Det er ikke længere mærkeligt at høre folk sige, at de har 5G-forbindelse i deres huse eller på deres telefoner, hvilket normalt betyder hurtigere internethastighed.

Men det er ikke kun løftet om 5G-forbindelse, et stort antal tilsluttede enheder, nye produkter og tjenester er også inkluderet.

Det øjeblik, vi begynder at bruge alt det, 5G har at byde på, vil vores måde at leve på helt sikkert blive forandret. Men forstår du denne teknologi fuldt ud?

Vi har en ekspert til at hjælpe os med at forstå, hvordan 5G-teknologien fungerer, William Villota, ph.d.-studerende i datalogi ved universitetet i Campinas, Brasilien.

5G er navnet på den femte generation af mobil telekommunikation. Vi har allerede oplevet forgængerne 1G, 2G, 3G og 4G, og vi vil fortsætte med at opleve de næste i rækken, de nye kommende trends.

Lad os se på de tidligere generationer.

Den første generation (1G) af mobil telekommunikation, der blev introduceret i 80'erne, muliggjorde opkald mellem mobile enheder samt talebeskedtjenester.

Senere, i 1991, startede 2G-tjenesterne med tekstbeskeder og roaming.

3G bragte i 1998 internetoplevelsen til brugerne.

I 2008 tilføjede 4G spiltjenester, high-definition mobil-tv, videoopkald og 3D-tv.

Endelig blev 4G Long Term Evolution (LTE) lanceret i 2009, hvilket fordoblede datahastigheden på det allerede hurtige 4G.

Hver ny generation er kendetegnet ved en introduktion af en ny funktion i den tidligere status, tilføjelse af nye mobiltjenester eller forbedring af eksisterende.

5G er mere end en hurtigere internetforbindelse på din mobiltelefon. Det vil give forbindelse til mange flere enheder end mobiltelefoner. I særdeleshed lover 5G at opfylde følgende krav:

Datahastighed op til 10 Gbps. Det er transmission af information 10 gange hurtigere end den teoretiske top på 4G LTE. Det ville være nok til at downloade hele film på få sekunder.

 Round trip Latency på 1 milisekund. Dette repræsenterer næsten en 10 gange reduktion i latenstid sammenlignet med 4G. Latency er den tid, det tager for data at gå og komme tilbage fra kilden til destinationen - 5G vil kun tage 1 milisekund. Med andre ord er det den tid, det tager for en mobiltelefon at anmode om oplysninger fra en server og få svar.

Høj båndbredde pr. arealenhed. I tidligere generationer var responsen bedre og hurtigere, jo tættere man var på kilden. Men i 5G er det ligegyldigt, hvor brugeren er, hans del af signalet er garanteret. 5G vil arbejde med et større antal mindre antenner sammenlignet med 4G, hvilket vil gøre det muligt at forbinde endnu flere enheder med højere båndbredder i længere perioder, uanset hvor brugeren befinder sig.

Op til 100 gange antallet af tilsluttede enheder pr. arealenhed sammenlignet med 4G LTE. Eksperter forventer 20 milliarder Internet of Things (IoT)-enheder i 2023.

99.999% tilgængelighed. Det betyder, at tjenesten opleves som tilgængelig hele tiden.

100% dækning.

90% reduktion i netværkets energiforbrug. 5G vil også resultere i en omkostningsreduktion. Øget forventet batterilevetid på op til 10 år for enheder.

Det generelle mål er at udvide brugen af radiospektrum, øge bølgelængdeområdet, så et stort antal enheder kan få internetforbindelse og adgang til specialiserede tjenester.

Selvom radiobølgelængdeområdet er kendetegnet ved at være kort-lange bølger, har det høj datahastighed efter tid. Mobilnetværk har to hoveddele, den Radioadgangsnetværk (RAN) og den Kerne-netværk.

RAN består af flere nodes (antenner), der giver brugerne adgang til kernen. Kernen er det centrale element i netværket, der leverer tjenesten til brugerne. Den muliggør udveksling af information mellem forskellige undernetværk eller lokale netværk.

