Wat is 5G?

Wat is 5G?

5G is de vijfde generatie draadloze netwerktechnologie. 5G is na 4G de nieuwste wereldwijde draadloze netwerkstandaard die is ontworpen voor een snellere dataoverdracht, minder latentie en meer gebruikers, apparaten en diensten, terwijl het tegelijkertijd de efficiëntie van het netwerk verbetert.

Het ondersteunt drie ruime toepassingscategorieën.

  • Enhanced Mobile Broadband (eMBB) — Hoge bandbreedtediensten voor draadloze connectiviteit.
  • Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC) — Ultrabetrouwbare en lage latentiecommunicatie voor essentiële vereisten.
  • Massive Machine Type Communication (mMTC) — Betrouwbare communicatie voor miljarden sensor- en controleapparaten.

Downlink-piekdatasnelheden voor 5G kunnen oplopen tot 20 Gbps, wat 20 keer sneller is dan de 4G LTE-pieksnelheid van 1 Gbps. Van 5G wordt verwacht dat het 10 tot 100 keer snellere datasnelheden van gebruikerservaringen levert, 10 tot 100 keer zoveel verbonden apparaten ondersteunt dan 4G en dat het superlage latentie biedt van 1 miliseconde (ms).

Het 5G-tijdperk zal verder gaan dan verbeterde netwerkprestaties en -snelheden. Gebruikers krijgen innovatieve en verbeterde verbindingservaringen. 5G kan de prestaties van bedrijfsapplicaties verbeteren, terwijl het nieuwe gebruikerservaringen en diensten mogelijk maakt in gebieden als augmented reality, virtual reality en gemengde reality (AR. VR en MR), beeldvergaderen, industriële automatisering, zelfsturende auto's en verbonden medische apparaten.

Welke problemen lost 5G op?

Serviceproviders zullen 5G gebruiken om het alsmaar groeiende dataverkeer te verwerken door de kosten per bit significant te verlagen. 5G maakt het voor serviceproviders tevens mogelijk om een afname van de gemiddelde omzet per gebruiker (ARPU) te voorkomen door nieuwe 5G-diensten te bieden voor consumenten, overheden en ondernemingen.

5G-tijdperk maakt nieuwe applicaties mogelijk

Ondernemingen zullen waarschijnlijk het meeste baat hebben bij de voordelen van 5G-technologieën en profiteren van verbeterde productiviteit, flexibiliteit en schaalbaarheid van hun diensten. De grootste verandering wordt bijvoorbeeld verwacht binnen de industriële automatisering, waarbij fabrieken worden geholpen door draadloos bestuurbare robots. In dit soort omgevingen zullen zelfs de kleinste onderdelen draadloos gevolgd, verwerkt en beheerd worden langs de productielijn.

De gezondheidszorg is een andere belangrijke focussector voor 5G-gebruiksscenario's. Operaties op afstand of verbonden ambulances kunnen levens redden in gebieden waar artsen onmogelijk kunnen komen. Retailers zullen met 5G-gestuurde capaciteiten nieuwe ervaringen gaan aanbieden (bijvoorbeeld AR, VR en MR) bij het uitproberen, stylen en kopen van producten in fysieke winkels of daarbuiten.

Vanuit consumentenperspectief is gamen in de cloud een opkomende applicatie waarbij zware spelcomputers niet meer nodig zijn en spellen direct vanaf het 5G-netwerk worden aangeboden. AR- en VR-verkeer vormt nu ongeveer 20% van het verkeer in sommige vroege 5G-implementaties. Het gebruik van Fixed Wireless Access (FWA) om residentiële 5G-bandbreedtediensten te bieden trekt ook steeds meer aan.

Wat betreft overheden, kunnen slimme steden, nutsbedrijven en openbare veiligheidsorganisaties aanzienlijk profiteren van 5G-capaciteiten. Verbonden auto's en gemotoriseerde oplossingen kunnen bijdragen aan meer veiligheid op de weg en mensenlevens redden.

