Het is niet vreemd meer om mensen te horen zeggen dat ze een 5G-verbinding hebben in hun huis of op hun telefoon, wat meestal een snellere internetervaring betekent.
Maar niet alleen dat is de belofte van 5G-verbinding, ook een enorm aantal verbonden apparaten, nieuwe producten en diensten vallen hieronder.
Zeker, op het moment dat we gebruik gaan maken van alles wat 5G te bieden heeft, zal onze manier van leven veranderen. Begrijp je deze technologie echter volledig?
We hebben een expert om ons te helpen begrijpen hoe 5G-technologie werkt, William Villota, een promovendus in computerwetenschappen aan de universiteit van Campinas, Brazilië.
5G is de naam voor de vijfde generatie van mobiele telecommunicatie. We hebben de voorgangers 1G, 2G, 3G en 4G al meegemaakt en we zullen de volgende in de rij, de nieuwe trends, blijven meemaken.
Laten we eens kijken naar de afgelopen generaties.
De eerste generatie (1G) van mobiele telecommunicatie, geïntroduceerd in de jaren 80, maakte gesprekken tussen mobiele apparaten mogelijk, evenals spraakberichtendiensten.
Later, in 1991, begon 2G met diensten als sms en roaming.
De 3G, in 1998, bracht de internetervaring voor gebruikers.
In 2008 voegde 4G gamingdiensten, mobiele tv met hoge definitie, videobellen en 3D-televisie toe.
Uiteindelijk werd in 2009 de 4G Long Term Evolution (LTE) gelanceerd, waarmee de datasnelheid van het toch al snelle 4G werd verdubbeld.
Elke nieuwe generatie wordt gekenmerkt door de introductie van een nieuwe functie in de vorige status, waarbij nieuwe mobiele diensten worden toegevoegd of bestaande diensten worden verbeterd.
5G is meer dan een snellere internetverbinding op je mobiele telefoon. Het zal connectiviteit bieden voor veel meer apparaten dan alleen mobiele telefoons. In het bijzonder belooft 5G aan de volgende eisen te voldoen:
Gegevenssnelheid tot 10 Gbps. Dit is de overdracht van informatie 10 keer sneller dan de theoretische piek van 4G LTE. Het zou genoeg zijn om hele films in enkele seconden te downloaden.
Round trip latentie van 1 milliseconde. Dit betekent bijna een 10 keer lagere latentie in vergelijking met 4G. Latency is de tijd die de gegevens nodig hebben om heen en terug te gaan van de bronbestemming - 5G zal slechts 1 milliseconde in beslag nemen. Met andere woorden, het is in wezen de tijd die een mobiele telefoon nodig heeft om informatie op te vragen bij een server en het antwoord te krijgen.
Hoge bandbreedte per oppervlakte-eenheid. In vorige generaties was de respons beter en sneller naarmate je je dichter bij de bron bevond. In 5G maakt het echter niet uit waar de gebruiker zich bevindt, zijn deel van het signaal is gegarandeerd. 5G zal werken met een groter aantal kleinere antennes in vergelijking met 4G, waardoor nog meer apparaten verbonden kunnen worden met hogere bandbreedtes voor langere perioden, ongeacht de locatie van de gebruiker.
Tot 100 keer het aantal aangesloten apparaten per oppervlakte-eenheid vergeleken met 4G LTE. Experts verwachten 20 miljard Internet of Things (IoT)-apparaten tegen 2023.
99,999% beschikbaarheid. Dit betekent dat de service altijd beschikbaar is.
100% dekking.
90% vermindering van het energieverbruik van het netwerk. 5G zal ook resulteren in een kostenverlaging. De batterijlevensduur van apparaten neemt toe tot 10 jaar.
Het algemene doel is om het gebruik van radiospectrum uit te breiden, het golflengtebereik te vergroten, zodat een groot aantal apparaten een internetverbinding kan krijgen en toegang kan krijgen tot gespecialiseerde diensten.
Hoewel het radiogolflengtebereik wordt gekenmerkt door korte, lange golven, heeft het een hoge gegevenssnelheid in de tijd. Mobiele netwerken hebben twee belangrijke onderdelen, de Radiotoegangsnetwerk (RAN) en de Kernnetwerk.
Het RAN bestaat uit verschillende knooppunten (antennes) die gebruikers toegang geven tot de Core. De Core is het centrale element van het netwerk dat de dienst levert aan de gebruikers. Het maakt de uitwisseling van informatie tussen verschillende subnetwerken of lokale netwerken mogelijk.
