menu close Teknologiens Mediehus
person Konto arrow_drop_down
Hver dag kobles der nye danske smartphones på de danske 5G-net, som mindre end et år efter den første mobilmast blev aktiveret står for flere procent af den samlede danske mobiltrafik.
Når en ny 5G-telefon pakkes ud og tages i brug, vil mange som det første teste hastigheden på forbindelsen og så dele resultaterne på sociale medier. Nogle er skuffede over resultatet, mens andre jubler over den nye hurtige mobilforbindelse.
Men at måle båndbredde, hastighed og kapacitet på et 5G-netværk er langt fra en simpel opgave. Teleanalytiker Torben Rune hjælper os med at forstå hvilke faktorer og forhold der spiller ind på en 5G-måling.
Vi starter med det teoretiske topfart på en ny 5G-telefon med den nyeste radioteknologi, kaldet 5G new radio(NR). Den kan udnytte et radiospektrum på 100 MHz, hvilket er fem gange mere end de mest udbredte 4G-telefoner i dag.
»Under optimale betingelser kan 5G-radioen udnytte radiospektrets bredde 23 gange, hvilket betyder at 100 MHz giver en hastighed på 2,3 Gbit/s,« siger Torben Rune, teleanalytiker og stifter af rådgivningsvirksomheden Teleanalyse.
Så højt vil de færreste nok nogensinde komme op på. For danske teleselskabers adgang til radiospektrum, afstanden mellem mobilmast og telefonens antenner, producentens hensyn til strømforbrug, kapaciteten i resten af netværket og måleservere, har alt sammen betydning for de faktisk målte hastigheder.
De radiofrekvenser som teleselskaberne bruger til 5G er inddelt i forskellige frekvensbånd som teleselskaberne køber tilladelse til at bruge. I dag er 700 MHz, 3,5 GHz og 26 GHz udpeget som de primære 5G-frekvensbånd, men andre frekvensbånd forventes også at blive taget i brug, fx 2300 MHz.
Jo højere oppe i frekvensbåndet der sendes, jo mere båndbredde er der adgang til. Omvendt bliver rækkevidden kortere. Derfor var de første 5G-hastighedstest foretaget i Danmark uden for de store byer forholdsvist lave, da landsdækkende 5G-forbindelser i Danmark startede på 700 MHz i efteråret 2020.
I Danmark har de tre operatører af mobilnetværk, TDC NET, Telia/Telenor og 3 tilsammen betalt flere milliarder kroner for at sikre sig adgang til de eftertragtede 5G-frekvenser i 700 MHz, 3,5 GHz og 26 GHz.
Hvis din 5G-forbindelse ikke sender over et frekvensområde på mindst 100 MHz, så kan det påvirke hastigheden.
Men selvom 5G-tilladelserne kommer i kanaler med meget mere spektrum, så er det ikke nødvendigvis ensbetydende med at du kan sende dobbelt så meget data fra din telefon. Der kan nemlig være forskel på om du har behov for at modtage eller sende meget data.
I 4G-netværk fordeles trafikken i up- og downlink på forskellige frekvenser, også kendt som frekvens-divisions-multiplexing(FDM). Med 5G ændres det til tid, også kendt som tids-divisions-multiplexing(TDM).
En telefon bruger altså samme frekvenser og adskiller modtagelse og afsendelse af data med tid og ikke frekvenser. Fordelen ved TDM er øget fleksibilitet og bedre udnyttelse af det knappe frekvensressourcer, fordi du løbende kan regulere om spektrum skal anvendes til downlink eller uplink.
Den fordeling er som udgangspunkt op til det enkelte teleselskab, og det kan have betydning for kapacitet og hastighed på din telefon, alt efter hvordan du anvender telefonen. Traditionelt foregår størstedelen af mobildata som download, og da forventningerne til 5G hos kunderne er meget høje, eksempelvis til streaming i 4K, så fordeler selskaberne typisk trafikken i forholdet 1:20, altså 20 gange så høj båndbredde i retning ned mod telefonen.
På et 40 MHz spektrum giver det hvad det svarer til omkring 900 MBit/s downlink, og 45 MBit/s den modsatte vej. De fleste video-applikationer anbefaler at ratioen mellem download og upload er 1:2. Det er dog de færreste videotjenester der kræver mere end 10 Mbit/s til download.
Netop fordelingen mellem up- og downlink giver udfordringer for de virksomheder der gerne vil eksperimentere med 5G som trådløs netværksteknologi til styring af maskiner, hvor behovet for uplink er markant større. Den udfordring er TV2 løbet ind i da de i foråret ville teste 5G til livesending af tv.
Den nye radio i 5G kan udnytte radiobølgerne lidt mere effektivt end f.eks. 4G, men afstanden - og dermed støjen - har betydning for, hvilken båndbredde man reelt får.
Det skyldes den nye antenneteknologi Multiple-Input-Multiple-Output(MIMO), hvor en telefon udstyres med flere antenner, som den kan bruge samtidig. Teknologien kendes fra en del af de nyere 4G telefoner, LTE Advanced, men er standard i 5G. Faktisk kan 5G telefoner koble sig på flere radioteknologier samtidig, og være på både 4G og 5G samtidig. De næste år benytter teleselskaberne den mulighed til at kombinere 5G-signaler med 4G-signaler for at etablere den bedste forbindelse i områder, hvor 5G-dækningen eksempelvis er begrænset.
Den problemstilling har vi tidligere omtalt her på Ingeniøren. For hvad gør man når en 5G-måling reelt foregår over 4G-nettet.
