5G

5G/NR (קיצור של: 5th Generation / New Radio) הוא תקן טכנולוגי מהדור החמישי לתקשורת סלולרית, שעיקרו רוחב פס גדול יותר, קצב נתונים גבוה יותר, זמני השהיה נמוכים יותר, ותמיכה בכמות גדולה יותר של מכשירים - בהשוואה לתקן 4G. פריסת הרשת החלה ברחבי העולם ב-2019.

בגלל רוחב הפס הגדול יותר, צפוי שהרשתות החדשות ישמשו כספקי שירותי אינטרנט כלליים ויתחרו עם ספקי התקשורת הקווית, כגון אינטרנט בכבלים ואינטרנט דרך רשת הטלפון. 5G צפוי גם לאפשר שימוש נרחב יותר בטכנולוגיות מתחום האינטרנט של הדברים (IoTׂׂׂ) כגון ערים חכמות, בתים חכמים, ורכבים אוטונומיים, שיוכלו לתקשר באופן רציף, וכן פיתוחים בתחום הבינה המלאכותית. המכשירים הסלולריים המתבססים על 4G לא יוכלו להשתמש ברשתות החדשות, ונדרשת חומרה התומכת ב-5G על מנת להתחבר לרשתות אלו.

טכנולוגיה
ממוזער|אנטנות 5G תוצרת אריקסון
כמו ברשתות סלולריות מדורות קודמים, רשתות 5G פועלות בשיטה התאית, שבה אזור השירות מחולק לשטחים קטנים המכונים תאים. המכשירים הסלולריים בשטח התא מתחברים לרשת האינטרנט והטלפון באמצעות גלי רדיו דרך אנטנה מקומית בתא.

המהירות המוגברת של רשתות סלולריות מדור 5 מושגת בחלקה באמצעות גלי רדיו בתדר גבוה יותר מאשר הרשתות הסלולריות הנוכחיות. עם זאת, גלי רדיו בתדרים גבוהים יותר הם בעלי טווח קצר יותר וחדירות מבנים פחותה מאלו המשמשים את תחנות הבסיס הסלולריות הנוכחיות. כדי להבטיח שירות בפס רחב, פועלות רשתות 5G בשלושה תחומי תדרים: נמוך, בינוני, וגבוה. רשת 5G מורכבת מתת-רשתות של עד שלושה סוגים של תאים, כאשר כל אחת מהן זקוקה לאנטנות שונות, וכל סוג נותן תמורה שונה לקצב הנתונים לעומת מרחק ואזור הכיסוי. מכשירים הפועלים בדור 5 יתחברו לרשת דרך האנטנה המהירה ביותר בטווח מיקומם.

 תחומי תדרים 
 התחום הנמוך - בדומה לדור 4 שלפניו, תחום התדרים הנמוך משתמש בטווח התדרים 900–600 מגהרץ, ומספק מהירויות הורדה של 250–50 מגה-ביט לשנייה (Mbps). תחנות בסיס בעלות ספקטרום תדרים נמוך יהיו בעלות טווח כיסוי דומה לתחנות הבסיס של דור ה-4G, ויכסו מספר רב של קילומטרים רבועים תוך הבטחת רמת שירות מינימלית באזורים המכוסים.
 התחום הבינוני - תחום זה עושה שימוש בגלי רדיו בטווח התדרים 1-6 גיגה-הרץ, ומאפשר מהירויות הורדה של 900–100 מגה-ביט לשנייה. כל תחנת בסיס מכסה מספר קילומטרים רבועים, אם כי בטווח כיסוי קטן יותר מתחום התדרים הנמוך. בדומה לתחום הנמוך, גם תחום זה חופף בחלקו את תחום תדרי הדור ה-4.
 התחום הגבוה - תחום זה עושה שימוש בתדרים בטווח 71–24 גיגה-הרץ. בתחום תדרים זה ניתן תאורטית להגיע למהירות הורדה של יותר מ-10 גיגה-ביט (Gbit/s) לשנייה, אך עקב מגבלות טווח וחדירות, המהירות בפועל תנוע בין 400Mbps ל-2Gbps. כאמור, גלים בתדרים אלה הם בעלי טווח מוגבל יותר (כמה מאות מטרים, לעומת קילומטרים בתחומי התדרים הנמוכים) והתדר הגבוה עצמו מפחית את יכולת החדירה שלהם, מה שאומר שהגלים עלולים להחסם על ידי אובייקטים כמו קירות, מכוניות, ועצים. גורמים אלו מצריכים פריסה של יותר תחנות בסיס באזור הכיסוי, דבר המייקר את עלות הקמת הרשת. בשל כך, התוכניות הן לפרוס תאים כאלה רק בסביבות עירוניות צפופות ובאזורים בהם מתאספים המוני אנשים, כגון אצטדיוני ספורט ומרכזי כנסים ותערוכות.

