Alt om 5G-nettverk - forskjeller og dets anvendelse

Mobilkommunikasjonsteknologi endres hvert 10. år. Noen av dem forbedrer hastigheten på informasjonsoverføring betydelig. Slik vises nye tjenester og nye typer innhold. Brukerne får ny moro og et nytt nivå av liv.

Den femte generasjonen av mobilkommunikasjon (5G) lover å være mer forstyrrende enn noen gang. Eksperter hevder at det er gjennom 5G at tingenes internett, selvkjørende biler og VR vil bli overført fra sidene til tekniske medier til menneskers hverdag. I denne artikkelen vil vi fortelle deg alt om 5G-nettverket.

Hva er 5G?

Til tross for at 4G-tilkobling ennå ikke har blitt global, utfører selskaper allerede 5G-tester.

5G Internet blir opprettet med tanke på innovative teknologitrender. Det er fokusert på å koble til en rekke husholdnings "smarte" enheter, hvorav de fleste vil fungere i henhold til "alltid online" -regelen. 4G-kommunikasjon, på sin side, brukes hovedsakelig i rollen som mobil Internett.

5G (Fifth Generation) er en ny generasjon av mobilnettet som opererer på grunnlag av telekommunikasjonsformater i samsvar med gjeldende 4G-formater.

Formater for 5G-kommunikasjon er fortsatt i designfasen. Det antas at neste generasjons kommunikasjon i virkeligheten vil begynne å virke i 2024.

Hvor skal den brukes?

5G vil bli brukt der det er høyhastighets Internett-etterspørsel, i storbyområder. Tidlige generasjonsstandarder vil bli brukt for omfattende dekning.

Oversikt

Vanlige brukere trenger foreløpig ikke de kolossale hastighetene til den nye generasjonen. Men de vil nødvendigvis dukke opp etter integrering av teknologi, fordi, som alle vet, blir folk fort vant til gode ting.

Synkronisering spindelvev

Med lavere tilkoblingskostnader får flere og flere enheter tilgang til Wi-Fi. Systemet for sammenkobling av telefoner, kaffe og vaskemaskiner, hodetelefoner, lamper og andre ting til et sammenhengende "nett" kalles tingenes internett. Det anslås at det innen 2024 vil være mer enn 26 milliarder av disse enhetene på planeten. Og antall tilkoblinger vil følgelig bli enda høyere.

Gadgets evne til å "føle" gjennom sensorer og ekstern oppgaveutførelse vil finne bruk i lokal planlegging, smarte hjemmeteknologier, elektriske og varmeovervåkingskonsepter, sikkerhet, busser, drosjer og detaljhandel.

Tingenes internett trenger lav tilkoblingshastighet, men for mange enheter.Dedikerte nettverk med lav båndbredde er allerede etablert, og 5G-produsenter er villige til å delta i denne prosessen.

Følgelig må telekommunikasjonsstandarder ikke bare støtte mobile brukere, men også "smarte" husholdningsartikler. Å kontrollere slik ujevn trafikk er nødt til å hjelpe det nye formatet.

Forsinkelse

Det er klart at 5G vil ha støtte for automatisk kjøretøyteknologi og VR-programvare. I denne situasjonen bør informasjon komme i sanntid. Rundturintervallet i 4G er mer enn 10 ms, noe som er veldig lang tid.

Det neste formatet er i stand til å endre kommunikasjonsarkitekturen fullstendig med overføring av informasjonslagring fra databehandlingssentre til endelige noder, opp til "smarte" enheter.

For eksempel trenger en bil i bevegelse informasjon om plasseringen av nærliggende kjøretøy. De nåværende standardene kan ikke lenger takle strømmen av slik informasjon for 3 maskiner. Kolossale forsinkelser i overføring av informasjon krever lokal distribusjon av informasjon.

5Gs respons er planlagt for å nå grensen. Overføringsforsinkelsen vil ikke være mer enn 1 ms, selv ikke med en endelig hastighet på 500 km / t. Denne forsinkelsen vil bli den viktigste drivkraften bak dannelsen av innovative teknologier, inkludert kjøring i storbyområder og fjernoperasjoner.

