5G vs. 4G: Vad är skillnaden?

Vad menas med 5G? Femte generationens teknik (5G) är den senaste standarden för trådlös kommunikation som efterträder de 4G-nät som vanligtvis används för mobil telekom och internetåtkomst. Den innebär ett stort steg framåt när det gäller hastighet, fördröjning, kapacitet och anslutningsmöjligheter jämfört med sina föregångare.

Implementeringen av 5G pågår för fullt och det har gått långsammare än vad många i branschen hade räknat med. 5G-nätens tillgänglighet och prestanda kan variera kraftigt beroende på region och tjänsteleverantör.

Debatten mellan 5G och 4G har hamnat i centrum och väckt frågor om de verkliga konsekvenserna för privat- och företagsanvändning. Den här artikeln tar upp de viktigaste skillnaderna mellan 4G- och 5G-teknik och de utmaningar som övergången innebär.

Innehållsförteckning Innehållsförteckning

1. Viktiga slutsatser om 5G vs. 4G
2. 5G vs. 4G: Vad skiljer de åt?
   1. Spektrum för mmWave
   2. Låg latens
3. Hur använder företag 5G?
   1. Konkreta användningsfall för 5G
4. 5G-förväntningar vs. verkligheten
5. Slutsatsen om 5G
6. Vanliga frågor om 5G
7. Referenser

Visa fullständig lista

Innehållsförteckning

1. Viktiga slutsatser om 5G vs. 4G
2. 5G vs. 4G: Vad skiljer de åt?
   1. Spektrum för mmWave
   2. Låg latens
3. Hur använder företag 5G?
   1. Konkreta användningsfall för 5G
Visa fullständig lista
4. 5G-förväntningar vs. verkligheten
5. Slutsatsen om 5G
6. Vanliga frågor om 5G
7. Referenser

5G vs. 4G: Vad skiljer de åt?

Mobila kommunikationsnät består av tre delar:

4G är en vidareutveckling av 3G-tekniken och möjliggör videostreaming och samtal av högre kvalitet över mobilnät genom ökad celldensitet och större bandbredd.

Men med ökad trängsel i näten och spridningen av appar med hög bandbredd har 4G nått den tekniska gränsen för hur mycket data som kan överföras över mobilspektrumet tillräckligt snabbt för att tillgodose efterfrågan.

Long Term Evolution (LTE) utvecklades som en 4G-standard för trådlöst bredband med stöd för olika trafiktyper, vilket lade grunden för 5G-nätverk att förbättra. Både 4G och LTE stöder olika typer av trafik, något som tidigare generationer hade svårt att göra och som 5G nu måste förbättra.

Som nästa generations teknik använder 5G högre radiofrekvenser för att överföra mer data för att uppnå snabbare hastigheter, lägre latens eller fördröjning och minskad trängsel. De första utbyggnaderna började i slutet av 2010-talet, men nätoperatörerna håller fortfarande på att utveckla 5G-infrastrukturen.

Spektrum för mmWave

Millimetervågsspektrumet (mmWave), som har svagare signaler som inte kan färdas långa sträckor, kräver att nätoperatörer installerar nya småcellsbasstationer för 5G-nät så att signalerna kan nå användare över det nödvändiga avståndsintervallet.

Användningen av små celler gör det möjligt för operatörer av 5G-nät att tillhandahålla högre celldensitet och nätverkskapacitet. Detta är mest effektivt i tätbefolkade stadsmiljöer där många enheter konkurrerar om nätverkssignalerna.

Medan 4G kan stödja cirka 4 000 enheter per kvadratkilometer kan 5G stödja cirka en miljon. Detta bör möjliggöra mer oavbruten videostreaming och samtal över det begränsade luftrummet.

Nuvarande teknik för trådlösa nätverk skickar signaler över stora områden, vilket leder till slöseri, medan 5G använder massiv MIMO (multiple input multiple output) för att rikta flera strålar som följer användarna runt en cellplats, vilket förbättrar täckningen.

Massive MIMO och 5G New Radio (5G NR) installeras i mobilnätets basstationer ovanpå den befintliga 4G-infrastrukturen, där 5G NR är utformat för att ersätta LTE för att ge ökade energibesparingar för anslutna enheter och förbättra anslutningsmöjligheterna.

Låg latens

I takt med att datatrafiken ökar varje år på grund av att fler internetanslutna användare strömmar video av högre kvalitet och använder fler uppkopplade tjänster, har latensen en allt större inverkan på tillhandahållandet av mobila tjänster. Lägre latens ger användarna stabila anslutningar och nästan omedelbara svar från webbplatser och applikationer, vilket gör att onlinespel och videokonferenser kan fungera smidigare. Detta möjliggör också nya användningsområden för smarta enheter och industriell digitalisering.

Lägre latens och höga hastigheter är särskilt viktigt för industriella tillämpningar, inklusive användning av IoT-enheter (Internet of Things) och fjärrstyrning av tunga maskiner. Avancerade 5G-nätverk förväntas underlätta smarta städer och infrastrukturförvaltning, samt dataintensiva industrier.

Nya 5G-funktioner inkluderar OFDM-kodning (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), som delar upp olika trådlösa signaler i separata kanaler för att undvika störningar, och network slicing, som möjliggör multiplexering av virtualiserade och oberoende på samma fysiska nätverksinfrastruktur.

