Verizon visar att 5g på millimeterband fungerar

2019-03-07 06:00  
Verizon startade sina första kommersiella 5g-nät i oktober ifjol. Foto: Verizon

Hushåll i fyra amerikanska städer har redan tillgång till Verizons blixtsnabba 5g-nätverk. ”En omvälvande upplevelse”, konstaterar vd Hans Vestberg.

Det går snabbt nu, för både operatören Verizon och företagets kunder. Bolaget, under ledning av Ericssons före detta vd, Hans Vestberg, har sedan 1 oktober ifjol kommersiella 5g-nätverk i fyra amerikanska städer. Och utöver att det kan klassas som en överraskande tidig utrullning, så var det också uppseendeväckande av ett annat skäl: Verizon gick direkt på millimeterbanden.

– Det är ett jätteintressant band för 5g, säger Petter Öhrn, pressansvarig på Post- och telestyrelsen, PTS.

Mobilnätstandarden 5g har många egenskaper som skiljer den från sina äldre syskon. En av de egenskaperna är att den kan befinna sig på vitt skilda delar av radiofrekvensernas spektrum, för enkelhetens skull indelat i tre kategorier. Telekomindustrin brukar för 5g tala om lågbanden under 1 gigahertz, mellanbanden under 6 gigahertz och millimeterbanden som för svensk del i ett första skede väntas bli 26,5-27,5 gigahertz, men som i exempelvis i USA sträcker sig uppemot 40 gigahertz.

Läs mer: ”Vi får en långsammare digitalisering i Sverige”

Skillnaderna mellan dem är fundamentala. På lågbanden är yttäckningen stor, men 5g-upplevelsen på den frekvensen för en vanlig mobilanvändare kommer inte skilja sig nämnvärt från dagens utbud. Bandet kan däremot komma att spela en roll för massiva internet of things-applikationer.

– Det är ett täckningsspann. Alltså, det är ju en del av EU:s 5g-standard, men det är inte där de stora 5g-applikationerna kommer att ligga, säger Kenneth Fredriksen, Sverige-chef för Huawei.

4g framstår som antikt

På mellanbanden – som Sverige och Europa valt att fokusera på under 5g-utrullningens initiala fas – anses det råda en god balans mellan täckning, kapacitet och hög hastighet.

Men det är på de riktigt höga frekvenserna, där vågorna mäts i millimeter, som den nya mobilstandarden får det mest moderna 4g-nätverk att framstå som något antikt. Utöver att operatörer behöver mer spektrum för att kunna hantera den explosiva datatrafikökningen i sina nätverk, medger millimeterbanden bandbredder på 400 megahertz eller mer. Då blir det möjligt med svarstider på mindre än en 1 millisekund och datatakter som räknas i gigabits per sekund.

Nackdelen är att millimetervågor har sämre räckvidd, har svårt att penetrera exempelvis byggnader och kan till och med störas ut av lövverk, regn och fukt. Ändå valde alltså Verizon, som har gott om spektrumlicenser på millimeterbanden, att satsa på de högre frekvenserna redan från start. Det rör sig om en så kallad fixed wireless access-tjänst, fast trådlös tillgång, för hushåll i Los Angeles, Sacramento, Houston och Indianapolis.

– Det var inte länge sedan bara tanken på att ha ett 5g-nätverk igång före nästa årtionde framstod som befängd, men vi har fått industrin att nå det målet snabbare...det är riktig 5g vi har på fyra kommersiella marknader. Och det är en omvälvande upplevelse, med hastigheter som går från hundratals megabit till gigabits, kortare svarstider och som har kapacitet för miljontals uppkopplingar per kvadratkilometer, sa Hans Vestberg under en finansiell presentation tidigare i år.

Läs mer: Ericssons spektrumdelning ska göra 5g-utrullningen enklare

Millimeterbandens kritiker har i många år tivlat på att industrins många löften om vad 5g kan klara på de högre frekvenserna någonsin skulle kunna bli något annat än en utopi. Det tekniska utmaningarna, sades det, var alldeles för besvärliga. Verizon tycks ha motbevisat dem, även om fast trådlös tillgång inte är samma sak som mobiltelefoner i rörelse. ”Under våra tester”, skriver Verizon på egna webbplatsen, ”har vi inte fått några indikationer på att väder haft någon påverkan på vår 5g-service och det inkluderar regn och blåst.”

Inte för att millimeterbanden saknar begränsningar. En uppseendeväckande konsekvens är att boende i samma kvarter i de städer som Verizon kopplat upp med 5g inte nödvändigtvis har samma förutsättningar som sina grannar. Vilken sida av kvarteret man bor på kan avgöra huruvida man har tillgång till Verizons 5g-tjänst, eftersom det kan krävas fri sikt mellan basstationen och hushållet. Allt eftersom kommer operatörerna bygga fler och mindre basstationer i tätbebyggda områden, men för tillfället har de fullt upp med att uppgradera sina befintliga anläggningar.

”Inför beaforming med 5g”

Likafullt kunde Signals Research Group, ett bolag som utför oberoende fälttester, på plats i Houston konstatera att Verizons nätverk levererade de mellan 300 megabit per sekund till 1 gigabit per sekund som kunderna fått löfte om. Men mest imponerade var Signals Research Group av signalstyrkan.

– Vi kan sitta bakom ett hus och ha ett helt kvarter med träd framför oss och ingen sikt till basstationen och ändå får vi hundratals och åter hundratals megabyte i nedlänk och bara marginellt lägre i upplänk, berättade bolagets vd, Mike Thelander, för sajten RCR Wireless News.

För att överhuvudtaget kunna nyttja 5g-nätens nya spektrum krävs två närbesläktade tekniker: strålföljning, oftare benämnt som beamforming, och massive mimo, som kan översättas till massiv multiantennteknik. Mimo står för ”multiple input, multiple output”. De två metoderna kommer att användas flitigt på både mellan- och millimeterbanden.

– Vi inför beamforming med 5g. Man koncentrerar energin i tunna strålar och skickar den bara till mobilen som ska ha den. Ju fler antenner man har, desto smalare strålar kan man göra. Sedan kan man lägga flera strålar på varandra till samma mobil och det är det som kallas mimo. I dagsläget har man en antenn för många frekvensband, i framtiden kommer det kanske att vara tusen antenner, säger Joakim Sorelius, chef för Ericssons nätutvecklingsdivision.

Storleken på antennen står nämligen i direkt relation till den som frekvens som används. Ju kortare våglängd, desto mindre antenn.

– Och om man har tillräckligt många antenner kan man tänka sig att i stället för att skicka alla strålar till en mobil så kan man dela upp dem, och skicka strålar till flera mobiler samtidigt. Det är fleranvändar-mimo, att man skickar en stråle till varje aktiv mobil. Man kan ha flera aktiva mobiler per frekvens och per tidsenhet, säger Joakim Sorelius.

David Hammarwall, Ericssons 5g-chef, konstaterar att beamforming och massive mimo ger millimetervågorna den assistans som krävs för att nå hela vägen fram.

– Man kan bilda väldigt starka strålar som gör att man får en mycket högre signalstyrka och att man filtrerar bort all störning runtomkring. Och i väldigt stor utsträckning kan man kompensera för skillnaden i täckning.

Verizons tidiga utrullning, som har skett med hjälp av Ericsson, verkar ge stöd för det påståendet. Och nu väntar nästa steg för den amerikanska operatören. Förutom att deras fixed wireless access-tjänst ska utökas till fler städer så kommer bolaget också att lansera kommersiella, mobila, 5g-nät under 2019.

Peter Ottsjö

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt