4G και 5G: τι αλλάζει πραγματικά και τι παραμένει ίδιο

Όταν λέμε ότι το 5G είναι «100 φορές ταχύτερο» από το 4G, συνήθως αναφερόμαστε σε μια μέγιστη τιμή ή σε έναν εργαστηριακό στόχο. Ο άνθρωπος που χρησιμοποιεί το κινητό βιώνει κάτι πιο συγκεκριμένο: ένα σήμα, μια ζώνη συχνοτήτων, μια φορτωμένη κυψέλη, μια συσκευή και μια διαδρομή προς την υπηρεσία που θέλει.

Η χρήσιμη σύντομη απάντηση είναι η εξής: το 5G προσθέτει νέες ραδιοτεχνολογίες και δικτυακές δυνατότητες για τη χωρητικότητα, την ταχύτητα και την καθυστέρηση. Δεν εγγυάται μία συγκεκριμένη ταχύτητα παντού και δεν κάνει ισχυρό ένα αδύναμο δίκτυο απλώς επειδή το εικονίδιο γράφει 5G.

Η ταχύτητα είναι εύρος τιμών, όχι υπόσχεση

Το 5G μπορεί να προσφέρει υψηλότερες ταχύτητες όταν το δίκτυο διαθέτει αρκετό φάσμα, επαρκή σύνδεση των σταθμών βάσης προς το υπόλοιπο δίκτυο (backhaul) και διαθέσιμη χωρητικότητα. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από τη συχνότητα που χρησιμοποιείται, την απόσταση από την κυψέλη, τα εμπόδια, τον αριθμό των ανθρώπων που μοιράζονται την κυψέλη και την ίδια τη συσκευή. Η θεωρητική μέγιστη ταχύτητα δεν είναι η ταχύτητα που βιώνει ένας πελάτης σε έναν πολυσύχναστο σταθμό.

Η καθυστέρηση χρειάζεται την ίδια προσοχή. Ένας στόχος χαμηλής καθυστέρησης στη ραδιοδιεπαφή μπορεί να είναι χρήσιμος για μια προσεκτικά σχεδιασμένη υπηρεσία, αλλά η συνολική καθυστέρηση από άκρο σε άκρο περιλαμβάνει επίσης τη συσκευή, τον χρονοπρογραμματιστή ραδιοπόρων, το δίκτυο μεταφοράς, το δίκτυο κορμού και την εφαρμογή. Το «ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου» δεν αποτελεί γενική υπόσχεση ότι κάθε ιστότοπος ή βιντεοκλήση θα αποκρίνεται μέσα σε ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.

Η χωρητικότητα δοκιμάζεται στην ώρα αιχμής

Η μεγαλύτερη χωρητικότητα έχει σημασία όταν πολλοί άνθρωποι χρειάζονται ταυτόχρονα το δίκτυο. Το 5G μπορεί να αξιοποιήσει πρόσθετο φάσμα, ευρύτερα κανάλια και πυκνότερη διάταξη κυψελών για να εξυπηρετήσει περισσότερη κίνηση. Μπορεί επίσης να υποστηρίξει διαφορετικούς σχεδιασμούς υπηρεσιών, όπως ιδιωτικά ή βιομηχανικά δίκτυα όπου ο διαχειριστής ελέγχει μεγαλύτερο μέρος του περιβάλλοντος.

Αυτό δεν σημαίνει ότι μια κυψέλη 5G έχει απεριόριστη χωρητικότητα. Η χωρητικότητα μοιράζεται και ένα νέο ραδιοεπίπεδο δεν μπορεί να αντισταθμίσει ένα υπερφορτωμένο backhaul, κακή χωροθέτηση σταθμών ή μια υπηρεσία που καθυστερεί σε άλλο σημείο. Και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) έχει διαφορετικές απαιτήσεις: ένας αισθητήρας που στέλνει ένα μικρό μήνυμα δεν χρειάζεται το ίδιο δίκτυο με μια κάμερα ή ένα αυτόνομο σύστημα.

Η κάλυψη εξαρτάται από το φάσμα και την τοποθεσία

Οι χαμηλότερες συχνότητες φτάνουν πιο μακριά και διαπερνούν ευκολότερα τα κτίρια, ενώ οι υψηλότερες μπορούν να προσφέρουν μεγαλύτερο εύρος ζώνης σε μικρότερες αποστάσεις. Γι’ αυτό οι πάροχοι συνδυάζουν ζώνες, σταθμούς και εναλλακτικές τεχνολογίες. Δύο κινητά με ένδειξη 5G μπορεί να προσφέρουν πολύ διαφορετική εμπειρία, επειδή χρησιμοποιούν διαφορετικές ζώνες ή επειδή το ένα δίκτυο μεταφέρει πολύ περισσότερη κίνηση.

Η κάλυψη στον χάρτη δεν ισοδυναμεί με αξιόπιστη σύνδεση σε εσωτερικό χώρο. Το ανάγλυφο, τα κτίρια, ο καιρός, ο σχεδιασμός του κινητού, το διαθέσιμο φάσμα και η απόσταση από την κυψέλη που εξυπηρετεί τη συσκευή παίζουν όλα ρόλο. Το 4G μπορεί να παραμένει το πιο αξιόπιστο επίπεδο σε μια συγκεκριμένη αγροτική περιοχή, σε ένα κτίριο ή σε μια διαδρομή, ακόμη κι όταν το 5G είναι διαθέσιμο κοντά.