 ספקי ציוד 
נכון לשנת 2023, תשע חברות מוכרות מערכות 5G עבור ספקי רשתות תקשורת: Altiostar, Cisco Systems, Datang Telecom/Fiberhome, Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm, Samsung ו-ZTE.

Huawei היא יצרנית ציוד 5G המובילה ובעלת נתח השוק הגדול ביותר (כ-70% מתחנות בסיס 5G ברחבי העולם). הממשל האמריקאי אסר על ווואווי לספק ציוד 5G בארצות הברית ובעקבותיו הטילה איסור גם הממלכה המאוחדת. גם ממשלת ישראל שוקלת להטיל חרם על ווואווי בעקבות לחצי הממשל האמריקני.

פריסה
החברות נוקיה וסמסונג הציגו גרסאות ראשונות של הטכנולוגיה בשנת 2015. ב-2018 החלו חברות הסלולר בעולם בפריסת רשתות התקשורת החדשות, ומכשירי קצה כגון טלפונים חכמים התומכים ב-5G החלו לצאת לשוק בתחילת 2019. על אף שהחלה פריסה של הרשת, נכון לשנת 2020 דור 3 עדיין נמצא בשימוש ו-46% ממשתמשי הסלולר בעולם עבדו על רשתות מהדור השני והשלישי.

בתחילת 2020 היו סין וקוריאה הדרומית המדינות הראשונות בעולם בהן פועלת רשת 5G בכל שטח המדינה. קוריאה הדרומית החלה להפעיל את רשת 5G ברמה ארצית באפריל 2019, עת שלוש ספקיות הסלולר הגדולות במדינה השיקו את הרשת באותו יום. באותו יום השיקה חברת ורייזון תקשורת את הרשת בשתי ערים בארצות הברית. בנובמבר 2019 הושק שירות ברשת 5G בכל רחבי סין במחיר של 18 דולר לחודש. בתחילת 2020 היו בדרום קוריאה 5 מיליון משתמשים ברשת 5G.

 טלפונים 
ממוזער|סמסונג גלקסי S10 פועל ברשת 5G
החל מ-2019 חלק מהמכשירים החכמים החלו לתמוך ברשתות 5G.

ב-4 במרץ 2019 הושק Samsung Galaxy S10 5G הטלפון הראשון שתמך בתקן 5G.

ב-19 במרץ 2019 הוכרז Nokia 8.3 5G.

עד אוקטובר 2019, מספר מכשירי ה-5G שהוכרזו עלה ל-129, מ-56 ספקים שונים.

טלפוני גוגל פיקסל תומכים ב-5G החל מפיקסל 4A ופיקסל 5. טלפוני אפל תומכים ב-5G החל מ-iPhone 12 והלאה.

מאפיינים טכניים 
ניהול וקביעת התקן
פרויקט שותפות הדור השלישי (3GPP), קונסורציום של חברות בתחום התקשורת הסלולרית, הוא שקובע את התקנים ל-5G. תקני מינימום נקבעים על ידי איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי (ITU).

 הגדרות 
"איגוד הדור הבא של רשתות סלולריות" (Next Generation Mobile Network Alliance) הגדיר את הדרישות הבאות מרשתות 5G:
 קצבי נתונים של עשרות מגה-ביט לשנייה עבור עשרות אלפי משתמשים.
 1 גיגה-ביט לשנייה בו זמנית לעובדים רבים באותה קומה במשרד.
 כמה מאות אלפי חיבורים בו זמנית על רשת מסיבית של חיישנים אלחוטיים.
 יעילות ספקטרום משופרת באופן משמעותי בהשוואה ל-4G.
 כיסוי משופר.
 יעילות אות משופרת.
 זמן השהיה מופחת באופן משמעותי לעומת ה-LTE.

תכונות נוספות על פי IMT-2020 של איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי:
 תמיכה בצפיפות של כמיליון מנויים לקמ"ר
 יכולת חיבור ישיר של מרכזי נתונים לתחנות בסיס, ללא מעבר דרך ליבת הרשת
 אמינות התקשורת למשתמשים ברמה של 99.999%
 מכשירי אינטרנט של הדברים עם סוללה שתספיק ל-10 שנים, אם המכשיר ישדר 200 בתים ליום
 תמיכה בתנועת מכשירי קצה במהירות של 500 קמ"ש.

 סיכונים בפריסת רשתות 5G 
 מתקפות DDoS 
חברות אבטחת רשת כגון Fortinet, Arbor Networks, A10 Networks, ו-Voxility מתריעות על כך שפריסת רשת 5G תאפשר התקפות DDoS מסיביות, בגלל מספר ההתקנים העצום שיהיה מחובר לרשתות אלה (טלפונים, מחשבים, התקני IoT ועוד).

 חששות מיצרנים סיניים 
בשל חשש לריגול פוטנציאלי על ידי ספקי ציוד סיניים, בעיקר ZTE ו-Huawei, מספר מדינות (כולל ארצות הברית, אוסטרליה ובריטניה נכון לתחילת 2019) נקטו פעולות להגביל או לבטל כליל את השימוש בציוד סיני ברשתות 5G שלהם.

בנוסף, חקירה של ה-FBI ב-2017 קבעה שציוד Huawei מתוצרת סין עלול לשבש את התקשורת בין אתרי הארסנל הגרעיני של ארצות הברית.

באוגוסט 2020 הכריז שר החוץ דאז של ארצות הברית מייק פומפאו על יזמת "הרשת הנקייה" ). יוזמה זו נועדה לטפל במה שהיא מתארת כ"איום ארוך טווח על פרטיות הנתונים, אבטחת המידע, זכויות האדם ושיתוף הפעולה של העולם החופשי משחקנים אוטוריטריים ממאירים". בדצמבר 2020 הודיעה ארצות הברית שיותר מ-60 מדינות, המייצגות יותר משני שלישים מהתוצר המקומי הגולמי בעולם, ו-200 חברות טלקום, התחייבו בפומבי לעקרונות של "הרשת הנקיה". ברית זו של דמוקרטיות כוללת 27 מתוך 30 חברות נאט"ו; 26 מתוך 27 חברות האיחוד האירופי, 31 מתוך 37 מדינות ה-OECD, וכן 11 מתוך 12 מדינות שלושת הימים  ובנוסף גם יפן, ישראל, אוסטרליה, סינגפור, טייוואן, קנדה, וייטנאם והודו.

 הפרעות אלקטרומגנטיות 
 הפרעות לאיסוף נתוני מזג אויר 
רשת 5G בתחום הגבוה עשויה לעשות שימוש בתדר 26 גיגה-הרץ. תדר זה קרוב לתדר 23.8 גיגה-הרץ שבו נעשה שימוש היום בלווייני תצפית מזג אוויר, במיוחד עבור ניטור אדי מים. הפרעה צפויה להתרחש עקב קרבה כזו והשפעתה עשויה להיות משמעותית. מנהל ה-NOAA, ניל ג'ייקובס, העיד בפני ועדת בית הנבחרים במאי 2019 כי קרינה מרשתות 5G עשויה לגרום פגיעה של 30% בדייקנות תחזית מזג האוויר.

כדי לפתור את הבעיה החליט ה-ITU על תקן ביניים הדורש הפרדה של 33 - dBW עד 1 בספטמבר 2027, ולאחר מכן הפרדה של 39 - dBW. החלטה זו עוררה אזהרות של הארגון המטאורולוגי העולמי (WMO) שתקן זה יביא "פוטנציאל לפגיעה משמעותית ברמת הדיוק של הנתונים שנאספו".

 הפרעות לתעופה 
רשות התעופה הפדרלית של ארצות הברית הזהירה כי מדי גובה מכ"ם במטוסים, הפועלים בתדרים שבין 4.2 ל-4.4 גיגה-הרץ, עלולים להיות מושפעים מפעולות רשת 5G בתדרים 3.7 ל-3.98 גיגה-הרץ. המלצות אלה גרמו לעיכובים בפריסת רשתות 5G בארצות הברית ליד שדות תעופה.