Funksjoner av 5G

For ikke så lenge siden viste det seg å optimalisere de fleste egenskapene, men valget av teknologier som garanterer deres bruk i praksis går lenger. Blant dem:

1. Ultrahøye frekvenser, som tidligere var urealistiske, garanterer mye høyere hastigheter.
2. Å utvikle konsepter som sender informasjon i små biter vil forsinke IoT-enheter i en lengre periode.
3. Redusert ventetid for oppgaver som trenger øyeblikkelig respons.

Forskjeller fra tidligere standarder

Det innovative mobilformatet ankommer først i 2024, men riktige klassifiseringer opprettes i full hastighet, noe som gjør det klart at 5G vil være betydelig forskjellig fra den forrige.

Hastighetsøkning

Det mest forståelige er en økning i hastighet (i det minste flere ganger), en reduksjon i ventetid, en betydelig økning i kommunikasjonsvolumet, noe som kreves for tilfredshet, en stadig økende etterspørsel etter internett. Trenden er at etter en stund vil alt være koblet til nettverket: fra forskjellige skannere til kjøretøy.

Nøkkelforbruker - abonnent

I eksisterende nettverk må brukeren tilpasse seg: signalet er for dårlig - å bevege seg. 5G vil bruke smarte antenner som transformerer orienteringsgrafen basert på brukerbehov i spesifikke miljøer. For eksempel, hvis en bruker blir servert i en celle akkurat nå, vil informasjon for ham passere gjennom en smal kanal, noe som vil øke støy-til-signal-forholdet og forbedre hastigheten på informasjonsformidling.

Overgang til mm bølger

Den spektrale kilden er begrenset, og det er ekstremt vanskelig å finne de ønskede frekvensene i områdene som er kjent med mobilnettet. Det er klart at en betydelig økning i hastigheten på informasjonsformidling krever betydelig større frekvensspektre. En rimelig løsning i dette tilfellet er å flytte til et område på titalls GHz.

De fleste brukere forstår at med en økning i driftsfrekvensen, reduseres nettverksavstanden raskt, med andre ord størrelsen på cellen. I denne forbindelse er det verdt å trekke en konklusjon basert på dette punktet: neste generasjons kommunikasjon vil bli brukt der det er behov for høyhastighetsinformasjonsoverføring. For øvrig vurderes ikke full dekning ennå.

MIMO-teknologi

Betydningen er å bruke flere antenner på forsynings- og mottakersiden. Denne teknologien har sitt utspring i definisjonene for 3G. De fleste LTE MIMO-nettverk fungerer i 2x2-modus. Enkelt sagt, to antenner er for å levere, to for mottak.I 2x2-modus strømmer informasjon gjennom to gratis kanaler samtidig, noe som gjør det mulig å øke forplantningshastigheten nesten to ganger.

Nå er det telefoner som støtter 4x4-modus. Akk, på grunn av den lille størrelsen på telefonene, er det urealistisk å øke antall antenner til ubegrenset. En annen vanskelighet er behovet for å sende offisielle kunngjøringer fra hver antenne, noe som reduserer effektiviteten til teknologien.

Enhet-til-enhet-teknologi

Situasjoner når brukere snakker i titalls meters avstand fra hverandre, har blitt hyppigere. På grunn av bruken av denne teknologien vil bare signaltrafikk gå gjennom operatørens forbindelse, noe som gjør det mulig å evaluere disse samtalene, og selve informasjonen vil bli overført direkte gjennom enhetene. Dette er betydningen av teknologi.

Oppnå enighet

Hvis situasjonen med betegnelsen på utvalget av mulige teknologier ble bedre tilbake i 2015, blir teknologiene i seg selv fortsatt skapt. Det er nødvendig å indikere hvilke teknologier i den nye generasjonen som trengs med en gang, og hvilke som skal introduseres etter en tid.

Til tross for mangelen på format og avgjørende betydning for teknologiens betydning, prøver produksjonsbedrifter å lede dannelsen og implementeringen av ny generasjonsteknologi for deretter å få en gunstig plass.

