Kaj vse bo omogočalo 5G omrežje?

Če želimo raziskati, kakšne sposobnosti bo imelo novo 5G omrežje, moramo najprej vedeti, kakšne zmožnosti imajo prejšnje generacije. Na primer: s prvo generacijo ali 1G smo dobili prve klice, nato z drugo generacijo ali 2G še kratka sporočila – SMS, s tretjo generacijo ali 3G smo dobili zmožnost povezave in dostopanja na svetovni splet, z četrto generacijo ali 4G (trenutna) smo pridobili še večje hitrosti pri dostopu do interneta, kar je predvsem pomembno za videoklice ter za hiter prenos vsebin, kot so filmi ipd.

Težava se pojavi v preobremenjenosti trenutne generacije 4G. Vsaka naprava, ki jo kupimo, ima namreč zmožnost uporabe 4G omrežja. Težavo predstavljamo tudi uporabniki sami, saj želimo prenašati vedno večje datoteke in vedno hitreje. Zato bomo kmalu preklopili na omrežje pete generacije ali 5G. To omrežje bo zmožno podpirati več kot 1000-krat več naprav in bo do 10-krat hitrejše kot trenutni 4G.

S to najnovejšo tehnologijo bomo lahko prenašali HD, UHD in 4K ter 8K videoposnetke v manj kot sekundi. Prav tako bo takšna hitrost prišla zelo prav pri uporabi virtualne resničnosti, samovozečih avtomobilov, kot tudi IoT in dostavi naročil z droni …

Kaj sploh je omrežje pete generacije – 5G? Sestavljeno je iz 5 različnih komponent, ki so ključne za njegovo delovanje, zanesljivost in hitrost.

Milimetrski valovi

Vse naprave, ki so povezane na splet, prav tako tudi tiste, ki niso (npr. mikrovalnovna pečica), uprabljajo radijske valove. Za prenos podatkov po zraku so tako uporabljene frekfvence pod 6 GHz. Težava se pojavi takrat, ko vedno več naprav želi dostop do interneta, zaradi česar pride do motenj v komunikaciji.

Omrežje nove generacije bo zato za prenos podatkov uporabljajo še neizkoriščen prostor vse od 6 GHz pa do 300 GHz. Tako bodo lahko naprave med seboj komunicirale hitreje in brez nepotrebnih ovir. Edina težava je v tem, da te frekvence ne morejo potovati skozi ovire.

Mini postaje

Ker frekfrence ne morejo potovati skozi ovire, pridejo tukaj v igro mini postaje. Za razliko od velikih postaj, ki jih uporabljamo danes, bodo te postaje nadomestile majhne antene (small cell). Ena postaja bo oddajala in naprej povezovala manjše postaje po območju. Približno na enak način, kot danes delujejo t.i. “podaljški” za WiFi. Te vklopimo kar v električno vtičnico tam, kjer je pokritost z brezžičnim signalom WiFi slaba. Takšna naprava okrepi WiFi signal, tako da dobimo povezljivost tudi tam, kjer je naš domač brezžični usmerjevalnik ne doseže.

Masovni MIMO

Ta tehnologija bo omogočala, da se bo lahko na posamezno bazno postajo povezalo do 22-krat več naprav, kot se jih lahko danes. Navadna bazna postaja ima do ducat anten. Masovni MIMO bi tako omogočal do več kot 100 anten na eno samo bazno postajo. Vendar tudi tukaj se pojavi težava. Namreč, tako močan signal lahko zmoti druge naprave in praktično onemogoči komuniciranje, kar pa je v bistvu pravo nasprotje od želenega.

Beamforming

Tukaj zato pride v poštev beamforming. To je tehnologija, ki namesto tega, da signal razprši v vse smeri enakomerno, pravzaprav točno ve, kje se naprava nahaja, ter tako pošilja signal na točno določeno lokacijo in ne več vse povprek. Tako se izognemo motnjam pri uporabi samega omrežja.

Polni dupleks

Zadnja tehnologija – polni dupleks je v bistvu zelo preprosta stvar. Namreč vsaka naprava, ki uporablja internetno povezavo, omogoča z vgrajeno anteno pošiljanje signala v eno smer naenkrat. To pomeni, da lahko pošlje signal od uporabnika ali pa ga prejme od bazne postaje. Nekako tako, kot delujejo voki-tokiji. En drži gumb, drugi pa posluša. Dva hkrati ne moreta držati gumba in se med seboj pogovarjati, temveč si morata vloge izmenjavati. S to tehnologijo bi lahko preprosto preusmerili signal, kot vlak na drugi tir ter s tem dosegli, da bi lahko naprava istočasno oddajala in sprejemala podatke. Takšno delovanje bi bistveno pospešilo internetno povezavo.

Vsekakor je to šele začetek in bodo potrebne še druge tehnologije za učinkovito, zanesljivo in hitro delovanje. Največjo težavo predstavlja predvsem dejstvo, da morajo biti te tehnologije med seboj kompatibilne in da delujejo v harmoniji. Znanstveniki to še vedno raziskujejo in izboljšujejo. Če bo šlo tako naprej, bo omrežje pete generacije – 5G prvič zaživelo že v začetku naslednjega leta, pri nas pa verjetno v začetku leta 2020.