff ist, variieren die spezifischen Definitionen je nach Kontext und Implementierung. Insgesamt ist 5G der Nachfolger von LTE (oder LTE-A). Insbesondere ist 5G der Verbraucherbegriff für den ITU IMT-2020-Standard, der Geschwindigkeiten von bis zu 20 Gbit / s bietet – ja, zwanzig Gigabyte für eine Sekunde. Um Annäherungsgeschwindigkeiten zu erreichen, werden höherfrequente Wellen (“Millimeterwellen”) – irgendwo im 15-GHz-Bereich – untersucht. Bevor wir jedoch zu tief in unsere Richtung gehen, gehen wir zurück zu unserer Herkunft und unserer aktuellen Position.

Eine kurze Geschichte der drahtlosen Datenstandards (WWAN)

Bisher war es einfach, zwischen Arten von drahtlosen Daten (WWAN vs. WLAN) zu unterscheiden. Heute sind diese Linien jedoch unscharf.

WLANs (Wireless Local Area Networks) werden im Allgemeinen als WiFi bezeichnet und umfassen normalerweise Ihr Zuhause, Ihren Laden, Ihre Schule oder Ihre Arbeit. Sie sind lokal und überspannen mehrere tausend Quadratmeter. Innovative Hardware definiert das “lokale” “lokale Netzwerk” neu – zum Beispiel erhalte ich das Internet von einem Kabelmodem, das 1,2 km von meinem Zuhause entfernt ist, über ein 802.11ac 5GHz-Signal. Mit der gleichen Hardware kann ich ein 5-GHz-WLAN-Signal 10 Meilen senden – und ein 2,4-GHz-Signal noch weiter.

WWANs (Wireless Wide Area Networks) werden im Allgemeinen von “Mobilfunk” – oder “Mobilfunkanbietern” bereitgestellt, und darum geht es in diesem Artikel.

Hier sind einige der bemerkenswertesten Wireless-Standards und ihre Download-Geschwindigkeiten – Potenzialdas heißt, Download-Geschwindigkeiten.

• GPRS: 0,086 Mbit / s
• KANTE: 1,6 Mb / s
• EV-DO: 4,9 Mbit / s
• HSPA: 14,4 Mbit / s
• LTE: 300 Mbit / s
• WiMax: 365 Mbit / s
• HSPA +: 672 Mbit / s
• LTE-A: 1 Gbit / s für normale Benutzer
• LTE-A Pro: “Über 3 Gbit”

Der typische Durchsatz (die Geschwindigkeiten, die wir im täglichen Gebrauch auf unseren Geräten sehen und an denen wir wirklich interessiert sind) ist schwer zu quantifizieren. Diese Metrik hängt von einer Reihe von Protokollproblemen ab, einschließlich Übertragungsmustern (z. B. werden langsamere Schemata in größeren Entfernungen vom Zugriffspunkt verwendet), erneuter Paketübertragung und Paketgrößen usw. Vergessen Sie auch nicht die Anzahl der Benutzer im Tower und die Datenrate zu diesem Tower – Beide Faktoren wirken sich erheblich auf die Geschwindigkeit aus, die Sie bei der Verwendung von Mobilfunkdaten spüren.

Wo befindet sich 5G?

5G ist die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie, und die 3GPP-Zuordnung definiert jedes System, das “5G NR” (das neue 5G-Funkgerät) verwendet, als “5G” – unabhängig von der Geschwindigkeit, Bandbreite oder dem verwendeten Spektrum.

Wie bereits erwähnt, bevorzugen andere die Verwendung von “5G” für Systeme, die die Anforderungen der ITU IMT-2020 erfüllen.

Alle sind sich einig, dass 5G “schnell” sein wird. Eine Möglichkeit, die 5G-Geschwindigkeitsziele zu erreichen, besteht darin, einen anderen Teil des Funkspektrums zu verwenden. Für diejenigen, die ihre Leistung zu Hause behalten, ist die Ladekapazität dieses Bandes umso größer, je höher die Frequenz ist (zum Beispiel ist 2,4 GHz “langsamer” als 5 GHz). Der Nachteil ist, dass höhere Frequenzen nicht so weit gehen (2,4-GHz-Signale können beispielsweise über 5-GHz-Signale hinausgehen). Je höher die Frequenz, desto höher ist die unterstützte Datenrate, ohne andere Signale zu stören, aber desto kürzer kann das Signal sein.

5G NR kann “niedrigere Frequenzen” unter 6 GHz (FR1) enthalten; und “höhere Frequenzen” über 24 GHz (FR2). Der beliebteste FR1, der für 5G in diesem Bereich verwendet wird, ist 3,5 GHz, obwohl wir einiges vom “Millimeterwellen” -Spektrum sehen sollten, das für die 5G-Erweiterung verwendet wird. Für FR2 verwendet Verizon 28 GHz und AT & T 39 GHz. Die FR2-Seite ermöglicht Frequenzen bis zu 300 GHz.

5G-NR-Geschwindigkeiten in Bändern unter 6 GHz (FR1) können bei Verwendung einer ähnlichen Menge an Spektrum und Antennen geringfügig höher als 4G sein. All dies ist technisch erklärbar, dass einige “5G” -Netzwerke langsamer sind als einige fortgeschrittene 4G-Netze. Das T-Mobile LTE / LAA-Netzwerk erreicht in Manhattan und Chicago 500 Mbit / s und mehr.

5G FR2-Bereitstellungsszenarien

Der 5G FR2 hat verschiedene Bereitstellungsziele:

1. Femto-Zelle:Ziel ist es, Haushalten und Unternehmen mit einer Kapazität von 4 bis 32 Benutzern und einer Reichweite von 10 Metern Zugang zu gewähren.
2. Pico-Zelle:Ziel ist der Zugang zu öffentlichen Orten (Einkaufszentren, Flughäfen, Bahnhöfen, Bürogebäuden) mit einer Kapazität von 64 bis 128 Benutzern und einer Reichweite von 10 Metern.
3. Mikrozelle:Ziel ist es, Zugang zu bieten, um die Lücken in der Abdeckung zwischen Pico Cells und Metro Cells zu schließen. Es kann 128 bis 256 Benutzer mit einer Reichweite von mehreren hundert Metern abdecken.
4. Metro Cell:Ziel ist der Zugang zu vorstädtischen / städtischen Gebieten mit einer Kapazität von über 250 Benutzern und einer Reichweite von Hunderten von Metern.

Im Vergleich dazu zielt WiFi auf Privathaushalte und Unternehmen ab und bietet in der Regel weniger als 50 Benutzern mit einer Reichweite von 100 Metern Zugang. Damit ist das heutige WLAN mit der Pico 5G-Zelle vergleichbar.

Während Mobilfunk und Wi-Fi derzeit getrennte und unterschiedliche Anwendungsfallszenarien haben, verschwimmen bei 5G diese Leitungen, und einige 5G-Bereitstellungen verwenden möglicherweise sogar Signale in nicht lizenzierten Frequenzbändern, die auch für WiFi verwendet werden, anstatt von bestimmten Betreibern gemietete Bänder. Der Unterschied kann in der Art des Netzwerks (lokal oder weit) liegen, das der Benutzer erreichen möchte, und nicht in der Entfernung, über die der Benutzer auf das Internet zugreifen kann.

5G Bedenken

Keine neue Technologie ist jemals umstritten, und 5G ist nicht anders.

Spektrum

Die Frequenzvorschläge für viele 5G-Bereitstellungen sind denen in Wetter- und Erdbeobachtungssatelliten sehr ähnlich, insbesondere denen, die Wasserdampf überwachen. Besorgniserregend ist, dass 5G-Netze die Wettervorhersage stören können, mit Vorbehalten der US-amerikanischen NOAA, der NASA, der Marine und des Verteidigungsministeriums, die sie als Karte “schädlich für die nationale Sicherheit” ausgespielt haben.

Nationale Sicherheit und Aufsicht

Viele Hardwareanbieter, die 5G-Geräte liefern, haben ihren Sitz in China oder Produktionsstätten in China. Dies warf Bedenken hinsichtlich möglicher Spionage aus den USA, Australien, Großbritannien und den Niederlanden auf, und es wurden Maßnahmen ergriffen, um die Verwendung chinesischer Hardware in ihren jeweiligen 5G-Netzen einzuschränken oder zu unterbinden. Die chinesische Regierung und die oben genannten chinesischen Lieferanten haben diese Anschuldigungen zurückgewiesen.

Gesundheitliche Bedenken

Wie bei jeder Art der elektronischen Kommunikation bestehen Bedenken hinsichtlich elektromagnetischer Strahlung und möglicher negativer Auswirkungen auf die Gesundheit. Während die gesundheitlichen Bedenken im Zusammenhang mit der Strahlung von Mobilfunkmasten und Mobiltelefonen nicht neu sind, macht es der breite Frequenzbereich, den 5G verwendet, nahezu unmöglich, potenziell wichtige Bedenken zu ermitteln – solche Bedenken sollten für 5G im Allgemeinen geringer sein und sollten angemessener auf die Verwendung bestimmter Frequenzen ausgerichtet sein, die von bestimmten 5G-Implementierungen verwendet werden.

Wo sich die beiden Probleme überschneiden, werden Millimeterwellenfrequenzen verwendet, die nicht gründlich auf ihre Auswirkungen auf den Menschen getestet wurden.

Schutz und Privatsphäre

In den neunziger Jahren mussten sich Heimanwender nicht allzu viele Sorgen um Malware, Viren, Identitätsdiebstahl oder Internetkriminalität machen, da Computer selten immer mit dem Internet verbunden waren (und wenn sie verbunden waren, waren die Datengeschwindigkeiten relativ langsam). Im Laufe der Jahre nahmen unsere Verbindungsgeschwindigkeiten zu und wir konnten unsere Computer “immer eingeschaltet” halten, was bedeutete, dass Kriminelle viel schneller und zuverlässiger auf unsere Maschinen zugreifen konnten, während sie versuchten, unsere Systeme zu infiltrieren. Dank mobiler Geräte sind ihre Ziele noch zahlreicher geworden.

Wenn wir die Grenzen zwischen einem Mobiltelefon und Wi-Fi verwischen, wird die Sicherung unserer Netzwerke (während der Zugriff auf alle unsere Geräte und Dienste erhalten bleibt) schwieriger und ermöglicht möglicherweise mehr Angriffsmethoden. Gemischte Sicherheitsbereitstellungen können massive DDoS-Angriffe, Chiffre-Hijacking und Cyber-Angriffe verursachen.

Wenn die Zellabdeckung kleiner wird, wird außerdem die Fähigkeit von Unternehmen und Regierungsbehörden (und Kriminellen), unsere Standorte zu lokalisieren und unsere Ereignisse und Ereignisse zu verfolgen, erheblich verbessert.

Zusammenfassung

Wenn 5G seine Versprechen hält, sollte das aktuelle (und begrenzte) Spektrum, in dem wir leben, mehr Menschen, mehr Anwendungen und mehr Geräte aufnehmen können. Diese Verbindungen sollten schneller, zuverlässiger und allgegenwärtiger sein.

Was genau 5G ist, ist jedoch noch nicht definiert, geschweige denn im praktischen Sinne implementiert. Die 5G-Bereitstellungen, die wir bisher gesehen haben, sind eher ein “Proof of Concept” als ein Vorbote für die Zukunft des “Standards”.

Schließlich wurde 5G oft als eine einheitliche Lösung für alle Probleme mit der Internetverbindung beschrieben – das ist es nicht. Wie der kanadische Abgeordnete David de Burgh Graham sagt: “5G ist kein Wundermittel, das alles reparieren kann.”

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