5G RAN giver en innovativ funktion til at tilføje nye højfrekvente radiobølger til de eksisterende, som bruges til at transmittere data. Desuden giver det en kontinuerlig forbindelse."

Det forventes også, at 5G RAN-signalet vil bestå af mindre antenner sammenlignet med de nuværende, der er placeret meget tættere på brugeren.

5G er designet til at opfylde høje standardkrav ved at tage højde for distribuerede servere på tværs af netværket for at opfylde behovene for latenstid," siger Villota om de ændringer, 5G giver.

Forslaget i Villotas kandidatafhandling var at etablere en adgangskontrol for Network Slice Requests (NSLRs) i 5G ved hjælp af Reinforcement Learning.

Network Slicing er den teknologi, der gør det muligt at udføre flere virtuelle isolerede netværk (kaldet Network Slices), der deler den samme fysiske netværksinfrastruktur.

Hver Network Slice oprettes efter behov og er skræddersyet til at opfylde de forskellige krav i 5G-tjenesterne.

Network Slice Providers (NSP'er) forventes at modtage adskillige anmodninger om at oprette Network Slices fra flere lejere.

Reinforcement Learning, en maskinlæringsteknik, bruges til at acceptere de ankomne anmodninger og samtidig optimere brugen af ressourcer og NSP's profit.

Desuden udnytter 5G-kernen virtualiseringsteknologier, der leverer skræddersyede tjenester til hver specifik efterspørgsel fra industri- eller forretningssegmenter.

Det betyder, at netværksressourcerne bliver lettere at administrere, så brugere og virksomheder får de ressourcer, de har brug for.

Et par eksempler på, hvad 5G-teknologien vil give brugerne, er:

–        Virtuel og forstærket virkelighed. 5G's lave latenstid gør det muligt at forbedre simulerede oplevelser som f.eks. spil, der bruger Virtual Reality-briller.

–        Taktilt internet. Dette refererer til manipulation af objekter ved berøring. Interaktionen mellem menneske og maskine skal foregå i realtid, med ultra-lav latenstid og ekstremt høj tilgængelighed.

–        Forbindelse fra maskine til maskine. Også kendt som M2M er udveksling af data mellem maskiner med reduceret eller ingen menneskelig indgriben. Dette gør det muligt for systemer at overvåge sig selv og reagere i overensstemmelse hermed.

–        Autonom kørsel. Køretøjerne vil kunne kommunikere med andre tilkoblede enheder og opnå en mere effektiv og sikker køreoplevelse.

Hvornår vil denne fantastiske teknologi være tilgængelig hjemme hos mig?

De første tjenester begyndte at være tilgængelige i nogle lande i 2019. Ikke desto mindre forventes en verdensomspændende tilgængelighed i 2025.

 Mobilkommunikation vil fortsætte med at udvikle sig, og på et tidspunkt vil vi blive tilpasset til hyppige forbedringer.

Forskere taler allerede om funktionerne i 5G-efterfølgeren, 6G..

Teknologien accelererer, og selv om det er svært at acceptere 6G-ideen, har nogle forskere allerede nævnt 7G.

Det vil dog tage a tid til at komme derhen.

Reference:

 Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Næste generation af trådløse 5G-netværk: En omfattende undersøgelse. IEEE kommunikationsundersøgelser og vejledninger, 18(3), 1617-1655.

____

Hvordan er din Mind the Graph-oplevelse indtil videre? Lad os høre din mening, det er vigtigt for os at få din feedback, så vi kan forbedre platformen for dig og mange andre. 

Klik her til at give os en anmeldelse, og her til at gå i gang med dagens kreationer!  

Hvis du er ny her, kan du tjekke vores Illustrationer og skabeloner tilgængelig for alle Mind the Graph-brugere. 
Og du kan også læse mere indhold på Mind the Graph blog, og bliv inspireret af alt det videnskabelige indhold!

Relaterede artikler
logo-abonnement

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Eksklusivt indhold af høj kvalitet om effektiv visuel
kommunikation inden for videnskab.

- Eksklusiv guide
- Tips til design
- Videnskabelige nyheder og tendenser
- Vejledninger og skabeloner