Internet coraz szybciej rozstaje się z przewodami. Sieć na piątym biegu
Doniesień o nie tylko ilościowym, ale także jakościowym rozwoju 5G jest w ostatnim czasie zatrzęsienie. Nokia, China Mobile (CMCC) i MediaTek pobiły kilka miesięcy temu rekord prędkości transferu w tak zwanej standalone 5G, osiągając 3 Gb/s. Rekord został osiągnięty w Szanghaju przy użyciu sprzętu radiowego firmy Nokia, sieci China Mobile oraz platformy mobilnej 9000 5G firmy MediaTek w technice nazywanej 5G Carrier Aggregation. Dla wyjaśnienia - prawie wszystkie wczesne wdrożenia 5G do tej pory polegały na non-standalone 5G (NSA 5G), który wykorzystuje nowe zakresy radiowe, ale nadal opiera się na bazie technicznej 4G. W rekordowym osiągnięciu partnerzy połączyli częstotliwości 30 MHz 700 MHz i 100+160 MHz z częstotliwościami 2,6 GHz.
Oczekuje się, że bezprzewodowa sieć 5G zrewolucjonizuje łączność biznesową i konsumencką, oferując prędkość sieci do sto razy większą niż 4G LTE, redukując opóźnienia niemal do zera i pozwalając sieciom na obsługę sto razy większej liczby podłączonych urządzeń Internetu rzeczy.
5G została po raz pierwszy zdefiniowana w białej księdze z 2015 roku opublikowanej przez The Next Generation Mobile Networks (NGMN) Alliance. W latach 2015 i 2016 technologia 5G przeszła testy i badania wstępne. W 2017 roku 3GPP ustanowiło standardy dla 5G i rozpoczęły się próby prototypów.
W 2019 roku na dobre wystartował wyścig pomiędzy Koreą Południową, USA i Chinami o pozycję lidera w komercjalizacji 5G. W 2020 roku kraje świata przyspieszyły tempo wdrażania komercyjnych rozwiązań 5G New Radio (NR). Obecnie większość krajów europejskich i wschodnioazjatyckich, a także tak duże kraje jak USA, Kanada i Australia mają dostęp do technologii 5G, a reszta świata przyspiesza tempo wdrożeń.
Według ostatniego raportu szwedzkiej firmy telekomunikacyjnej Ericsson do końca roku 2021 dostęp do 5G miał mieć ponad 1 miliard ludzi. Analizy rynkowe przeprowadzone przez Accenture na zlecenie Qualcomma szacowały, że tylko w Stanach Zjednoczonych 5G wygeneruje do 1,5 biliona dolarów dodatkowego PKB w latach 2021-2025 i stworzy lub przekształci do szesnastu milionów miejsc pracy a także stworzy lub przekształci do dwudziestu milionów miejsc pracy w Europie i wniesie do europejskiego PKB do jednego biliona euro.
Przodują Ameryka i Europa, ale prowadzi Korea
Według raportu GSA, w czerwcu 2021 roku 58 krajów posiadało sieci 5G (2), co oznacza wzrost z 38 około rok temu. Zgodnie z Ookla 5G Map, do 30 listopada 2021 r. sieć 5G została wdrożona w 112 krajach. To wzrost z 99 krajów w tym samym dniu rok temu.
Oczekuje się, że 5G osiągnie miliard użytkowników w ciągu 3,5 roku od początku wdrażania, w porównaniu z czteroma latami dla 4G i dwunastoma dla 3G. Ameryka i Europa przodują we wdrażaniu 5G. Na naszym kontynencie usługi 5G oferuje 25 krajów, w tym Polska.
Ale inwestycje w tę technologię poczyniono również w prawie każdym kraju w Azji. Korea Południowa wdrożyła pierwszą sieć 5G i pozostaje w czołówce, jeśli chodzi o penetrację technologii, do 2025 r. prawie 60 proc. abonamentów komórkowych w tym kraju ma być w sieci 5G.
