Door: Acal BFi Nederland 5G is er, maar wanneer kunnen we echt los?
Acal BFi en Sierra Wireless bekeken als IoT-professionals de actuele mogelijkheden van 5G communicatie. We ondersteunen een groeiend aantal projecten en adviseren onze klanten bij de keuzemogelijkheden.
| 4G LTE | 5G | |
| Piek data rate | 1 Gbps | 10 Gbps |
| Signaal vertraging | 10 ms | <1 ms |
| Verbindings dichtheid | 1.000 / km2 | 1.000.000 / km2 |
| Frequentie band | 2 tot 8 GHz | 3 tot 300 GHz |
| Batterij verbruik | Hoog | 10% meer efficient |
De verwachtingen van 5G zijn hoog; het biedt hogere snelheid, meer gelijktijdige gebruikers en minder signaalvertraging. 5G gaat productiviteit verhogen, nieuwe industrieën stimuleren en zal een platform zijn voor nieuwe uitvindingen. Na verloop van tijd creëert 5G prestaties nieuwe toepassingsmogelijkheden als HD streaming, robotica, augmented reality, virtual reality en realtime communicatie voor autonome voertuigen.
5G LPWA en 5G Nieuwe Radio (NR)
5G zijn eigenlijk drie verschillende, gerelateerde technologieën: 5G LPWA, 5G Nieuwe Radio Sub-6 en 5G Nieuwe Radio mmWave. Wat zijn de verschillen en wat is er nieuw? Wat roept nog vragen op bij de stap naar 5G? Bepaalde functies werken in een nieuw, onbekend deel van het draadloze spectrum. Delen van de 5G infrastructuur staan nog in de kinderschoenen en technologie en onderdelen zijn nog in ontwikkeling. Sierra Wireless helpt ons in deze nieuwe wereld. We bieden zowel gebruiksklare units aan als modules voor eigen ontwikkeling.
5G LPWA: Slechts een software upgrade
Hoofdzakelijk bedoeld voor bewakingstoepassingen met sensoren en lage bandbreedte. 5G Low-Power Wide-Area (LPWA) is een uitbreiding en evolutie van de LPWA technologie die wordt gebruikt in 4G, namelijk LTE-M en NB-IoT.
De Nieuwe Radio (NR)
In tegenstelling tot 5G LPWA zijn Sub-6 en mmWave gebaseerd op de Nieuwe Radio die vanuit hardware perspectief afwijkend is ten opzichte van 4G LTE. De nieuwe radio vereist een nieuwe infrastructuur is daarom niet compatibel met 3G- en 4G-technologieën. De twee soorten nieuwe radio’s dekken ieder verschillende frequenties.
5G Nieuwe Radio SUB-6: Hogere prestaties in een bekend formaat
Wie ervaring heeft met de ontwikkeling van een 4G LTE-product zal snel zien dat de 5G Sub-6 veel op 4G LTE lijkt. Sub-6 kan een paar specifieke banden toevoegen, maar de gebruikte frequenties en het antenneontwerp vertoont grote overlap met 4G LTE waardoor het vrij eenvoudig is om van 4G LTE naar Sub-6 te migreren. Tegelijkertijd zijn ook de certificeringen voor 5G Nieuwe Radio Sub-6 vrijwel hetzelfde als die voor 4G LTE. Sub-6 werkt in het spectrum tussen 400 MHz en 6 GHz.
5G Nieuwe Radio mmWave: Een nieuwe wereld boven 24GHz
Het deel van 5G dat heel nieuw gaat aanvoelen is alles wat er tussen de 24 GHz en 52 GHz zit. Dit mmWave spectrum is waar de meest indrukwekkende prestatieverbeteringen van 5G zichtbaar zullen zijn. Op korte termijn zal voornamelijk de communicatie en IT apparatuur profiteren. Op langere termijn, als de infrastructuur gegroeid is, komen er meer toepassingen en innovaties in nieuwe richtingen. Nieuwe communicatie zoals in smart city toepassingen en HD video streaming zullen veel baat hebben van de significante prestatieverbeteringen. Met name de zeer hoge datasnelheden en unieke antenne-eisen van mmWave zullen wel een uitdaging zijn in het ontwerp van de ontwikkelaars. Onze ondersteuning helpt om op deze vereisten te kunnen anticiperen en vertragingen en extra kosten tijdens ontwikkeling te voorkomen. Maar een gebruiksklare unit is soms ook een prima start.
Wat te verwachten met 5G Nieuwe Radio mmWave
De fysieke verschillen van het mmWave-spectrum boven 24 GHz veroorzaken enkele uitdagingen. Dit is wat het betekent voor ontwerpers:
Hogere warmteontwikkeling - Met Sierra Wireless hebben we gedetailleerd thermische modellen beschikbaar om ingenieurs te helpen en tijd en moeite te besparen, vooraf aan het hardware ontwerp.- Meer vermogen - Acal BFi heeft een gespecialiseerd team om hiervoor passende voedingen te specificeren.
- Speciale antenne behandeling - De straalvormende technologie die wordt gebruikt door 5G NR mmWave antennes kunnen worden beïnvloed door andere elektronica in het systeem. Hierdoor moet er een kalibratie proces plaatsvinden, zowel tijdens het ontwerp als tijdens fabricage, om antenne-overdracht te optimaliseren. Met Sierra Wireless en het Acal BFi competence center bieden we technische hulp bij dit proces.
- PCI Express – Vanwege de hoge snelheden zal bijvoorbeeld PCI Express moeten worden toegepast in plaats van het bekende USB3.
- Nieuwe certificeringsprocessen - Sierra Wireless helpt bij het karakteriseren van het systeem en tegelijkertijd het ontwerp door de carrier-specifieke certificering en de strenge regelgeving te leiden.
Acal BFi levert een breed assortiment oplossingen voor zowel short range als long range communicatie. Met 5G breiden we uit en bieden we onze bestaande klanten een groeipad vanuit 4G, LPWA, LTE, NB-IoT en LoRa voor een lange termijn. We ondersteunen nieuwe projecten gedurende het hele ontwikkeltraject of bij het toepassen van een ‘stekkerklare’ unit, van waaruit in de toekomst een eigen ontwikkeling mogelijk is.
John Boudewijns
Business Development Manager
Acal BFi Nederland bv
Luchthavenweg 53
Eindhoven
