คำแนะนำขั้นสุดท้ายสำหรับ 5G: ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้

พูดได้อย่างยุติธรรมว่าในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา ไม่มีคำศัพท์ใดที่มีผลกระทบทางการตลาดมากเท่ากับคำว่า 5G คำนี้มีความหมายอย่างมากว่าอุตสาหกรรมได้ส่งเสริมมันในทุกซอกทุกมุม สมาร์ทโฟนรุ่นใหม่รองรับ 5G การใช้งานของผู้ให้บริการรายใหม่พูดถึงบริการ 5G ผู้จำหน่ายชิปพูดคุยเกี่ยวกับโมเด็ม 5G และ SoC ผู้ผลิตอุปกรณ์ขาย 5G เป็น "สิ่งที่ยิ่งใหญ่ต่อไป" ที่จะ "เปลี่ยนชีวิตผู้ใช้" คุณจะได้ยินสิ่งต่างๆ เกี่ยวกับ 5G ขึ้นอยู่กับว่าคุณคุยกับใคร มันเป็นบรอดแบนด์มือถือ 4G ที่ได้รับการอัพเกรดเล็กน้อยหรือเป็นเทคโนโลยีที่จะเชื่อมโยงอุตสาหกรรมและ บริการต่างๆ ขับเคลื่อนอุปกรณ์ IoT จำนวนมหาศาล และทำหน้าที่เป็นแกนหลักในการรองรับในอนาคต นวัตกรรม? 5G คืออะไรกันแน่? มันคุ้มค่ากับการโฆษณาเกินจริงหรือไม่?

5G จะเป็นส่วนสำคัญของยุคมือถือในช่วงปี 2020 และการแยกข้าวสาลีออกจากแกลบจะเป็นเรื่องยาก ผู้บริโภคต้องระวังอะไรบ้าง? นี่คือคำแนะนำเชิงลึกเกี่ยวกับ 5G ซึ่งเราจะแจกแจงคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้

5จี คืออะไร?

5G คือเครือข่ายมือถือรุ่นที่ห้า 5G NR (วิทยุใหม่) คืออินเทอร์เฟซทางอากาศที่ขับเคลื่อน 5G ซึ่งมาแทนที่ 4G LTE ข้อมูลจำเพาะ 5G ได้รับการพัฒนาโดย 3GPPซึ่งเป็นหน่วยงานมาตรฐานอุตสาหกรรม วางจำหน่าย 15 ของสเปกแล้วเสร็จในปี 2561 ในขณะที่ วางจำหน่าย 16 แล้วเสร็จในเดือนมิถุนายน 2563

เช่นเดียวกับ 4G 5G เป็นเครือข่ายมือถือเซลลูล่าร์ที่ขับเคลื่อนบรอดแบนด์มือถือ ใช้คลื่นความถี่วิทยุ (RF) เพิ่มเติมที่ไม่สามารถใช้ได้กับ 4G แต่หลักการพื้นฐานจะเหมือนกัน: เครือข่าย ถูกแบ่งออกเป็นเซลล์ และอุปกรณ์ต่างๆ จะได้รับการเชื่อมต่อแบบเซลลูลาร์โดยเชื่อมต่อกับคลื่นวิทยุที่เปล่งออกมาจากผู้ให้บริการที่ติดตั้งไว้ โหนด ประโยชน์ใหญ่ของ 5G บน 4G คือความจุที่เพิ่มขึ้น แบนด์วิธที่สูงขึ้น และความเร็วที่สูงขึ้น

พื้นหลัง

ทุก ๆ สิบปี เครือข่ายมือถือจะได้รับการอัปเกรดเทคโนโลยีตามมาตรฐาน เครือข่าย 1G ในยุค 80 เป็นเครือข่ายแอนะล็อก การเปิดตัว 2G GSM ถือเป็นก้าวสำคัญในปี 1991 เนื่องจากเครือข่าย 2G เป็นเครือข่ายดิจิทัล ตัวอย่างเช่น เครือข่าย 2G รองรับการส่งข้อความ SMS เครือข่าย 2G มีสามประเภท: GSM, TDMA และ CDMA ต่อมาเครือข่าย 2G GSM ได้นำข้อมูลมือถือขั้นพื้นฐานและช้ามาในรูปแบบของ GPRS และ EDGE (2.5G และ 2.75G ตามลำดับ) การท่องเว็บด้วย 2G หมายถึงการรอสักครู่เพื่อให้หน้าเว็บโหลด แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ตบนมือถือเท่านั้น

เครือข่าย 3G เชิงพาณิชย์แห่งแรกเปิดตัวในปี พ.ศ. 2544 ในขณะที่ 2G หมายถึงการโทรด้วยเสียงแบบดิจิทัล 3G หมายถึงข้อมูลมือถือ เช่นเดียวกับ 2G 3G มีหลายประเภท ได้แก่ W-CDMA (ซึ่งใช้ในโทรศัพท์ทั่วโลกและต่อมาพัฒนาเป็น HSPA), UMTS และ CDMA2000 เป็นต้น เครือข่าย 3G ใช้เวลานานในการแพร่ขยายไปทั่วโลก ตัวอย่างเช่น อินเดียไม่มีเครือข่าย 3G จนกระทั่งปี 2010 แม้ว่าอินเทอร์เน็ตบนมือถือจะเป็นธุรกิจที่ประสบความสำเร็จกับ 3G แต่ความเร็วข้อมูลก็ไม่ได้ดีนัก เนื่องจาก 3G UMTS มีเป้าหมายความเร็วข้อมูลเพียง 144Kbps ในตอนแรก HSPA และ HSPA+ (3.5G) ได้ปรับปรุงความเร็วข้อมูล แต่โดยส่วนใหญ่ การท่องเว็บบน 3G นั้นเป็นประสบการณ์ที่ช้าด้วยความเร็วโดยเฉลี่ยตั้งแต่ 1Mbps ถึง 10Mbps