Den högre processorkraften i 5G gör det möjligt att gå bortom nätverksdrift och fungera som ett distribuerat datacenter med centraliserade resurser eller edge computing för att utföra bearbetningsuppgifter.

Nätverket kan hantera intensiva bearbetningsuppgifter som AR-filter (Augmented Reality) för att förbättra prestandan och spara batteritid för enheter som lättviktiga AR-glasögon.

Hur använder företag 5G?

Företag utnyttjar 5G för att förbättra sin verksamhet. Från förbättrad kommunikation till implementering av IoT-enheter – 5G öppnar möjligheter för ökad effektivitet och produktivitet. Branscher som sjukvård, tillverkning och logistik utforskar nya sätt att använda 5G-nätens kapacitet.

5G kan utnyttjas för tillämpningar som enligt experter skulle vara mindre effektiva och mer utmanande med 4G eller Wi-Fi. Det handlar om fabriksautomation, storskalig videoövervakning och haptiska tillämpningar, inklusive fjärrkirurgi, uppkopplade smarta städer och självkörande fordon.

Konkreta användningsfall för 5G

Några exempel på verkliga tillämpningar är:

Bosch

Det tyska tillverkningsföretaget Bosch har utvecklat 5G-baserad precisionspositioneringsteknik tillsammans med Nokia, en leverantör av utrustning för mobilnät, som de har implementerat i en Bosch-fabrik i Tyskland.

Tekniken spårar mobila och bärbara enheter som är anslutna till 5G-nätet för att fastställa deras positioner där det inte finns någon täckning för globala satellitnavigeringstjänster, till exempel i fabriker, lagerlokaler eller underjordiska anläggningar.

Ett förbättrat privat 5G-nät kan fastställa den exakta positionen för tillgångar som automatiserade styrda fordon (AGV), mobila robotar och mobila kontrollpaneler och spåra deras rörelser i hela fabriken i realtid.

Boliden

Det svenska gruvbolaget Boliden använder 5G-anslutna automatiserade borriggar i koppargruvan Atik för att borra längs fördefinierade vägar och utföra repetitiva uppgifter autonomt. Riggarna är utrustade med kameror så att en operatör kan fjärrstyra en nödvändig uppgift eller rörelse om den inte är fördefinierad.

Automatiserad borrning kan öka drifttiden från 5.000 till 7.000 timmar per år, vilket gör att företaget kan utföra samma sprängningsarbeten med färre riggar.

Automatiseringen gör att arbetet kan fortsätta efter sprängningar, som skapar giftiga gaser som måste försvinna innan människor kan komma in i området för att arbeta. Det eliminerar också behovet av ytterligare personal, servicestationer och farliga personaltransporter inom gruvan.

Boliden sparar cirka 2,5 miljoner euro per år enbart i Aitikgruvan.

Ford

Fords fabrik i Valencia, Spanien, har testat autonoma, automatiskt styrda fordon (AGV) baserade på igenkänning av mänskliga gester, vagnparkshantering och applikationer för virtuell verklighet (VR) från det svenska telekomutrustningsföretaget Ericsson.

Projektet använde edge computing, som lagrar data närmare den plats där de genereras snarare än i en central databas, vilket möjliggör större dataflöde för att hantera bilder och videoströmmar för användning med artificiell intelligens (AI).

5G-förväntningar vs. verkligheten

Trots löftena om 5G har den globala utbyggnaden av infrastruktur och införandet av tjänster ännu inte skett fullt ut som förväntat.

Hittills finns det 145 917 5G-installationer hos 233 5G-operatörer över hela världen, enligt data.

Olika regioner har stött på hinder i form av regelverk och infrastrukturkostnader, vilket har orsakat förseningar. Det har varit svårt att frigöra stora block av sammanhängande spektrum för 5G-nät.

Covid-19-pandemin sköt upp vissa auktioner för spektrumlicenser. Det blev förseningar i Storbritannien efter att regeringen beslutat att ersätta hårdvara som levererats av en kinesisk tillverkare av nationella säkerhetsskäl.

I USA var telekomoperatörerna AT&T och Verizon tvungna att stoppa utbyggnaden nära flygplatser eftersom Federal Aviation Administration (FAA) varnade för signalstörningar.

I takt med att de utrullningar som försenades av pandemin börjar återupptas, och efterfrågan ökar med den accelererade digitaliseringen som uppstod under pandemin, har 5G-tillgängligheten ökat.

Slutsatsen om 5G

I takt med att 5G-infrastrukturen fortsätter att byggas ut globalt kommer den att bli allmänt tillgänglig. Det kan dock dröja innan 5G blir allmänt tillgängligt i global skala – på samma nivå som 3G och 4G.

För att 5G ska bli allmänt tillgängligt krävs att man klarar av de utmaningar som tekniken står inför när det gäller infrastruktur, reglering och tekniska framsteg. Ett fullständigt införande av 5G jämfört med 4G utlovar en mer uppkopplad och effektiv värld, med höga hastigheter och låg latens som främjar användningen av ett brett utbud av internetanslutna enheter och appar. Gapet mellan 5G:s potential och dess verkliga närvaro kommer oundvikligen att minska, vilket markerar en ny era inom mobilkommunikation.

Vanliga frågor om 5G