Всичко за 5G мрежата - разлики и нейното приложение

Технологиите за мобилни комуникации се променят на всеки 10 години. Всеки от тях значително подобрява скоростта на трансфер на информация. Ето как се появяват нови услуги и нови видове съдържание. Потребителите получават ново забавление и ново ниво на живот.

Петото поколение клетъчни комуникации (5G) обещава да бъде по-разрушително от всякога. Експертите твърдят, че чрез 5G Интернет на нещата, самоуправляващите се автомобили и VR ще бъдат прехвърлени от страниците на техническите медии в ежедневието на хората. В тази статия ще ви разкажем всичко за 5G мрежата.

Какво е 5G?

Въпреки факта, че 4G комуникацията все още не е станала глобална, компаниите вече провеждат 5G тестове.

5G Интернет се създава с оглед на иновативните технологични тенденции. Той е фокусиран върху свързването на различни битови „интелигентни“ устройства, повечето от които ще функционират според правилото „винаги онлайн“. 4G комуникацията от своя страна се използва главно в ролята на клетъчен интернет.

5G (Пето поколение) е ново поколение клетъчна мрежа, работеща на базата на телекомуникационни формати в съответствие с настоящите 4G формати.

Форматите за 5G комуникации все още са във фаза на проектиране. Предполага се, че в действителност следващото поколение комуникации ще започне да работи през 2024 г.

Къде ще се използва?

5G ще се използва там, където има търсене на високоскоростен интернет, в столичните райони. За цялостно покритие ще се прилагат стандарти за ранно поколение.

Общ преглед

Понастоящем обикновените потребители не се нуждаят от колосалните скорости на новото поколение. Но те задължително ще се появят след интегрирането на технологиите, защото, както всички знаят, хората бързо свикват с добрите неща.

Паяжина за синхронизация

С по-ниски разходи за връзка, все повече устройства получават достъп до Wi-Fi. Системата за взаимно свързване на телефони, кафе и перални машини, слушалки, лампи и други неща в една цялостна "мрежа" се нарича Интернет на нещата. Смята се, че до 2024 г. на планетата ще има повече от 26 милиарда от тези устройства. И съответно броят на връзките ще бъде още по-голям.

Способността на джаджите да се „чувстват“ чрез сензори и дистанционно изпълнение на задачи ще намери приложение в местното планиране, технологиите за интелигентен дом, концепциите за наблюдение на електричеството и отоплението, сигурността, автобусите, такситата и търговията на дребно.

Интернет на нещата се нуждае от ниска скорост на връзка, но за много устройства.Специализирани мрежи, използващи ниска честотна лента, вече са създадени и производителите на 5G са готови да участват в този процес.

Следователно, телекомуникационните стандарти ще трябва да поддържат не само мобилни потребители, но и "интелигентни" домакински предмети. Контролът на такъв неравномерен трафик непременно ще помогне на новия формат.

Забавяне

Ясно е, че 5G ще има поддръжка за автоматична технология на автомобила и VR софтуер. В тази ситуация информацията трябва да идва в реално време. Интервалът на двупосочно пътуване в 4G е повече от 10 ms, което е много дълго време.

Следващият формат е в състояние да промени напълно комуникационната архитектура с прехвърляне на съхранение на информация от центрове за обработка на данни до крайни възли, до "интелигентни" устройства.

Например движещата се кола се нуждае от информация за местоположението на близките превозни средства. Настоящите стандарти вече не могат да се справят с потока от такава информация за 3 машини. Колосалните закъснения в предаването на информация изискват локално разпространение на информацията.

Отзивчивостта на 5G е планирана да достигне своята граница. Закъснението на предаването няма да бъде повече от 1 ms, дори при крайна скорост от 500 km / h. Това забавяне ще се превърне в основната движеща сила зад формирането на иновативни технологии, включително шофиране в столични райони и дистанционни операции.

Характеристики на 5G

Не толкова отдавна се оказа, че оптимизира повечето характеристики, но изборът на технологии, които гарантират използването им на практика, отива по-далеч. Между тях:

1. Свръхвисоките честоти, които преди бяха нереалистични, гарантират много по-високи скорости.
2. Разработването на концепции, които изпращат информация на малки парчета, ще забави IoT устройствата за продължителен период.
3. Намалена латентност за задачи, които се нуждаят от незабавен отговор.

Разлики от предишните стандарти

Иновативният мобилен формат ще пристигне едва през 2024 г., но се създават подходящи класификации на пълни обороти, което дава ясно да се разбере, че 5G ще се различава значително от предишния.