จากนั้นเครือข่าย 4G LTE ก็มาเริ่มในปี 2010 4G เป็นมาตรฐานที่ทำให้ข้อมูลมือถือที่รวดเร็วและใช้งานได้จริง มีเป้าหมายความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลอยู่ที่ 100Mbps แต่เครือข่าย 4G จำนวนมากในปัจจุบันมีความเร็วในการดาวน์โหลดต่ำกว่าเนื่องจากความแออัด เป็นการปลดล็อกอุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น การแบ่งปันรถ นำระบบโทรศัพท์แบบ IP มาใช้ในรูปแบบของ Voice over LTE (VoLTE) 4G LTE เป็นผู้สืบทอดของทั้ง 3G ทั่วโลก (WCDMA/UMTS/HSPA) และ EVDO Rev A เครือข่าย 4G เป็นเครือข่ายที่ดีที่สุด และสมาร์ทโฟนที่มี 4G ก็มีประสิทธิภาพมากกว่าที่เคย 4G ได้รับการทำซ้ำโดย LTE-Advanced และความก้าวหน้าใน 4G ยังคงเกิดขึ้นพร้อมกับชิปโมเด็มใหม่ที่ออกทุกปี 4G เป็นเทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่และเป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงโลก

ด้วยความต้องการข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้น 4G ก็ไม่สามารถตามทันได้ เครือข่าย 4G เริ่มมีความหนาแน่น และเมื่อมีผู้บริโภคใช้งานมากขึ้น ความเร็วข้อมูลก็เริ่มลดลง

เวลาสำหรับการสร้างเซลล์ใหม่มาถึงแล้ว

เครือข่ายและโมเด็ม 5G ได้รับการพัฒนามาเป็นเวลาสี่ปีแล้ว แต่ 5G เชิงพาณิชย์เพิ่งเริ่มกลายเป็นจริงในปี 2562 ในปี 2020 มีการเปิดตัวเครือข่าย 5G มากขึ้น และอุปกรณ์ 5G ก็ออกสู่ตลาดมากขึ้น 5G ยังคงไม่ใช่ความจริงกระแสหลักสำหรับมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลก แต่ในอีกห้าปีข้างหน้า สิ่งนั้นจะเปลี่ยนไป การเปิดตัวเครือข่าย 4G นั้นเสร็จสมบูรณ์ไม่มากก็น้อย ผู้ให้บริการจึงหันความสนใจไปที่ 5G

แอปพลิเคชันของ 5G: ข้อมูลและเสียงโทรศัพท์เคลื่อนที่ โซลูชันระดับองค์กร และ IoT

5G เป็นคำที่กว้าง โดยทั่วไปแล้ว มันมีการใช้งานในสามสาขา:

• ข้อมูลมือถือและเสียง
• โซลูชั่นระดับองค์กร
• การเชื่อมต่อไอโอที

5G สำหรับผู้ใช้สมาร์ทโฟนเกี่ยวข้องกับสนามแรก ไม่ต้องสงสัยเลยว่าภาคองค์กรจะได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้เช่นกัน จากการนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเช่นนี้ เช่น รถยนต์ไร้คนขับ, เมืองอัจฉริยะ, การใช้งานในภาคการแพทย์, เครื่องจักรอัจฉริยะ, การผลิตอัจฉริยะ, ฯลฯ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสาขาที่สาม IoT อุตสาหกรรมโทรคมนาคมและโทรศัพท์มือถือได้ประกาศมานานหลายปีแล้วว่า 5G จะเชื่อมต่ออุปกรณ์ Internet of Things (IoT) ในจำนวนมหาศาล ทุกสิ่งรอบตัวเราจะเชื่อมโยงกัน มันจะเกิดขึ้นไหม? อาจจะ. สำหรับผู้ใช้สมาร์ทโฟน สองฟิลด์หลังมีความน่าสนใจในเชิงวิชาการ แต่เป็นฟิลด์แรก—ข้อมูลมือถือและเสียง—ซึ่งจริงๆ แล้วสำคัญสำหรับผู้ใช้ปลายทาง

สำหรับผู้ใช้สมาร์ทโฟน 5G หมายถึงข้อมูลที่เร็วขึ้น ในบางกรณีก็เร็วกว่ามาก เครือข่ายใหม่ยังรับประกันความหน่วงที่ต่ำอย่างไม่น่าเชื่อ เทียบเท่ากับบรอดแบนด์แบบมีสาย นี่จะถือเป็นเรื่องใหญ่สำหรับกรณีการใช้งาน เช่น การเล่นเกมบนคลาวด์ที่มีผู้เล่นหลายคนซึ่งต้องอาศัยเวลาแฝงที่ต่ำมาก แม้ว่าเครือข่าย 4G ไม่เคยสามารถลดเวลาแฝงลงไปจนถึงระดับบรอดแบนด์แบบใช้สายได้ แต่ 5G ก็มีแนวโน้มเช่นนั้น

