Van 4G naar 5G mobiele netwerken: een natuurlijke ontwikkeling

Update: 9 december 2021

De ongemakkelijke pauze terwijl u wacht tot de andere persoon antwoordt, is een probleem waarmee iedereen die een videogespreksdienst heeft gebruikt, wel eens te maken heeft gehad. Dit wordt latentie genoemd, de end-to-end communicatievertraging waarbij de tijd tussen de verzonden informatie en het bijbehorende antwoord wordt gemeten. De meest voorkomende perceptie met 5G technologie is dat het de bandbreedte (datasnelheid) dramatisch zal vergroten. In werkelijkheid zal de vermindering van de latentie echter een grotere impact hebben. De ontwikkeling van op 5G gebaseerde mobiele netwerken opent verschillende mogelijkheden die vooral draaien om werken op afstand, waarbij een snelle reactie essentieel is.

Van 4G naar 5G mobiele netwerken: een natuurlijke ontwikkeling

(Bron: Shutterstock)

Interessant is dat 4G en 5G min of meer hetzelfde zijn - ze hebben dezelfde frequentie en manier om informatie in een radiosignaal te coderen. Het enige verschil met 4G-communicatie is dat de tijdsleuven tussen het ontvangen en de corresponderende informatie in stappen van 0.01 seconden worden gesneden, terwijl de slots voor 5G tien keer kleiner zijn (0.001 seconden).

Laten we eens kijken naar de belangrijkste gebieden waar 5G-netwerken met lage latentie zeer effectief zullen zijn.

Medewerkers op afstand en medewerkers op afstand

Stel dat er een New Yorker is die een fabriek in Chicago beheert, en ze stuiten op een probleem, maar er is niemand beschikbaar om het ter plaatse op te lossen. Een 5G-netwerk met lage latentie zou hen in staat kunnen stellen om een ​​fabrieksrobot in realtime, op afstand te gebruiken. In een fabrieksinstelling mag er bij deze robottoepassingen geen vertraging zijn. Hetzelfde geldt in een medische instelling waar een operatie wordt uitgevoerd.

Traditioneel zijn 4G-netwerken erg inefficiënt geweest in de manier waarop de signalen reizen. In het hierboven genoemde scenario, als de robot lokaal werd bestuurd, zou het signaal van de fabriek naar het hoofdkantoor van het netwerk kunnen gaan voordat het naar de robot wordt teruggestuurd. Het probleem hier is dat er een paar milliseconden verloren gaan, maar een lokaal 5G-netwerk zou deze latentie aanzienlijk verminderen, waardoor realtime communicatie in industriële toepassingen mogelijk wordt.

Netwerken met lage latentie maken ook verbeteringen in geavanceerde communicatietools mogelijk, zodat bedrijven verder kunnen gaan dan alleen webinars en videoconferenties. Augmented en virtual reality-oplossingen kunnen creatievere en persoonlijkere vergaderingen op afstand mogelijk maken, maar ze zouden een uitdaging zijn om te implementeren zonder de verminderde latentie van 5G.

Creëer uw eigen telecommunicatie

De ontwikkeling van netwerken met lage latentie maakt het mogelijk om een ​​basisstation op te zetten met alleen een Intel CPU en een Analog Devices-chip, en bijgevolg een 5G-netwerk op iemands eigen breedbandradiospectrum. Het creëren van een particulier netwerk is echter afhankelijk van de regelgeving van de regio. In Duitsland moet je een vergoeding betalen, maar het is nog steeds mogelijk, terwijl in de VS de FCC de frequenties controleert en het ingewikkelder is.

Het mooie van een eigen netwerk is dat het niet afhankelijk is van een bedrijf – een kabel die wordt doorgesneden of een stroomstoring op een van de grotere netwerken heeft geen invloed op het signaal. Zoals hierboven vermeld, is dit cruciaal voor delicate operaties zoals operaties op afstand en zelfs voor dronepiloten die bij de landing de controle over volledig geautomatiseerde commerciële vliegtuigen moeten overnemen.

Een veelzijdige regionale oplossing met oneindig veel toepassingen

 Om van een 4G- naar 5G-signaal om te zetten, moet de softwareconfiguratie worden bijgewerkt, niet de machine of het apparaat, en vervolgens worden getest om ervoor te zorgen dat de bugs worden verholpen. Zolang bedrijven moderne technologie gebruiken, zoals een virtueel radiotoegangsnetwerk (VRAN), zou de aanpassing aan 5G niet al te moeilijk moeten zijn.

Naast softwareconfiguratie moeten er voldoende antennes worden toegevoegd om de stroom gebruikers die een 5G-signaal gebruiken voor grote netwerken aan te kunnen. Landen die recentelijk hun telecommunicatie-infrastructuur hebben ontwikkeld, zoals Thailand, kunnen een software-update implementeren om alles relatief snel over te zetten naar 5G in vergelijking met landen met oudere systemen.

 Het belangrijkste voordeel van 5G voor services die een lage latentie nodig hebben, is dat het vertraging voor elke toepassing elimineert, of het nu zoiets triviaals is als het spelen van een videogame of zo ingewikkeld als het op afstand besturen van een robot.

De overgang van 4G naar 5G hoeft niet te worden gevreesd, omdat het een natuurlijke progressie is. Het is vergelijkbaar met hoe het internet is geëvolueerd in termen van IP-adressen. Bij de eerste verbinding met internet werd aan elk apparaat een IP-adres met vier cijfers toegewezen, wat leidde tot een maximum van vier miljard aangesloten apparaten. Maar we hebben het punt bereikt waarop er meer verbonden apparaten zijn dan mensen. IPv6 is geïntroduceerd om IPv4 uit te breiden met biljoenen miljarden extra adressen, waardoor oneindig veel meer gebruikers mogelijk zijn. De overstap van 4G naar 5G maakt hetzelfde mogelijk op radionetwerken.

Over de auteur

Jean-Paul Smets is de oprichter van Rapid.Space, een hyper-open cloudprovider, gebaseerd op open source, open hardware en open service.