ב-1 ביולי 2023, נכנסה לתוקף חקיקה חדשה בארצות הברית המגבילה חברות תעופה בביצוע נחיתות בתנאי ראות נמוכה, בשל הפוטנציאל של אותות 5G להפריע למדי הגובה של המטוסים. חברות התעופה נדרשו לשדרג את מדי הגובה כך שלא יושפעו מתדרי 5G או להגביל את השימוש במטוסים לא משודרגים.

בספטמבר 2023, הושלמו שדרוגי הציוד בכל צי המטוסים של חברות התעופה של ארצות הברית.

 הפרעות ללוויינים 
רשתות 5G הפועלות בתדרי רדיו של 3.3–3.6 גיגה-הרץ עלולות לגרום להפרעה בתחנות קליטת אותות מלוויינים הפועלות בתחום התדרים 3.4–4.2 גיגה-הרץ. ניתן למתן את ההפרעה הזו באמצעות שימוש במגבר LNB ובמסננים מסוג Waveguide Filter .

 הפרעות לרשתות Wi-Fi 
תקשורת לפי תקני Wi-Fi השונים, החל מתקן Wi-Fi 6E והלאה, עומדת לעשות שימוש בפסי תדרים בתחום ה-6 גיגה הרץ. גם תקשורת 5G מתוכננת לעשות שימוש באותו תחום תדרים עבור אפליקציות שאינן דורשות רישוי (unlicensed). הפרעות הדדיות בין שני סוגי הרשתות עלולות להגרם בגלל השימוש באותו תחום תדרים.

 התפתחות עתידית (5G Advanced) 
תקן 5G מבוסס על מהדורות 15, 16, ו-17 של מסמכי 3GPP. החל ממהדורה 18 התקן ממותג כ-5G Advanced .5G Advanced מגדיר שיפורים בארכיטקטורה וגם יכולות נוספות לפלחי שוק חדשים.

5G בישראל
ב־3 ביולי 2019 פרסם משרד התקשורת את מכרז התדרים לפריסת הרשת בישראל. המשרד העריך כי משך ההקמה יעמוד על חמש שנים והעלות, לכלל החברות הסלולר בישראל יחד, תעמוד על כשני מיליארד שקל. המשרד אישר לחברות להקים את הרשת בשותפות, בתנאי שהיו לפחות שלוש קבוצות של מתמודדים. 24 בנובמבר 2019 היה אמור להיות המועד האחרון להגשת הצעות למכרז, אך חברות הסלולר בישראל הודיעו למשרד התקשורת כי אין בכוונתן לגשת למכרז בתנאים שנקבעו. בדצמבר 2019 הגישו החברות סלקום, גולן טלקום ואקספון עתירה נגד משרד התקשורת למתן צו ביניים לביטול המכרז, בטענה שאינו הוגן. העתירה נדחתה על ידי בית המשפט המחוזי בירושלים. ב-17 בפברואר 2020 הוגשו לבסוף למשרד התקשורת הצעות משותפות לקראת המכרז. ההצעות שהוגשו נועדו לאישור מוקדם של המשרד לקבוצות המשתתפות, וזאת לקראת המעבר לשלב הבא של המכרז. ההצעות שהוגשו היו של פרטנר יחד עם HOT mobile והצעה נוספת של קבוצה הכוללת את: סלקום, גולן טלקום ואקספון. חברת פלאפון החליטה להגיש הצעה לבדה, כך שהשלב הזה במכרז אינו רלוונטי עבורה.

פריסת רשתות סלולריות מדור 5 בישראל נדחתה מספר פעמים, עקב עיכובים במכרז של משרד התקשורת.

ב-4 באוגוסט 2020 פורסם כי החל מכרז התדרים בישראל על הפעלת רשתות דור חמישי, שהסתיים ב-13 באוגוסט, כאשר חולקו התדרים לשש חברות סלולר שהתאגדו לקבוצות: קבוצת סלקום, גולן טלקום ומרתון (אקספון 018), קבוצת פלאפון וקבוצת פרטנר והוט מובייל. חברת פלאפון פרסמה ב-4 באוגוסט 2020 כי כבר פרסה מאות אתרי דור חמישי בתדרים החדשים.

ב-29 בספטמבר 2020 העניק שר התקשורת יועז הנדל רישיונות להפעלת רשת דור 5 בישראל לחברות פלאפון, פרטנר והוט מובייל.