5G จะมีแบนด์วิธและความจุข้อมูลเครือข่ายที่สูงกว่ามาก สมมุติว่าจะไม่ล้นหลามเหมือน 4G เมื่อผู้ใช้จำนวนมากเริ่มใช้เครือข่าย สำหรับผู้ให้บริการที่มีเครือข่าย 4G ล้นหลาม 5G จะแสดงถึงคุณภาพการบริการที่ดีขึ้น เวลาหยุดทำงานน้อยลง และประสบการณ์ของลูกค้าที่ดีขึ้น

มันเป็นเรื่องของความเร็ว ข้อกำหนด 5G กำหนดเป้าหมายความเร็วดาวน์ลิงก์สูงสุด 20Gbps ซึ่งมากกว่าชิปโมเด็ม 4G LTE สูงสุดสิบเท่า (ซึ่งสูงถึง 2Gbps) แน่นอนว่า 20Gbps เป็นเพียงเป้าหมายทางทฤษฎีจนถึงตอนนี้ ชิปโมเด็มที่ดีที่สุดที่ออกโดยผู้จำหน่ายชิป Qualcomm และ Samsung สามารถทำงานได้สูงสุดตามทฤษฎีที่ 10Gbps เมื่อใช้ 5G คลื่นมิลลิเมตร

ด้วยความเร็วเหล่านี้ ผู้บริโภคย่อมคาดหวังว่า 5G จะมีขนาดที่เร็วกว่าเครือข่าย 4G LTE ที่มีอยู่ในปัจจุบัน มันซับซ้อนกว่านั้นแม้ว่า เครือข่าย เช่น T-Mobile และเครือข่าย 5G ย่านความถี่ต่ำของ AT&T จะเร็วกว่าเครือข่าย 4G เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในบางกรณีอาจช้ากว่าด้วยซ้ำ เครือข่าย 5G ไม่ได้หมายความว่าจะเร็วกว่าเครือข่าย 4G อย่างมากเสมอไป เพราะมันเป็นเรื่องของสเปกตรัมความถี่วิทยุ หลุมกระต่ายที่นี่ค่อนข้างลึก ดังนั้นคุณจึงสามารถมีเครือข่าย 5G ที่มีความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลเพียง 30-50Mbps ในขณะที่เครือข่าย 5G ระดับกลางอื่นๆ สามารถไปได้สูงถึง 500-600Mbps เครือข่ายแตกต่างกันไป เครือข่าย ประเภท แตกต่างกันไปเช่นกัน

เทคโนโลยีเบื้องหลัง 5G: OFDM, สเปกตรัม และโหมด

พูดอย่างกว้างๆ 5G ขับเคลื่อนโดยเทคโนโลยีเดียวกับที่ขับเคลื่อน 4G: มัลติเพล็กซ์การแบ่งความถี่มุมฉาก (OFDM) OFDM เป็นการส่งสัญญาณดิจิทัลประเภทหนึ่งและวิธีการเข้ารหัสข้อมูลดิจิทัลบนความถี่พาหะหลายความถี่ มีความแข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกเทคโนโลยี 5G มีทั้งเทคโนโลยี Frequency Division Duplex (FDD) และเทคโนโลยี Time Division Duplex (TDD) เช่นเดียวกับ 4G (FDD-LTE และ TDD-LTE)

ลักษณะสำคัญที่แยก 5G ออกจาก 4G คือสเปกตรัม สเปกตรัมคือช่วงความถี่แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งข้อมูลผ่านอากาศ 5G สามารถใช้คลื่นความถี่ RF ที่กว้างกว่า 4G ซึ่งทำให้สามารถให้ความเร็วที่สูงกว่าและความจุข้อมูลที่สูงขึ้น คลื่นความถี่ 5G 10-20MHz ในย่านความถี่ต่ำ เช่น 600MHz จะให้ความเร็วตั้งแต่ 50Mbps-100Mbps แต่เมื่อคุณเลื่อนคลื่นความถี่ขึ้น ความเร็วก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน

คลื่นความถี่ 4G สามารถนำไปใช้ใหม่ได้ด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่า Dynamic Spectrum Sharing (DSS) นี่คือสิ่งที่ผู้ให้บริการเช่น AT&T กำลังทำในสหรัฐอเมริกา ความเร็วสูงสุด 5G จะเกิดขึ้นได้ด้วยความถี่ที่สูงกว่าเท่านั้น

5G มีสองโหมด: โหมดที่ไม่ใช่สแตนด์อโลน (NSA) และโหมดสแตนด์อโลน (SA) ขณะนี้ผู้ให้บริการเกือบทุกรายพึ่งพา NSA 5G ในที่นี้ เครือข่าย 5G ขึ้นอยู่กับสถานีฐาน 4G และเครือข่ายหลัก 4G การถ่ายโอนดาต้าลิงค์ในเครือข่ายดังกล่าวใช้ระบบเครือข่าย 4G NSA ช่วยให้ผู้ให้บริการปรับใช้ได้ง่ายขึ้น เนื่องจากสามารถนำเครือข่ายหลัก 4G และสิ่งอำนวยความสะดวกด้านเครือข่ายกลับมาใช้ใหม่ได้ ข้อเสียคือขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีรุ่นเก่าที่ใช้กับ 4G ดังนั้นความเร็วจะไม่สูงเท่าที่ควร ในขณะที่เวลาแฝงจะไม่ต่ำเท่าที่สามารถทำได้ในโหมด SA อย่างไรก็ตาม ยังคงมีประโยชน์สำหรับโปรโตคอล 5G ที่ผู้บริโภคหวังว่าจะตระหนักได้

โหมด SA คือความฝัน 5G ที่แท้จริงที่ผู้ให้บริการเริ่มผลักดันอย่างแท้จริง ทั้งคู่ T-Mobile ในสหรัฐอเมริกา และ Verizon เสนอเครือข่าย 5G แบบสแตนด์อโลนเชิงพาณิชย์ แต่ AT&T ยังคงลากเท้าอยู่ในปัจจุบัน เครือข่าย SA 5G เป็นอิสระจาก 4G โดยสมบูรณ์ เนื่องจากใช้เครือข่ายหลัก 5G และสิ่งอำนวยความสะดวกเครือข่ายที่เป็นอิสระ การถ่ายโอนดาต้าลิงค์ที่นี่ไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยี 4G ซึ่งหมายความว่าเครือข่าย SA สามารถรับประกันความเร็วที่สูงกว่ามากและเวลาแฝงที่ต่ำกว่ามาก

สมาร์ทโฟนรุ่นใหม่ที่ขับเคลื่อนโดยโมเด็มล่าสุดรองรับทั้งสองโหมด ซึ่งหมายความว่ารองรับเครือข่าย SA ในอนาคต นอกเหนือจากเครือข่าย NSA ในปัจจุบัน

อธิบายวงเครือข่าย

Sub-6GHz - ย่านความถี่ต่ำและย่านความถี่กลาง

5G มีสองประเภท หนึ่งคือ 5G ต่ำกว่า 6GHz ซึ่งถือได้ว่าเป็นผู้สืบทอดที่แท้จริงของ 4G LTE อีกอันคือคลื่นมิลลิเมตร 5G (mmWave) เมื่อคุณอ่านความเร็วดาวน์ลิงก์ประมาณ 1Gbps และข้อกำหนดในแนวสายตาถึงโหนด คุณกำลังอ่านเกี่ยวกับ mmWave เมื่อคุณอ่านเกี่ยวกับเครือข่าย 5G ที่เชื่อถือได้ซึ่งใช้งานได้จริงในอาคารและมีความเร็วในโลกแห่งความเป็นจริงที่ 100-500Mbps คุณกำลังอ่านค่าต่ำกว่า 6GHz

ผู้บริโภคส่วนใหญ่จะสัมผัสได้ถึงย่านความถี่ต่ำกว่า 6GHz เท่านั้น เนื่องจากผู้ให้บริการทั่วโลกมีความชาญฉลาดเพียงพอที่จะปฏิบัติต่อ mmWave ด้วยความระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม ในบางประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา ผู้ให้บริการ (ในความคิดของฉันแบบเหยียดหยาม) เปิดตัว mmWave ก่อน เนื่องจากในช่วงแรกไม่มีคลื่นความถี่ต่ำกว่า 6GHz ที่ใช้งานได้ ในขณะที่ประเทศต่างๆ เช่น รัสเซีย ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ได้เข้าร่วม mmWave bandwagon แต่คนส่วนใหญ่ในโลกเลือกที่จะเล่นอย่างปลอดภัยที่ย่านความถี่ต่ำกว่า 6GHz

แม้ว่าคำเหล่านี้หมายถึงอะไร?

Sub-6GHz 5G (หรือเรียกอีกอย่างว่า Sub-6) หมายถึงความถี่วิทยุของย่านความถี่เครือข่ายต่ำกว่า 6GHz (นอกเหนือจากนี้ ย่านความถี่ 4G ทั้งหมดมีความถี่ต่ำกว่า 6GHz) ในทางกลับกัน mmWave หมายถึง ความถี่วิทยุของย่านความถี่สูงกว่า 6GHz ย่านความถี่ mmWave มีตั้งแต่ 24GHz ไปจนถึง 100GHz แต่ในทางปฏิบัติ ผู้ให้บริการได้เปิดตัวเครือข่ายตั้งแต่ 26GHz-39GHz จนถึงตอนนี้

Sub-6GHz มีสองประเภท: ย่านความถี่ต่ำและย่านความถี่กลาง

5G ย่านความถี่ต่ำนั้นคล้ายคลึงกับย่านความถี่ FDD-LTE ที่ใช้ในเครือข่าย 4G ในปัจจุบัน ย่านความถี่เหล่านี้มีความถี่วิทยุต่ำสุดเท่ากับ "เลเยอร์เค้ก" 5G ที่ T-Mobile ขนานนาม ตัวอย่างเช่น T-Mobile มีเครือข่าย 5G "ทั่วประเทศ" 600MHz ในสหรัฐอเมริกา ในขณะที่ AT&T มีเครือข่าย 700MHz ที่คล้ายกัน ย่านความถี่วิทยุต่ำเช่นนี้ดีที่สุดในการเจาะทะลุสิ่งกีดขวาง เช่น อาคาร ต้นไม้ และการเข้าถึงในทางภูมิศาสตร์จากโหนดที่ติดตั้งโดยผู้ให้บริการที่กำหนด ทำให้สายรัดเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการให้สัญญาณครอบคลุมภายในอาคารที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ในทางกลับกัน ความถี่ที่ต่ำหมายความว่ามีความจุต่ำสุดในการส่งข้อมูล ซึ่งหมายความว่าความเร็วจะไม่สูงเท่าที่คุณคาดหวังจาก 5G