Hoe werkt 5G?

5G heeft nieuwe technologiecomponenten nodig om aan de nieuwe capaciteit- en latentie-eisen te voldoen:

  • Nieuw spectrum: om hoge datafrequenties te bereiken, moet 5G in staat zijn om nieuwe spectrumbanden te gebruiken boven de 6 GHz, centimetergolven (6 tot 30 GHz) en millimetergolven (> 30 GHz). 5G wordt ook gebruikt voor spectrumbanden onder de 6 GHz. De lagere bandbreedtes zorgen voor de dekking en de hogere bandbreedtes bieden capaciteit.
  • Massive MIMO:Multiple-Input and Multiple-Output (MIMO) is een methode voor het vermenigvuldigen van de capaciteit van een radiolink met behulp van meerdere transmissie- en ontvangantennes. In principe is Massive MIMO een MIMO-systeem met heel veel antennes (bijvoorbeeld 8, 16, 64, 128 enzovoort). Massive MIMO verhoogt het spectrumrendement en netwerkbereik.
  • 5G New Radio (5G NR): nieuwe 5G-technologie voor radiotoegang is 5G NR, ontwikkeld door 3GPP voor het 5G-mobiele netwerk. 5G NR is gebaseerd op ultraslanke ontwerpprincipes, wat signalering en energieverbruik vermindert. 5G NR is ook ontworpen met een flexibele framestructuur om diverse 5G-diensten efficiënt te multiplexen, en biedt voorwaartse compatibiliteit voor toekomstige 5G-diensten.
  • Open RAN: Open RAN staat voor open radiotoegangsnetwerk. Meer bepaald is Open RAN een voortdurende verschuiving in mobiele netwerkarchitecturen, die dienstverleners in staat stelt gebruik te maken van niet aan eigendomsrechten gebonden subcomponenten van diverse verkopers. Specifieke eigen componenten zoals Baseband Units (BBU) en Remote Radio Head (RRH) zijn nu opgesplitst in centralised units (CU), distributed units (DU) en radio units (RU). Met Open RAN kunnen de nieuwe gedesaggregeerde functies ook worden gevirtualiseerd of gecontaineriseerd. De O-RAN Alliance gaat nog een stap verder door ervoor te zorgen dat de interfaces tussen deze componenten open en interoperabel zijn.
  • 5G Core Network (5 GC): zoals gestandaardiseerd door 3GPP, wordt 5GC ontworpen als een service-based architectuur (SBA). Alle kernfuncties van een netwerk zijn geïmplementeerd op basis van cloudprincipes, waaronder de scheiding tussen gebruiker- en controlelagen, staatloze netwerkfuncties, open interfaces en API's. De kernfuncties van een netwerk kunnen eenvoudig worden geïmplementeerd, bijgewerkt en afgestemd voor het lanceren van nieuwe diensten tegen een lagere prijs.
  • 5G-transport: met de 5G-gebruiksgevallen zoals eMBB, URLLC, heeft mMTC een transportnetwerk nodig dat niet alleen een enorme verkeerstoename aankan, maar ook de grote verscheidenheid aan netwerkkenmerken voor elk specifiek gebruik kan ondersteunen. Het moet voldoen aan de behoeftes van een groeiend aantal apparaten, diensten en nieuwe zakenmodellen. Om met een enorme capaciteit te kunnen omgaan, moeten transportnetwerken 25G, N x 25G in de toegangs-/preaggregatielaag, 100G, N x 100G in de aggregatielaag en tot 400G in de core van de serviceprovider kunnen ondersteunen. Daarnaast moet het transportnetwerk voldoen aan strenge tijdeisen om een latentie van minder dan 10 ms te halen.