Τι αλλάζει όταν ένα δίκτυο προσθέτει 5G;

Η ανάπτυξη δεν περιορίζεται στην αλλαγή της κεραίας. Ο πάροχος μπορεί να χρειάζεται νέο ραδιοεξοπλισμό, άδειες χρήσης φάσματος, χωρητικότητα μεταφοράς, ηλεκτρική ισχύ, λειτουργίες δικτύου κορμού, παρακολούθηση και συμβατές συσκευές πελατών. Ορισμένες πρώιμες υλοποιήσεις 5G χρησιμοποιούν κορμό 4G, ενώ μια αυτόνομη υλοποίηση (standalone) χρησιμοποιεί κορμό 5G για τις δυνατότητες που εξαρτώνται από αυτόν. Το εμπορικό σχέδιο, το μοντέλο υποστήριξης και η εναλλακτική διαδρομή είναι εξίσου σημαντικά με τις ραδιοπροδιαγραφές.

Και οι εφαρμογές πρέπει να σχεδιάζονται για τις δυνατότητες που πράγματι αξιοποιούν. Μια ταχύτερη σύνδεση πρόσβασης δεν καταργεί την ανάγκη για αξιόπιστη ταυτοποίηση, δρομολόγηση, ελέγχους ασφάλειας, επεξεργασία δεδομένων και λειτουργία υπηρεσιών. Ένα δίκτυο μπορεί να διαφημίζει μια νέα γενιά, αφήνοντας αμετάβλητο το πραγματικό σημείο συμφόρησης του πελάτη.

Πότε το 4G είναι ήδη αρκετό

Για συνηθισμένη περιήγηση, μηνύματα, φωνητικές κλήσεις, πολλές βιντεοκλήσεις και μεγάλο μέρος της παρακολούθησης βίντεο μέσω streaming, ένα σωστά λειτουργούν δίκτυο 4G μπορεί να είναι απολύτως επαρκές. Μπορεί επίσης να είναι η λογική επιλογή όταν η κάλυψη είναι εκτεταμένη, οι χρήστες είναι διασκορπισμένοι, η εφαρμογή ανέχεται καθυστέρηση και το κόστος αντικατάστασης εξοπλισμού ξεπερνά το όφελος.

Το «νεότερο» δεν αρκεί από μόνο του για μια απόφαση. Η σωστή σύγκριση γίνεται ανάμεσα στις απαιτήσεις της υπηρεσίας και στις μετρημένες επιδόσεις του δικτύου που μπορεί πράγματι να κατασκευαστεί και να συντηρηθεί.

Πότε αξίζει να δοκιμαστεί το 5G

• Πολυσύχναστα σημεία εξαντλούν επανειλημμένα τη χωρητικότητά τους και πρόσθετο φάσμα ή κυψέλες μπορούν να μειώσουν τη μετρημένη συμφόρηση.
• Μια εφαρμογή χρειάζεται υψηλότερο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων, πιο προβλέψιμη καθυστέρηση ή μεγάλο αριθμό διαχειριζόμενων συνδέσεων.
• Ένας σχεδιασμός σταθερής ασύρματης πρόσβασης ή ιδιωτικού δικτύου μπορεί να αξιοποιήσει το 5G εκεί όπου η επέκταση οπτικής ίνας ή άλλης μεθόδου πρόσβασης είναι δύσκολη.
• Ο πάροχος μπορεί να επαληθεύσει την κάλυψη, την υποστήριξη συσκευών, το backhaul, την ασφάλεια, την υποστήριξη και το συνολικό κόστος σε όλη τη διάρκεια ζωής της υπηρεσίας.

Ερωτήματα που χρειάζονται απάντηση πριν από μια αναβάθμιση

• Πού βρίσκεται το πραγματικό σημείο συμφόρησης: στη ραδιοκάλυψη, στη χωρητικότητα της κυψέλης, στο backhaul, στην επεξεργασία του κορμού, στο DNS, στην εφαρμογή ή στη συσκευή;
• Ποιες ζώνες συχνοτήτων και ποια λειτουργία δικτύου θα χρησιμοποιεί ο πελάτης στις τοποθεσίες που έχουν σημασία;
• Ποιες επιδόσεις βιώνει ο χρήστης στην περίοδο αιχμής, πέρα από τη διαφημιζόμενη μέγιστη τιμή;
• Τι συμβαίνει όταν το 5G δεν είναι διαθέσιμο, παρουσιάζει συμφόρηση ή ο χρήστης βρίσκεται εκτός περιοχής εξυπηρέτησης;
• Μπορεί ο πάροχος να μετρήσει τη βελτίωση και να αναστρέψει την απόφαση αν δεν λύνει το πρόβλημα;

Η γενιά του δικτύου δεν καθορίζει ποιος έχει εξουσία

Τα 4G και 5G περιγράφουν τεχνικές γενιές. Δεν καθορίζουν ποιος κατέχει ένα δίκτυο, ποιος μπορεί να μιλά εξ ονόματος των χρηστών του ή ποιος πρέπει να ελέγχει τα μητρώα από τα οποία εξαρτώνται άλλα δίκτυα. Μια ταχύτερη ραδιοτεχνολογία μπορεί να βελτιώσει μια υπηρεσία χωρίς να αγγίξει τα υποκείμενα ζητήματα της συνέχειας, του συντονισμού και της ελευθερίας επιλογής των διαχειριστών.

Γι’ αυτό μια προσεκτική συζήτηση για αναβάθμιση ξεκινά από το δίκτυο που λειτουργεί και τους χρήστες του, όχι από ένα σύνθημα περί αναπόφευκτης μετάβασης. Μετρήστε την ανάγκη, κατανοήστε τις εξαρτήσεις και διατηρήστε μια εφαρμόσιμη εναλλακτική όταν αλλάζει ένας πάροχος, μια διαδρομή ή μια υπηρεσία συντονισμού.