Jak działa 5G

5G to piąta generacja (czyli „G”) mobilnych systemów bezprzewodowych, sposób na wysyłanie i odbieranie danych przez urządzenia, zarówno mobilne, jak i stacjonarne, bez konieczności podłączania ich do ściany w domu lub w biurze. Zazwyczaj nowa generacja jest nazywana (czasami z mocą wsteczną), gdy oznacza znaczący skok w bezprzewodowych technologiach mobilnych. 5G może umożliwić korzystanie z samochodów bez kierowcy, dronów dostawczych, a nawet może zastąpić WiFi w domu i biurze.

Jeśli chcesz, możesz teraz kupić telefon 5G, ale możesz się powstrzymać. Pamiętaj, że 5G nie jest jeszcze dostępne wszędzie - w rzeczywistości jest nadal dość rzadkie na całym świecie. Od stycznia 2020 r. Tylko 30 miast w USA miało znaczny zasięg 5G. Obejmuje to oczywiście między innymi główne obszary miejskie, takie jak Los Angeles i Nowy Jork. Inne kraje, takie jak Korea Południowa i Chiny, faktycznie przeskoczyły na 5G i mają teraz solidniejszą infrastrukturę - w tych krajach jest odpowiednio około 90 i 60 miast, w których działa ta szybka technologia [źródło: Whitney ].

W tych zaawansowanych technologicznie krajach inżynierowie budują sieć, która - przynajmniej w niektórych miejscach - jest w stanie zapewnić prędkość pobierania około 10 000 Mb / s (megabitów na sekundę). Różne testy pokazują, że w miastach w całym kraju 5G już osiąga prędkości 10 razy większe niż 4G [źródło: McGarry ]. Dzięki takim niesamowitym prędkościom, oprócz wielu innych korzyści, pojawią się jeszcze bardziej złożone i potężne aplikacje na smartfony. Pamiętasz, kiedy pobranie pliku MP3 o wielkości 5 MB przez połączenie 3G zajęło 15 sekund? Dzięki 5G możesz pobrać cały film w ciągu zaledwie kilku chwil. Zawroty głowy!

Niezależnie od tego, czy jesteś wczesnym adapterem, czy powoli wdrażasz nowe technologie, nie ma wątpliwości, że komunikacja mobilna zmienia współczesne życie i jest prawdopodobne, że 5G przyniesie jeszcze więcej zmian. Czytaj dalej, a dowiesz się, czym jest 5G i jak może przyspieszyć Twoje i tak szybkie życie osobiste i zawodowe.

1. Co to jest 5G?
2. Dlaczego potrzebujemy 5G?
3. 5G i technologia fal milimetrowych
4. Czy 5G może zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu?

W obecnym stanie, mniej więcej co dekadę, firmy telekomunikacyjne przedstawiają nowe standardy łączności bezprzewodowej, a następnie wdrażają infrastrukturę, aby stało się to rzeczywistością. W 1982 roku powstały pierwsze tak zwane sieci 1G dla analogowych telefonów komórkowych. W 1992 r. Wprowadzono 2G dla cyfrowych telefonów komórkowych, a w 2003 r. Uruchomiono 3G. Zaawansowane sieci 4G stały się rzeczywistością w 2012 r. [Źródło: Segan ].

Poszczególne firmy nie określają standardów komunikacji. W przypadku 5G jest to grupa o nazwie Next Generation Mobile Networks (NGMN), stowarzyszenie skupiające umysły naukowców, producentów sprzętu, dostawców usług mobilnych i innych podmiotów chcących rozwinąć ten system nowej generacji.

W miarę rozpowszechniania się na całym świecie 5G prawdopodobnie poprawi się pod wieloma względami w stosunku do 4G . Będzie wysyłać i odbierać znacznie więcej danych niż 4G i będzie w stanie obsłużyć większą liczbę użytkowników bez ugrzęźnięcia. Jeśli kiedykolwiek byłeś na dużym koncercie lub grze w piłkę, w której prędkość danych jest irytująco niska, wiesz dokładnie, o czym mówimy.