Når en 5G telefon benytter flere radioer samtidig bliver den samlede båndbredde naturligvis større, og det kommer vi som forbrugere til at nyde godt af. Men det gør målinger mere komplekse.
»Hvis en telefon pludselig er koblet på 4G midt i en hastighedstest af 5G, så bliver målingen svær at sammenligne med andre målinger,« siger Torben Rune.
Skal du ud og købe en ny 5G-telefon, så anbefaler Torben Rune, at du undersøger om telefonen kan køre i såkaldt stand alone-mode(SA) eller kan opgraderes til det. Hvis ikke, risikerer du at få problemer om få år.
Når du pludselig har adgang til høj båndbredde, så stiger kravene til telefonens hardware, eksempelvis batteri og processorer. Der skal forbruges mere strøm, der skal fjernes mere varme fra processorer og lignende. Derfor skruer flere producenter reelt ned for telefonens ydeevne for at spare på strømmen. De forhold opgøres i det såkaldte UE-kategorier, som angiver hvor meget kapacitet telefonen har til henholdsvis up- og downlink.
»Desværre oplyser ikke alle fabrikanter hvilken UE-kategori deres produkter benytter, og for at gøre det endnu vanskeligere, så er det ikke alle kategorier, der kan kombineres,« siger Torben Rune.
Selv med en kraftig 5G-telefon og godt signal fra din telefon og ind til den nærmeste mobilmast kan der opstå flaskehalse. Data skal transporteres videre fra masten til den rigtige server eller en anden mobilmast. Den transport kaldes backhaul, som er det transmissionsnet der håndterer data fra den ankommer til en mobilmast og videre ud til den mobilmast, som så skal levere data det sidste stykke ud til en anden telefon eller server. Det transmissionsnet består primært af fiberforbindelser.
»Hvis trafikken er tilpas stor, kan der opstå forsinkelser på den del af trafikken. Det har ikke været et problem med 4G, men når vi kommer op på hastigheden over en gigabit i sekundet med 5G, så kan selv små forsinkelser i backhaul få betydning. Det bliver dog først et problem når antallet af 5G-brugere vokser markant,« siger Torben Rune.
Samme udfordring har Ingeniøren beskrevet på de kablede bredbåndsløsninger. For selvom du køber et abonnement med gigabit-forbindelser, så er du ikke nødvendigvis garanteret de hurtige hastigheder, hvis der opstår trafikpropper eller forsinkelser videre ude i netværket.
Det er ikke kun telefonen og mobilnetværket der kan påvirke resultatet af en hastighedsmåling. Selve målemetoden spiller også ind. En af de mest anvendte og udbredte værktøjer til hastighedsmålinger er amerikanske Ooklas Speedtest, som i dag er blevet noget nær standard til hastighedsmålinger af både mobilnetværk og bredbånd.
Når du laver en hastighedsmåling via Ookla, foregår det som regel op mod en strategisk placeret server. Ofte kan man vælge mellem flere forskellige måleservere, og så længe vi måler 200-300 MB/s er der ikke så stor forskel - serverne har kapacitet nok.
»Men når flere brugere måler mellem 1 og 2 GBit/s, skal der ikke meget til før selv den hårdest opkoblede server får problemer med både netforbindelsen og med kapaciteten i serveren selv. Vælger man samtidig en server som står uheldigt i forhold til mobilnettets internetforbindelse, bliver målingen for alvor skæv,« siger Torben Rune.
Ookla, som er den mest udbredte speedtest-leverandør globalt har i dag 14,000 servere fordelt på 190 lande. Her anerkender man usikkerheden ved at forbinde med en enkelt server. Derfor har de i år åbnet for at en hastighedsmåling foregår på flere servere samtidig. Konkret forbindes telefonen med de fire nærmeste servere, der har de laveste svartider, som så måler download-hastigheden. Upload, latens, pakketab bliver dog kun målt op mod en enkelt server.
Når man så får et konkret måling, fx 900 Mbit/s, så skal den sammenlignes med hvad andre brugere oplever i samme område. Når man hopper fra en generation af teknologi til den næste, vil der typisk være store udsving i kvalitet og hastighed mellem brugerne. Det kan give problemer hvis man sammenligner gennemsnittet af en række målinger i et bestemt område, hvis en lille brugerskare har adgang til meget høje hastigheder, mens flertallet endnu ikke har adgang. På den måde kan få brugere skævvride gennemsnitshastigheden.
Det har fået Ookla til at bruge median-værdier som supplement til gennemsnitsmålinger
»Det er derfor vi er begyndt at rapportere median-downloadhastigheder i markeder hvor næste-generation services har givet dramatiske hastighedsstigninger til nogle brugere. I takt med at de teknologiske spredes, vil vi bruge median oftere,« skriver Ookla.
Samme udfordring gør sig også gældende med 4G-telefoner i dag, hvor de seneste udgaver, såkaldte LTE Avanced Pro, kan levere hastigheder der nærmer sig 5G, og som er markant højere end de fleste aktive 4G-telefoner.
Selv med introduktionen af median-værdien, skal man dog være varsom med at sammenligne 5G-hastigheder i dag, hvor mobilgenerationen fortsat er på et tidligt stadie.
»Det er supergodt at Ookla tager det skridt. Der kan være store forskelle på billige og dyre 5G-telefoner, som kan skævvride resultaterne markant. Generelt skal man være påpasselige med at sammenligne målinger når vi er oppe i meget høje båndbredder,« siger siger Torben Rune.