  • Network slicing: met behulp van network slicing (segmentatie van het netwerk) is het mogelijk om meerdere onafhankelijke end-to-end logische netwerken te ondersteunen op een gedeelde fysieke infrastructuur. Elke slice kan een specifieke kwaliteit van diensten (QoS) leveren voor een dienst of applicatie. Een network slice kan meerdere delen van het netwerk omvatten (toegangsnetwerk, corenetwerk en transportnetwerk).
  • Edge computing: Met edge computing kunnen computer-, opslag- en netwerkbronnen dichter bij abonnees en eindgebruikers worden gebracht. Omdat het dichterbij komt, scheelt het responstijd en bandbreedte. Edge computing, dat ook wel bekend staat als edge-cloud, kan worden ingezet op locatie bij een klant, bijvoorbeeld op bedrijfs- en fabrieksvloeren, en beheerd of gehost worden door een serviceprovider.
  • Telco cloud: een open platform dat serviceproviders helpt bij het voorkomen van lock-ins van verkopers en ze de mogelijkheid geeft om te profiteren van een breed ecosysteem van cloudeigenschappen die infrastructuur, besturing en servicesnelheid verbeteren. Telco cloud zorgt voor flexibele service en snelle service-innovatie, waardoor serviceproviders nieuwe applicaties en diensten kunnen toepassen die hun zakenmodellen nieuw leven zullen inblazen.
  • Beveiliging: 5G, IoT, network slicing en edge computing brengen nieuwe aanvalsvlakken met zich mee. De bedreigingen kunnen overal vandaan komen. Het zijn er meer, ze komen vaker voor en ze zijn verfijnder. Als de huidige beveiligingsaanpak niet wordt verbeterd, zal de beveiliging van 5G een bottleneck kunnen vormen voor prestaties. Zelfstandige systemen en een handmatige reacties zijn niet meer toereikend. Wat nodig is, is een verbonden aanpak die het volledige netwerk en het externe ecosysteem kan overzien om voor een volledig bewustzijn van alle dreigingen en waardoor constant het beveiligingsbeleid over het hele netwerk dynamisch wordt aanpast en versterkt.
  • Management and orchestration (MANO): 5G kan het aantal verbonden apparaten van eindgebruikers, knooppunten en diensten op een netwerk aanzienlijk verhogen. Het is onmogelijk om het netwerkbeheer handmatig uit te voeren op de benodigde schaal en vereiste kwaliteit. De enige praktische manier om met de schaal en complexiteit van toekomstige cloud- en 5G-netwerken om te gaan, is door de besturing te automatiseren middels complete ondersteuning voor Open API's in omgevingen met meerdere klanten en clouds, waarbij continu kennis wordt verkregen door middel van AI en ML.