Увеличаване на скоростта

Най-разбираемо е увеличаване на скоростта (най-малкото с няколко пъти), намаляване на латентността, значително увеличаване на обема на комуникацията, което е необходимо за удовлетворение, постоянно нарастващо търсене на глобалната мрежа. Тенденцията е, че след известно време всичко ще бъде свързано към мрежата: от различни скенери до превозни средства.

Ключов потребител - абонат

В съществуващите мрежи потребителят трябва да се адаптира сам: сигналът е твърде лош - да се движи. 5G ще използва интелигентни антени, които преобразуват ориентационната графика въз основа на нуждите на потребителя в специфична среда. Например, ако потребителят се обслужва в клетка в момента, информацията за него ще премине през тесен канал, което ще увеличи съотношението шум / сигнал и ще подобри скоростта на разпространение на информацията.

Преход към mm вълни

Спектралният източник е ограничен и е изключително трудно да се намерят желаните честоти в диапазоните, познати на клетъчната мрежа. Ясно е, че значително увеличаване на скоростта на разпространение на информация изисква значително по-големи честотни спектри. Разумно решение в този случай е да се премине към зоната от десетки GHz.

Повечето потребители разбират, че с увеличаване на работната честота разстоянието до мрежата бързо намалява, с други думи, размерът на клетката. В тази връзка си струва да се направи заключение въз основа на тази точка: комуникацията от следващо поколение ще се използва там, където има нужда от високоскоростен трансфер на информация. Между другото, пълното покритие все още не се разглежда.

MIMO технология

Неговото значение е да се използват множество антени на захранващата и приемащата страна. Тази технология произхожда от определенията за 3G. Повечето LTE MIMO мрежи работят в режим 2x2. Просто казано, две антени са за осигуряване, две за приемане.В режим 2x2 информацията преминава през два свободни канала едновременно, което прави възможно увеличаването на скоростта на разпространение почти два пъти.

Сега има телефони, които поддържат режим 4х4. Уви, поради малкия размер на телефоните е нереалистично да се увеличи броят на антените до безграничност. Друга трудност е необходимостта от предаване на официални съобщения от всяка антена, което намалява ефективността на технологията.

Технология от устройство към устройство

Ситуациите, когато потребителите говорят на разстояние десетки метри един от друг, зачестиха. Поради използването на тази технология, само сигналният трафик ще преминава през връзката на оператора, което дава възможност да се оценят тези повиквания, а самата информация ще се предава директно през устройствата. Това е смисълът на технологията.

Постигнете споразумение

Ако ситуацията с определянето на спектъра на възможните технологии се подобри през 2015 г., то самите технологии все още се създават. Необходимо е да се посочи кои технологии от новото поколение са необходими незабавно и кои трябва да бъдат въведени след известно време.

Въпреки липсата на формат и решителност във важността на технологиите, производствените корпорации се опитват да ръководят формирането и внедряването на технологии от ново поколение, за да получат впоследствие благоприятно място.

Nokia обяви покупката си на Alcatel-Lucent още през 2015 г., а американската телекомуникационна компания Verizon Wireless обяви, че първият 5G в Америка ще бъде през 2016 г.

Технически пречки

Институт по телекомуникации. Fraunhofer в Германия експериментира с честоти, вариращи от 40 до 100 GHz, Samsung използва 28 GHz в собствените си изследвания, а Nokia използва над 70 GHz.

Работата на устройства в mm спектър с дължини на вълните има такова свойство като прекалено слабо предаване на сигнал, чиято сила намалява значително с разстоянието от базовата станция. Освен това смущаването на сигнала се причинява от човешкото тяло.

Какво казва Ericsson?

От гледна точка на Ericsson Corporation перспективите са както следва.

Безпилотните превозни средства ще комуникират помежду си. В случай на инцидент, автомобилът, който е най-близо до мястото на инцидента, ще съобщи за инцидента на всички превозни средства, които го следват. Това ще им даде възможност своевременно да забавят скоростта си или при претоварена пътна ситуация да проектират различен модел на движение.

Скенерите на превозното средство ще могат правилно да изчисляват времето и да изпращат информация чрез 5G, така че превозното средство да може да проектира правилните упътвания за шофиране.

В социалния транспорт 5G ще позволи да се наблюдава броят на хората, чакащи на спирките. Водачът на превозното средство ще премине без пусто, а операторът ще изпрати спомагателното превозно средство до точките на задръствания.

В ерата 5G всички домакински уреди ще бъдат свързани помежду си. Ако преди това, докато се премества от една стая в друга, човек трябваше да носи преносимо устройство, за да продължи, например, да слуша интересно радио, сега високоговорителите, свързани в различни стаи, ще се свържат помежду си и възпроизвеждането ще продължи от спрялото място. В допълнение, потребителят може да проследи консумацията на енергия на всяко устройство или да разбере колко електрическа енергия се генерира от слънчеви батерии.