באמצע 2021 פרסם ynet מדגם של ביצועי רשתות ה-5G בשלוש ערים בישראל, וממנו עולה כי הכיסוי של הרשתות חלקי ביותר וקצב הנתונים בהן אינו אחיד, ולרוב לא מגיע לרמה הנדרשת על ידי התקן.

נכון לינואר 2024, ישראל מגיעה רק למקום ה-64 בעולם בין תאילנד לקוסובו בפריסת אנטנות התומכות בדור 5. לפי נתוני המשרד להגנת הסביבה, רק כ-900 אנטנות, קצת יותר מ-10% מכלל האנטנות הפעילות, הן של דור 5.

באוגוסט 2023 פרסמו משרד התקשורת ורשות החדשנות כי מענקים בסך 6.5 מיליון ש"ח יוענקו ל-5 סטארטאפים וחברות שיבצעו פיילוטים על גבי תשתיות הדור החמישי בסלולר. החברות הזוכות: נובלסט, פלייקום, אנקוונטום, אנטיספ-טק, אינסייד פקט.

בפברואר 2024 אישר משרד התקשורת התקנת אנטנות סלולריות זעירות (דור 5) על גבי תשתית חברת החשמל, במטרה לקדם את פריסת דור 5 שמתעכבת.

בפברואר 2024 הכריזו סלקום, פלאפון ופרטנר על ניסויים ראשונים בהפעלת ליבת דור 5 עצמאית בישראל.

תאוריות קשר
סביב טכנולוגיית 5G נפוצו מספר תיאוריות קשר. במהלך התפרצות מגפת הקורונה הופצו באינטרנט מספר תאוריות קשר סביב הקשר בין מקרים קשים של SARS-CoV-2 לרשת דור 5. הדבר הביא למספר מתקפות נגד אנטנות סלולריות שהוצבו בהולנד, בריטניה, קפריסין, בלגיה, איטליה, שוודיה וקרואטיה. אחד מהמקורות העיקריים של תאוריית קשר בנוגע לסכנות כביכול של רשתות דור 5 הוא תעמולה רוסית, שהופצה על ידי ערוץ החדשות הבינלאומי Russia Today החל ממאי 2019 במסווה של ידיעות חדשותיות, כחלק ממסע תעמולה שמטרתו לערער את יציבות המשטרים במערב. באביב 2019 היה ניסיון לאסור התקנת תשתית ל-5G במספר קנטונים בשווייץ, אבל הניסיון לא צלח עקב היעדר סמכויות של הרשויות המקומיות. בישראל, ב-2020 הרב אמנון יצחק העלה סרטונים תחת השם "חדשות וירוס TV" בהם הוא מביע תמיכה בתאוריה המקשרת בין ה-5G ומגפת הקורונה, טען כי מטרת פיזור אנטנות מהדור החמישי היא איכון של אזרחים וכי החיסונים מכילים ביו-שבבים.

תאוריית קשר נוספת טוענת כי אנטנות מהדור החמישי הן למעשה נשק, שנועד לפגוע בציבור. התאוריה טוענת כי תדר הקרינה של 5G זהה לנשק אל-הרג הגורם לכאב. בנוסף, הטענה היא שפריסת האנטנות היא טכנולוגיה צבאית הכוללת מכ"ם, שנועדה למעקב נגד אזרחים במסווה של עמודי תאורת לד.

 קישורים חיצוניים 


 ניר נעמן, רשתות 5G וטכנולוגיות מחשוב קצה, הן הרבה מעבר לשדרוג טכנולוגי, באתר טלקום ניוז, 4 ביוני 2020
 הדף בנושא 5G, באתר איגוד NGMN
 מפת רשתות דור 5 עולמית


 יניב אביטל, חוקרים מציגים את הדור החמישי בסלולר והמהירויות שלו הן פשוט דמיוניות, 26 בפברואר 2015
 עידן בן טובים, הישראלי שמביא לעולם את ה-5G: "זה לא שינוי, זו מהפכה", 6 באוקטובר 2018




 הדי שגב, אסף אוריון, תחרות המעצמות על תשתית התקשורת מדור חמישי, באתר המכון למחקרי ביטחון לאומי, מרץ 2020
 , בשפת הסימנים עם כתוביות בעברית

 הערות שוליים 

קטגוריה:תקשורת סלולרית
קטגוריה:האינטרנט של הדברים