5G

5G är just Femte Generationen av mobilnätverksteknologier och är en global standard framtagen av organisationen 3GPP. Standarden som fastslogs 2018-2019 definierar inte bara hur den trådlösa överföringen skall ske utan också hur alla protokoll och gränssnitt som utgör systemet skall fungera.

Teknologin erbjuder blixt-snabba överföringar och svarstider kombinerat med förbättrad säkerhet och flexibilitet. Det medför inte bara att dagens tjänster kommer bli bättre utan det kommer öppna dörrar till helt nya tjänster. Så med sin överlägsna prestanda så är tekniken nu i färd med att förändra hela samhället på motsvarande sätt som 3G och 4G LTE gjorde med dåtidens nyheter som browsing, mobilappar och streaming.

Skillnaden mot tidigare paradigmskiften är att det denna gång sannolikt kommer förändra hur verksamheter fungerar snarare än hur individer konsumerar. Men det är spekulation.

Precis som tidigare generationer av mobilnät så ansluter även 5G-enheter med hjälp av radiovågor till en basstation via antenner. Basstationen vidarebefordrar sedan signalen till kärnnätet som då upprättar förbindelse med önskad destination - som kan vara en annan mobilanvändare, en strömningstjänst, en webbsida, etc. Om destinationen är en annan mobil enhet så händer samma sak i omvänd ordning där mottagaren befinner sig.

Men om 5G fungerar likadant som tidigare tekniker – hur kan det då vara så mycket bättre, snabbare och effektivare?

Det riktigt korta svaret är genom att utveckla och optimera hela överföringsprocessen. Optimeringarna omfattar både hur data hanteras och komprimeras före överföring, hur data transfereras i luften samt nätets arkitektur och komponenternas prestanda. Tillsammans så medför förbättringarna att slutresultatet blivit många gånger bättre.

En av förbättringarna i 5G är utnyttjandet av frekvensband i olika delar av frekvensspektrumet. Med en kombination av och låga - och för mobiltelefoni - mycket höga frekvenser så kan 5G skapa en balans mellan räckvidd och kapacitet som kan anpassas efter rådande förutsättningar och behov.

• Som liknelse så skulle vi kunna se på dessa förändringar som bättre vägar som tillåter fler och större fordon som kan hålla en högre hastighet för att fullfölja våra transporter.
• Med den liknelsen i ryggen så kan vi också se på nedanstående förändringar som en effektivisering av sättet som vägarna används - för att kunna transportera så mycket gods som möjligt så snabbt som möjligt.

Modulation kallas det sätt som ett system manipulerar radiovågor för att överföra data trådlöst. Genom modulation "präglas" information på en radiovåg genom att påverka någon av vågens naturliga egenskaper så som amplitud (styrka), frekvens eller fas.

Sammantaget medför teknikerna också att man inte behöver ha buffertzoner mellan frekvensbanden på samma sätt som tidigare vilket gör att hela det aktuella frekvensspektrumet kan användas för transmission.

• I relation till väg-liknelsen så har man så att säga omvandlat vägrenen till ytterligare en användbar fil (utan att öka risken för olyckor och trängsel).

MIMO står för Multiple input Multiple output och är en teknik där både sändare och mottagare har flera radio-enheter och/eller flera individuella antenner. Tillsammans med intelligenta programvaror möjliggör det att signaler kan koordineras bättre och på så vis förbättra mottagning och dataöverföring. Multiantennlösningar har funnits länge och har nyttjats av en rad kommersiella användningsområden som t.ex. Wifi-routers.

Med intåget av 5G så krävs dock datamängder och kapacitet som konventionell MIMO inte kan hantera. Svaret är en vidareutveckling av konceptet - Massive MIMO.

I Massive MIMO är en antennuppsättning försedd med ett större antal antennelement och ett nät av sändare och mottagare. Dessa är integrerade på ett sådant sätt att de kan styras separat och på så vis rikta sändningarna. En sådan uppsättning möjliggör att en kombination av tre tekniker i både upplänk och nedlänk för att uppnå exponentiellt förbättrad täckning och kapacitet - Beamforming, Null forming och Spatial Multiplexing.

• Nu börjar kanske vår väg-liknelse spricka lite kanterna men, detta skulle kunna liknas med att införa ett riktig bra planeringssystem och navigationssystem i fordonsparken för att tillse att paketen alltid åker med rätt lastbil med den mest effektiva rutten till destinationerna.