W zależności od używanych aplikacji może zużywać mniej energii niż 4G, więc żywotność baterii powinna (miejmy nadzieję) poprawić. Oznacza to, że każdego dnia będziesz spędzać mniej czasu na szukaniu ładowarki do telefonu [źródło: Horwitz ]. Z drugiej strony dostawcy usług będą załamywać ręce nad faktem, że stacje bazowe 5G pochłaniają znacznie więcej energii niż 4G - być może dwa razy więcej lub nawet więcej, co oznacza, że ​​będą musieli wydawać mnóstwo gotówki, aby utrzymać światła włączone [źródło: Hardesty ].

I 5G powinno bezproblemowo zintegrować się z Internetem rzeczy , mnóstwem urządzeń i systemów bezprzewodowych, które szybko się rozwijają dzięki inteligentnym, tanim czujnikom i, oczywiście, niemal wszechobecnym sieciom bezprzewodowym. Obejmuje to wszystko, od samochodów autonomicznych, przez drony, po inteligentne drzwi.

To są tylko największe. Istnieje wiele innych potencjalnych ulepszeń, które 5G może wnieść do bezprzewodowego stołu.

Aby lepiej zrozumieć potencjał 5G, warto szybko przyjrzeć się, jak działają telefony komórkowe. Szczegółową historię można znaleźć w artykule Jak działają telefony komórkowe . Telefony komórkowe to w zasadzie radia dwukierunkowe. Przekształcają Twój głos w dane cyfrowe, które mogą być przesyłane przez fale radiowe wideo, i oczywiście smartfony mogą również wysyłać i odbierać dane internetowe, dzięki czemu możesz jeździć autobusem miejskim, grając w „Flappy Bird” i wysyłając SMS-y przyjaciele.

Ponieważ istnieje ograniczona liczba częstotliwości radiowych i bardzo dużo ludzi z telefonami komórkowymi, systemy komórkowe dzielą obszary na komórki, które nakładają się na siebie. Wieża telefonii komórkowej w każdym obszarze przesyła sygnał radiowy potrzebny do rozmowy lub korzystania z aplikacji online. Gdy użytkownicy telefonów komórkowych podróżują po okolicy, ich telefony płynnie przeskakują z wieży na wieżę. W ten sposób tę samą częstotliwość można ponownie wykorzystać w całym mieście bez całkowitego przeciążenia, co skutkuje opóźnieniami, a nawet zakłóceniami w świadczeniu usług.

Wiele obszarów ma teraz pełną usługę 4G LTE (długoterminowa ewolucja), najszybszy standard 4G. W wielu przypadkach 4G LTE jest tak szybkie, że wideokonferencje i strumieniowe przesyłanie filmów działają często bez żadnych opóźnień - innymi słowy, znacznie szybciej niż kiedykolwiek marzył 3G.

Jednak powszechne korzystanie z urządzeń mobilnych zachęciło ludzi do korzystania z dużo większej ilości danych w postaci filmów i obrazów na ich urządzeniach. Urządzenia te wykorzystują te same pasma widma częstotliwości radiowych, z których zawsze korzystali operatorzy telefonii komórkowej, co oznacza spowolnienie połączeń dla wszystkich. Aby obejść brak przepustowości i zrobić trochę miejsca, operatorzy telefoniczni starali się używać fal milimetrowych zamiast fal radiowych dla 5G.

Sygnały radiowe są mierzone na podstawie ich długości fal. Im krótsza długość fali, tym wyższa częstotliwość. Sygnały 5G będą wykorzystywać długości fal (od 30 do 300 gigaherców) mierzone w milimetrach. Dlatego 5G jest uważane za technologię fal milimetrowych [źródło: IEEE ]

Należy zwrócić uwagę na bardzo wysoką częstotliwość tych sygnałów. Oznacza to, że 5G będzie w stanie zapewnić niesamowitą przepustowość danych, dzięki czemu wiele osób będzie jednocześnie wysyłać i odbierać niemal niezgłębione ilości danych.