Het 5G RAN biedt een innovatieve functie voor het toevoegen van nieuwe hoogfrequente radiogolven aan de bestaande, die worden gebruikt om gegevens te verzenden. Bovendien zorgt het voor een continue verbinding."
Er wordt ook verwacht dat het 5G RAN-signaal zal bestaan uit kleinere antennes in vergelijking met de huidige, die veel dichter bij de gebruiker worden geplaatst.
De 5G is ontworpen om te voldoen aan hoge standaardeisen door rekening te houden met gedistribueerde servers over het netwerk om te voldoen aan de latentiebehoeften", zegt Villota over de veranderingen die 5G met zich meebrengt.
Het voorstel van Villota's masterscriptie was om een toegangscontrole op te zetten voor Network Slice Requests (NSLR's) in 5G door gebruik te maken van Reinforcement Learning.
Network Slicing is de technologie die het mogelijk maakt om meerdere virtuele geïsoleerde netwerken (genaamd Network Slices) uit te voeren die dezelfde fysieke netwerkinfrastructuur delen.
Elke Network Slice wordt op verzoek aangemaakt en is op maat gemaakt om te voldoen aan de verschillende vereisten van de 5G-services.
Van Network Slice Providers (NSP's) wordt verwacht dat ze meerdere verzoeken ontvangen om netwerklices aan te maken van meerdere huurders.
Reinforcement Learning, een Machine Learning-techniek, wordt gebruikt om de binnenkomende verzoeken toe te laten en tegelijkertijd het gebruik van bronnen en de winst van de NSP te optimaliseren.
Bovendien maakt de 5G Core gebruik van virtualisatietechnologieën die diensten op maat leveren voor elke specifieke vraag van de industrie of bedrijfssegmenten.
Dit betekent dat netwerkbronnen gemakkelijker kunnen worden beheerd om gebruikers en bedrijven de bronnen te bieden die ze nodig hebben.
Enkele voorbeelden van wat de 5G-technologie de gebruikers zal bieden:
– Virtuele en verrijkte werkelijkheid. De lage latentie van 5G maakt het mogelijk om gesimuleerde ervaringen te verbeteren, zoals games die gebruikmaken van Virtual Reality-brillen.
– Tactiel internet. Dit verwijst naar de manipulatie van objecten door ze aan te raken. De mens-machine-interactie moet in realtime plaatsvinden, met ultralage latentie en extreem hoge beschikbaarheid.
– Machine-naar-machine connectiviteit. M2M is het uitwisselen van gegevens tussen machines met weinig of geen menselijke tussenkomst. Hierdoor kunnen systemen zichzelf monitoren en hierop reageren.
– Autonoom rijden. Voertuigen zullen in staat zijn om te communiceren met andere aangesloten apparaten en het bereiken van een efficiëntere en veiligere rijervaring.
Wanneer zal deze verbazingwekkende technologie bij mij thuis beschikbaar zijn?
De eerste diensten zijn beschikbaar in sommige landen vanaf 2019. Toch wordt een wereldwijde beschikbaarheid verwacht tegen 2025.
Mobiele communicatie zal zich blijven ontwikkelen en op een gegeven moment zullen we worden aangepast aan frequente verbeteringen.
Onderzoekers praten al over de kenmerken van de opvolger van 5G, 6G..
Technologie gaat steeds sneller, ook al is het moeilijk om het 6G-idee te accepteren, sommige wetenschappers hebben het al over 7G gehad.
Het zal echter a tijd om er te komen.
Referentie:
Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Draadloze netwerken van de volgende generatie 5G: Een uitgebreid overzicht. IEEE Onderzoeken en handleidingen over communicatie, 18(3), 1617-1655.
____
Hoe is jouw Mind the Graph-ervaring tot nu toe? Laat ons je mening weten, het is belangrijk voor ons om je feedback te krijgen zodat we het platform voor jou en vele anderen kunnen verbeteren.
Klik hier om een beoordeling achter te laten, en hier om aan je dagcreaties te beginnen!
Als je hier nieuw bent, kun je onze illustraties en sjablonen beschikbaar voor alle Mind the Graph gebruikers.
En je kunt ook meer inhoud lezen op de Let op de grafiek blogen laat je inspireren door alle wetenschappelijke inhoud!
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
Dutch 
English 
Chinese 
Japanese 
German 
Spanish 
Portuguese 
Russian 
French 
Italian