Galīgais 5G ceļvedis: viss, kas jums jāzina

Ir godīgi teikt, ka pēdējo pāris gadu laikā nav bijis neviena modes vārda, kam būtu tik spēcīga ietekme uz mārketingu kā vārdam 5G. Šis vārds apzīmē tik daudz, ka nozare to ir reklamējusi katrā stūrī. Jaunie viedtālruņi atbalsta 5G. Jaunu operatoru izvietošana runā par 5G pakalpojumiem. Mikroshēmu pārdevēji runā par 5G modemiem un SoC. Ierīču ražotāji pārdod 5G kā "nākamo lielo lietu", kas "mainīs lietotāju dzīvi". Atkarībā no tā, ar ko jūs runājat, jūs dzirdēsit dažādas lietas par 5G. Vai tas ir nedaudz modernizēts 4G mobilais platjoslas savienojums, vai arī tā ir tehnoloģija, kas savienos nozares un pakalpojumus, nodrošina milzīgu skaitu IoT ierīču un kalpo kā mugurkaula atbalsts nākotnē inovācijas? Kas īsti ir 5G? Vai tas ir ažiotāžas vērts?

2020. gados 5G būs liela daļa no mobilo sakaru laikmeta, un būs grūti atdalīt kviešus no pelavām. Kas patērētājiem ir jāzina? Šis ir mūsu padziļinātais 5G ceļvedis, kurā mēs sniegsim atbildes uz šiem jautājumiem.

Kas ir 5G?

5G ir piektās paaudzes mobilais tīkls. 5G NR (jaunais radio) ir gaisa saskarne, kas nodrošina 5G darbību, pēc tam 4G LTE. 5G specifikāciju izstrādāja 3GPP, nozares standartu iestāde. Izlaidums 15 no specifikācijas tika pabeigta 2018. gadā, savukārt 16. izlaidums tika pabeigts 2020. gada jūnijā.

Līdzīgi kā 4G, 5G ir mobilais mobilais tīkls, kas nodrošina mobilo platjoslas savienojumu. Tas izmanto papildu radiofrekvences (RF) viļņus, kas nebija pieejami 4G, taču pamatprincips ir tas pats: tīkli tiek sadalītas šūnās, un ierīces iegūst mobilo savienojumu, savienojoties ar radioviļņiem, kas izstaro no nesēja instalēta mezgls. Lielās 5G priekšrocības salīdzinājumā ar 4G ir palielināta jauda, ​​lielāks joslas platums un lielāks ātrums.

Fons

Apmēram ik pēc desmit gadiem mobilo sakaru tīkli tiek atjaunināti atbilstoši standartam. 1980. gadu 1G tīkli bija analogie tīkli. 2G GSM izlaišana bija liels pavērsiens 1991. gadā, jo 2G tīkli bija digitālie tīkli. Piemēram, 2G tīkli sniedza atbalstu SMS īsziņu sūtīšanai. Bija trīs veidu 2G tīkli: GSM, TDMA un CDMA. 2G GSM tīkli vēlāk nodrošināja elementārus un lēnus mobilos datus GPRS un EDGE formātā (attiecīgi 2,5 G un 2,75 G). Tīmekļa pārlūkošana, izmantojot 2G, nozīmēja dažas minūtes gaidīt, līdz tīmekļa lapa tiks ielādēta, taču tas bija tikai mobilā interneta sākums.

Pirmie komerciālie 3G tīkli tika ieviesti 2001. gadā. Kamēr 2G apzīmēja digitālos balss zvanus, 3G apzīmēja mobilos datus. Tāpat kā 2G, arī 3G bija vairāku veidu: W-CDMA (kas tika izmantots globālajos tālruņos un vēlāk attīstījās par HSPA), UMTS un CDMA2000, lai nosauktu tikai dažus. Pagāja ilgs laiks, līdz 3G tīkli izplatījās visā pasaulē; Piemēram, Indijā līdz 2010. gadam nebija 3G tīklu. Lai gan mobilais internets bija dzīvotspējīgs uzņēmums ar 3G, datu ātrums nebija tik labs, jo 3G UMTS sākumā bija tikai 144 Kbps datu ātruma mērķis. HSPA un HSPA+ (3,5G) uzlaboja datu ātrumu, taču lielākoties tīmekļa pārlūkošana, izmantojot 3G, bija lēna, ar ātrumu vidēji no 1Mbps līdz 10Mbps.

Pēc tam nāca 4G LTE tīkli, sākot no 2010. gada. 4G bija standarts, kas padarīja ātrus, lietojamus mobilos datus par realitāti. Tā datu lejupielādes ātruma mērķis bija 100 Mbps, taču mūsdienās daudziem 4G tīkliem ir mazāks lejupielādes ātrums pārslodzes dēļ. Tas atklāja jaunas nozares, piemēram, kopbraukšanas pakalpojumus. Tas nodrošināja uz IP balstītu telefoniju Voice over LTE (VoLTE) veidā. 4G LTE bija gan globālā 3G (WCDMA/UMTS/HSPA), gan EVDO Rev A pēctecis. 4G tīkli bija līdz šim labākie, un viedtālruņi ar 4G bija jaudīgāki nekā jebkad agrāk. LTE-Advanced ir atkārtoti izmantojis 4G, un 4G attīstība turpinās, katru gadu izlaižot jaunas modema mikroshēmas. 4G ir nobriedusi tehnoloģija, kas ir mainījusi pasauli.

Tomēr, ņemot vērā arvien pieaugošās datu prasības, 4G nevarēja sekot līdzi. 4G tīkli sāka kļūt pārslogoti, un, jo arvien vairāk patērētāju tos izmantoja, datu ātrums sāka samazināties.

Ir pienācis laiks jaunai šūnu paaudzei.

5G tīkli un modemi tiek izstrādāti jau četrus gadus, bet komerciālais 5G sāka kļūt par realitāti tikai 2019. gadā. 2020. gadā tika izvērsts vairāk 5G tīklu un tirgū tika laists vairāk 5G ierīču. 5G joprojām nav plaši izplatīta realitāte vairāk nekā pusē pasaules, taču nākamo piecu gadu laikā tas mainīsies. 4G tīklu izvēršana ir vairāk vai mazāk pabeigta, un tāpēc mobilo sakaru operatori pievērš uzmanību 5G.

5G lietojumprogrammas: mobilie dati un balss, uzņēmuma risinājumi un IoT

5G ir plašs termins. Vispārīgi runājot, tam ir lietojumprogrammas trīs jomās:

• Mobilie dati un balss
• Uzņēmuma risinājumi
• IoT savienojamība

5G viedtālruņu lietotājiem nodarbojas ar pirmo jomu. No tā, bez šaubām, iegūs arī uzņēmumu sektors ar pielietojumu tādās nozarēs kā automašīnas bez vadītāja, viedās pilsētas, izmantošana medicīnas nozarē, viedās iekārtas, vieda ražošana, utt. Attiecībā uz trešo jomu, IoT, telekomunikāciju un mobilo sakaru nozares jau gadiem ilgi ir paziņojušas, ka 5G savienos lietiskā interneta (IoT) ierīces milzīgā skaitā. Viss ap mums būs saistīts. Vai tas notiks? iespējams. Viedtālruņu lietotājiem pēdējie divi lauki ir akadēmiski interesanti, taču tas ir pirmais lauks — mobilie dati un balss —, kas patiesībā ir svarīgs galalietotājiem.

Viedtālruņu lietotājiem 5G attiecas uz ātrākiem datiem — dažos gadījumos daudz, daudz ātrāk. Jaunie tīkli sola arī neticami zemu latentumu, līdzvērtīgi vadu platjoslas pakalpojumiem. Tas būs ļoti svarīgi izmantošanas gadījumiem, piemēram, vairāku spēlētāju mākoņspēļu spēlēšanai, kuru pamatā ir ārkārtīgi zems latentums. Lai gan 4G tīkliem nekad nav izdevies samazināt latentumu līdz vadu platjoslas līmenim, 5G ir daudzsološs.

5G būs arī daudz lielāks joslas platums un tīkla datu ietilpība. Domājams, ka tas nebūs tik satriekts kā 4G, kad tīklu sāks izmantot liels skaits lietotāju. Mobilo sakaru operatoriem, kuriem ir pārslogoti 4G tīkli, 5G nodrošinās uzlabotu pakalpojumu kvalitāti, mazāku dīkstāves laiku un labāku klientu pieredzi.

Tomēr tas viss ir par ātrumu. 5G specifikācijas mērķis ir 20 Gbps maksimālais lejupsaites ātrums, kas ir desmit reizes vairāk nekā augstākā 4G LTE modema mikroshēma (kas sasniedz pat 2 Gbps). Protams, 20Gbps pagaidām ir tikai teorētisks mērķis. Labākās modema mikroshēmas, ko izlaiduši mikroshēmu pārdevēji Qualcomm un Samsung, var sasniegt teorētisko maksimālo ātrumu līdz 10 Gbps, izmantojot milimetru viļņu 5G.

Izmantojot šos ātrumus, patērētāji, protams, sagaida, ka 5G būs par lielumu ātrāk nekā viņu esošie 4G LTE tīkli. Tomēr tas ir sarežģītāk. Tādi tīkli kā T-Mobile un AT&T zemas joslas 5G tīkli ir tikai nedaudz ātrāki par 4G tīkliem. Dažos gadījumos tie var būt pat lēnāki. 5G tīkls ne vienmēr nozīmē, ka tas būs ievērojami ātrāks nekā 4G tīkls, jo tas viss attiecas uz radiofrekvenču spektru. Zaķa bedre šeit ir diezgan dziļa, tāpēc jums var būt 5G tīkli ar datu lejupsaites ātrumu tikai 30–50 Mbps, savukārt citi vidējas joslas 5G tīkli var sasniegt pat 500–600 Mbps. Tīkli atšķiras. Tīkls veidi atšķiras arī.

5G tehnoloģija: OFDM, spektrs un režīmi

Plaši runājot, 5G nodrošina tā pati tehnoloģija, kas nodrošina 4G: ortogonālā frekvences dalīšanas multipleksēšana (OFDM). OFDM ir digitālās pārraides veids un metode digitālo datu kodēšanai vairākās nesējfrekvencēs. Tā ir izturīga un efektīva, tāpēc tā ir izvēlētā tehnoloģija. 5G ietver gan frekvenču dalīšanas dupleksa (FDD), gan laika dalīšanas dupleksa (TDD) tehnoloģijas, tāpat kā 4G (FDD-LTE un TDD-LTE).

Galvenā īpašība, kas atdala 5G no 4G, ir spektrs. Spektrs ir elektromagnētisko frekvenču diapazons, ko izmanto, lai pārraidītu datus pa gaisu. 5G var izmantot plašāku RF viļņu spektru nekā 4G, kas dod iespēju nodrošināt lielāku ātrumu un lielāku datu ietilpību. 10–20 MHz 5G spektra zemā joslā, piemēram, 600 MHz, nodrošinās ātrumu no 50 Mb/s līdz 100 Mb/s, taču, palielinoties frekvenču spektram, ātrums arī strauji palielinās.

4G spektru var arī izmantot atkārtoti, pateicoties tehnoloģijai, ko sauc par dinamisko spektra koplietošanu (DSS). Tas ir tas, ko pārvadātāji, piemēram, AT&T dara ASV. Tomēr lielākais 5G ātrums tiks sasniegts tikai ar augstākām frekvencēm.

