Af Knud Søndergaard, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
I teknologibranchen har vi det ofte med at tale om generationer. De eksisterende standarder plejer vi at give numre, og de kommende kalder vi ”næste” efter amerikansk/engelsk skik ”Next Generation”.
Når vi ser tilbage på udviklingen af de produkter, som oprindelig ”blot” var mobiltelefoner, er der omkring ti år mellem hver generation.
Det første mobiltelefonsystem, NMT (Nordic Mobile Telephone), blev introduceret tilbage i 1981. Dette 1G-system brugte analoge protokoller og havde en datahastighed svarende til 2 kbps.
Hvis dette speedometer sad i en bil, ville 3G være langsommere end sneglefart iforhold til 4G, for slet ikke at tale om 5G.
I 1992 blev vores liv beriget med de første egentlige mobiltelefoner efter en internatio-nal standard, som blev kaldt GSM (Global System for Mobile (Communications)). Denne anden mobilgeneration kunne overføre 64 kbps og tilbød sms, som datidens brugere fandt interessant, men havde svært ved at se noget særligt potentiale i.
3G-mobilnetværk blev lanceret i 2001, og terminalerne, som man så småt var begyndt at kalde de håndholdte enheder, begyndte at ligne smartphones, men med små skærme og komplette knap-tastaturer. Det krævede pygmæfingre eller særlige penne at ramme disse bittesmå knapper. Hastigheden blev drastisk forbedret til 2 mbps.
I 2010 oplevede vi et virkeligt gennembrud med 4G-teknologi, som gav adgang til ægte mobile bredbåndsfordele og LTE (Long Term Evolution) ved hastigheder op til 100 mbps.
Mobiltelefonens udvikling gennem de første fire generationer og 30 år. 5G-modellerne bliver et enormt fremskridt – engang.
Femte mobile netværksgeneration
Udviklingsindsatsen inden for mobilnetværk koordineres af en international Next Generation Mobile Networks (NGMN) Alliance med hovedkvarter i Frankfurt.
NGMN har formuleret en stribe krav til 5G-netværk:
• Datarater på adskillige gange 10 mbps skal understøttes for titusinder af brugere.
• 1 gbps skal tilbydes samtidigt til mange brugere i det samme kontorlandskab.
• Adskillige hundredtusinder af samtidige forbindelser skal understøttes til mange forskellige sensorer.
• Den spektrale effektivitet (båndbreddeudnyttelse) skal forbedres betydeligt i forhold til 4G.
• Dækning og signaleringseffektivitet skal forbedres.
• Latenstid (tidsforsinkelse) skal reduceres betydeligt i forhold til LTE.
Disse ambitiøse målsætninger er stadig kun den højeste spids på et enormt stort isbjerg, og der mangler ufattelig meget forskning og udvikling, før en 5G-standard kan være klar til markedsføring.
Med et blik i bakspejlet vil en ny generation af 5G-standarder kunne ventes i begyndelsen af 2020’erne, men så længe har nogle af interessehaverne ikke tænkt sig at vente.
Dette logo kommer vi til at se meget mere til i de kommende år. Det er symbolet for mobilnetværk med femtegenerations teknologi.
5G-hastigheder i 2018
Samsung har som verdens største producent af mobiltelefoner ikke tænkt sig at gentage Nokias brøler og lade sig overhale af udviklingen.
Vinter-OL 2018 skal holdes i Korea, og til den tid vil Samsung have et fuldt funktionsdygtigt 5G-netværk kørende til atleter, organisatorer, presse og andre tilstedeværende.
Kan vi tro på det?
Efter denne signaturs vurdering: ja. Samsung har længe været fokuseret på 5G. I oktober 2014 satte man en hastighedsrekord på 7,5 gbps i et stationært miljø. På samme tid opnåede man en uafbrudt og stabil forbindelse ved 1,2 gbps til et køretøj, der bevægede sig ved over 100 km/h. Hvis Samsung ikke kan løfte opgaven, er der vist ingen, som kan.
Med Ericsson som leverandør vil TeliaSonera – også i 2018 – gå på markedet på 5G-tjenester. Det vil ske i Stockholm og Tallinn, som i forvejen er to af de mest opkoblede byer i verden, og med 5G vil de blive løftet til det næste niveau.
Download-tider med forskellige teknologier for en dvd-film på to timer. Hvad der i 2001 tog 26 timer, vil snart kunne klares på 3,6 sekunder – eller endnu hurtigere.
5G – meget mere end fart
Da vi her i Alt om DATA tilbage i 2013 begyndte at skrive om 5G, var budskabet, at 5G kan være flere hundrede gange hurtigere end 4G. Som eksempel nævnte vi, at en HD-film vil kunne downloades på blot et sekund.
Det var måske lidt optimistisk. Andetsteds på nettet er jeg faldet over et eksempel, som siger 3,6 sekunder for en to timer lang film i dvd-kvalitet (4,5 GB) med 5G og ved 10 gbps. Med 4G og en hastighed på 100 mbps vil det tage 6 minutter, svarende til halvanden kilometers løb. Og skulle du have lyst til at downloade filmen via et 3G-netværk på 384 kbps, så regn med 26 timer.
Men 5G handler ikke alene om hastighed. De stærke kræfter bag 5G vil også have os til at bruge deres teknologi til alle andre formål, som på en eller anden måde anvender digitale data.
