Rozvoj 5G sítí

V čem se liší 5G sítě od těch dnešních? 4 hlavní rozdíly

Mobilní sítě jsou pro většinu lidí jen cosi virtuálního. Fyzicky je vnímáme jen skrze vysílače, které ovšem sehrávají v celé komunikaci klíčovou roli. V sítích 5G jich proto bude násobně víc. Proč tomu tak je, představujeme ve čtyřech klíčových změnách oproti současnosti.

1. 5G sítě a nové části spektra

První významnou změnou oproti dosavadním sítím je využívání nových částí rádiového spektra. V Evropě budou sítě 5G nově využívat rovnou tři:

  • dlouhé vlny okolo 700 MHz
  • střední vlny okolo 3,4 GHz
  • krátké (mikro) vlny nad 24 GHz

Každé z těchto nově používaných kmitočtových pásem má přitom jiné
vlastnosti. Toho sítě 5G využijí mimo jiné při takzvaném „networking-slicingu“, o němž jsme psali například v tomto textu.

Různé frekvence se zkrátka hodí pro různé použití, což budu ctít i různé aplikace v 5G sítích. O nich – jak jsme si již vysvětlili – se tolik debatuje mimo jiné proto, že jako první propojí právě dosud nezávislé světy lidí a strojů.

  • pásmo okolo 700 MHz (nízká frekvence) se v 5G terminologii označuje jako „Sub6“ (tedy méně než 6 GHz). Přenášejí nízké objemy dat a pomalu, ale projdou téměř vším a mají daleký dosah. Toto pásmo je tedy ideální
    pro takzvaný internet věcí (Internet of Things – IoT). Tato zařízení na rozdíl od jiných nepotřebují nízkou latenci (co je to latence?)
  • pásmo okolo 3,4 GHz je nejblíže dnes využívaným kmitočtovým pásmům. Většina současného 5G vývoje a spouštění prvních sítí funguje právě na pásmech okolo 3,4 GHz. Hlavní novinkou tak není používaný kmitočet, jako samotná technologie komunikace, kdy do hry vstupuje princip takzvaného paprskování (beaming forming). Znamená to, že antény s touto technologií dokážou signál směrovat na konkrétního uživatele, a tím umožnují výrazně efektivnější provoz sítě.
  • pásmo okolo 24 GHz je naopak premiérou pro mikrovlny v mobilních sítích. Tyto takzvané milimetrové vlny umožnují přenášet obrovské množství dat (v řádech gigabitů) při velmi nízké latenci, ale mají velmi krátký dosah. A jelikož se svými vlastnostmi blíží viditelnému světlu, vyplývá z toho i jejich téměř nulová prostupnost skrze překážky

2. Optika jako klíč k rychlosti 5G

Druhou změnou oproti současným sítím je důraz na vedení co největší části komunikace pozemními optickými linkami. Ty nejsou limitovány vlastnostmi a kapacitami jednotlivých kmitočtů, a je zde proto
snaha této výhody co nejvíce využít a vést komunikaci skrze rádiové vlny jen na nejkratším nezbytném úseku.

Tento princip existuje v menší míře i u současných sítí – data mezi věžemi se ve většině případů přenášejí (ne vždy optickými) kabely, ale sítě 5G posunou tento trend výrazně dál. Důvodem pro tuto snahu jsou fyzické limity rádiových vln, jak v množství přenášených dat, tak v rychlosti a zpoždění odezvy. Pozemní optické kabely mají výrazně lepší vlastnosti a kapacitu, a proto je v designu 5G sítí snaha dostat data co nejdříve na pozemní optické sítě a co největší část jejich cesty vést těmito sítěmi.

3. 5G sítě dají sbohem zažité architektuře

Třetí změnou je absence dělení na jádro (core) a periferii (edge) sítě. Zatímco dosavadní sítě fungovaly tak, že veškerá data zachycená základovými věžemi na okraji putovala do jádra sítě, kde byla vyhodnocena
a odeslána skrze okraj adresátovi, z důvodů snahy o snižování latence už není tento přístup aplikovatelný. I pozemní optické kabely mají své fyzické limity (rychlost světla) a pro snížení latence je potřeba co nejvíce zkrátit cestu, kterou data musí vykonat. Data proto v 5G sítích nebudou přeposílána skrze jádro sítě, ale nejkratší cestou k adresátovi.

Samotné prvky 5G sítí budou rovněž mít vlastní výpočetní a cloudové kapacity, aby procesy, které není nutné provádět na konkrétním místě, byly provedeny co nejblíže uživateli. Odráží se zde takzvaný princip edge computingu, který je vlastní pro industriální aplikace 5G sítě a jenž jsme si blíže popsali už v tomto textu.

4. 5G a efektivní paprskování (beam forming, beam steeering)

Čtvrtou – a zásadní – změnou je aplikace formování a řízení paprsků (beam forming, beam steering). Jedná se o technologie, které umožňují kmitočtům v pásmu 3,4 GHz a mikrovlnám vytvářet paprsky signálu přímo mířené na uživatele. Tím se šetří energií, ale hlavně kapacitou spektra a zvyšuje tak množství dat, které lze přenášet. Paprskování ale potřebuje velké množství výpočetní kapacity a vysokokapacitní sítě elektronických komunikací. Více si o této unikátní technologii řekneme někdy příště.

ČTĚTE DÁLE:

5G 5G procesor 5G smartphone 5G smartphony 5G sítě Apple Astra Zeneca Biontech covid covid-19 Dezinformace dimensity ericsson hoax huawei iphone konspirace Koronavirus mediatek modem Motorola nejlevnější 5G smartphone nokia novinka O2 očkování očkování covid-19 Pfizer pokrytí procesor připojení qualcomm realme rozvoj samsung smartphone snapdragon statistika t-mobile technologie Vakcína vakcína covid vakcína mRNA vodafone xiaomi

Sdílejte článek

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *