Die Welt hält geduldig den Atem an und wartet auf die nächste Generation der mobilen Netzwerkkonnektivität. Die Zukunft wird von den Versprechungen geleitet, die 5G mit sich bringt, da es in der Tat erwartet wird, uns von einer Vielzahl von Konnektivitätsproblemen zu befreien.
Es hat den Weg für eine vollständige drahtlose Konnektivität geebnet, auf die weltweit zugegriffen werden kann. Es hat das Potenzial, die große Revolution zu übertreffen, die durch 4G ausgelöst wurde und Chancen für verschiedene Unternehmen und Geschäftsmodelle mit sich brachte. Es ermöglichte uns, die Vorteile der großen, hochauflösenden Steaming-Dienste, der GPS-Fahrgemeinschaftsdienste und der schnelleren Sendungsverfolgung zu nutzen.
Die Entwicklung von 5G würde uns einfach dabei helfen, auf die nächste Stufe der drahtlosen Konnektivität überzugehen, auch wenn es noch Herausforderungen gibt, die wir bewältigen müssen. Durch die Übernahme von 5G würden wir in den Genuss von Vorteilen wie schnelleren Datengeschwindigkeiten, Datenobergrenzen und Kommunikation mit geringer Latenz kommen. Ein 5G-Mobilfunknetz würde immer noch auf die gleiche Weise wie 4G funktionieren, aber mit größerer Effizienz und Bandbreite. Wir wissen, dass alle Geräte, die mobile Konnektivität nutzen, über Funkwellen verbunden sind, aber 5G erhöht einfach die Stärke dieser Wellen über einen größeren Zugangsbereich.
Teil 1: Was ist von 5G zu erwarten?
Wir alle wissen, dass im Moment viele Erwartungen auf dem Rücken des 5G-Zugs reiten, also lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, was es möglicherweise bietet und wie es unser Leben beeinflussen würde. 5G im wörtlichen Sinne bedeutet die 5te Generation bei den Netzdiensten. Es ist der 5. Standard des Fortschritts in der Netzwerktechnik, der aus über drei Jahrzehnten Erfahrung perfektioniert wurde. Das bedeutet jedoch nicht, dass es irgendeine futuristische technologische Innovation gibt, die ihr Debüt hat.
5G wäre immer noch ein Netz, das auf Funkwellen basiert, die über eine Antenne übertragen werden, aber mit einer stärkeren Bandbreite im Vergleich zu 4G. Durch das Hinzufügen von mehr niedrigeren und höheren Frequenzen im Netzbereich hat 5G die Kapazität erreicht, über 1 Million Geräte pro Quadratkilometer zu handhaben, was zehnmal so viel ist wie die 100.000 Geräte von 4G.
Die verbesserte Betriebsstruktur von 5G, die zu einer schnelleren und dichteren Datenübertragung geführt hat, wird neue Möglichkeiten für Unternehmen mit sich bringen. Wir alle erinnern uns, als 4G auf dem Vormarsch war und damit einhergehend verschiedene innovative Anwendungen wie die Online-Lieferverfolgung und die Verfolgung von Passagierfahrten ermöglicht wurden.
5G wird der nächste Schritt nach oben in unseren Netzwerkprotokollen sein, indem es mehr öffentliche Innovationen wie künstliche Intelligenz, IoT und so weiter möglich macht. Derzeit wird das Internet der Dinge nur im produzierenden Gewerbe und im Transportsektor eingesetzt. Intelligente Geräte sind auch eine Ausnahme, wenn es um IoT geht, aber mit Wi-Fi-Netzwerken mit geringer Kapazität kann es nicht zu viele Geräte gleichzeitig unterstützen. Mit 5G werden diese Einschränkungen in hohem Maße eingedämmt, da es das Potenzial hat, schnellere Wi-Fi-Netzwerke zu unterstützen, die es IoT-Geräten ermöglichen, fast überall zu funktionieren, solange es ein Signal gibt. Wir betrachten auch die Möglichkeit intelligenterer Städte und verbesserter globaler Konnektivität, was bedeutet, dass selbst die entlegensten Orte Zugang zu Hochgeschwindigkeitsinternet haben würden und gleichzeitig mit Beschäftigungsmöglichkeiten in der sich entwickelnden Tech-Welt belohnt werden.
Teil 2: Was sind die drei Stufen der 5G-Entwicklung?
Der Performance-Faktor, der durch die ultraniedrige Latenz von 5G im Bereich von Millisekunden eingeläutet wird, hat die Erwartungen der Endnutzer exponentiell gesteigert. Dennoch erfordert ein nachhaltiges 5G-Netz mit einer starken Hochgeschwindigkeitsnetzqualität eine nahtlose Integration auf vielen verschiedenen Ebenen.
Damit die Netzbetreiber eine gleichbleibende Leistung bieten können, müssten sie ihre 5G-Bandbreite mehreren strengen Testphasen unterziehen. Andererseits verwendet 5G im Gegensatz zum linearen Ausbaumodell von 3G und 4G eine größere Anzahl von HF-Kanälen, was die Ausführung der Kanalemulation noch komplexer macht. Die gesamte Infrastruktur beinhaltet Beamforming, eine große Anzahl von MIMOs (Multiple Input/Output), Träger mit größerer Bandbreite und ein völlig neues Frequenzband, das Millimeterwellen-Spektrum oder mmWave genannt wird.
Diese neuen Funktionen erfordern die Berücksichtigung einiger möglicher Probleme, wie z. B. die Tatsache, dass das Massive MIMO über 256 Array-Elemente verfügen könnte, die eine größere Anzahl von Funkkanälen erfordern, um es zu unterstützen. Andererseits kann die Einbeziehung von Beamforming zu einer dynamischen Veränderung dieser zusätzlichen Elemente führen, was bedeutet, dass traditionelle Methoden der Kabelprüfung nicht mehr praktikabel sind. Außerdem sind mmWaves sowohl außerhalb als auch innerhalb des Netzes störanfällig, so dass nur Over-the-Air (OTA)-Tests und die Verwendung spezieller Kammern in Frage kommen.
Um 5G-Netzwerke erfolgreich zu implementieren, ist es wichtig, ein optimiertes Toolkit zu verwenden, das auf drei Ebenen angewendet wird;
Stufe 1: Vor dem Einsatz von 5G muss unbedingt eine VandV - Robuste Technologieverifizierung und -validierung durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Dienste des Netzes eine zuverlässige und hochwertige Leistung gewährleisten. Dies würde die Skalierbarkeit der Netzwerke Perspektiven in Form von simuliertem realen Verhalten auf dem 5G-Feld erfordern. Diese Art von Tests erfordert jedoch den Einsatz von erweiterter Software, um Millionen von einzigartigen Datenflüssen zu testen. Die neuesten Netzwerkfunktionen würden auch funktionale Lasttests und eine End-to-End-Validierung der Infrastruktur der 5G-Schnittstelle umfassen.
Level 2: Sobald das Netzwerk in Betrieb ist, ist es nun an der Zeit, Tools zu verwenden, die die Aktivierung und Skalierbarkeit messen. Dazu gehört auch der Einsatz von Basis-Analysatoren, die Daten über eventuelle Störungen im Millimeterwellen-Spektrum von 5G liefern können. Diese Art des Testens würde eine geeignete Software erfordern, die die Leistung des Netzwerks überwacht und gleichzeitig eine Überprüfung der Service Level Agreements (SLG) des Netzwerks ermöglicht.
Level 3: Nachdem das Netzwerk verifiziert und getestet wurde, öffnet es Türen für die Monetarisierung, wie z. B. die Erhebung eines Abonnements für ultraschnelles Breitband, HD-Videostreaming, Virtual-Reality-Spiele und unendliches IoT. Andererseits hängt die Anwendung und Zuverlässigkeit dieser Dienste von einer überragenden Quality of Experience (QoE) ab. Um ein größeres Verkehrsaufkommen zu bewältigen, müsste das Netzwerk auf Echtzeit-Intelligenz-Plattformen zurückgreifen, die mit virtuellen Agenten verbunden sind, die eine größere Nutzungsdichte bewältigen können.
Teil 3: Was 5G verändern wird
Wie Sie weiter lesen, ist das Bild, das bisher gezeichnet wurde, dass 5G danach strebt, das Spielfeld auf eine anspruchsvollere Grenze einzuebnen. Es wäre eine aktive Plattform für IoE (Internet of Everything) mit durchweg höheren Geschwindigkeiten, größerer Kapazität und geringer Latenz, die es den Nutzern ermöglicht, völlig störungsfreie Netzwerkdienste zu genießen. 5G wird erweiterte Kapazitäten mit sich bringen, wie z. B. das Zusammenführen verschiedener Technologien unter einem einzigen Dachsystem, während gleichzeitig High-Speed-Internet noch erschwinglicher wird.
Schauen wir uns einige der Fortschritte an, die ein 5G-Netz bietet;
Virtuelle Räume und Systemunabhängigkeit
Unsere derzeitige Netzwerkschnittstelle verwendet End-to-End-IP-Dienste, was zu hochgradig überlasteten Netzwerken führt, die in ihrer Konfiguration immens komplex sind. 5G wird den Übergang zu Information Centric Networking einleiten, das die Übertragung von Daten unabhängig von Ihrem Standort macht. Dadurch wird der Datentransport durch Ausnutzung der ICN-Architektur erhöht. Wenn die Verteilung von Inhalten neue Höhen in der Mobilität erreicht, werden Verzögerungszeiten reduziert, Geräte schneller verbunden und die Übertragung größerer Datenmengen über eine höhere Bandbreite und geringere Latenzzeiten ermöglicht. Dies würde letztendlich die Notwendigkeit eines physischen Arbeitsplatzes überflüssig machen, da alle Arbeiten über Online-Portale abgewickelt werden können.
Telemedizin unterstützt durch eine einheitliche zelluläre Architektur
Eine der größten Errungenschaften von 5G wäre eine einheitliche zellulare Architektur, die es dem Netzwerk erlaubt, eine Vielzahl von Radio Access Technologies durch den Einsatz von MIMO-Lösungen zu unterstützen. Dies bedeutet, dass eine große Anzahl von Remote-Operationen nun möglich wäre, wie z. B. die Realisierbarkeit von Telehealth - einschließlich Home-Monitoring-Systeme, Telemedizin und verbesserte AR, VR Computing.
Die häusliche Pflege beinhaltet in der Regel die Übertragung schwerer Datendateien an die Patienten, was auf einem Dienst mit schwacher Bandbreite nicht möglich ist, so dass Patienten und medizinisches Personal in abgelegenen Gebieten lange auf behandlungsbezogene Anweisungen warten müssen. 5G wird die Kapazität des Netzes erweitern, um nicht nur Massendaten zu übertragen, sondern auch hochwertige Echtzeit-Videos zu unterstützen, die es Patienten ermöglichen, telemedizinische Termine wahrzunehmen.
Automatisierungsfahrzeuge
Eine weitere technologische Barriere, die angegangen werden soll, ist das Thema Automatisierung und Echtzeit-Analytik. 5G bietet eine virtualisierte e2e-Netzanalyse sowie ein Berichtswesen, das die Verbesserung der Leistung des Internets der Dinge, der Maschine-zu-Maschine-Verbindungen und der Selbstorganisationsnetze umfasst. Dies würde die Kosten für die automatisierte Netzbereitstellung drastisch reduzieren und die Netzabdeckung um das Zehnfache optimieren.
5G wird Türen für Innovationen wie intelligente Verkehrsinfrastruktur und drahtloses automatisiertes Fahren öffnen. Mit Hilfe von ortsbezogenen Diensten, neueren Standards in der Netzwerknavigation und aktiver Cloud-Unterstützung würde eine intelligentere Fahrzeugautomatisierung bald Realität werden.
Internet Speed 50 Kostengünstige Netzwerke und Effizienz
In abgelegenen Gebieten und entlegenen Ländern, in denen sich die Verbraucher kein privates Hochgeschwindigkeitsinternet leisten können, wird 5G-Breitband eine Abkehr von entkoppelter Software und proprietärer Hardware bedeuten. Durch den Einsatz von Software Defined Networking und Automatisierung würde 5G-Breitband den Nutzern hochflexible On-Demand-Bandbreite zur Verfügung stellen. Ermöglicht würde dies durch Network Slicing auf gemeinsam genutzten Infrastrukturen.
Fazit
In unserem aktuellen Szenario gibt es eine Menge Raum für Verbesserungen bei unseren Telekommunikationsdiensten, die durch 5G herbeigeführt werden. Es wird uns bei der Verwirklichung einer Welt voranbringen, in der Hochgeschwindigkeits-Internet zu erschwinglichen Preisen und über eine größere Anzahl von Kanälen betrieben wird. Die Implementierung dieser neuen Technologie müsste noch mehrere Teststufen durchlaufen, um eine nahtlose Integration zu gewährleisten, aber sobald die 5G-Architektur etabliert ist, würde sie eine Grundlage für eine verbesserte Anwendungsentwicklung bilden, die es so noch nie gegeben hat.
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Bastian Günter
chief Editor