To af nøglebegreberne er her Internet of Things (IoT) – selvklart, red. – og M2M (Machine-to-Machine) kommunikation.
Trenden er klar. Trådløse forbindelser og sensorer er ved at blive standard i praktisk talt alle maskiner og enheder, der kører på strøm og indeholder en form for mikroprocessor. I 2020 vil der ifølge Intel være 50 milliarder opkoblede dimser i verden eller omkring 10 enheder i hver eneste husstand. Det vil nok sige 20 eller 30 IoT-kompatible produkter i hvert hjem i de såkaldt højt udviklede lande. Al denne teknik stiller krav om en helt anden it-infrastruktur. I Intels øjne er 3G og 4G en personlig kommunikationsplatform, mens 5G bliver et computermiljø, hvor 90 % af båndbredden bliver brugt til andet end menneskelig kommunikation.
Opkoblede enheder kan stille vidt forskellige krav om båndbredde og hastighed. Det kræver ikke mange bit, når du sidder i bilen og fortæller din espressomaskine, at du vil have en frisklavet Latte stående klar, når du kommer hjem om 20 minutter.
Nokia er stadig en af verdens førende producenter af centraludstyr til mobilt bredbånd. I 15 GHz-frekvensbåndet lover firmaet en hastighed på 19,1 gbps.Men prøv at forestille dig, at din bil er en selvkørende Tesla med alle tænkelige smarte features, som allerede nu er ved at være tilgængelige. Selvom sådan et køretøj er fyldt med radar, kameraer, sensorer og andet godt, vil en hurtig og yderst sikker datastrøm uden tvivl være af kritisk betydning, hvis det selv skal navigere gennem en storbys myldretidstrafik – eller race af sted med 200 km/t. på en tysk motorvej.
Sikkerhed i 5G
5G er et af de emner, som jeg følger på løbende basis, og jeg har været inde over flere hundrede sider – på skærmen, ikke papir – i forbindelse med arbejdet på denne artikel.
Fantasien er enorm, når det drejer sig om at udtænke anvendelser for teknologien. Det er fint, at vaskemaskinen selv kan bestille sæbe og skyllemiddel, eller at et smart halsbånd kan gøre en hundehvalp renlig, men hvad med sikkerheden?
Når ”5G” bliver et buzzword og symbol for det nyeste nye, skal det nok komme til at indgå i alle mulige, mere eller mindre relevante sammenhænge.Hvis noget styres af data, kan det også hackes, som Dr. Murphy – ham med alle lovene om ting, der altid går galt – kunne have formuleret det.
Min verden falder ikke sammen, hvis en hacker lader min vaskemaskine bestille en ekstra pakke Omo, men hvad nu hvis han får mit smarte vinskab til at købe en kasse Lafite til 10.000 kroner flasken, og han omdirigerer dronen fra Amazon? For slet ikke tale om virus i selvkørende biler.
Jeg kan have overset meget, men fra min stol ser det ikke ud, som om sikkerhed er ved at blive designet ind i 5G-DNA’et lige nu. Dette skal selvfølgelig ikke tages som en beskyldning mod udviklerne for ikke at være opmærksomme på problematikken. Men det er forståeligt, hvis dette yderst komplekse og politisk følsomme spørgsmål bliver fortrængt, indtil det er akut.
En stor dag i Samsungs 5G-division. Her er der oprettet en stabil forbindelse på 1,6 gbps til en bil, der kører over 100 km/t.
Ting tager tid
Det er fint, at 5G bliver lanceret i 2018, men vi skal nok et stykke ind i 2020’erne, før de lynhurtige dataforbindelser bliver almindeligt udbredt.
Selv i et lille land som Danmark skal der nedgraves titusindvis af kilometer kabel til de nye 5G-sendestationer, og hele landet skal plastres til med mange flere sendemaster, end vi har i dag.
En udfordring ved 5G er, at de høje bitrater kræver tilsvarende høje sendefrekvenser. Det nuværende 4G leveres på frekvensbånd fra omkring 800 MHz til 2,5 GHz, men 5G vil behøve adgang til frekvenser fra 6 GHz og opefter, og med radiobølger aftager rækkevidden med frekvensen. Det er ikke et økonomisk problem i storbyer og andre tæt befolkede områder, men i de udkantsområder, som mange politikeres hjerter banker så varmt for – så længe det ikke koster for meget – kan det vare længe, før 5G bliver en realitet.
På teleselskabernes dækningskort over hurtige forbindelser kan man også få et indtryk af antallet af sendemaster, og hvis der skal opsættes dobbelt så mange flere, kan investeringerne ikke undgå at blive astronomiske.
TDC’s 4G-dækningskort er stadig overvejende hvidt ved høje hastigheder mellem 50 og 100 mbps. 5G-dækning vil kræve langt flere sendemaster og blive enormt kostbar i tyndt befolkede områder.
5G som buzzword
Til sidst en lille kuriositet fra internettet. Når et begreb bruges meget i forbindelse med fornyelse og andre positive egenskaber, kan det lynhurtigt dukke op i mindre relevante sammenhænge.
Hos den kinesiske AliExpress-portal, der sjældent forbindes med noget seriøst, har jeg fundet en ”Allcast 5G Wifi” HDMI-dongle, som til forveksling ligner Googles Chromecast. Hvad ”5G” har at gøre i modelnavnet, fatter jeg ikke.
Men vi kommer garanteret til at se meget mere af den slags.