คำถามทั่วไปใน Google Search มักถามอยู่แล้วว่า "เหตุใด 5G จึงช้ามาก" นั่นเป็นปัญหาเฉพาะของสหรัฐฯ ในระดับหนึ่ง สหรัฐอเมริกาได้ทุ่มตลาดด้วยย่านความถี่ต่ำและ mmWave โดยขาดส่วนย่านความถี่กลางที่สำคัญของสมการไป ทั้งเครือข่าย T-Mobile และ AT&T 5G ทั่วประเทศมีให้บริการสำหรับผู้คนหลายร้อยล้านคน แต่ความเร็วข้อมูลของพวกเขาไม่น่าประทับใจเลย ความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุดอาจมีแค่ไม่กี่ร้อยเมกะบิตต่อวินาทีเท่านั้น แต่ในโลกแห่งความเป็นจริง มันมีความเร็วมากกว่านั้นมาก มีแนวโน้มว่าจะถึง 50-100Mbps โดยมีความเร็วต่ำถึง 20-30Mbps ซึ่งแยกไม่ออกจาก 4G ทั่วไป

เครือข่าย 5G ในส่วนอื่นๆ ของโลก เช่น เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น และสหราชอาณาจักร ไม่ประสบปัญหานี้ เนื่องจากได้เน้นย้ำถึงความจำเป็นในการใช้คลื่นความถี่ระดับกลาง เครือข่ายย่านความถี่ต่ำจะยังคงเป็นส่วนหนึ่งของเลเยอร์เค้กต่อไป แต่สำหรับตอนนี้ สหรัฐฯ กำลังให้ความสำคัญกับเครือข่ายเหล่านี้มากเกินไป ปัญหาดังกล่าวประกอบขึ้นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าผู้ให้บริการขาดคลื่นความถี่วิกฤตที่จำเป็นต่อการเปิดใช้งานเครือข่ายย่านความถี่ต่ำเหล่านี้ให้บรรลุศักยภาพสูงสุดในแง่ของความเร็วข้อมูล

มิดแบนด์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างเครือข่าย 5G ความถี่มิดแบนด์ เช่น แบนด์ 3.5GHz ยอดนิยมและแบนด์ 2.5GHz ไม่ใช่ความถี่ที่ดีที่สุด สิ่งกีดขวางที่ทะลุทะลวงไม่เหมือนกับความถี่ย่านความถี่ต่ำและไม่สามารถส่งข้อมูลได้มากเท่ากับ mmWave ความถี่ พวกเขาไม่ได้ดีที่สุดสำหรับการครอบคลุมภายในอาคารหรือสำหรับความเร็วข้อมูลสูงสุด แต่เป็นสิ่งที่ดีที่สุดในทุกด้าน การครอบคลุมย่านความถี่กลางเป็นที่ยอมรับได้ตราบใดที่ผู้ให้บริการยินดีที่จะติดตั้งโหนดในจำนวนที่เหมาะสมในตำแหน่งใดก็ตาม นอกจากนี้ ความเร็วข้อมูลก็ไม่เป็นปัญหาตราบใดที่มีคลื่นความถี่เพียงพอให้ผู้ให้บริการใช้ได้ ท้ายที่สุดแล้ว ย่านความถี่ 4G เช่น TDD-LTE band 40 (2300MHz) ก็เป็นย่านความถี่กลางเช่นกัน และผู้ให้บริการอย่าง Jio และ China Mobile ก็ใช้ย่านความถี่เหล่านี้อย่างประสบความสำเร็จในอินเดียและจีนตามลำดับ

ปัญหาคลื่นความถี่คือจุดที่ผู้ให้บริการของสหรัฐฯ ประสบปัญหากีดขวางบนถนน จนถึงขณะนี้ ไม่มีผู้ให้บริการรายใหญ่รายใดในสหรัฐฯ รายใดที่เปิดตัวเครือข่ายมิดแบนด์สำหรับผู้คนหลายร้อยล้านคน หลังจากรวมเข้ากับ Sprint แล้ว T-Mobile ก็มี เริ่มสร้างเครือข่ายมิดแบนด์แต่มีให้บริการเฉพาะในบางเมืองเท่านั้น Verizon และ AT&T ยังไม่ได้เปิดตัวเครือข่าย 5G ในย่านความถี่กลาง เนื่องจากไม่มีคลื่นความถี่ที่พร้อมใช้งานด้วยซ้ำ สหรัฐอเมริกา. FCC ปลดปล่อยคลื่นความถี่อันมีค่า ในวง C Band เมื่อต้นปีนี้ ซึ่งช้ากว่าประเทศอื่นๆ มาก ทั้ง Verizon และ AT&T ได้เปิดตัวเครือข่ายมิดแบนด์เมื่อต้นปี 2565 ซึ่งช้ากว่าส่วนอื่นๆ ของโลกมากและช้ากว่าที่ผู้ให้บริการทั้งสองได้สัญญาไว้ในตอนแรก

