Prva 5G omrežja

Covid-19 je morda upočasnil uvajanje 5G, vendar je po oceni IDATE DigiWorld konec marca 2021 že 160 operaterjev ponujalo komercialne 5G storitve, na voljo pa je bilo tudi že 588 terminalov, ki podpirajo 5G storitve. Začetek ponujanja prvih 5G komercialnih storitev je bil konec leta 2018 tako v Evropi, kot tudi v Ameriki in Aziji. Storitve 5G so v ZDA na voljo od leta 2018, v Kanadi pa od junija 2020. V Aziji so na voljo v Avstraliji, na Kitajskem, v Hongkongu, na Japonskem, na Novi Zelandiji, na Filipinih, v Singapurju, v Južni Koreji, na Tajvanu in Tajskem.

Evropska unija

Do konca marca 2021 so bile 5G komercialne storitve uvedene v 24 državah EU: Avstrija, Belgija, Bolgarija, Hrvaška, Ciper, Češka, Estonija, Danska, Finska, Francija, Nemčija, Grčija, Madžarska, Irska, Italija , Latvija, Luksemburg, Nizozemska, Poljska, Romunija, Slovaška, Slovenija, Španija in Švedska. Med državami EU samo Litva, Malta in Portugalska do konca marca 2021 še niso uvedle storitev 5G.

Države EU s 5G komercialnimi storitvami - marec 2021

^{Vir: IDATE Digiworld}

Slovenija

Prvo komercialno 5G omrežje v Sloveniji je bilo vzpostavljeno julija 2020, ko je mobilni operater Telekom Slovenije nadgradil 150 baznih postaj 4G v pasu 2600 MHz FDD s podporo 5G in po njihovih ocenah s tem pokril 25% prebivalstva.

Pokrivanje Telekoma Slovenije s 5G v 2,6 GHz FDD pasu

^{Vir: Uporabnastran}  

V tem obdobju so že tekle priprave na javno dražbo za frekvenčne pasove  700 MHz, 1500 MHz, 2100 MHz, 2300 MHz, 3600 MHz in 26 GHz, ki se je zaključila aprila 2021. Na dražbi so uspeli pridobiti frekvence vsi obstoječi operaterji. Radijske frekvence v frekvenčnih pasovih 700 MHz, 1500 MHz, 3600 MHz in 26 GHz so na voljo od 15. 6. 2021, radijske frekvence v pasu 2100 MHz bodo na voljo za uporabo od 22. 9. 2021 dalje, frekvence v pasu 2300 MHz pa od 1. 1. 2022 dalje. Vse frekvence so podeljene za obdobje 15 let (z možnostjo podaljšanja na 20 let). Pomembna je podelitev prioritetnih 5G pasov za uvajanje te tehnologije 700 MHz, 3600 MHz in 26 GHz. So pa vsi frekvenčni pasovi podeljeni tehnološko nevtralno, lahko pa se bodo uporabljali za mobilna omrežja pete generacije (5G).

Operaterji bodo sedaj morali v enem letu uporabiti spekter iz vsakega pridobljenega frekvenčnega pasu v vsaj enem mestu in v petih letih znotraj vseh večjih mest. Operaterji, ki so pridobili radijske frekvence v radiofrekvenčnem pasu 700 MHz pa morajo do 31. decembra 2025 pokriti tudi 99 % prebivalstva Republike Slovenije zunaj zgradb, 99 % avtocest in hitrih cest, 60% vseh železniških prog in glavnih cest. Operaterji bodo morali v 700 MHz, 3600 MHz ali 2100 MHz v roku 3 mesecev začeti ponujati storitve končnim uporabnikom preko 5G tehnologije na vsaj enem od pridobljenih frekvenčnih pasov (700 MHz, 3600 MHz ali 2100 MHz) vsaj na področju enega večjega mesta, do 31. 12. 2025 pa ponujati storitve končnim uporabnikom preko 5G tehnologije in zagotavljati funkcionalnost in podporo izboljšanemu mobilnemu širokopasovnemu dostopu (eMBB), če ima najmanj 70 MHz zveznega spektra, ter zagotavljati podporo množičnim senzorskim (IoT) omrežjem na pridobljenih frekvencah vsaj v vsakem večjem mestu iz seznama zgoraj. Operaterje se vzpodbuja tudi k souporabi pasivne ali aktivne infrastrukture, v primeru frekvenčnega pasu 26 GHz poleg skupne rabe omrežja spodbuja tudi k dinamični skupni rabi spektra. Seveda pa bodo operaterji morali zagotavljati tudi varnost in neprekinjeno delovanje omrežja.

5G je tehnologija prinaša tehnološki preboj, digitalizirala bo človeško družbo in s tem odločilno prispevala k cilju Evropske Unije za brezogljično družbo do leta 2050.

5G je peta generacija mobilne telefonije in kot nadaljevanje predhodnih tehnologij predstavlja tehnološki preboj, saj predvideva 10 giga bitne prenosne hitrosti preko baznih postaj, 100 Mbit/s na uporabnika (danes 10 Mbit/s), zakasnitve, ki bodo omogočale prenos podatkov v realnem času (pod 10 ms – danes 40 ms, za nekatere aplikacije pod 1 ms), neomejeno ali več 100 GB mesečno porabo , množične komunikacije stroj-stroj (M2M) do milijon na km2, poznani tudi pod imenom internet stvari (IoT) in izredno nizko porabo baterij teh napravic, ki naj bi držale 10 let. 5G omrežje bo podpiralo komunikacije pri hitrostih do 500 km/h (danes okoli 200 km/h). Omrežja bodo v večji meri samo-nadzorovana s pomočjo umetne inteligence, ki bo omogočala tudi avtomatsko rekonfiguracijo in prilagoditve omrežja uporabnikom, prav tako pa tudi znižanje porabe energije.

Tehnične zahteve za tehnologijo 5G

^{Vir: https://i.itworldcanada.com/wp-content/uploads/2019/04/5g-benefits.jpg}

5G prinaša nove omrežne pristope kot sta koncept  virtualizacije omrežnih funkcionalnosti (NFV) in programsko definiranih omrežij (SDN). Nova arhitektura z rezinjenjem (Slika 2) omogoča hkratno implementacijo različnih virtualnih omrežij z različnimi parametri kvalitete storitve. Hkrati bodo lahko preko različnih rezin delovali tako uporabniška mobilna telefonija in prenos velike kapacitete podatkov z bitnimi hitrostmi 100 Mbit/s, kot tudi aplikacije ekstremnih prenosnih hitrosti za navidezno in obogateno resničnost, različne aplikacije množičnega interneta stvari od pametnega kmetijstva, pametnih mest, kot tudi ultra zanesljive aplikacije za podporo samovozečih vozil, zdravljenja, operacij na daljavo, krmiljenja brezpilotnih zrakoplovov, do kombinacije storitev za podporo Industriji 4.0.

5G arhitektura z rezinjenjem

^{Vir: https://www.sdxcentral.com/wp-content/uploads/2017/12/networking-slicing-5G.png}

5G tehnologija uporablja nove aktivne antenske sisteme z množičnim MIMO, ki prispevajo k znatnemu znižanju gostote oddajne moči baznih postaj, saj so ozki snopi usmerjeni proti uporabnikom le v kratkem času trajanja komunikacije in ne ves čas, tako kot je pri današnjih 4G sistemih (Slika 3). Na ta način je tudi olajšana koeksistenca z ostalimi storitvami, zlasti s satelitskimi.

Primerjava klasičnih anten in aktivnih antenskih sistemov AAS

^{Vir: WRC-19, Huawei, Ericsson: Why 5G?}

Kaj vse je 5G?

^{Vir: https://5g-ppp.eu/european-commission-additional-news/}

Ker je povezljivost temelj digitalnih storitev, bo bistvenega pomena za okrevanje gospodarstva, saj naj bi podpirala ustvarjanje delovnih mest, trajnostno rast in posodobitev gospodarstev držav članic. Tehnologija 5G je zato pomemben gradnik za evropsko konkurenčnosti in razvoj.

Več o 5G v Sloveniji si lahko preberete na spletni strani https://www.si5g.si/

Vir: 5G observatory, AKOS, 5G-ppp.eu