Nokia kunngjorde sitt kjøp av Alcatel-Lucent tilbake i 2015, og det amerikanske teleselskapet Verizon Wireless kunngjorde at den første 5G i Amerika ville være i 2016.

Tekniske hindringer

Institutt for telekommunikasjon. Fraunhofer i Tyskland eksperimenterte med frekvenser fra 40 til 100 GHz, Samsung bruker 28 GHz i sin egen forskning, og Nokia bruker mer enn 70 GHz.

Driften av enheter i mm-spektret av bølgelengder har en slik egenskap som en overdreven svak signaloverføring, hvis styrke avtar betydelig med avstand fra basestasjonen. I tillegg er signalforstyrrelser forårsaket av menneskekroppen.

Hva sier Ericsson?

Fra Ericsson Corporation synspunkt er utsiktene som følger.

Ubemannede kjøretøy vil kommunisere med hverandre. I tilfelle en ulykke vil bilen nærmest ulykkesstedet fortelle om hendelsen til alle kjøretøy som følger den. Dette vil gi dem muligheten til å redusere farten i tide, eller i en situasjon med overbelastning på veien, å utforme en annen bevegelsesplan.

Kjøretøyskannere vil kunne beregne været riktig og sende informasjon via 5G slik at kjøretøyet kan designe de riktige veibeskrivelsene.

I sosial transport vil 5G tillate overvåking av antall personer som venter på bussholdeplasser. Føreren av kjøretøyet vil passere et øde stopp, og føreren vil sende hjelpekjøretøyet til overbelastningspunktene.

I 5G-tiden vil alle husholdningsapparater være sammenkoblet. Hvis en person før det flyttet fra ett rom til et annet, måtte bære en bærbar enhet for å fortsette, for eksempel å lytte til en interessant radio, nå vil høyttalerne som er koblet til i forskjellige rom, kontakte hverandre og avspilling vil fortsette fra det stoppede stedet. I tillegg kan brukeren spore energiforbruket til hver enhet eller finne ut hvor mye elektrisk energi som genereres av solbatterier.

Hva tilbyr Qualcomm?

Qualcomm-merket har tilbudt 4.5G LTE Advanced-teknologi, som integrasjonen er planlagt i nær fremtid. På grunn av dette vil selskapet kunne dekke både det bredere frekvensområdet som kreves for 5G-formatet og tidligere lokaliserte LTE-nettverk, noe som vil redusere ventetid og øke båndbredden.

Spesifisitet:

• Utmerket båndbredde på grunn av kombinasjonen av frekvensbånd;
• Opprettholde 23 operatører synkront og øke gjennomstrømningen gjennom frekvensaggregering og overføring av nettverkstrafikk mellom operatører;
• 10 ganger reduksjon i ventetid sammenlignet med LTE Advanced, under bruk av eksisterende tårn og frekvenser innen 1-70 μs;
• Anvendelse av innkommende linjefond for behovene til den utgående linjen;
• Øke antall antenner på basestasjoner for å forbedre dekning og signalstyrke;
• Økt energibesparelse på IoT-enheter ved å begrense spekteret til 1,4 MHz og 180 kHz (ca. 10 år på ett batteri);
• 1 Gigabit per sekund for dataoverføring mellom biler, brukere og IoT-enheter;
• Analyse av miljøet uten å aktivere det trådløse nettverket eller navigere i brukerens gadget.

Bruker 5G i dag

5G er designet for å operere i flere frekvensbånd. Lavfrekvenser fra 600 til 700 MHz er akseptable for provinsen eller for tingenes internett, siden basestasjoner har et stort utvalg. Men informasjonsformidlingens hastighet og et enkelt kommunikasjonsvolum er på et lavt nivå.

Spekteret opptil 6 GHz korrigerer dette minus, men mellomstore frekvensbaser bør installeres mye oftere, noe som er bevist av situasjonen i store byer. RF opptil 73 GHz garanterer maksimal hastighet på opptil 20 Gigabit / sek. for mottak og opptil 10 gigabit / sek. for distribusjon. Hovedproblemet er kvaliteten på signalet utelukkende i BS-linjen, spektret brukes til å dekke kritiske lokale områder.

Som nevnt er de spesifikke egenskapene til 5G høy båndbredde og lav ventetid under dataproduksjon. Resultatet oppnås ved bruk av innovativ NOMA signalmultiplekseringsteknologi, som tillater samtidig service av flere abonnenter i en kanal. Tidlige generasjonsformater bruker midlertidig fraksjonering, og brukere bytter vekselvis data med basestasjonen.

Intel

Først og fremst er det nødvendig å markere fordelene med Intel. Ved de siste vinter-OL i Pyeongchang installerte firmaet 5G. UHD-kameraene som var koblet til det, gjorde det mulig å kringkaste sportsbegivenheter online med effekten av tilstedeværelse.

Trådløse tilgangspunkter brukte også 5G-funksjoner og betjente mange abonnenter. Løvenes andel av utstyret ble installert utendørs - et flott eksperiment med holdbarhet av gadgetene.

Selskapet kunngjorde også et partnerskap med NNT DoCoMo og installasjonen av 5G ved OL i Kina i 2024. Et av målene med partnerskapet er å vise og bruke de nye mulighetene i den "smarte" byen.

På årets MWC presenterte selskapet en konsept-bærbar PC som støtter 5G basert på det proprietære XMM 8060-modemet. Den store brikken installeres nå separat fra brikken. For å øke effektiviteten jobber selskapet med å integrere modemmodulen i et enkelt system.

I alle fall er det viktige at selskapet jobber med en innovativ standard som forvandler den bærbare datamaskinen til en enda mer allsidig enhet. Med den nye innretningen trenger ikke brukeren å bekymre seg for usikrede offentlige trådløse nettverk. Du trenger heller ikke å slå på Wi-Fi-sone på telefonen. Annonsering av de første nye produktene er planlagt til neste år, partnerne til Intel Corporation er Microsoft, Dell, HP og Lenovo.

I tillegg ble det etablert om partnerskapet med Intel Corporation med skaperen av mobil elektronikk - merket Spreadtrum. Målet med samarbeidet er å designe Intels XMM 8000-serie av mobile prosessorer med integrert 5G-modem i andre halvdel av neste år.

Qualcomm

Firmaet kunngjorde først X50-modemet i 2016. Det er nå avslørt at SDX50 vil være en del av den proprietære Snapdragon 855-brikken, laget ved hjelp av 7nm-prosessen, som vil bli utgitt tidlig neste år. Det skal sies at Qualcomm-versjonen av varemerket er ganske praktisk for installasjon på telefoner og nettbrett.

Huawei

Huawei-merket er nok en gang i 5G-løpet. På årets MWC viste selskapet sitt Balong 5G01-modem, som garanterer hastigheter innen 2,3 Gigabit / sek. Akk, nå gjør dimensjonene til mikrokretsen det ikke mulig å bruke den i telefoner og nettbrett. Men gitt merkevarens smarthet, bør fremveksten av Kirin-brikken, som støtter 5G, forventes veldig snart.

Nokia Networks

Selskapet er den nest største leverandøren av telekommunikasjonsutstyr etter Huawei-merket.Selskapet har eget utstyr som opererer i LF-, MF- og HF-spekteret. Tidligere i år avduket Nokia fullverdige 5G-prosessorer for Reef Shark-basestasjoner. Gjennomstrømningen til en blokk er innenfor 84 Gigabit / sek. Installasjonen av handelsutstyr basert på den innovative prosessoren var planlagt til slutten av året.

Hvem er engasjert i 5G i Russland

Innenlandske teleoperatører holder tritt med den generelle trenden. De har samarbeidet med ledende globale leverandører av nettverksutstyr som Ericsson, Huawei og Nokia for å utvikle 5G-enheter.

Megafon

Denne operatøren var den første som viste interesse for innovativ teknologi. Tilbake i 2014 ble han enig med Huawei-merket om å danne pilot 5G-er. De ble lansert i år under verdensmesterskapet i 2018.