Baanbrekende 5G-netwerktechnologie

5G maakt onderdeel uit van een grotere revolutie die ook cloud- en automatiseringstechnologieën omarmt om een krachtiger en duurzamer platform voor serviceproviders te creëren. Juniper Networks gelooft dat er meer nodig is dan alleen 5G om de bedrijfstransformatie van serviceproviders te bereiken. Serviceproviders moeten overwegen om cloud, 5G en automatisering gezamenlijk in te zetten om de potentie van deze technologieën volledig te benutten. Deze technologieën bouwen op elkaar en, in sommige gevallen, hebben ze elkaar nodig om te kunnen werken.

Zo kunnen bijvoorbeeld veel voordelen van 5G niet geoptimaliseerd worden zonder de infrastructuur in de cloud te plaatsen, of het nu gaat om telco cloud en NFVI, gedistribueerde edge-cloud, of functies die zijn gevirtualiseerd, gecontainiseerd (VNF/CNF's) of uitgesplitst. Hoewel 5G en cloud het samen mogelijk maken om gigantische sprongen te maken wat betreft schaal, prestatie en flexibiliteit, zorgen ze op hetzelfde moment voor complexere processen die alleen vereenvoudigd en beheerd kunnen worden met behulp van netwerkautomatisering.

5G en cloud beloven nieuwe ervaringen voor consumenten en ondernemingen. Om te kunnen gedijen in het huidige landschap van 5G/multiclouddiensten, hebben serviceproviders een strategie nodig die de werking van het netwerk vereenvoudigt en gedifferentieerde klantervaringen oplevert. Bij Juniper noemen we dit Experience-First Networking.

Onze benadering van Experience-First Networking voor service providers richt zich op drie belangrijke oplossingsgebieden:

Elk van deze oplossingsgebieden wordt ondersteund door onze ervaringsgerichte aanjagers:

Veelgestelde vragen over 5G

Wat is het verschil tussen 4G and 5G?

5G is ontworpen om piekdownlinksnelheden van 20 Gbps te leveren, wat 20 keer sneller is dan de 1Gbps-pieksnelheid van 4G LTE. Ook wordt verwacht dat 5G een toename van 10 tot 100 keer van de door de gebruiker ervaren datasnelheden zal opleveren, 10 tot 100 keer het aantal verbonden apparaten zal ondersteunen dat 4G ondersteunt, en over een hele lage latentie in de orde van grootte van 1 milliseconde (ms) zal beschikken. 5G maakt nieuwe innovatieve gebruikerservaringen en -diensten mogelijk op gebieden zoals augmented reality (AR), virtual reality (VR) en mixed reality (MR) voor applicaties, industriële automatisering, zelfrijdende auto's en aangesloten medische apparatuur.

Waarom hebben serviceproviders 5G nodig?

Serviceproviders zullen 5G nodig hebben om het alsmaar groeiende dataverkeer te verwerken door de kosten per bit significant te verlagen. 5G biedt serviceproviders ook een kans om een afname van de gemiddelde omzet per gebruiker (ARPU) te voorkomen door nieuwe 5G-diensten te bieden voor consumenten, overheden en ondernemingen.

Welke aanvullende technologieën zijn nodig om 5G mogelijk te maken?

De volgende technologieën helpen bij het voldoen aan de nieuwe capaciteits- en latentie-eisen van 5G:

5G-transport: 5G-use cases vereisen een transportnetwerk dat niet alleen een enorme toename van het verkeer aankan, maar ook de grote verscheidenheid aan netwerkkenmerken voor elke specifieke use case.

Geautomatiseerde operaties: 5G zorgt voor een aanzienlijke toename van het aantal aangesloten apparaten van eindgebruikers, nodes en diensten binnen het netwerk. De enige praktische manier om de schaal en complexiteit van toekomstige cloud- en 5G-netwerken te beheren, is het automatiseren van activiteiten, door continue kennis op te bouwen via mogelijkheden voor kunstmatige intelligentie (AI) en machinaal leren (ML).

Network slicing: Door middel van network slicing kunnen meerdere onafhankelijke end-to-end logische netwerken worden uitgevoerd op een gedeelde fysieke infrastructuur, waarbij elke slice in staat is om quality of service (QoS) te leveren voor een individuele dienst of applicatie.

Telco cloud: Een open telco-cloudplatform helpt serviceproviders vendor lock-in te vermijden en stelt hen in staat te profiteren van een breed ecosysteem van cloud-native functies om nieuwe 5G-applicaties en -diensten te leveren.

Beveiliging: 5G, IoT, network slicing en edge computing brengen nieuwe aanvalsvlakken met zich mee. Een benadering op basis van connected security is volledig op bedreigingen gericht, biedt een uitgebreide kijk op het netwerk en het externe ecosysteem ervan en zorgt voor een dynamische aanpassing en handhaving van het beveiligingsbeleid op consistente wijze in het hele netwerk.

Welke technologie, oplossingen en producten van 5G biedt Juniper?

Juniper levert de belangrijkste bouwstenen om serviceproviders te helpen hun bedrijf te transformeren met 5G, door een combinatie van ons eigen robuuste portfolio en het aanbod van strategische partners: