Τεχνολογία 5G: Πόσο Γρήγορα Θα Είναι Τα Δίκτυα Πέμπτης Γενιάς?

Το 2020 θεωρείται ως η χρονιά που θα εδραιωθεί παγκοσμίως η τεχνολογία 5G. Τα δίκτυα της νέας γενιάς υπόσχονται υψηλότατες ταχύτητες και απεριόριστη χωρητικότητα, στοιχεία που θα φέρουν κοσμογονικές αλλαγές στη διαδικτυακή καθημερινότητά μας. Στο άρθρο θα δούμε όλα όσα θέλουμε να γνωρίζουμε για το 5G, και πώς θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούμε τα smartphones και τις επικοινωνίες μας.

Τι είναι η τεχνολογία 5G

Η τεχνολογία 5G είναι ένα συμφωνημένο σύνολο προτύπων που καθορίζονται από την Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU) και την 3GPP. Αμφότεροι οι οργανισμοί συνεργάζονται με εταιρείες και φορείς υλικού για να διαμορφώσουν τα νέα δίκτυα 5G.

Τα ασύρματα συστήματα 5ης γενιάς χαρακτηρίζονται ως «επανάσταση» στις τεχνολογίες ασύρματων δικτύων, αντικαθιστώντας το 4G LTE που θεωρήθηκε ως η εξέλιξη των δικτύων κινητής και χρησιμοποιείται σήμερα ευρέως.

Το 5G προσφέρει ιδιαίτερα γρήγορη ασύρματη επικοινωνία, την οποία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για τη μετάδοση κάθε είδους δεδομένων.

Πόσο γρήγορο θα είναι το 5G

Πιο συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ότι η θεωρητική μέγιστη ταχύτητα υπερβαίνει τα 10 Gbps (gigabits ανά δευτερόλεπτο), ενώ το 4G αντίστοιχα μπορεί να φτάσει στα 100 Mbps (megabits ανά δευτερόλεπτο). Στην ουσία, το 5G θα είναι 100 φορές πιο γρήγορο.

Θεωρητικά, αυτό σημαίνει ότι με μία καλή σύνδεση 5G, μπορούμε να βλέπουμε τη ροή ενός online βίντεο 4K ή να παίζουμε ένα online παιχνίδι στο smartphone χωρίς την παραμικρή καθυστέρηση.

Φυσικά, υπάρχουν πολλές μεταβλητές που επηρεάζουν την ταχύτητα. Ωστόσο, τα δίκτυα 4G προσφέρουν κατά μέσο όρο λιγότερα από 20 Mbps, γεγονός που καθιστά το 5G σαφώς ταχύτερο από το 4G στον πραγματικό κόσμο.

Είναι σχετικά δύσκολο έως απίθανο να βιώσουμε τις πλήρεις ταχύτητες του 5G. Όμως, ακόμη και με το 50% της απόδοσης, θα μπορούσαμε να έχουμε ταχύτητες στα 5Gbps.

Ακόμη και το 1Gbps, που είναι το 10% του τέλειου σεναρίου των 10Gbps, θα μας ήταν υπεραρκετό.

Έτσι, η νέα γενιά στην τεχνολογία ασύρματου δικτύου αναμένεται να αυξήσει δραματικά την ταχύτητα της σύνδεσής μας σε σχέση με τον προκάτοχό της, το 4G.

Η χρονοκαθυστέρηση

Η νέα τεχνολογία θα διαθέτει έξτρα χωρητικότητα, κάτι που θα επιτρέπει την ταυτόχρονη σύνδεση περισσότερων συσκευών στο ίδιο δίκτυο, χωρίς να επηρεάζει τη ταχύτητα.

Όμως, το πιο σημαντικό είναι ότι το 5G θα μηδενίσει τη χρονοκαθυστέρηση (lag) μεταξύ των συσκευών και του διακομιστή που επικοινωνεί. Για παράδειγμα, ακόμη και οι υπάρχουσες γρήγορες συνδέσεις, όπως VDSL 50 ή Fiber 100, αλλά και το 4G, εμφανίζουν lag.

Αυτό σημαίνει πως πολλές φορές στο online gaming υπάρχει μία καθυστέρηση στην απόκριση του συστήματος του χρήστη στην Ελλάδα με τον απομακρυσμένο server. Με την τεχνολογία 5G, το mobile gaming θα ξεκινάει στιγμιαία, χωρίς καθυστερήσεις.

Συγκεκριμένα, η τεχνολογία 5G υπόσχεται μέγιστο latency 4ms έναντι των 20ms στο 4G LTE σήμερα.

Ωστόσο, πολλοί θεωρούν ότι το latency θεωρητικά θα είναι 50 φορές πιο χαμηλό από το αντίστοιχο του 4G, καθώς η νέα τεχνολογία θα χρησιμοποιεί φάσμα σε πολύ υψηλές συχνότητες, που δίνει τη δυνατότητα για εξαιρετικά χαμηλό έως και μηδενικό latency.

Η χρήση του 5G

Όπως είναι φυσικό, η τεχνολογία 5G δεν προορίζεται μόνο για το gaming, τα smartphone, και τα tablets. Το χαμηλό latency είναι απαραίτητο σε υπηρεσίες όπως είναι η διαχείριση αυτόνομων αυτοκινήτων και η τηλεϊατρική, όπου απαιτείται μεγάλη ακρίβεια.

Ως εκ τούτου, θα εφαρμοστεί στην ιατρική και τις χειρουργικές επεμβάσεις, σε αισθητήρες, σε θερμοστάτες, σε αυτοκίνητα, σε ρομπότ, και σε τεχνητή νοημοσύνη. Επιπλέον, σε άλλα επιτεύγματα της τεχνολογίας, όπως το IoT, που θα συνδέονται στο 5G.

Τι Είναι Το Internet Of Things (IoT) Και Πώς Αλλάζει Ήδη Τη Ζωή Μας

Όλοι έχουμε δει ταινίες επιστημονικής φαντασίας με ένα “έξυπνο” σπίτι, όπου μπορούμε να χειριστούμε τα πάντα αυτόματα από ένα κεντρικό σημείο. Ενώ κάποιες τεχνολογίες smart…

Φυσικά, το 5G μας επιτρέπει να στέλνουμε μηνύματα κειμένου, να κάνουμε τηλεφωνικές κλήσεις, να σερφάρουμε στο διαδίκτυο, και να κάνουμε streaming βίντεο. Στην πραγματικότητα, τίποτα από ό,τι κάνουμε στη καθημερινότητά μας δεν θα αλλάξει. Απλά η τεχνολογία αυτή θα βελτιώσει κάθε άποψη της δικτύωσης προς το καλύτερο.

Επίσης, η τεχνολογία 5G δίνει τη δυνατότητα στους παρόχους δικτύου να διαμορφώσουν τις υποδομές τους ώστε να εξυπηρετούν καλύτερα τις ανάγκες συγκεκριμένων υπηρεσιών, το αποκαλούμενο network slicing.

Για παράδειγμα, για να έχουμε γρήγορη πρόσβαση στο Web, χρειαζόμαστε υψηλές ταχύτητες, αλλά όχι απαραίτητα χαμηλό latency. Αντίθετα, η τηλεϊατρική, η αυτόνομη οδήγηση, και το online gaming, δεν απαιτούν υψηλές ταχύτητες, αλλά πολύ χαμηλό latency.

Επομένως, ο πάροχος μπορεί να διαμορφώνει ανάλογα με την υπηρεσία την υποδομή του. Αυτό θα βοηθήσει στην καλύτερη αξιοποίηση των υπηρεσιών, και κυρίως τη μείωση του κόστους χρήσης.

Εκ των πραγμάτων, το δίκτυο 4G δεν έχει το απαιτούμενο εύρος ζώνης για να εξαλείψει την χρονοκαθυστέρηση και να διαχειριστεί τις τεράστιες ποσότητες δεδομένων που θα μεταδίδουν οι συσκευές.

Ως εκ τούτου, η τεχνολογία 5G θα αλλάξει θεαματικά τον τρόπο που χρησιμοποιούμε τις φορητές μας συσκευές, και όχι μόνο.

Το εύρος ζώνης

Για να τα πετύχει όλα αυτά, το 5G θα μεταδίδεται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ιδιαίτερα υψηλή συχνότητα. Σε αδρές γραμμές, μεγαλύτερη συχνότητα ισούται με μεγαλύτερη ταχύτητα και μεγαλύτερο εύρος ζώνης.

Το ραδιοφάσμα χωρίζεται σε ζώνες, η καθεμιά με μοναδικά χαρακτηριστικά τα οποία διαφοροποιούνται καθώς ανεβαίνουμε στις υψηλότερες συχνότητες.

Τα δίκτυα 4G χρησιμοποιούν συχνότητες κάτω των 6GHz. Το 5G χρησιμοποιεί εξαιρετικά υψηλές συχνότητες στην περιοχή των 24GHz έως 300GHz.

mmWave

Το φάσμα σε πολύ υψηλές συχνότητες άνω των 24GHz είναι κοινώς γνωστό ως χιλιοστομετρικό κύμα (mmWave). Έχει πολύ μεγάλο εύρος ζώνης, παρέχοντας εξαιρετικά υψηλή χωρητικότητα και πολύ χαμηλό έως μηδενικό latency.

Μία από τις μεγαλύτερες και πιο σημαντικές χρήσεις χιλιοστομετρικών κυμάτων είναι η μετάδοση μεγάλων ποσοτήτων από δεδομένα. Κάθε είδους ασύρματη επικοινωνία, όπως το ραδιόφωνο, το κινητό τηλέφωνο, ή ο δορυφόρος, χρησιμοποιεί συγκεκριμένο εύρος μηκών κύματος ή συχνότητες.

Για παράδειγμα, μία τηλεφωνική συνομιλία απαιτεί μόνο περίπου 6KHz εύρους ζώνης, ενώ μία τηλεοπτική εκπομπή, η οποία μεταφέρει πολύ μεγαλύτερες ποσότητες πληροφοριών, απαιτεί περίπου 6MHz.

Οι αυξήσεις της ποσότητας των μεταδιδόμενων πληροφοριών απαιτούν τη χρήση υψηλότερων συχνοτήτων, κάτι που είναι εφικτό μόνο με τα mmWaves. Η υψηλή συχνότητά τους τα καθιστά αποτελεσματικά στην αποστολή μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων, όπως ακριβώς είναι τα δεδομένα υπολογιστών.

Η τεχνολογία 5G χρησιμοποιεί επίσης βραχύτερα μήκη κύματος. Αυτό σημαίνει ότι οι κεραίες μπορούν να είναι πολύ μικρότερες από τις υπάρχουσες.

Δεδομένου ότι ένας σταθμός βάσης θα επιδιώξει να έχει στρατηγικά τοποθετημένες τις μικρές κεραίες αναμετάδοσης, αυτό σημαίνει ότι το 5G μπορεί να υποστηρίξει πάνω από 1.000 συσκευές ανά μέτρο.

Βέβαια, κάποιοι υποστηρίζουν ότι το τοπίο θα γεμίσει παντού με μίνι κεραίες, κάτι που σε αρκετούς δεν ακούγεται καλά.

Είναι η Ηλεκτρομαγνητική Υπερευαισθησία Αληθινή Ασθένεια?

Σε όλο τον κόσμο, αυξανόμενος αριθμός ατόμων αναφέρει ότι αντιμετωπίζει προβλήματα υγείας λόγω της έκθεσης του σε ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες. Στον οδηγό θα δούμε κατά πόσο…

Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας δεν μπορούν να περάσουν από τοίχους, παράθυρα, και οροφές.

Οι περισσότερες από αυτές τις υψηλές συχνότητες λειτουργούν μόνο αν υπάρχει μία σαφής, άμεση οπτική επαφή μεταξύ της κεραίας και της συσκευής που λαμβάνει το σήμα.

Επιπλέον, ορισμένες από αυτές τις υψηλές συχνότητες απορροφώνται εύκολα από την υγρασία, και όσο περισσότερο ταξιδεύουν, τόσο περισσότερο χάνουν την ισχύ τους και αποδυναμώνονται.

Έτσι, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με τις χαμηλότερες συχνότητες για να επιτρέψουν την ευρεία κάλυψη 5G.

Οι μικτές ζώνες

Η Ofcom και άλλες ευρωπαϊκές ρυθμιστικές αρχές έχουν ήδη ορίσει τρεις μικτές ζώνες για το 5G στην Ευρώπη. Αποτελούν βασική προτεραιότητα για την επερχόμενη παγκόσμια εναρμόνιση στο 5G.

• Φάσμα 700MHz χαμηλού εύρους ζώνης
• Φάσμα υψηλού εύρους ζώνης 3,4-3,8GHz
• Φάσμα 24,25-27,5GHz πολύ υψηλού εύρους ζώνης

Ο ρόλος του 4G

Το 5G θα βασιστεί στην υπάρχουσα τεχνολογία LTE που χρησιμοποιείται στα τρέχοντα δίκτυα 4G. Ακόμη και μετά την κυκλοφορία της, η τεχνολογία 5G δεν θα αντικαταστήσει τον προκάτοχό της. Θα λειτουργήσει σαν συμπλήρωμα, τουλάχιστον για τα πρώτα χρόνια.

Όμως, ταυτόχρονα θα χρησιμοποιεί τις νέες δυνατότητες που την συνοδεύουν – ορισμένες είναι ήδη διαθέσιμες – προκειμένου να παράσχουν την απαιτούμενη χωρητικότητα, ταχύτητα, και το ευρύ φάσμα υψηλών συχνοτήτων που προβλέπεται για το 5G.

Επομένως, το 4G δεν θα καταργηθεί, αλλά θα συνεχίσει να υπάρχει παράλληλα με το 5G. Βέβαια, δεν θα υπάρχει παροχή υπηρεσιών για όλες τις συσκευές, καθώς δε θα καλύπτει γεωγραφικά όλες τις περιοχές.

Όμως, όπου οι υπηρεσίες 5G θα είναι διαθέσιμες, η κάλυψη θα είναι πολύ ανώτερη από το 4G.

Έτσι, τους τελευταίους μήνες η Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών έχει ορίσει δύο γενικά πρότυπα για την τεχνολογία 5G. Το πρώτο αφορά το μη αυτόνομο δίκτυο 5G, (non-standalone 5G New Radio network), που ολοκληρώθηκε τον Δεκέμβριο του 2017.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι χτισμένο με τα υπάρχοντα δίκτυα 4G και υλικό LTE. Τα πρώτα πραγματικά δίκτυα 5G που θα αρχίζουν να κυκλοφορούν το 2019 πιθανότατα θα βασίζονται στο μη αυτόνομο δίκτυο 5G.

Το δεύτερο πρότυπο επιτρέπει τη δημιουργία νέων μονάδων 5G σε μέρη που δεν έχουν αναγκαστικά την υπάρχουσα υποδομή 4G. Πρόκειται για το αυτόνομο πρότυπο (standalone 5G NR networks), που ολοκληρώθηκε τον περασμένο Ιούνιο του 2018.

5G Home

Εκτός από τα γρήγορα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, η τεχνολογία 5G θα είναι χρήσιμη επίσης για την παροχή διαδικτύου στο σπίτι μας. Έχει τη δυνατότητα να είναι κατά πολύ ταχύτερη από τις ενσύρματες συνδέσεις μας στο διαδίκτυο.

Καθώς η νέα τεχνολογία δίνει την δυνατότητα στον πάροχο να διαμορφώνει ανάλογα με τις ανάγκες των χρηστών την υποδομή και τις υπηρεσίες του, αυτό θα βοηθήσει στη δραματική μείωση του κόστους στον τελικό χρήστη.

Στις ΗΠΑ, η Verizon είναι ήδη ο πρώτος φορέας κινητής τηλεφωνίας που έχει θέσει σε λειτουργία ένα προϊόν υπηρεσίας διαδικτύου με 5G για το σπίτι.

Τέτοιες παρόμοιες υπηρεσίες με τεχνολογία 5G αναμένεται να υιοθετήσουν σταδιακά οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών σε ολόκληρο τον κόσμο, με κόστος που θα είναι παρόμοιο με το αντίστοιχο της σταθερής σύνδεσης οπτικών ινών, και χωρίς κανένα ανώτατο όριο δεδομένων.

Όπως συμβαίνει με τον τυπικό πάροχο διαδικτύου, θα έχουμε στο σπίτι ένα μόντεμ/router 5G που συνδέεται με τους διακομιστές του παρόχου και θα παρέχει πρόσβαση στο διαδίκτυο σε όλες τις συσκευές με ταχύτητες 5G.