ผู้บริโภคเครือข่าย 5G ระดับกลางในประเทศเช่นเกาหลีใต้รายงานว่ามีความเร็วที่ยอดเยี่ยม และนั่นคือโมเดลที่คนทั่วโลกควรปฏิบัติตาม

ลักษณะที่เป็นข้อขัดแย้งของ mmWave

mmWave 5G เป็นเรื่องที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ปรากฎว่าข้อโต้แย้งทั้งหมดที่คนจำนวนมากในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมแจ้งให้ mmWave ทราบนั้นถูกต้อง ใช่ มันนำมาซึ่งความเร็วสูงอย่างเหลือเชื่อ—ความเร็วสามารถทำลายกำแพง 1Gbps สำหรับการดาวน์ลิงก์ได้เป็นประจำ ใช่ มันมีเวลาแฝงต่ำ อย่างไรก็ตาม ไม่มีสิ่งใดที่สำคัญเท่าที่ควรเมื่อคุณพิจารณาถึงข้อจำกัดของเทคโนโลยี

mmWave ต้องการแนวสายตาไปยังโหนดที่ติดตั้งโดยผู้ให้บริการ ย่าน mmWave ใช้ความถี่วิทยุที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อ เริ่มต้นที่ 24GHz และไปจนถึง 40GHz ความถี่เหล่านี้ถูกบล็อกโดยสิ่งกีดขวาง เช่น อาคาร ต้นไม้ และแม้กระทั่งมือของผู้ใช้ แม้แต่ฝนก็จะทำให้สัญญาณลดลง และความถี่เหล่านี้ครอบคลุมทางภูมิศาสตร์เพียงประมาณ 500 เมตรเท่านั้น หมายความว่าเว้นแต่ผู้ให้บริการจะติดตั้งโหนดในทุกเลน ถนน และบริเวณใกล้เคียง สัญญาณ mmWave จะไม่พร้อมใช้งานสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ คุณสามารถใช้บีมฟอร์มมิ่งและวางโมดูลเสาอากาศหลายโมดูลในโทรศัพท์ได้ แต่คุณไม่สามารถเอาชนะฟิสิกส์ได้ในตอนท้ายของวัน mmWave ขยายช่วงสำหรับ การเข้าถึงไร้สายคงที่ ขณะนี้ (FWA) อยู่ในระหว่างการพัฒนาซึ่งจะขยายความครอบคลุมเป็นประมาณ 7 กม. แม้ว่าจะยังห่างไกลจากการเข้าถึงผู้บริโภคและจะใช้ไม่ได้กับสมาร์ทโฟนจริงๆ

ใช่ ข้อจำกัดเหล่านี้เป็นเพราะฟิสิกส์ มีเหตุผลว่าทำไมคลื่นความถี่จำนวนมากจึงไม่ได้ใช้ในความถี่สูงเหล่านี้ การใช้สิ่งเหล่านี้กับเครือข่ายมือถือที่ต้องอาศัยคลื่นวิทยุที่เข้าถึงได้ไกลที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้นั้นเป็นความคิดที่ไม่ดี โดยหลักการแล้ว มันเป็นความคิดที่ไม่ดี และผู้ให้บริการเพิ่งเริ่มตระหนักเรื่องนั้นแล้ว ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา T-Mobile ได้หยุดโปรโมตเครือข่าย mmWave 5G ซึ่งมีให้บริการในบางพื้นที่ในบางเมืองในประเทศ เครือข่าย mmWave ของ AT&T ไม่มีให้บริการสำหรับผู้บริโภคทั่วไปด้วยซ้ำ เนื่องจากถูกจำกัดไว้เฉพาะธุรกิจเท่านั้น มีเพียง Verizon เท่านั้นที่ยังคงโฆษณาเครือข่าย mmWave "5G Ultra Wide Band" แต่เมื่อปัจจัยแปลกใหม่ของความเร็ว 1Gbps หมดลง ก็มีประโยชน์เพียงเล็กน้อยอันล้ำค่าสำหรับเครือข่ายแบบใหม่เหล่านี้

ข้อโต้แย้งสามารถทำให้ mmWave 5G ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีไว้สำหรับสถานที่ที่มีผู้คนหนาแน่น เช่น สถานที่สำคัญ สนามกีฬา ห้องประชุม ฯลฯ ฉันยังคงไม่เห็นด้วย เนื่องจาก 5G ในย่านความถี่กลางเป็นเพียงการประนีประนอมที่ดีกว่ามาก เสียงไหนดีกว่า: 1Gbps 5G พร้อมสัญญาณที่จะหายไปทันทีที่คุณเดินออกจากสถานที่สำคัญสาธารณะ หรือ 600Mbps 5G พร้อมสัญญาณที่ติดตามได้จริงเมื่อคุณอยู่ในอาคาร ฉันรู้ว่าฉันจะเลือกอันไหน นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกที่ง่ายกว่ามากสำหรับผู้ให้บริการเช่นกัน: ใช้เงินน้อยลงในการติดตั้งโหนด mmWave และมีเครือข่ายที่ผู้คนสามารถใช้งานได้มากขึ้นในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่กว้างขึ้น