Sommeren i år lanserte Megafon den første 5G i Russland - for medlemmer av økonomimøtet i St. Petersburg. Informasjonsformidlingens hastighet var lik 1,24 Gigabit / sek. Megafon brukte Huawei-utstyr og en chip fra Qualcomm.

For ikke så lenge siden ble Megafon enig med Nokia om å utvikle 5G. På høsten på Nizhny Novgorod forretningsmøte viste de den ledende informasjonsoverføringshastigheten - 5 Gigabit / sek. Medlemmene av toppmøtet ble vist en 360-graders UHD-videosending på en skjerm fra VR-briller.

MTS

Hun ble med på løpet i 2017. I likhet med den forrige, tilskrev dette firmaet lanseringen av 5G til verdensmesterskapet i 2018. Kommersiell implementering, i henhold til selskapets tidsplan, vil starte i 2019-2020.

Vinteren 2015 signerte MTS en avtale om den kollektive utviklingen av 5G med Ericsson, våren med Nokia, og om høsten med Samsung. MTS gjennomførte eksperimenter på høsten på utstyr fra Nokia. Informasjonsformidlingens hastighet var innen 4,5 Gigabit / sek.

Tele2

På høsten signerte vi en avtale med Nokia om dannelsen av 5G og utformingen av tjenester innen tingenes internett.

Beeline

Han er for tiden i dialog med leverandører om 5G-forsøk. Representanten for firmaet A. Aibasheva fortalte Rusbase om dette. Men først planlegger selskapet å tilpasse sin egen infrastruktur og jobbe med 4.5G. Fremover vil denne opplæringen gjøre det mulig for dem å umiddelbart integrere 5G.

Når kommer 5G?

5G handel salg er planlagt til neste år. Alle er begrenset til massesportsbegivenheter. For eksempel lanserte mobiloperatøren KT Corporation i Sør-Korea 5G ved årets Pchenhang-OL. Innenriks MTS og Megafon planlegger å installere 5G ved sommer-OL 2024 i Kina.

De fleste eksperter er sikre på at storskala 5G-integrasjon vil starte etter 2024. Ericsson sa nylig at 550 millioner enheter vil være koblet til disse nettverkene i 2022. Nå eksperimenterer bedrifter bare med utstyr.

Nå er 5G mer sannsynlig en idé enn en teknologi, siden det ikke er noe vanlig format ennå. For at massebruk av denne forbindelsen skal begynne, er det nødvendig å skape teknologiske forhold, velge frekvenser og bytte til innovativt utstyr.

5G i RF

Samtalspartnerne av Rusbase er enstemmige om at Den russiske føderasjonen fortsatt er langt fra omfattende introduksjon av 5G. Russiske operatører har ennå ikke hentet tilbake sine egne investeringer i etableringen av LTE-nettverk. For øyeblikket er LTE-dekning innenfor 30%, i forbindelse med hvilken telekommunikasjonsorganisasjoner i nær fremtid vil pore over å øke denne verdien. Og 5G for dem er bare en reserve for fremtiden.

S. Skvortsova, leder for strategisk utvikling i Tele2, tror at 5G vil bli kommersialisert innen 2021. I følge uttalelsen hennes er det et foreløpig alternativ på vei til 5G - LTE Advanced (LTE-A) teknologi. Den støtter hastigheter på opptil 100 Megabit / sek. For abonnenter med høy mobilitet og 1 Gigabit / sek., For stasjonære brukere.

I mai i fjor kunngjorde media planene til Kommunikasjonsdepartementet om å lansere 5G i Russlands føderale megopolopol innen 2024. Derfor vil det nye formatet i 2024 bli integrert i 8 megalopoliser i Russland, og i 2025 allerede i 16 byer der befolkningen er mer enn 1 million mennesker.

Konklusjon

Avslutningsvis skal det bemerkes at det forventes store endringer i mobilkommunikasjon i nær fremtid.Antall enheter som er koblet til nettverket i "alltid online" -modus vil øke raskt. Et scenario er sannsynlig når TV bytter til mobilnettverk.