Korea jest rządzona przez trzech głównych operatorów - SK Telecom, KT oraz LG U+. Wszyscy trzej oferują średnią prędkość pobierania danych 5G, która waha się od 367 Mb/s w przypadku KT, przez 414 Mb/s w przypadku LG U+, aż po 467,4 Mb/s w przypadku SK Telecom. Zasięg, czyli poziom dostępności rynkowej 5G wynosi dla LG U+ - 26,3 proc., dla SK Telecom 30,8 proc., a dla KT 28,6 proc. Według raportu OpenSignal z listopada 2021 roku Korea wciąż ma najwyższą dostępność 5G spośród wszystkich krajów na świecie.
Pozostając nieco w tyle za Koreą Południową i Australią, Japonia ma czterech operatorów oferujących 5G: NTT, DoCoMo, Rakuten i Softbank. Dostępność 5G w Japonii nadal nie jest jednak duża, jeśli chodzi o ogólny zasięg. Powodem słabszego rozpowszechnienia jest fakt, że w Japonii niedostępne są niższe pasma widma 5G. Dostępne w tym kraju pasma to 3,6 GHz do 4,1 GHz, 4,5 GHz i 28 GHz, a na propagację tych zakresów, docelowo fundamentów siły 5G, trzeba będzie dłużej poczekać.
Bardzo intensywnie rozwijana jest sieć 5G w Chinach. Tamtejszy urząd telekomunikacyjny MIIT twierdzi, że kraj ten ma ponad 700 milionów abonentów 5G i ponad 1,3 miliona stacji bazowych 5G.
Chińskie rozwiązania 5G stały się również przedmiotem ostrych kontrowersji. Szereg krajów, w tym Australia, Wielka Brytania, USA i Japonia, należący do krajów, które zakazały stosowania technik Huawei w swoich sieciach, a niektóre państwa UE, takie jak Szwecja, poszły w ich ślady. Szwecja, której stosunki z Pekinem pogorszyły się od czasu uprowadzenia i późniejszego uwięzienia szwedzko-chińskiego księgarza w 2015 roku, zakazała stosowania nowych urządzeń Huawei w swoich systemach i nakazała usunięcie istniejących komponentów do 2025 roku.
W 2022 roku czeka nas jeszcze więcej nowości, ponieważ krajobraz 5G nadal ewoluuje. W USA AT&T i Verizon uruchomią w tym roku swoje pasmo C (od 3,4 do 4,2 GHz), zakupione wspólnie za 68,8 miliarda dolarów w 2021 roku. To przeskok rozwoju 5G na nowy poziom.
Urządzenia dopiero teraz zaczynają doganiać dzisiejsze standardy, podczas gdy operatorzy mają wyraźne problemy z nadążaniem za tempem innowacji, niektóre bardziej niż inne. W części drugiej porozmawiamy o urządzeniach i chipsetach napędzających te urządzenia, a także o tym, jakie jest zainteresowanie urządzeniami 5G, jak również o tym, gdzie spodziewamy się przyszłości urządzeń 5G
Przyśpieszenie, więc spowolnienie
Rozwój trwa, jednak z drugiej strony dość powszechnym zjawiskiem jest spowolnienie wydajności nowej techniki mobilnej na wczesnym etapie cyklu technologicznego. Od trzeciego kwartału 2020 do trzeciego kwartału 2021 mediana prędkości pobierania danych w sieci 5G spadła z 206,22 Mb/s do 166,13 Mb/s. W tym samym okresie również mediana prędkości wysyłania danych przez 5G spadła do 21,08 Mb/s (z 29,52 Mb/s). Więcej użytkowników loguje się do istniejących sieci 5G. Ponadto powszechne wykorzystanie dynamicznego współdzielenia widma, które zostało użyte do zwiększenia wczesnego zasięgu 5G, ma wpływ na prędkości pobierania 5G. Choć spadek prędkości wygląda na rozczarowanie, jest to raczej kompromis mający na celu umożliwienie rozwoju zasięgu. Dzięki dodatkowemu widmu i dalszym wdrożeniom zaplanowanym na 2022 rok, prędkości powinny zacząć znów rosnąć.
Dane Speedtest Intelligence z trzeciego kwartału 2021 r. pokazują różnice mediany prędkości 5G pomiędzy światowymi stolicami. Seul w Korei Południowej i Oslo w Norwegii były na czele z prędkościami odpowiednio 530,83 Mb/s i 513,08 Mb/s. Brasilia, Brazylia, miała najwolniejszą medianę prędkości pobierania danych za pomocą 5G w naszym zestawieniu, a za nią uplasowały się Warszawa, Polska, Kapsztad, RPA i Rzym, Włochy. Sztokholm w Szwecji i Oslo w Norwegii miały jedne z najwyższych median prędkości wysyłania danych przy użyciu 5G, odpowiednio 56,26 Mb/s i 49,95 Mb/s, podczas gdy Kapsztad był najwolniejszy z 14,53 Mb/s.
