Wenn Sie in letzter Zeit die Nachrichten gesehen haben, haben Sie wahrscheinlich von der 5G-Technologie gehört und wie sie unser Leben verändern wird. Als Mobilfunknetz der nächsten Generation wird erwartet, dass sie drahtlose Verbindungen und Datenübertragung radikal verbessertPreise und unterstützt einige der fortschrittlichsten Datentechnologien wie intelligente Städte, autonome Fahrzeuge und mehr.
Was bedeutet 5G aber? Wie funktioniert es? Ist es sicher? Und wie schnell werden 5G-Verbindungsgeschwindigkeiten erwartet?
Was ist 5G?
Der Begriff 5G bezieht sich auf die fünfte Generation der Mobilfunkdatentechnologie. Obwohl es sich bei 5G nicht um eine einzelne Technologie an sich handelt, ist 5G eine Sammlung von Technologien, die zusammenarbeiten, um einen bestimmten Technologiestandard zu bilden, mit dem sich andere Geräte für den Internetzugang verbinden können.
Laut Qualcomm, ein führendes Unternehmen für Mobiltechnologie, „ist die 5G-Drahtlostechnologie darauf ausgelegt, mehr Benutzern höhere Spitzendatengeschwindigkeiten von mehreren Gbit/s, extrem niedrige Latenzzeiten, mehr Zuverlässigkeit, massive Netzwerkkapazität, erhöhte Verfügbarkeit und ein einheitlicheres Benutzererlebnis zu bieten.Höhere Leistung und verbesserte Effizienz ermöglichen neue Benutzererlebnisse und verbinden neue Branchen."
Was 5G für viele spannend macht, ist, dass die Datenübertragungsraten für 5G wesentlich höher sind und daher alle möglichen neuen Verbrauchertechnologien ermöglicht werden sollen, die mit der bestehenden 4G-LTE-Netzwerkinfrastruktur einfach nicht möglich sind. Die vielversprechendstendavon ist das sogenannte " intelligente Stadt" Infrastruktur, wie autonome Buslinien, verbesserte Verkehrsüberwachung und -verwaltung, Strom- und Wassersystemverwaltung und mehr.
Vor- und Nachteile von 5G
Die größte Vorteile von 5G werden die Anzahl der gleichzeitigen Verbindungen sowie die Datenübertragungsgeschwindigkeiten dieser Verbindungen sein. Der Teil des Funkspektrums, auf den 5G zugreift, wird fast vollständig ungenutzt, sodass es weitaus weniger Interferenzen durch verschiedene Funksignale gibt, die die Art und Weise einschränken könnenschnelle Daten können übertragen werden. Da es weitaus weniger überlastet ist, können Sie viel mehr Geräte mit dem Netzwerk verbinden, die den vollen Nutzen aus den verbesserten Datengeschwindigkeiten eines 5G-Netzwerks ziehen.
Der größte Nachteil von 5G-Netzwerken ist, dass Sie spezielle Geräte benötigen, um darauf zuzugreifen. Alte Telefone und Tablets können keine Verbindung zu 5G-Netzwerken herstellen, und jede vorhandene verbundene Infrastruktur muss aktualisiert werden, um mit 5G zu funktionierenDiese Upgrades sind nicht allzu lästig, wenn es um Ihr Telefon oder andere mobile Geräte geht, aber sie können ziemlich kostspielig sein, wenn Sie über die Aufrüstung der städtischen Infrastruktur sprechen.
In jüngerer Zeit protestierten Fluggesellschaften in den Vereinigten Staaten gegen 5G-Masten in der Nähe von Flughäfen. bedroht, kritische Ausrüstung in Flugzeugen zu stören wie Höhenmesser, die auf Funksignale in der Nähe der Frequenzen angewiesen sind, die neue 5G-Netze verwenden. Dies kann potenziell gefährlich sein, wenn ein Flugzeug versucht zu landen, insbesondere bei schlechtem Wetter, wenn der Höhenmesser wichtig ist, um zu wissen, wie nah das Flugzeug am istInfolgedessen schränken Netzwerkanbieter ihre Netzwerke auf Flughäfen ein und suchen nach anderen Lösungen für das Problem.
Wie funktioniert 5G?
5G ist ein Mobilfunknetz, was bedeutet, dass es mit einem System von Zellenstandorten arbeitet, die jeden Bereich in verschiedene Sektoren aufteilen und verschlüsselte Daten über Funkwellen übertragen. Jeder dieser Standorte muss mit einem Netzwerk-"Backbone" verbunden sein, meistens einer physischen Kabelverbindung, und die von ihnen verwendete Codierung ist je nach Netzwerktyp unterschiedlich.