Ir divi 5G režīmi: ne-savrupais režīms (NSA) un savrupais režīms (SA). Pašlaik gandrīz katrs mobilo sakaru operators paļaujas uz NSA 5G. Šeit 5G tīkls ir atkarīgs no 4G bāzes stacijām un 4G pamattīkla. Datu saišu pārsūtīšana šādos tīklos notiek, izmantojot 4G tīkla iespējas. NSA operatoriem ir vieglāk izvietot, jo tie var atkārtoti izmantot savus 4G pamattīklus un tīkla iekārtas. Trūkums šeit ir tāds, ka tas ir atkarīgs no vecākas tehnoloģijas, ko izmanto 4G, tāpēc ātrums nebūs tik liels, savukārt latentums nesamazināsies tik zems kā SA režīmā. Tomēr pašam 5G protokolam joprojām ir priekšrocības, ko patērētāji, cerams, sapratīs.

SA režīms ir patiesais 5G sapnis, ko mobilo sakaru operatori patiešām sāk īstenot. Abi T-Mobile ASV un Verizon piedāvā komerciālus atsevišķus 5G tīklus, taču AT&T pašlaik joprojām velk kājas. SA 5G tīkli ir pilnībā neatkarīgi no 4G, jo tie izmanto 5G pamattīklu un neatkarīgas tīkla iespējas. Datu saites pārsūtīšana šeit nav atkarīga no 4G tehnoloģijas, kas nozīmē, ka SA tīkli var solīt daudz lielāku ātrumu un daudz mazāku latentumu.

Jaunākās viedtālruņu versijas, ko darbina jaunākie modemi, atbalsta abus režīmus, kas nozīmē, ka tie atbalsta arī turpmākos SA tīklus papildus pašreizējiem NSA tīkliem.

Paskaidrotas tīkla joslas

Sub-6 GHz — zemā un vidējā josla

Ir divu veidu 5G. Viens no tiem ir zem 6 GHz 5G, ko var uzskatīt par īstu 4G LTE pēcteci. Otrs ir milimetru vilnis 5G (mmWave). Lasot par 1Gbps lejupsaites ātrumiem un prasībām attiecībā uz mezglu, jūs lasāt par mmWave. Lasot par uzticamiem 5G tīkliem, kas faktiski darbojas iekštelpās un ar reālo ātrumu 100–500 Mb/s, jūs lasāt par zem 6 GHz.

Lielākajai daļai patērētāju būs tikai zem 6 GHz, jo visā pasaulē mobilo sakaru operatori ir bijuši pietiekami inteliģenti, lai izturētos pret mmWave piesardzīgi. Tomēr dažās valstīs, piemēram, ASV, mobilo sakaru operatori (manuprāt, ciniski) vispirms ir palaiduši mmWave, jo sākotnēji trūka zem 6 GHz spektra. Lai gan tādas valstis kā Krievija, Japāna un Dienvidkoreja ir pievienojušās mmWave joslas vagonam, lielākā daļa pasaules ir izvēlējušies to droši spēlēt ar zem 6 GHz.

Tomēr ko šie termini nozīmē?

Sub-6GHz 5G (saukta arī par sub-6) nozīmē, ka tīkla joslu radiofrekvences ir zemākas par 6GHz. (Starp citu, visas 4G joslas ir zem 6 GHz.) No otras puses, mmWave nozīmē joslu radiofrekvences ir augstākas par 6 GHz. mmWave joslas svārstās no 24 GHz līdz 100 GHz, taču praksē mobilo sakaru operatori līdz šim ir ieviesuši tīklus no 26 GHz līdz 39 GHz.

Sub-6 GHz ir divu veidu: zemās joslas un vidējas joslas.

Zemās joslas 5G ir līdzīga FDD-LTE joslām, kuras mūsdienās izmanto 4G tīklos. Šīm joslām ir zemākās radio frekvences no 5G "slāņa kūkas", ko nodēvējis T-Mobile. Piemēram, T-Mobile ir 600 MHz "valsts mēroga" 5G tīkls ASV, savukārt AT&T ir līdzīgs 700 MHz tīkls. Zemās radiofrekvenču joslas, piemēram, šīs, vislabāk spēj iekļūt šķēršļos, piemēram, ēkās, kokos, un sasniegt pēc iespējas ģeogrāfiski tālu no konkrētā nesēja uzstādītā mezgla. Tas padara šīs lentes par optimālu izvēli, lai nodrošinātu lielisku iekštelpu pārklājumu. Un otrādi, to zemās frekvences nozīmē, ka tām ir vismazākā datu pārsūtīšanas jauda, ​​kas savukārt nozīmē, ka ātrums nav tik liels, kā jūs varētu sagaidīt no 5G.

Bieži uzdotie jautājumi Google meklēšanā jau tiek uzdoti: "Kāpēc 5G ir tik lēns?" Zināmā mērā tā ir ASV problēma. ASV ir iegājusi all-in ar zemo joslu un mmWave, izlaižot vienādojuma būtisko vidējās joslas daļu. Gan T-Mobile, gan AT&T valsts mēroga 5G tīkli ir pieejami simtiem miljonu cilvēku, taču to datu ātrums nemaz nav iespaidīgs. Maksimālais lejupielādes ātrums var sasniegt tikai dažus simtus megabitu sekundē, bet reālajā pasaulē tas ir daudz vairāk iespējams, ka tie sasniegs 50–100 Mb/s, ar ātrumu 20–30 Mb/s, kas nav atšķirams no vidējā 4G.

5G tīkli citās pasaules daļās, piemēram, Dienvidkorejā, Japānā un Apvienotajā Karalistē, necieš no šīs problēmas, jo viņi ir uzsvēruši nepieciešamību pēc vidējas joslas. Zemas joslas tīkli arī turpmāk būs daļa no slāņu kūka, taču pagaidām ASV uz tiem liek pārāk lielu uzsvaru. Problēmu pastiprina fakts, ka operatoriem trūkst kritiskā spektra, kas nepieciešams, lai šie zemjoslas tīkli varētu pilnībā izmantot savu datu ātruma potenciālu.

Vidējā josla ir optimāla izvēle 5G tīkla izveidei. Vidējās joslas frekvences, piemēram, populārā 3,5 GHz josla, kā arī 2,5 GHz josla nav labākās. atšķirībā no zemās frekvenču joslas iekļūst šķēršļos, kā arī nevar pārnēsāt tik daudz datu kā mmWave frekvences. Tie nav vislabākie ne iekštelpu pārklājumam, ne lielākajam datu ātrumam, taču tie ir vislabākie universālie. Vidējās joslas pārklājums ir pieņemams, ja operatori vēlas uzstādīt atbilstošu skaitu mezglu jebkurā noteiktā vietā. Turklāt datu pārraides ātrums nav problēma, ja vien mobilo sakaru operatoriem ir pieejams pietiekami daudz spektra. Galu galā 4G joslas, piemēram, TDD-LTE josla 40 (2300 MHz), ir arī vidēja josla, un tādi mobilo sakaru operatori kā Jio un China Mobile tās ir veiksmīgi izmantojuši attiecīgi Indijā un Ķīnā.

Spektra problēma ir vieta, kur ASV pārvadātāji nokļuva ceļa bloķēšanā. Līdz šim neviens no trim lielākajiem pārvadātājiem ASV nav ieviesis vidējas joslas tīklu simtiem miljonu cilvēku. Pēc apvienošanās ar Sprint T-Mobile ir sāka veidot vidējas joslas tīklu, taču līdz šim tas ir pieejams tikai dažās pilsētās. Verizon un AT&T vēl nav ieviesuši vidējas joslas 5G tīklus, jo tiem pat nav pieejamā spektra. ASV. FCC atbrīvoja vērtīgu spektru C Band šī gada sākumā, daudz vēlāk nekā citās valstīs. Kopš tā laika gan Verizon, gan AT&T savus vidējās joslas tīklus ir ieviesuši 2022. gada sākumā, daudz vēlāk nekā pārējā pasaulē un vēlāk, nekā sākotnēji bija solījuši abi operatori.

Vidējās joslas 5G tīklu patērētāji tādās valstīs kā Dienvidkoreja ir ziņojuši par lielu ātrumu, un tas ir modelis, kas būtu jāievēro pārējai pasaulei.

Pretrunīgi vērtētais mmWave raksturs

mmWave 5G ir pavisam cita lieta. Izrādās, visi iebildumi, ka daudziem telekomunikāciju nozares informētiem cilvēkiem bija uz mmWave, bija pareizi. Jā, tas nodrošina neticami lielu ātrumu — ātrumi var regulāri pārkāpt 1Gbps barjeru lejupsaitei. Jā, tam ir mazs latentums. Tomēr, ņemot vērā tehnoloģijas ierobežojumus, tam nav nekādas nozīmes.

mmWave ir nepieciešama redzamības līnija uz nesēja instalēto mezglu. mmWave joslās tiek izmantotas neticami augstas radio frekvences, sākot no 24 GHz un beidzot ar 40 GHz. Šīs frekvences bloķē šķēršļi, piemēram, ēkas, koki un pat lietotāja roka. Pat lietus pasliktinās signālu, un šo frekvenču ģeogrāfiskais diapazons ir tikai aptuveni 500 metri. Tas nozīmē, ka, ja vien pārvadātāji neinstalēs mezglus katrā joslā, ielā un apkārtnē, mmWave signāls nekad nebūs pieejams lielākajai daļai patērētāju. Varat izmantot staru veidošanu un tālrunī ievietot vairākus antenas moduļus, taču dienas beigās jūs nevarat pārvarēt fiziku. mmWave paplašinātais diapazons Fiksēta bezvadu piekļuve (FWA) pašlaik tiek izstrādāts, kas paplašinās tā pārklājumu līdz aptuveni 7 km, lai gan tas, visticamāk, vēl ir tālu no tā, lai sasniegtu patērētājus, un tas īsti nedarbosies ar viedtālruņiem.

Jā, šie ierobežojumi ir fizikas dēļ. Ir iemesls, kāpēc šajās augstajās frekvencēs netika izmantots tik daudz spektra. To izmantošana mobilajam tīklam, kas faktiski ir atkarīgs no radioviļņu sasniegšanas pēc iespējas tālāk, ir slikta ideja. Principā tā ir slikta ideja, un pārvadātāji to sāk saprast tikai tagad. Piemēram, ASV T-Mobile ir pārtraucis reklamēt savu mmWave 5G tīklu, kas ir pieejams atsevišķās vietās atsevišķās valsts pilsētās. AT&T mmWave tīkls pat nav pieejams vispārējiem patērētājiem, jo ​​tas ir pieejams tikai uzņēmumiem. Tikai Verizon joprojām reklamē savu mmWave "5G Ultra Wide Band" tīklu, taču, tiklīdz 1 Gbps ātruma novitātes faktors izzūd, šiem jaunveidotajiem tīkliem ir maz lietderības.

Var apgalvot, ka mmWave 5G vislabāk darbojas, ja tas ir paredzēts pārpildītām vietām, piemēram, orientieriem, stadioniem, sanāksmju zālēm utt. Es joprojām nepiekristu, jo vidējas joslas 5G ir tikai daudz labāks kompromiss. Kas izklausās labāk: 1 Gbps 5G ar signālu, kas pazūd, tiklīdz aiziet no publiskā orientiera, vai 600 Mbps 5G ar signālu, kas faktiski saglabājas, kad dodaties iekšā? Es zinu, kuru es izvēlētos. Turklāt tā ir daudz vienkāršāka izvēle arī mobilo sakaru operatoriem: tērējiet mazāk naudas mmWave mezglu instalēšanai un izmantojiet tīklu, ko var izmantot vairāk cilvēku plašākā ģeogrāfiskā apgabalā.

