Läget för 5G - när, vad och hur?

Att Gunnar Hökmark ville flytta fokus till gigabithastigheter väckte frågan om vilken typ av hastigheter vi kan vänta oss i praktiken när 5G-generationen till slut släpps. Vi ville få en bild av hur hastigheterna kan komma att se ut i hela landet, och inte bara i tätorter som naturligt utrustas med högpresterande nätverk.

Uppgifterna varierar mellan de vi har pratat med. Mikael Halen från Ericsson förmedlade uppgiften om en nationell lägsta hastighet om 30 Mbit/s är en målbild för EU, medan Mats Svärdh från Telia menar att diskussionen runt 5G bland svenska operatörer sätter 100 Mbit/s som målbild för glesbygden.

Carrier Aggregation blir en nyckel till höga hastigheter på glesbygd såväl som tätort, här illustrerat av Nokia.

Detta är dock en ambition på operatörsnivå, och samtliga intervjuade medger att hastigheterna beror på hur många hushåll som ska dela på ett visst antal master, och hur tunga sysselsättningar hushållen i fråga ägnar sig åt. Hastigheter på flera hundra megabit per sekund på såväl glesbygd som tätort blir dock snart möjligt, och blir mer möjligt i och med att 700 MHz-bandet görs tillgängligt för mobila nätverk.

Nyckeln i detta heter Carrier Aggregation, en teknik som gör det möjligt att slå samman flera olika frekvensband för att få en sammanslagen bandbredd, eller aggregerad bandbredd. Carrier Aggregation stöds redan idag av flera operatörer och moderna mobila enheter. Idag är det möjligt att slå samman fyra frekvensband, och detta kommer öka än mer framöver. Enligt Jörgen Askeroth från Hi3G kan Carrier Aggregation göra 4G-tekniken potent nog för att nästa generations radioteknik inte behövs, ur rent hastighetsperspektiv.

4G var ju definierat upp till 1 Gbit/s, men nu har standarden gått vidare och idag ska man kunna kombinera spektrum på upp till 32 olika band. Då får man otroligt bra bandbredd, och jag vet att man har visat att det går att komma upp i 5 Gbit/s med denna 4G-teknik som kombinerar en mängd frekvensband. Det man säger om 5G är att det är en standard för 10 Gbit/s. Så hastigheten kommer du inte märka av någon enorm skillnad på i början.

Det som brett får kallas 5G-generationen kommer alltså att använda sig av Carrier Aggregation för att uppnå högre hastigheter redan med 4G-tekniken, och när nästa generations radioteknik anländer kommer även den att använda sig av sammanslagna frekvensband för högre kapacitet.

De högre hastigheterna bygger inte bara på kapaciteten i operatörernas nät, vi kommer även komma att utnyttja de trådlösa nätverken vi redan har i våra hem. LTE-standarden har redan idag möjligheten att användas över trådlösa Wifi-nätverk och får då potentiella gigabithastigheter när mer bit-effektiva LTE-Advanced och 5G-tekniker används över breda frekvensband som 2,4 och 5 GHz.

Fokuserade radiosignaler förbättrar

Ytterligare en teknik som används redan idag och kommer att användas i större utsträckning under kommande år är något som kallas beamforming), eller strålformning, en teknik där radiosignaler riktas mot sitt tilltänkta mål istället för att strålas ut i alla tänkbara riktningar.

Ericsson demonstrerar hur beamforming kan användas tillsammans med 5G-teknik för att ge bandbredd på 16 Gbit/s per individuell mobil mottagare.

Gösta Lemne från Ericsson förklarar att när radiosignaler skickas ut i alla riktningar stör signalerna ut varandra, vilket leder till att du kan få lägre hastigheter och lång responstid, även när du befinner dig i tätort med högpresterande nätverksinfrastruktur.

Vi har något som kallas Lean Carrier och Ultra Lean Carrier. Detta sänker störningarna mellan celler. Störningarna (interferens) är det som dödar täckning. Det är faktiskt inte signalstyrkan som är problemet oftast utan störningarna.

Strålformning är en teknik som reducerar onödiga referenssignaler över nätverket och minskar antalet tappade anslutningar, en teknik som Ericsson jobbat på för 5G-generationen men som även kan ge fördelar med dagens LTE-teknik. Tekniken har redan använts i testscenarion på fotbollsarenor där den trådlösa prestandan tidigare varit ytterst begränsad. En kombination av riktade radiosignaler och en smartare nätverksintelligens ska enligt Gösta Lemne kunna spela stor roll för offentliga nätverk framöver.

Det kräver inte en stor och komplex utrustning, allt som behövs är en bättre algoritm. Jag vågar påstå att algoritmutvecklingen har haft större betydelse för kostnadssänkningarna än Moores lag.