In Bezug auf die Infrastruktur unterscheidet sich 5G nicht allzu sehr von bestehenden Mobilfunkstandorten, aber die neuen 5G-Netzwerke werden diesen Mobilfunkstandorten den Zugriff auf ein viel breiteres Frequenzband als zuvor ermöglichen. 5G-Netzwerke verwenden OFDM-Codierung,Das ähnelt dem Typ, der in einem 4G-LTE-Netzwerk verwendet wird, bietet jedoch eine „Luftschnittstelle“ mit geringerer Latenz und Zugang zu mehr Funkwellen als 4G-LTE.
Das größte Merkmal von 5G ist, dass Mobilfunkstandorte Zugang zu „Hochband“-Funkwellen mit kurzer Reichweite haben, die mit der 4G-LTE-Technologie nicht zugänglich waren. Darüber hinaus können Geräte mit 5G breitere Kanäle über einen größeren Teil des Funkfrequenzspektrums nutzen. Regulierungsbehörden und Netzbetreiber müssen diese Kanäle für die Nutzung durch Kunden freischalten, was gerade erst beginnt. Aber wenn diese Kanäle zugänglich werden, werden die Geschwindigkeiten dramatisch zunehmen.
In alten 4G-LTE-Netzwerken kann ein Gerät bis zu sieben 20-MHz-Kanäle oder 140 MHz der gesamten Frequenznutzung kombinieren, obwohl Telefone dies normalerweise nicht erreichen ca. 60 MHz oder weniger. Low- und Mid-Band-5G lässt zuEin Gerät kombiniert bis zu drei 100-MHz-Kanäle mit mehreren 20-MHz-Kanälen aus dem 4G-LTE-Netz, um die Netzwerkgeschwindigkeit erheblich zu verbessern, aber es ist kaum die „vierte industrielle Revolution“, die uns seit einigen Jahren versprochen wird.Wechsler ist die Millimeterwelle "mmWave" 24-39 GHz Funksignal mit kurzer Reichweite, bekannt als High-Band 5G, mit dem Sie bis zu acht 100-MHz-Kanäle stapeln können, um die Datenübertragungsgeschwindigkeit und Latenz erheblich zu verbessern.
Mobilfunkanbieter sind auch in der Lage, 4G- und Low-Band-5G-Frequenzen mithilfe einer sogenannten dynamischen Spektrumsfreigabe basierend auf dem Netzwerkverkehr zusammenzufügen, um das Beste aus ihrem bestehenden 4G-Netzwerk herauszuholen. Dies ist jedoch meistens nur eine Verbesserung gegenüber dem aktuellen4G-Netzwerk, anstatt etwas wirklich Neues, und so sehen Sie nicht die wesentlich schnelleren Datenraten echter 5G-Netzwerke.Das hat einige Netzbetreiber nicht davon abgehalten, diese leichten Verbesserungen an 4G-LTE-Netzwerken als 5G oder ähnliches zu vermarkten, was hatEinige verwechselten diese mit tatsächlichen 5G-Netzen. Und da diese Netze nicht viel schneller als 4G LTE sind, hat dies bei vielen den Eindruck hinterlassen, dass 5G ist keine so große Sache. Dies sind jedoch keine echten 5G-Netzwerke, zumindest nicht das, was irgendjemand meinte, als sie in den letzten Jahren über 5G sprachen. Was alle wirklich meinen, ist High-Band 5G, das sich ernsthaft in China verbreitetden USA und anderswo im Jahr 2022, so dass sich die Wahrnehmung dieser Netzwerke sicherlich ziemlich schnell ändern wird.
Wer hat 5G erfunden?
Weder eine Einzelperson noch ein Unternehmen haben die 5G-Technologie erfunden. Mehrere Unternehmen im Bereich der Mobiltechnologie haben sich zusammengeschlossen, um die neuen 5G-Wireless-Netzwerkstandards zu entwickeln, um die Technologie zu rationalisieren, damit alle Unternehmen und Kunden von derselben Technologie profitieren können. Einige derFührende Unternehmen, die am Aufbau der Netzwerkausrüstung beteiligt sind, sind Qualcomm, Huawei, Samsung und Ericsson.Mobilfunkanbieter aus der ganzen Welt waren ebenfalls regional beteiligt, um Netzwerktürme zu errichten und die physische Infrastruktur aufzubauen, aus der das 5G-Netzwerk bestehen wird.
Wie schnell ist 5G?
Die 5G-Technologiestandard fordert deutlich schnellere Geschwindigkeiten als bestehende 4G-LTE-Netzwerktechnologien. Auf seinem theoretischen Höhepunkt hat 5G eine maximale Download-Geschwindigkeit von 10 Gbit/s mit einer Latenz von nur einer Millisekunde. Natürlich werden diese Datengeschwindigkeiten erst in vielen Jahren verfügbar sein; undselbst dann hängt es von der Netzabdeckung und den spezifischen Umständen ab, aber eine Basisgeschwindigkeit von 50 Mbit/s sollte die absolute Untergrenze dessen sein, was verfügbar ist, während wir schließlich Geschwindigkeiten sehen sollten, die mehr als 100-mal schneller sind als die durchschnittlichen 4G-NetzwerkgeschwindigkeitenDie höchsten Geschwindigkeiten werden jedoch von den mmWave-Hochbandsignalen kommen, aber da diese Signale ziemlich schwach sind und eine eher kurze Reichweite haben, werden sie wahrscheinlich für spezielle Abdeckungsbereiche reserviert sein, die diese höheren Geschwindigkeiten erfordern.
Ist 5G sicher?
Es gibt zwei Antworten auf diese Frage, je nachdem, was Sie mit sicher meinen. Wenn Sie sicher für Menschen meinen, dann ist 5G sicher. Die meisten 5G-Signale verwenden die gleiche Art von Funkwellen, die Fernseh- und Radionetze verwendet habenseit vielen Jahrzehnten, sowie solche, die Mobilfunk- und Wi-Fi-Netzwerke seit langem problemlos verwenden.
Die wirklich neue Technologie in 5G, die Millimeterfrequenzsignale der mmWave-Technologie, sind technisch gesehen Mikrowellen, die natürlich von vielen Menschen missverstanden werden. Diese Signale sind sehr schwach, haben keine große Reichweite und sind nicht sehr weitnicht einmal in der Lage, die Blätter nahegelegener Bäume zu durchdringen, geschweige denn die Wände Ihres Hauses.Altmodische UHF-Fernsehsignale sind viel stärker als alles, was 5G-Türme aussenden, aber diese Signale werden seit den 1960er Jahren verwendet und sind sehr gutdadurch stark überlastet. Die Funkwellen von mmWave-Sendern werden den Menschen nicht das Gehirn kochen. Selbst wenn Sie neben einem Sender stehen würden, sind die Signale nicht einmal stark genug, um Ihre Haut zu durchdringen. Hierfür gibt es auch klare Sicherheitsrichtlinien. Beispielsweise ist die International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP ein globales wissenschaftliches Gremium, das eine Norm für die von Mobiltelefonen und Telekommunikationsantennen abgegebene nichtionisierende Strahlung festgelegt hatund überwacht kontinuierlich ihre thermischen Auswirkungen.
Der Wert von 5G-mmWave-High-Band-Signalen liegt nicht darin, dass sie irgendwie viel stärker sind als die Funksignale, die wir zuvor verwendet haben, sondern gerade weil niemand diese Frequenzen verwendet und daher nichts verstopftDas hat die Leute jedoch nicht davon abgehalten, 5G zum Futter für Verschwörungstheorien zu machen. Wenn wir jetzt darüber sprechen, ob 5G-Signale andere Funksignale auf unsichere Weise stören können, ist das eine ganz andere FrageFunksignale sind sie störanfällig und können andere Funksignale stören.
Die beiden schwerwiegendsten Probleme sind mit Radarausrüstung, die in vielen Flugzeugen verwendet wird und mit bestimmte Wetterüberwachungssatelliten. Im Fall von Wettersatelliten können 24-GHz-Frequenzsignale, die von 5G-Netzen verwendet werden, in das nahe gelegene 23,8-GHz-Frequenzband „durchsickern“, das von Wettersatelliten verwendet wird, um die Luftfeuchtigkeit zu überwachen. Diese Überwachung ist entscheidend für eine korrekte Wettervorhersage, und das gibt es auchBedenken, dass 5G-Netze die Genauigkeit des Wetters verringern könnenPrognosen um bis zu 30 %. Dies würde einer Verringerung der Genauigkeit der Wettervorhersage um mehrere Jahrzehnte entsprechen, was zu kürzeren Reaktionszeiten bei der Vorbereitung auf große Stürme wie Hurrikane führen würde.
Ist 5G wirklich eine Bedrohung für Fluggesellschaften?
Die andere große Sorge in Bezug auf 5G-Störungen betrifft Radarhöhenmesser, die von Flugzeugen zur Höhenmessung verwendet werden. Wir sind uns alle einig, dass dies für die Sicherheit aller wichtig ist. Vor kurzem haben Fluggesellschaften in den USA protestiert gegen 5G-Emissionen in der C-Band-Frequenz von 3,7 GHz bis 3,98 GHz Gefahr der Beeinträchtigung der ordnungsgemäßen Funktion des Höhenmessers eines Flugzeugs, das Funkfrequenzen zwischen 4,2 GHz und 4,4 GHz verwendet. Verizon und AT&T, die Milliarden von Dollar ausgegeben haben, um die Rechte zur Nutzung von Frequenzen im 3,7- bis 3,98-GHz-Spektrum zu kaufen, haben diese Befürchtungen zurückgewiesen und erklärt, dass es noch mehr gibtals ausreichend Platz zwischen ihren 5G-Signalen und denen, die von Radar-Höhenmessern verwendet werden. Sie äußerten sich auch frustriert über die Regulierungsbehörden, die ihrer Meinung nach in letzter Minute Bedenken geäußert haben, obwohl sie zwei Jahre Zeit hatten, um sich auf die Einführung von 5G in der Nähe von Flughäfen vorzubereiten.
"Nach eigenem Ermessen haben wir freiwillig zugestimmt, das Einschalten einer begrenzten Anzahl von Türmen rund um bestimmte Start- und Landebahnen vorübergehend zu verschieben, da wir weiterhin mit der Luftfahrtindustrie und der FAA zusammenarbeiten, um weitere Informationen über unsere 5G-Bereitstellung bereitzustellen, da dies nicht der Fall isthaben die zwei Jahre genutzt, die sie verantwortungsbewusst für diesen Einsatz planen mussten," AT&T sagte in einer Erklärung am 18. Januar 2022.
Offensichtlich gibt es immer noch einige Reibereien zwischen den Giganten der Luftfahrt- und Telekommunikationsbranche, wobei die staatlichen Regulierungsbehörden daran arbeiten, die beiden konkurrierenden Interessen zu steuern, um eine praktikable Lösung zu finden. Dies spitzte sich kürzlich zu, als im Januar 2022 eine Reihe von Fluggesellschaften, darunterBritish Airways, Emirates und Air India stornierten oder änderten Flüge in die USA wegen Bedenken hinsichtlich der Einsatz der 5G-Technologie in der Nähe von Flughäfen. Das Luftfahrtbundesamt hat ebenfalls damit begonnen, seine Leitlinien zu aktualisieren, welche Flughäfen und Flugzeugmodelle von 5G betroffen sein werden und AT&T und Verizon haben angekündigt, dass sie vorübergehend pausieren werden die 5G-Einführung in der Nähe wichtiger Flughäfen.
Von allen Bedenken rund um 5G sind die Themen Wettersatelliten und Flugzeughöhenmesser eindeutig legitim und werden aktiv zwischen den verschiedenen Parteien angegangen. Wie diese letztendlich enden, ist jedoch angesichts der damit verbundenen Sicherheitsprobleme noch offen,es ist davon auszugehen, dass die 5G-Netzbetreiber am Ende nachgeben müssen.
Wann wird 5G eingeführt?
Es hat lange gedauert und nach zwei Jahren Verzögerung beginnen große 5G-Netze in Großstädten auf der ganzen Welt aktiviert zu werden. Es wird jedoch noch einige Zeit dauern, bis die Netze ausgereift sind und die Abdeckung auf ländlichere Gebiete ausgedehnt wirdBereichen hat der Prozess begonnen und 5G könnte endlich damit beginnen, seine hohen Versprechen von Transformationsgeschwindigkeiten und technologischen Fortschritten einzulösen.
Was diese Fortschritte sein werden, ist schwer vorherzusagen. Als 2G in den 1990er Jahren eingeführt wurde, dachten alle, dass digitale Sprachanrufe der große Fortschritt der Ära sein würden, aber es waren SMS-Textnachrichten, die diese Generation tatsächlich definiertenvon Technologie. Mit 3G wurde erwartet, dass mobile Internetdienste die „Killer-App" der Generation sein würden, aber es stellte sich heraus, dass es sich um Social Media- und Smartphone-Apps handelte. Ebenso sah 4G LTE die Einführung eines ganz neuen Katalogs von Apps wie Ride-Sharing-Dienste, Essenslieferungen und Cloud-Computing-Dienste, aber Streaming-Dienste wie YouTube, Netflix und Videoanrufdienste wie FaceTime haben 4G LTE ganz auf Videoinhalte ausgerichtet. Angesichts des Potenzials von 5G ist es unmöglich zu wissen, was das istDer nächste Schritt in der Technologie wird am Ende sein, aber endlich sind wir auf dem Weg herauszufinden, was es sein wird, und es ist an der Zeit.