Par laimi, kā jau minēju, lielākā daļa mobilo sakaru operatoru ir palikuši tālu no mmWave. 5G ieviešana tādās vietās kā Saūda Arābija, Eiropa un Ķīna ir balstīta uz vidējo joslu un dažos gadījumos tiek papildināta ar zemo joslu.

5G ekosistēma

Pati tehnoloģija nav nekas bez tās ekosistēmas. 5G ekosistēmu veido operatori, kas izvērš 5G tīklus, tīkla mikroshēmu ražotāji, mikroshēmu pārdevēji, kas pārdod modema mikroshēmas, lai viedtālruņi varētu izveidot savienojumu ar šiem tīkliem, un ierīču ražotāji, kas pārdod tālruņus gala patērētājiem. Citas nozares ieinteresētās personas ir valdības un to pretmonopola struktūras, līgumslēdzēji un citi.

Pārvadātāji

2020. gada jūnijā 35 valstis līdz šim bija ieviesušas sava veida 5G tīklu. Pasaulē ir 195 valstis, tāpēc vēl ir daudz darāmā, līdz 5G tīkli būs pieejami pat pusē pasaules valstu. Šajā brīdī Qualcomm norāda, ka 5G ieviešana līdz šim ir bijusi ātrāka nekā 4G LTE. Tagad 2022. gadā saskaņā ar GSA ziņojumu 85 valstis ir ieviesušas 5G tīklus saskaņā ar 3GPP.

Mikroshēmu pārdevēji

Tagad ir divu veidu mikroshēmu pārdevēji. Pārdevēji, piemēram, Huawei, Nokia, Ericsson, Samsung un ZTE, pārdod 5G tīkla mikroshēmas pārvadātājiem, lai izveidotu bāzes stacijas un operatoru mezglus. Pateicoties politiskiem un drošības apgalvojumiem, Huawei ir liegts pārdot vai piedalīties tajā 5G tīkli daudzās rietumvalstīs, piemēram, ASV, tādējādi Ericsson un Nokia pārņems mantija. No otras puses, ir vispāratzīts, ka Huawei ir tehnoloģiskas priekšrocības tīkla mikroshēmās, un Ķīnas 5G tīklus ir izveidojis Huawei. Tomēr, ņemot vērā HiSilicon tirdzniecības aizliegumu, nav skaidrs, kā lietas turpināsies nākotnē.

Cita veida mikroshēmu pārdevēji ir tie, kas pārdod modema mikroshēmas viedtālruņu ierīču ražotājiem. Qualcomm ir lielisks piemērs šeit, taču arī Samsung Systems LSI un MediaTek spēlē savu lomu. Huawei HiSilicon Group modema mikroshēmas izmantoja pats Huawei, taču līdz ar HiSilicon drīzu likvidāciju tas, šķiet, tuvojas beigām.

Qualcomm pirmās paaudzes X50 5G modema-RF sistēma tika paziņots 2016. gada oktobrī, un tas nodrošināja pirmo 5G tālruņu vilni 2019. gada sākumā. 7nm otrā paaudze X55 modema-RF sistēma darbināja dažus 2019. gada beigu tālruņus ar Snapdragon 855, taču tas tika plaši izmantots 2020. gadā. Tas ir savienots pārī ar flagmani Snapdragon 865 SoC, kam nav sava integrēta modema. 5nm trešā paaudze X60 modems Qualcomm paziņoja 2020. gada februārī, un tas parādījās nākamās paaudzes Qualcomm mikroshēmojumos. Tas ienesa tādus jauninājumus kā dažādu 5G režīmu operatoru apkopošana, lielāks lejupsaites ātrums un daudz kas cits. Jaunākais Qualcomm 5G modems ir Snapdragon X70, un tas ir aprīkots ar Snapdragon 8 Gen 2.

Qualcomm arī izvirzīja 5G augstākajā vidējā cenu līmenī, izlaižot Qualcomm Snapdragon 765 2019. gada decembrī, kurā bija savs integrētais Snapdragon X52 5G modems. Tam bija zemākas specifikācijas, taču tas atbalstīja gan sub-6 GHz, gan mmWave. Pēc tam 2020. gada jūnijā uzņēmums izvirzīja 5G zemākā vidējā cenu līmenī, paziņojot par Snapdragon 690, kas atbalsta sub-6 GHz 5G (un nevis mmWave).