Какво предлага Qualcomm?

Марката Qualcomm е предложила 4.5G LTE Advanced технология, чиято интеграция се планира в близко бъдеще. Поради това компанията ще може да покрие както по-широкия честотен диапазон, необходим за 5G формата, така и разположените преди това LTE мрежи, което ще намали латентността и ще увеличи пропускателната способност.

Специфичност:

• Отлична честотна лента поради комбинацията от честотни ленти;
• Поддържане на 23 оператора синхронно и увеличаване на пропускателната способност чрез агрегиране на честоти и предаване на мрежов трафик между операторите;
• 10-кратно намаляване на латентността в сравнение с LTE Advanced, по време на използването на съществуващи кули и честоти в рамките на 1-70 μs;
• Прилагане на средства от входяща линия за нуждите на изходящата линия;
• Увеличаване броя на антените в базовите станции с цел подобряване на покритието и силата на сигнала;
• Повишаване на енергоспестяването на IoT устройства чрез стесняване на спектъра до 1,4 MHz и 180 kHz (около 10 години на една батерия);
• 1 гигабит в секунда за пренос на данни между превозни средства, потребители и IoT устройства;
• Анализ на средата без активиране на безжичната мрежа или навигация на притурката на потребителя.

Използване на 5G днес

5G е проектиран да работи в множество честотни ленти. Ниските честоти от 600 до 700 MHz са приемливи за провинцията или за Интернет на нещата, тъй като базовите станции имат голям обхват. Но скоростта на разпространение на информация и един обем на комуникация са на ниско ниво.

Спектърът до 6 GHz коригира този минус, но средночестотните BS трябва да се инсталират много по-често, което се доказва от ситуацията в големите градове. RF до 73 GHz гарантира максимална скорост до 20 Gigabits / sec. за получаване и до 10 гигабита / сек. за разпределение. Основната трудност е качеството на сигнала изключително в полезрението на BS, спектърът се използва за покриване на критични локални области.

Както бе споменато, специфичните характеристики на 5G са висока честотна лента и ниска латентност по време на разпространението на данни. Резултатът се постига чрез използването на иновативна технология за мултиплексиране на NOMA сигнала, която позволява едновременно обслужване на няколко абоната в един канал. Форматите от ранно поколение използват временно фракциониране, потребителите последователно обменят данни с базовата станция.

Intel

На първо място е необходимо да се подчертаят достойнствата на Intel. На последните зимни олимпийски игри в Пьончан фирмата инсталира 5G. Свързаните с него UHD камери направиха възможно излъчването на спортни събития онлайн с ефект на присъствие.

Безжичните горещи точки също използваха 5G функции и обслужваха много абонати. Лъвският дял от оборудването е инсталиран на открито - страхотен експеримент в издръжливостта на джаджата.

Корпорацията също така обяви партньорство с NNT DoCoMo и инсталирането на 5G на Олимпийските игри през 2024 г. в Китай. Една от целите на партньорството е да покаже и използва новите възможности на „умния“ град.

На тазгодишния MWC корпорацията представи концептуален лаптоп, който поддържа 5G, базиран на собствения си модем XMM 8060. Големият чип се инсталира отделно от чипа. За да увеличи ефективността, компанията работи върху интегрирането на модемния модул в една система.

Във всеки случай важното е, че корпорацията работи по иновативен стандарт, който превръща лаптопа в още по-универсално устройство. С новата притурка потребителят няма да се притеснява от незащитени обществени безжични мрежи. Няма да е необходимо да включвате Wi-Fi точката за достъп и на телефона си. Рекламата на първите нови продукти е планирана за следващата година, партньори на Intel Corporation са Microsoft, Dell, HP и Lenovo.

Освен това беше установено за партньорството на Intel Corporation със създателя на мобилна електроника - марката Spreadtrum. Целта на сътрудничеството е да проектира серията мобилни процесори XMM 8000 на Intel с интегриран 5G модем до втората половина на следващата година.

Qualcomm

За първи път компанията обяви модема X50 през 2016 г. Сега стана ясно, че SDX50 ще бъде част от собствения чип Snapdragon 855, направен по 7nm процес, който ще бъде пуснат в началото на следващата година. Не може да се каже, че версията на Qualcomm е доста практична за инсталиране на телефони и таблетни компютри.

Huawei

Марката Huawei е поредният партньор в 5G състезанието. На тазгодишния MWC фирмата показа своя модем Balong 5G01, който гарантира скорост до 2,3 Gigabits / sec. Уви, сега размерите на микросхемата не позволяват използването му в телефони и таблетни компютри. Но предвид умността на марката, появата на чипа Kirin, който поддържа 5G, трябва да се очаква съвсем скоро.

Nokia Networks

Компанията е вторият по големина доставчик на телекомуникационно оборудване след марката Huawei.Компанията има на свое разположение оборудване, което работи в LF, MF и HF спектър. По-рано тази година Nokia представи пълнофункционални 5G процесори за базовите станции Reef Shark. Пропускателната способност на един блок е в рамките на 84 гигабита / сек. Инсталирането на търговско оборудване на базата на иновативния процесор беше планирано за края на тази година.

Кой участва в 5G в Русия

Вътрешните телекомуникационни оператори следват общата тенденция. Те си партнираха с водещи доставчици на глобално мрежово оборудване като Ericsson, Huawei и Nokia, за да разработят 5G устройства.

Мегафон

Този оператор беше първият, който прояви интерес към иновативните технологии. Още през 2014 г. той се съгласи с марката Huawei да формира пилотни 5G. Те бяха лансирани тази година по време на Мондиал 2018.

През лятото на тази година Мегафон пусна първия 5G в Русия - за членове на икономическата среща в Санкт Петербург. Скоростта на разпространение на информация е равна на 1,24 гигабита / сек. Мегафон използва оборудване с марка Huawei и чип от Qualcomm.

Не толкова отдавна Мегафон се съгласи с Nokia да разработи 5G. През есента на бизнес срещата в Нижни Новгород те показаха водещата скорост на трансфер на информация - 5 гигабита / сек. На членовете на срещата беше показан 360-градусов UHD видео излъчен на дисплей от VR очила.

MTS

Тя се присъедини към състезанието през 2017 г. Подобно на предишната, тази компания обяви стартирането на 5G на Световното първенство през 2018 г. Търговското внедряване, според графика на компанията, ще започне през 2019-2020.

През зимата на 2015 г. MTS подписа споразумение за колективно развитие на 5G с Ericsson, през пролетта с Nokia и през есента със Samsung. MTS проведе експерименти през есента върху оборудването на Nokia. Скоростта на разпространение на информация беше в рамките на 4,5 гигабита / сек.

Tele2

През есента подписахме споразумение с Nokia Corporation за формирането на 5G и проектирането на услуги в областта на Интернет на нещата.

Билайн

В момента той е в диалог с доставчици за 5G изпитания. Представителят на фирмата А. Айбашева каза за Rusbase за това. Но първо, компанията планира да адаптира собствената си инфраструктура и да работи с 4.5G. Занапред това обучение ще им позволи незабавно да интегрират 5G.

Кога идва 5G?

Търговските продажби на 5G са планирани за следващата година. Всички те са ограничени до масови спортни събития. Например мобилният оператор KT Corporation в Южна Корея стартира 5G на тазгодишната олимпиада в Пченханг. Вътрешните MTS и Megafon планират да инсталират 5G на летните олимпийски игри през 2024 г. в Китай.

Повечето експерти са уверени, че мащабната интеграция на 5G ще започне след 2024 г. Ericsson наскоро заяви, че 550 милиона устройства ще бъдат свързани към тези мрежи през 2022 година. Сега корпорациите просто експериментират с оборудване.

Сега 5G е по-вероятно идея, отколкото технология, тъй като все още няма общ формат. За да започне масовото използване на тази връзка, е необходимо да се създадат технологични условия, да се изберат честоти и да се премине към иновативно оборудване.

5G в RF

Събеседниците на Rusbase са единодушни, че Руската федерация все още е далеч от широкото въвеждане на 5G. Руските оператори все още не са възвърнали собствените си инвестиции в създаването на LTE мрежи. В момента LTE покритието е в рамките на 30%, във връзка с което в близко бъдеще телекомуникационните организации ще се справят с увеличаването на тази стойност. А 5G за тях е само резерв за бъдещето.

С. Скворцова, ръководител на стратегическото развитие в Tele2, вярва, че 5G ще бъде комерсиализирана до 2021 г. Според нейното изявление има предварителна опция по пътя към технологията 5G - LTE Advanced (LTE-A). Той поддържа скорости до 100 мегабита / сек. За абонати с висока мобилност и 1 гигабита / сек. За стационарни потребители.

През май миналата година медиите обявиха плановете на Министерството на съобщенията да пусне 5G в мегаполисите на Руската федерация до 2024 г. Следователно, през 2024 г. новият формат ще бъде интегриран в 8 мегаполиса на Руската федерация, а през 2025 г. вече в 16 града, където населението е повече от 1 милион души.

Заключение

В заключение трябва да се отбележи, че в близко бъдеще се очакват мащабни промени в клетъчните комуникации.Броят на устройствата, свързани към мрежата в режим "винаги онлайн", бързо ще се увеличи. Вероятен е сценарий, когато телевизията ще премине към клетъчни мрежи.