5G

5G je peta generacija mobilne telefonije, ki nadgrajuje prejšnje generacije:

1G (NMT); analogna tehnologija, ki omogoča mobilnost pri govornih klicih
2G (GSM); digitalna tehnologija, ki je primerna za klicanje in pošiljanje besedilnih sporočil,
3G (UMTS); tehnologija, ki omogoča učinkovitejši dostop do interneta prek mobilnega telefona in
4G (LTE); tehnologija, ki omogoča večje prenosne hitrosti in prednostno podpira »All-IP« komunikacije.

Prednostne vizije tehnološkega razvoja 5G so:

Izredno učinkovito mobilno omrežje, ki omogoča boljše karakteristike mobilnega omrežja za nižje investicijske stroške, Naslavlja potrebo operaterjev, da za približno isto ceno zagotovijo naraščanje potrebe po večjih prenosnih hitrostih;
Izredno hitro mobilno omrežje, ki vključuje naslednjo generacijo gosto postavljenih majhnih baznih postaj z veliko prenosno hitrostjo. Uporabljene bodo tudi frekvence pod 700MHz in nad 4GHz ter koncept dinamičnega dostopa do spektra (Dynamic Spectrum Access);
Združevanje optičnega in brezžičnega omrežja, ki bo na milimetrskih valovnih dolžinah (20 – 60 GHz) omogočal prenosne hitrosti internetnega dostopa do 10 Gbit/s in bo poleg mobilnega dostopa namenjen tudi nomadskim storitvam (kot je na primer Wi-Fi);
Omrežja 5G naj bi pokrivala potrebe nekaterih vertikalnih sektorjev, predvsem avtomobilske industrije, transporta, zdravstva, energetike, proizvodnje ter medijev in zabave. Leta 2014 je združenje GSMA izpostavilo 8 najpomembnejših kriterijev, ki naj bi jim zadostila 5G tehnologija;
1-10Gbps povezave na končnih točkah na terenu (ne kot teoretični maksimum);
1 milisekundna zakasnitev med končnima točkama (end to end latency);
1000x pasovna širina na enoto prostora;
10-100x število povezanih naprav;
(Zaznavana) 99.999% dostopnost;
(Zaznavana) 100% pokritost;
90% zmanjšanje porabe energije v omrežju;
Do 10 letno delovanje na baterije za omrežja stroj-stroj.

5G omrežja bodo vsebovala veliko več inteligence in bodo sposobna usklajevati manjše celice tako po velikosti kot pokrivanju. Poleg obstoječih »makro« celic bodo vsebovala tudi manjše celice, ki bodo omogočale veliko gostoto prenosnih hitrosti na posameznem področju. Ta naj bi se z uporabo novih frekvenc in novih naprednih anten povečala tudi do 1000 krat glede na dosedanje mobilne tehnologije. Predvideva se tudi uporaba tehnologij porazdeljene inteligence (edge intelligence), ki bo celicam omogočala samostojno odločanje o usmerjanju podatkovnega prenosa in zagotavljanju majhnih kasnitev prenosa.

Poleg zagotavljanja zadostne prenosne hitrosti za prihajajoče video storitve, izboljšanja uporabniške izkušnje in podpore vse večji uporabi brezžičnih tehnologij, se razvoj 5G usmerja pretežno v smeri izboljšane podpore komunikaciji stroj-stroj (Machine to Machine communication - M2M), poznani tudi pod imenom internet stvari (Internet of Things – IoT). To naj bi močno pospešilo razvoj »pametnih« tehnologij, aplikacij in storitev. Razvoj gre v smeri čim cenejših napravic z vgrajenimi SIM karticami in majhno porabo baterije. Te napravice bodo gonilo avtomatizacije industrije (t. i. industrija 4.0), avtomatiziranega prometa, pametnih mest, pametnega doma, pametnih zgradb in podobno. 5G tehnologija naj bi omogočila velik napredek pri implementaciji avtonomnih vozil in transporta naslednjih generacij.

Vir: GSMA Intelligence

Pričakuje se da bodo omrežja 5G pospešila implementacijo novih uporabniških storitev in omogočila operaterjem nove prihodke iz tega naslova. Pričakuje se tudi razvoj danes še nepredstavljivih novih naprav, ki bodo dodatno pospešile razvoj elektronske industrije in z njo povezanih dobaviteljev aplikacij in vsebin. Še močneje se bo poudarila potreba po uporabi novih omrežnih pristopov, ki ga prinašata koncepta virtualizacije omrežnih funkcionalnosti (NFV) in programsko definiranih omrežij (SDN). Implementacija 5G tehnologij bo vzpostavila tudi potrebo po razvoju novih anten in antenskih sistemov (Multiple-User Multiple Input Multiple Output – MU MIMO) in načinov kodiranja brezžičnega prenosa (Sparse Code Multiple Access – SCMA).

Komercialna izvedba 5G omrežij pa bo zahtevala tudi obvladovanje nekaterih drugih ne-tehnoloških izzivov kot sta:

Dodelitev novih frekvenčnih pasov: obstoječi spektri so prezasedeni, zato bo potrebno za novo generacijo mobilnih omrežij zagotoviti dodatne frekvenčne pasove. To je trenutno tudi ena od glavnih prioritet nekaterih delovnih skupin v ITU in političnih odločitev v Evropski komisiji in Evropskem parlamentu;
Obvladovanje stroškov: dokler tehnologija ne bo dokončno razvita nihče točno ne ve koliko bo ta tehnologija stala. Vendar če bodo nove storitve pospešile prehod na novo tehnologijo in bodo končne naprave dosegle sprejemljivo ceno, lahko pričakujemo, da se bo vzpostavilo stanje, ki bo zadovoljilo uporabnikove potrebe in pokritje velikih investicijskih vlaganj operaterjev in ponudnikov storitev.