Stany Zjednoczone miały najwyższy wskaźnik 5G Availability (dostępności) - na poziomie 49,2 proc., a za nimi Holandia (45,1 proc.), Korea Południowa (43,8 proc.), Kuwejt (35,5 proc.) i Katar (34,8 proc.). Brazylia miała najniższą dostępność 5G w naszym zestawieniu na poziomie 0,8 proc., a następnie Szwecja (1,5 proc.), RPA (2,7 proc.), Nowa Zelandia (2,9 proc.) i Węgry (3,6 proc.).
Pasmo C i samoloty
Wspominane porozumienie amerykańskich firm AT&T i Verizon starło się w drugiej połowie 2021 roku z organizacją przewoźników lotniczych Airlines for America w sprawie instalacji pasma C w pobliżu obiektów. Ostatecznie strony się porozumiały, ale pozostało wrażenie, że technika sieci 5G stwarza zagrożenie dla lotnictwa cywilnego (3).
Wcześniej amerykańska agencja lotnicza FAA ogłosiła, że nie można być pewnym, iż radiowysokościomierze będą spełniać swoje zamierzone funkcje, jeśli doświadczą zakłóceń z powodu instalacji 5G w paśmie C. Inna amerykańska agencja federalna, FCC, utrzymuje, że przeprowadziła przez lata mnóstwo rygorystycznych analiz technicznych i jest przekonana, że możemy bezpiecznie latać samolotami i jednocześnie rozwijać infrastrukturę 5G.
Amerykańskie linie lotnicze ostrzegały, że pasmo C może zakłócać różne instrumenty samolotowe, w tym radiowysokościomierze, które informują obsługę, jak wysoko leci samolot w warunkach słabej widoczności. "Oznacza to, że ponad 1100 lotów i 100 000 pasażerów mogłoby zostać uziemionych, przekierowanych lub opóźnionych" - czytamy w publicznym liście, wysłanym do Białego Domu i podpisanym przez kilku prezesów amerykańskich linii lotniczych, a także UPS i FedEx. Air India, Emirates, Air India, Japan Airlines i All Nippon Airlines ogłosiły, że odwołały loty do USA ze względu na obawy o bezpieczeństwo związane z wdrożeniem 5G.
Amerykańscy przedstawiciele branży telekomunikacyjnej zbagatelizowali obawy, argumentując, że technologia była już bezpiecznie wykorzystywana w części krajów europejskich. Ale oponenci szybko zwrócili uwagę na to, że sieci 5G zostały tam wdrożone w inny sposób.
Firmy telefonii komórkowej w Stanach Zjednoczonych wprowadzają usługę 5G w spektrum fal radiowych C o częstotliwościach pomiędzy 3,7 a 3,98 GHz. W Europie usługi 5G wykorzystują wolniejszy zakres widma od 3,4 do 3,8 GHz.
Przemysł lotniczy obawia się, że amerykańska usługa 5G jest zbyt blisko widma używanego przez wysokościomierze, które mieści się w zakresie od 4,2 do 4,4 GHz. Europa więc nie stoi w obliczu tego samego ryzyka, według branży, ponieważ istnieje znacznie większy bufor między widmem używanym przez wysokościomierze radarowe i 5G. Niektóre kraje stosują też niższe poziomy mocy, ograniczają umieszczanie anten 5G w pobliżu lotnisk i wymagają, aby były one pochylone w dół w celu ograniczenia potencjalnych zakłóceń z samolotami.
Amerykańscy operatorzy bezprzewodowi ogłosili w końcu plany zakładające w rozwoju 5G przyjmowanie tych samych standardów technicznych, które są stosowane we Francji, gdzie to samo widmo jest już używane, bez jakichkolwiek incydentów i zakłóceń.
Mobilna przyszłość w superaplikacjach i metawersum?
Stany Zjednoczone mają ogromną przewagę nad resztą świata, jeśli chodzi o liczbę startupów rozwijających technologię 5G. Wielka Brytania plasuje się na drugim miejscu, pozostawiając Koreę Południową w tyle. Firma Discovery Platform przeanalizowała ostatnio wpływ startupów i scaleupów 5G na branżę motoryzacyjną, logistyczną i Przemysł 4.0.
Technologia ta umożliwia powszechny rozwój pojazdów autonomicznych, rewolucjonizując branżę motoryzacyjną. Dodatkowo 5G łączy i zabezpiecza pojazdy i urządzenia. 5G w logistyce znajduje zastosowanie w procesach odzyskiwania danych po awarii oraz w obsłudze zautomatyzowanych pojazdów kierowanych (AGV).
Łączność i szybkość 5G zwiększają cyberbezpieczeństwo i komunikację maszyna-maszyna dla Przemysłu 4.0. Małe opóźnienia i wysoka przepustowość technologii 5G ułatwiają również przyjęcie rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości w różnych branżach. Wykorzystując technologię 5G, polski startup 1000 realities oferuje, na przykład, usługi AR/VR dla firm przemysłowych, logistycznych i motoryzacyjnych, a także dla sektora opieki zdrowotnej i rozrywki.
Zgodnie z danymi dotyczącymi finansowania 5G, firmy opracowujące rozwiązania dla logistyki mają wyraźną przewagę nad pozostałymi, jeśli chodzi o finansowanie. Wyniosło ono 2,8 mld USD w ciągu ostatnich 5 lat. Sztandarowym przykładem jest australijski startup UCOT, opracowujący rozwiązania 5G, IoT, sztuczną inteligencję (AI) i blockchain do zarządzania łańcuchem dostaw, który stał się jednym z głównych celów inwestycyjnych. Tuż za nimi plasują się startupy opracowujące rozwiązania dla Przemysłu 4.0 i motoryzacji, które od 2015 roku pozyskały odpowiednio 2,3 mld i 1,9 mld USD. 5G znajduje również zastosowania w innych branżach, w tym w energetyce i opiece zdrowotnej. Firmy z branży motoryzacyjnej, logistycznej oraz Przemysł 4.0 już teraz czerpią korzyści z 5G.
Wysoka przepustowość i małe opóźnienia sieci 5G umożliwiają zdalne sterowanie dużą liczbą urządzeń Internetu Rzeczy (IoT). Umożliwia to aplikacjom, które wymagają danych, uzyskanie bezprecedensowej wydajności sieci w czasie rzeczywistym.
Progności ostatnio często mówią o rozwoju tzw. superaplikacji, hiperpersonalizacji i metawersum jako kierunkach rozwoju na najbliższe lata.
Ze znanych podmiotów superaplikacją chce zostać PayPal. Także Netflix, przenosząc się na rynek gier, zaczął być tak nazywany. Uruchamianie możliwości robienia zakupów w TikTok, w Pinterest i w Instagramie czy dodane przez Amazon funkcje streamingu na żywo to właśnie kroki w kierunku budowania super-aplikacji. Aplikacje finansowe i zakupowe rozszerzają się również na inne usługi finansowe, takie jak PayPal wprowadzający kryptowaluty. A czym jest w ogóle ta superaplikacja? W skrócie można by powiedzieć, że czymś, co ma jedną lub kilka funkcji podobnego typu, jest to coś, co kompleksowo obejmuje różne aspekty działania i obecności użytkownika w sieci, ale również w realu, który w założeniu zaczyna się mieszać z wirtualem, w najśmielszych zaś wyobrażeniach z metawersum.
Takie mobilne superaplikacje popularne są już w Chinach. Należy do nich np. WeChat (4), który stał się centralnym elementem życia wielu osób w Chinach i generuje znaczną wartość dla wszystkich interesariuszy gospodarki cyfrowej. Superaplikacje są atrakcyjne dla dużych graczy, ponieważ dają możliwość zatrzymania ludzi na platformie, a nawet tworzenia własnych bibliotek aplikacji poza sklepami Apple/Google Play.
Do tego w mobilnym świecie dochodzą techniki oparte na lokalizacji oraz sztuczna inteligencja, już teraz mające ogromny wpływ na personalizację smartfonów.
Mirosław Usidus