Με τις νέες ταχύτητες του 5G, θεωρητικά, θα μπορούμε να κατεβάσουμε ένα παιχνίδι 50GB σε λιγότερο από δύο λεπτά. Επιπλέον, θα μπορούμε να κατεβάσουμε μία 4K ταινία 25GB σε λιγότερο από ένα λεπτό.

Φυσικά, αυτό ενδεχομένως να είναι ένα μακρινό και αισιόδοξο σενάριο για την χώρα μας. Ωστόσο, έχει αρχίσει και υλοποιείται στην πράξη. Το 5G Home δεν θα αντικαταστήσει πλήρως τα καλώδια, αλλά θα μπορούσε να περιορίσει την ανάγκη γι' αυτά.

Πότε θα έρθει στην Ελλάδα

Η ανάπτυξη στην τεχνολογία 5G έχει ξεκινήσει από το 2017. Την υλοποιούν ήδη αρκετές εταιρείες, όπως η Samsung, η Intel, η Qualcomm, η Nokia, η Huawei, η Ericsson, η ZTE, και άλλοι.

Στην Ευρώπη, το δίκτυο αυτό έχει ήδη ξεκινήσει να εξαπλώνεται στην Ελβετία, τη Βρετανία, και τη Γερμανία.

Τα περισσότερα νέα smartphone που θα κυκλοφορήσουν το αμέσως επόμενο χρονικό διάστημα θα είναι συσκευές 5G ready.

Προφανώς, μία συσκευή 5G ready είναι άχρηστη χωρίς να υπάρχει ένα δίκτυο 5G για να συνδεθεί. Ωστόσο, όλες οι εταιρείες θεωρούν ότι η μαζική διάθεση της νέας τεχνολογίας θα γίνει πολύ πιο γρήγορα από την 4G, που χρειάστηκε περίπου μία δεκαετία για να προσφέρει παγκόσμια κάλυψη.

Παρόλο που το 5G σχεδιάζεται να είναι εμπορικά διαθέσιμο σε όλον τον κόσμο μέχρι το 2021, η Νότια Κορέα παρείχε δίκτυα 5G στους χειμερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 2018 για τους επισκέπτες.

Σε ό,τι αφορά τη χώρα μας, ο διαγωνισμός για το δίκτυο 5G θα ξεκινήσει έως το τέλος του 2020. Οι τηλεπικοινωνιακοί πάροχοι, αφού καταβάλουν το σχετικό τίμημα για το φάσμα, θα πρέπει να προβούν γρήγορα στις σχετικές επενδύσεις για να περάσει η χώρα στην νέα τεχνολογία 5G.

Για να υλοποιήσουν τη νέα τεχνολογία, θα πρέπει να γίνουν νέες επενδύσεις, αλλά και νομοθετικές και κανονιστικές παρεμβάσεις. Επιπλέον, να πραγματοποιηθεί στενή συνεργασία με την Τοπική Αυτοδιοίκηση και την Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων.

5G Ready

Παρ' όλα αυτά, η Cosmote υλοποίησε το πρώτο δοκιμαστικό δίκτυο 5G στην Ελλάδα. Όπως αναφέρουν οι ιθύνοντες, πέτυχαν live ταχύτητες πάνω από 12Gbps, 60 φορές μεγαλύτερες από τις σημερινές ταχύτητες 4G.

Η δοκιμή έγινε σε υπαίθριο χώρο του Δήμου Ζωγράφου, όπου η εταιρεία αναπτύσσει πιλοτικό δίκτυο 5G. Επιπλέον, η πρώτη πόλη στην Ελλάδα όπου θα λειτουργήσει δίκτυο 5G σε πραγματικές συνθήκες είναι η Καλαμάτα. Ο πάροχος είναι η Wind.

Εσείς τι γνώμη έχετε για το 5G?

Δεν χωρά αμφιβολία ότι η τεχνολογία 5G αποτελεί το μέλλον της κινητής τηλεφωνίας, και όχι μόνο. Επιπλέον, ανοίγει τον δρόμο για να δούμε λύσεις στο ίντερνετ που δεν φανταζόμασταν μέχρι πρότινος. Μένει μόνο να δούμε πότε θα υλοποιηθεί στην Ελλάδα.

Αν θέλετε να μοιραστείτε την άποψή σας για το θέμα, μπορείτε να μας γράψετε στα σχόλια.