Samsung Systems LSI pirmais 5G modems bija Exynos 5100, kas pagājušajā gadā darbināja pirmos 5G Exynos tālruņus. Tas izdevās Exynos 5G modems 5123, kas tiek izmantots 5G Exynos 990 darbināmajos Galaxy S20 un Galaxy Note 20 sērijas variantos. Vidējās klases Exynos 980 SoC ir arī spējīgs 5G. Papildus Qualcomm Samsung ir vienīgais mikroshēmu pārdevējs, kas ražo un pārdod mmWave 5G modemus. Galaxy S20 un Galaxy Note 20 jaunākajiem 5G Exynos variantiem ir mmWave atbalsts.

No otras puses, MediaTek ienāca 5G laikmetā, uzsākot savu jauno 5G Dimensity SoC sēriju. Pirmais SoC, kas tika paziņots šajā sērijā, bija Izmērs 1000 2019. gada novembrī. Tas sekoja šai palaišanai, ieviešot vidējās klases Izmērs 800, jauninātais Izmērs 1000+ un Izmērs 820, kā arī zemākais vidējais līmenis Izmērs 720 2020. gadā. MediaTek 5G modemi izvēlas atteikties no mmWave atbalsta, izvēloties palikt zem 6 GHz.

Pašreizējais 5G ekosistēmas stāvoklis un nākotnes perspektīvas

Pirms gadiem 5G ekosistēma bija nenobriedusi un nepabeigta. Tas tika novirzīts uz tālruņiem, kuru cena pārsniedz 1000 USD. 2020. gadā ekosistēma ir ļoti nobriedusi ierīču pieejamības, 5G tīklu kvalitātes, 5G modemu kvalitātes un pašu tīklu mēroga ziņā. Daži pirmās paaudzes 5G tālruņi bija tik nenobrieduši, ka izveidojās dīvainas situācijas. OnePlus 7 Pro 5G, Galaxy S10 un LG V50 ThinQ Sprint varianti vairs nevar izveidot savienojumu ar nevienu 5G tīklu, jo T-Mobile apvienojas ar Sprint. Pirmās paaudzes mmWave 5G tālruņi, kas tika laisti tirgū T-Mobile, nevar izveidot savienojumu ar mobilo sakaru operatora valsts mēroga zemjoslas tīklu. Mobilo sakaru operatori izmanto dažādas tīkla joslas, tāpēc ierīču ražotājiem ir jāiekļauj pēc iespējas vairāk joslu, lai atbloķēti tālruņi būtu saderīgi ar visiem tīkliem.

Secinājums

5G ir sarežģīta tēma. Šajā rakstā mēs esam tikai saskrāpējuši dažādu 5G apakštēmu virsmu. Citas apakštēmas, kas šeit nav aplūkotas, ietver 5G potenciālu kā mājas platjoslas aizstājēju, 5G modemu energoefektivitāti, 5G ietekme uz vadošo viedtālruņu cenām, 5G pakalpojumu izmaksu struktūra un daudz kas cits.

Par 5G ir rakstīts daudz, un par to tiks rakstīts vēl daudz vairāk, līdz to neizbēgami gūs nākamā bezvadu paaudze. Būs daudz diskusiju par 5G nepieciešamību un efektivitāti. Būs daudz mārketinga žargona. Būs daudz augšuppārdošanas. Nozare ir saplūdusi ap 5G, jo šeit ir jāpelna daudz naudas. Patīk vai nē, šķiet, ka 5G ir šeit, lai paliktu.

Atsauces

1. Kas ir 5G? - Qualcomm
2. Ericsson — 5G ierīču pieejamības pārskats — 2020. gada jūnijs
3. GSMA — 5G ceļvedis