โชคดีที่ผู้ให้บริการส่วนใหญ่อยู่ห่างจาก mmWave มาก การเปิดตัว 5G ในสถานที่ต่างๆ เช่น ซาอุดีอาระเบีย ยุโรป และจีน ล้วนแต่ใช้คลื่นความถี่กลาง และในบางกรณีก็เสริมด้วยคลื่นความถี่ต่ำ

ระบบนิเวศ 5G

ตัวเทคโนโลยีเองก็ไม่มีอะไรเลยหากไม่มีระบบนิเวศ ระบบนิเวศ 5G ประกอบด้วยผู้ให้บริการที่เปิดตัวเครือข่าย 5G ผู้ผลิตชิปเครือข่าย ผู้จำหน่ายชิปที่จำหน่าย ชิปโมเด็มเพื่อให้สมาร์ทโฟนเชื่อมต่อกับเครือข่ายเหล่านี้ และผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ขายโทรศัพท์ให้กับผู้บริโภคปลายทาง ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอื่นๆ ในอุตสาหกรรม ได้แก่ รัฐบาลและหน่วยงานต่อต้านการผูกขาด ผู้รับเหมา และอื่นๆ

ผู้ให้บริการ

ในเดือนมิถุนายน 2020 35 ประเทศได้เปิดตัวเครือข่าย 5G บางรูปแบบจนถึงปัจจุบัน ทั่วโลกมี 195 ประเทศ ดังนั้นจึงยังมีหนทางอีกมากก่อนที่เครือข่าย 5G จะพร้อมใช้งานในแม้แต่ครึ่งหนึ่งของประเทศทั่วโลก ณ จุดนี้ Qualcomm จะชี้ให้เห็นว่าการนำ 5G มาใช้นั้นเร็วกว่า 4G LTE จนถึงตอนนี้ ปัจจุบันในปี 2022 ตามรายงานของ GSA 85 ประเทศได้เปิดตัวเครือข่าย 5G แล้ว ตาม 3GPP

ผู้จำหน่ายชิป

ขณะนี้มีผู้จำหน่ายชิปสองประเภท ผู้จำหน่ายเช่น Huawei, Nokia, Ericsson, Samsung และ ZTE ขายชิปเครือข่าย 5G ให้กับผู้ให้บริการเพื่อสร้างสถานีฐานและโหนดของผู้ให้บริการ ต้องขอบคุณข้อกล่าวหาทางการเมืองและความมั่นคง ทำให้ Huawei ถูกบล็อกไม่ให้ขายหรือมีส่วนใด ๆ ในเรื่องนี้ เครือข่าย 5G ของประเทศตะวันตกมากมาย เช่น สหรัฐอเมริกา ทำให้อีริคสันและโนเกียต้องแบกรับ ปกคลุม. ในทางกลับกัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า Huawei มีข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีในด้านชิปเครือข่าย และเครือข่าย 5G ของจีนก็ถูกสร้างขึ้นโดย Huawei ด้วยการห้ามการค้า HiSilicon แต่ก็ไม่มีความชัดเจนว่าสิ่งต่างๆ จะดำเนินต่อไปอย่างไรในอนาคต

ผู้จำหน่ายชิปประเภทอื่นคือผู้จำหน่ายชิปโมเด็มให้กับผู้ผลิตอุปกรณ์สมาร์ทโฟน Qualcomm เป็นตัวอย่างที่สำคัญที่นี่ แต่ Samsung Systems LSI และ MediaTek ก็มีส่วนร่วมเช่นกัน ชิปโมเด็มของกลุ่ม HiSilicon ของ Huawei ถูกใช้โดย Huawei เอง แต่ด้วยการเลิกกิจการของ HiSilicon ที่กำลังจะมาถึง ดูเหมือนว่าจะสิ้นสุดลงแล้ว

ระบบโมเด็ม-RF X50 ​​5G รุ่นแรกของ Qualcomm ได้รับการประกาศย้อนกลับไปในเดือนตุลาคม 2559และขับเคลื่อนคลื่นลูกแรกของโทรศัพท์ 5G ในต้นปี 2562 7nm รุ่นที่สอง ระบบโมเด็ม-RF X55 ขับเคลื่อนโทรศัพท์ที่ใช้ Snapdragon 855 ในช่วงปลายปี 2019 บางรุ่น แต่ก็มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในปี 2020 จับคู่กับเรือธง สแนปดรากอน 865 SoC ซึ่งไม่มีโมเด็มในตัวของตัวเอง 5nm รุ่นที่สาม โมเด็ม X60 ได้รับการประกาศโดย Qualcomm ในเดือนกุมภาพันธ์ 2020 และปรากฏในชิปเซ็ต Qualcomm รุ่นต่อไป โดยนำมาซึ่งนวัตกรรมต่างๆ เช่น การรวมตัวของผู้ให้บริการโหมด 5G ที่แตกต่างกัน ความเร็วดาวน์ลิงก์ที่สูงขึ้น และอื่นๆ โมเด็ม Qualcomm 5G ล่าสุดคือ Snapdragon X70 และมาพร้อมกับ Snapdragon 8 Gen 2

วอลคอมม์ยังนำ 5G ไปสู่ระดับราคาระดับกลางด้านบนด้วยการเปิดตัว วอลคอมม์ Snapdragon 765 ในเดือนธันวาคม 2562 ซึ่งมีโมเด็ม Snapdragon X52 5G ในตัวเป็นของตัวเอง มีสเปคต่ำกว่าแต่รองรับทั้ง sub-6GHz และ mmWave ในเดือนมิถุนายน 2563 บริษัทได้นำ 5G ไปสู่ระดับราคาระดับกลางที่ต่ำกว่าด้วยการประกาศ สแนปดรากอน 690ซึ่งรองรับ sub-6GHz 5G (ไม่ใช่ mmWave)

โมเด็ม 5G แรกของ Samsung Systems LSI คือ เอ็กซิโนส 5100ซึ่งขับเคลื่อนโทรศัพท์ 5G Exynos เครื่องแรกเมื่อปีที่แล้ว ประสบความสำเร็จโดย โมเด็ม Exynos 5G 5123ซึ่งใช้ใน Galaxy S20 และ Galaxy Note 20 series รุ่นที่รองรับ 5G Exynos 990 Exynos 980 SoC ระดับกลางสามารถรองรับ 5G ได้เช่นกัน นอกเหนือจาก Qualcomm แล้ว Samsung ยังเป็นผู้จำหน่ายชิปเพียงรายเดียวที่ผลิตและจำหน่ายโมเด็ม mmWave 5G รุ่น 5G Exynos ของ Galaxy S20 และ Galaxy Note 20 เป็นต้นไป รองรับ mmWave

ในทางกลับกัน MediaTek เข้าสู่ยุค 5G ด้วยการเปิดตัว SoC ซีรีส์ 5G Dimensity ใหม่ SoC ตัวแรกที่จะประกาศในซีรีย์นี้คือ ขนาด 1,000 ในเดือนพฤศจิกายน 2019 มันตามมาด้วยการเปิดตัวระดับกลาง ขนาด 800, การอัพเกรด ขนาด 1,000+ และ ขนาด 820เช่นเดียวกับระดับกลางตอนล่าง ขนาด 720 ในปี 2020 โมเด็ม 5G ของ MediaTek เลือกที่จะละทิ้งการรองรับ mmWave โดยเลือกที่จะยึดติดกับความถี่ต่ำกว่า 6GHz

สถานะปัจจุบันของระบบนิเวศ 5G และแนวโน้มในอนาคต

หลายปีก่อน ระบบนิเวศ 5G ยังไม่สมบูรณ์และยังไม่สมบูรณ์ มันถูกผลักไสให้กับโทรศัพท์ที่มีราคาสูงกว่า 1,000 ดอลลาร์ ในปี 2020 ระบบนิเวศได้เติบโตเต็มที่ทั้งในแง่ของความพร้อมใช้งานของอุปกรณ์ คุณภาพของเครือข่าย 5G คุณภาพของโมเด็ม 5G และขนาดของเครือข่ายเอง โทรศัพท์ 5G รุ่นแรกบางรุ่นยังไม่บรรลุนิติภาวะจนเกิดสถานการณ์แปลกประหลาดขึ้น รุ่น Sprint ของ OnePlus 7 Pro 5G, Galaxy S10 และ LG V50 ThinQ ไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย 5G ใด ๆ ได้อีกต่อไปเนื่องจากการควบรวมกิจการของ T-Mobile กับ Sprint. โทรศัพท์ mmWave 5G รุ่นแรกที่เปิดตัวบน T-Mobile ไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายย่านความถี่ต่ำทั่วประเทศของผู้ให้บริการได้ ผู้ให้บริการใช้แบนด์เครือข่ายที่แตกต่างกัน ดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์จึงต้องรวมแบนด์จำนวนมากที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อปลดล็อคโทรศัพท์ที่เข้ากันได้กับทุกเครือข่าย

บทสรุป

5G เป็นเรื่องที่ซับซ้อน ในบทความนี้ เราได้กล่าวถึงเพียงส่วนผิวเผินของหัวข้อย่อยต่างๆ ของ 5G เท่านั้น หัวข้อย่อยอื่นๆ ที่ไม่ครอบคลุมในที่นี้ ได้แก่ ศักยภาพของ 5G ในการทดแทนบรอดแบนด์ภายในบ้าน ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโมเด็ม 5G ผลกระทบของ 5G ต่อราคาสมาร์ทโฟนเรือธงโครงสร้างต้นทุนของบริการ 5G และอื่นๆ อีกมากมาย

มีการเขียนมากมายเกี่ยวกับ 5G และยังมีอีกมากมายที่จะถูกเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ต่อไปจนกว่าเทคโนโลยีไร้สายรุ่นต่อไปจะประสบความสำเร็จอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จะมีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับความต้องการและประสิทธิภาพของ 5G ศัพท์แสงทางการตลาดจะเยอะมาก จะมีการขายต่อยอดมากมาย อุตสาหกรรมได้บรรจบกันประมาณ 5G เพราะมีเงินจำนวนมากที่ต้องทำที่นี่ ชอบหรือไม่ ดูเหมือนว่า 5G จะยังคงอยู่ต่อไป

อ้างอิง

1. 5จี คืออะไร? - วอลคอมม์
2. Ericsson - รายงานความพร้อมใช้งานของอุปกรณ์ 5G - มิถุนายน 2563
3. GSMA - คู่มือ 5G