Są jednak pewne zastrzeżenia. 5G występuje w trzech podstawowych odmianach: niskim, średnim i wysokim paśmie. Fale wysokopasmowe 5G (około 28 GHz) mają krótki zasięg i mogą obejmować tylko kilka bloków danego obszaru [źródło: Verizon ]. Oznacza to, że 5G może nie wyświetlać się na duże odległości. Mniejsze częstotliwości również nie przenikają zbyt dobrze przeszkód, więc wszystko, od betonowych ścian po liście drzew, może zakłócać sygnały. To sprawia, że ​​jest to technologia linii wzroku - Twój modem bezprzewodowy lub telefon będzie musiał znajdować się blisko stacji bazowej, aby uzyskać najlepsze prędkości transferu.

Innymi słowy, ponieważ sygnały 5G fal milimetrowych mają słabszą propagację w porównaniu z 4G, dostawcy usług będą musieli stworzyć gęstszą infrastrukturę, aby zapewnić spójne usługi. Podobnie jak w przypadku Wi-Fi , 5G będzie wymagało większej liczby stacji bazowych w bliższej odległości, aby obsługiwać wiele osób.

Z drugiej strony, dolnopasmowe 5G transmituje z częstotliwością 600 MHz, co będzie działać na znacznie większe odległości. Na obszarach wiejskich oznacza to, że pojedyncza wieża może potencjalnie obsługiwać klientów na setkach mil kwadratowych - ale prędkości mogą bardziej przypominać 4G niż 5G, które można znaleźć w mieście. Średni pasmo 5G jest więc środkowym punktem, z którym często się spotykasz, wędrując z miasta do miasta. Na niektórych rynkach na Dalekim Wschodzie średnie pasmo jest wystarczająco szybkie, aby pobierać pliki z prędkością 2 GB na sekundę. Jak dotąd nie widzieliśmy tego rodzaju wydajności w Stanach Zjednoczonych, ale powinno się to poprawić, gdy inżynierowie sieci będą ulepszać i ulepszać infrastrukturę [źródło: Horwitz ].

Wdrażanie infrastruktury 5G będzie nadal różniło się od ewolucji 4G. W przeszłości firmy telekomunikacyjne zwykle budowały duże wieże telefonii komórkowej, aby propagować sygnały komórkowe na całym obszarze geograficznym. 5G może zmienić ten paradygmat. Zamiast budować wieże, usługodawcy po prostu instalują swój sprzęt (zwany małymi komórkami) na istniejących liniach telefonicznych i budynkach. Komórki mogą mieć zasięg około 820 stóp (250 metrów) [źródło: IEEE ]. Aby skorzystać z sygnału, klienci będą łączyć się za pomocą modemów bezprzewodowych (lub telefonów). To z kolei może oznaczać, że nie potrzebujesz już tej kablowej usługi internetowej .

Wiele z tego, co naprawdę pociągnie za sobą 5G, jest nadal w sferze spekulacji. Jedno jest pewne: 5G będzie lepszym rozwiązaniem niż 4G pod względem szybkości i pojemności. Ale proces aktualizacji będzie kosztowny. Dostawcy usług wydadzą biliony - tak, biliony - dolarów, aby przeskoczyć z 4G do 5G [źródło: Bayern ]. I możesz się założyć, że konsumenci też będą musieli zapłacić.

Podobnie jak w przypadku wszystkich rozwijających się technologii, szczegóły dotyczące 5G będą nadal pojawiać się fragmentarycznie. Bez względu na wszystko możesz się założyć, że 5G zmieni Twoje życie w znaczący sposób.

A jednak przy wszystkich specyfikacjach, ulepszeniach i ulepszeniach związanych z 5G, technologia ta jest również obciążona pewnymi obawami, że może szkodzić zdrowiu ludzkiemu. Nie, zdecydowanie nie mówimy o teoriach spiskowych, według których 5G spowodowało rozprzestrzenienie się nowego koronawirusa, który spowodował niszczycielską pandemię - to jest ewidentnie, ewidentnie, niebezpiecznie fałszywe [źródło: BBC News ]. Więc jeśli jesteś jedną z osób rozważających spalenie 5G, aby powstrzymać COVID-19 i jego okropne skutki, możesz odłożyć mecze, dziękuję.

To, co naprawdę martwi niektórych badaczy, to promieniowanie z technologii fal milimetrowych 5G. Ponieważ jest to tak nowa technologia, naprawdę nie mamy pojęcia, jaki może mieć wpływ na fizjologię człowieka, a nawet zwierzęta i rośliny, ze względu na około 800 000 nowych miejsc antenowych, które będą niezbędne do zapewnienia wystarczającego zasięgu 5G w całym kraju. kraj.

Problem polega na tym, że być może my, ludzie, nie do końca rozumiemy długoterminowe skutki promieniowania RF (częstotliwości radiowej), które można prościej nazwać „falami radiowymi”. Fale radiowe o bardzo wysokiej częstotliwości naprawdę mogą zniszczyć twoje DNA i spowodować poważne problemy zdrowotne. Te jonizujące fale radiowe, w tym promienie gamma, są substancjami rakotwórczymi, które mogą prowadzić do nowotworów, raka i innych potencjalnie śmiertelnych skutków [źródło: Behar ]. Jednak sygnały z telefonów komórkowych należą do kategorii promieniowania niejonizującego.

Mimo to niepokojące jest to, że badanie o wartości 30 milionów dolarów przeprowadzone przez amerykański Narodowy Program Toksykologiczny (NTP) wykazało, że promieniowanie telefonów komórkowych uszkodziło DNA szczurów laboratoryjnych i doprowadziło również do wzrostu zachorowań na raka [źródło: Moskowitz ].

Do tej pory NTP i Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych nie zaklasyfikowały jeszcze 5G jako potencjalnie niebezpiecznego. Jednak na całym świecie niektórzy badacze zauważają większą częstość występowania guzów w szyi i głowie. Może to wynikać z powszechnego używania telefonów komórkowych w naszym społeczeństwie - lub nie. Nawet renomowana klinika Mayo twierdzi, że jakiekolwiek powiązanie między telefonami komórkowymi a rakiem jest w najlepszym razie słabe, a organizacja cytuje jedno badanie, w którym zbadano ekspozycję na telefony komórkowe ponad 400 000 osób w ciągu dwóch dekad - po prostu nie ma potwierdzonego związku między tymi radiotelefonami fale i rak.

Dlatego eksperci woleliby, aby wszyscy wzięli głęboki oddech. Mówią, że fale radiowe 5G to tylko kolejna część widma elektromagnetycznego, na które jesteśmy narażeni każdego dnia na tej planecie. I wciąż na nowo powtarzają, że wciąż nie ma żadnych obciążających dowodów, które jednoznacznie łączą telefony komórkowe z rakiem lub innymi negatywnymi skutkami zdrowotnymi [źródło: Finley ].

Problemy zdrowotne czy nie, nadchodzi 5G i raczej prędzej niż później. Mieszkańcy miast będą pierwszymi beneficjentami znacznego przyspieszenia tej technologii. Ci na przedmieściach i na wsi nie powinni być daleko w tyle. A kiedy fantazja o 5G w końcu się spełni - a Twoje życie związane z zaawansowaną technologią rozwinie się w nowy sposób, którego trudno sobie wyobrazić.

Pierwotnie opublikowano: 29 czerwca 2017 r

Jaka jest różnica między 5G a 4G?

Czy 5G jest dostępne w moim regionie?

Jakie miasta i stany mają już 5G?

W których krajach jest 5G?

Czy 5G zużywa więcej danych?

Uwaga autora: Jak działa 5G

Jeśli masz smartfona (i obstawiasz, że tak), 4G zmieniło Twoje życie - na lepsze lub na gorsze. Przeszedłeś z 3G, który pozwala na wysyłanie kilku wiadomości tekstowych i być może surfowanie po Internecie w mgnieniu oka, na 4G, co zasadniczo oznacza, że ​​możesz nosić w pełni podłączony komputer wszędzie, czy to w sklepie spożywczym, czy po prostu łazienka w pracy. 5G zintensyfikuje Twoje życie oparte na danych, zwiększając możliwości korzystania z Internetu w sposób, którego jeszcze nie możesz sobie wyobrazić. Nie jestem do końca pewien, czy mój mózg jest gotowy na przeciążenie. Jak o tobie?

Powiązane artykuły