Всичко за 5G мрежата – разлики и нейното приложение

Мобилните комуникационни технологии се променят на всеки 10 години. Всеки от тях значително подобрява скоростта на пренос на информация. Така се появяват нови услуги и нови видове съдържание. Потребителите получават ново забавление и нов стандарт на живот.

Петото поколение клетъчна комуникация (5G) обещава да бъде по-революционно от всякога. Експертите твърдят, че именно благодарение на 5G Интернет на нещата, безпилотните превозни средства 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?

Докато 4G все още не е глобален, компаниите вече тестват 5G.

5G интернет се създава, като се вземат предвид иновативните тенденции в технологиите. Той е фокусиран върху свързването на различни битови "умни" 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 реално комуникацията от следващо поколение ще започне да работи през 2022 г.

Къде ще се използва?

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

Преглед

Обикновените потребители в момента не се нуждаят от колосалните скорости на новото поколение. Но те със сигурност ще се появят след интегрирането на технологиите, защото, както всички знаят, хората бързо свикват с доброто.

„Мрежа“ на синхронизацията

С по-ниски разходи за връзка повече устройства получават достъп до Wi-Fi. Системата за взаимно свързване на телефони, кафе и перални машини, слушалки, лампи и други неща в пълна „мрежа“ се нарича Интернет на нещата.Предполага се, че до 2022 г. на планетата ще има повече от 26 милиарда такива устройства. И съответно броят на връзките ще бъде още по-висок.

Способността на джаджите да „усещат“ чрез сензори и да изпълняват задачи от разстояние ще намери приложение в местното планиране, технологиите за интелигентен дом, концепциите за наблюдение на електрозахранването и отоплението, сигурността, автобусите, такситата и търговията на дребно.

Интернет на нещата се нуждае от малка скорост на връзката, но за много устройства. Специализирани мрежи, използващи малки ленти, вече са създадени и производителите на 5G имат желание да участват в този процес.

Следователно телекомуникационните стандарти ще трябва да поддържат не само мобилни потребители, но и „умни“ домакински предмети. Контролирането на такъв хетерогенен трафик трябва да помогне на новия формат.

Закъснение

Ясно е, че 5G ще има поддръжка за автоматична TC технология и VR софтуер. В тази ситуация информацията трябва да идва в режим на действително време. Интервалът на предаване-приемане на 4G е повече от 10 ms, което е много дълго време.

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

Например, движеща се кола се нуждае от информация за местоположението на близко превозно средство. Сегашните стандарти вече не могат да се справят с потока от такава информация за 3 автомобила. Огромните закъснения в предаването на информация изискват локално разпространение на информация.

Планира се скоростта на реакция на 5G да стане граница.Закъснението при предаване няма да бъде повече от 1ms, дори при крайна скорост от 500 км/ч. Това забавяне ще бъде основната движеща сила за формирането на иновативни технологии, включително шофиране в градски райони и дистанционни операции.

5G функции

Не толкова отдавна беше възможно да се оптимизират повечето от характеристиките, но изборът на технологии, които гарантират тяхното използване на практика, отива по-далеч. Между тях:

1. Свръхвисоките честоти, които преди бяха нереалистични, гарантират много по-високи скорости.
2. Развитието на концепции, които изпращат информация на малки парчета, ще забави активността на устройствата за интернет на нещата за продължителен период.
3. Намаляване на забавянето за задачи, които изискват незабавен отговор.

Разлики от предишни стандарти

Иновативен мобилен формат няма да се появи до 2022 г., но правилните класификации се създават с пълна скорост, така че е ясно, че 5G ще бъде много по-различно от това, което беше преди.

Увеличаване на скоростта

Най-разбираемото е увеличаване на скоростта (поне няколко пъти), намаляване на латентността, значително увеличаване на обема на комуникация, което е необходимо за задоволяване на постоянно нарастващото търсене на световната 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: сигналът е твърде лош - за да се премести. 5G ще използва интелигентни антени, които трансформират ориентационната графика в зависимост от нуждите на потребителите при определени условия.Например, ако даден потребител се обслужва в клетка в момента, информацията за него ще премине през тесен канал, което ще увеличи съотношението шум към сигнал и ще подобри скоростта на разпространение на информацията.

Преход към mm-вълни

Източникът на спектъра е ограничен и е изключително трудно да се намерят желаните честоти в обхватите, познати на клетъчната мрежа. Ясно е, че значително увеличаване на скоростта на разпространение на информацията изисква значително по-големи честотни спектри. Разумно решение в този случай е преходът към сферата на десетки GHz.

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

MIMO технология

Неговият смисъл е да се използват няколко антени на предоставящата и приемащата страна. Тази технология произхожда от дефиниции, свързани с 3G. В повечето LTE мрежи MIMO работи в режим 2x2. Просто казано две антени за даване, две за приемане. В режим 2x2 информацията преминава през два свободни канала едновременно, което позволява почти удвояване на скоростта на разпространение.

Сега има телефони, които поддържат режим 4x4. Уви, поради малкия размер на телефоните е нереалистично да се увеличи броят на антените до безкрайност. Друга трудност е необходимостта от предаване на официални съобщения от всяка антена, което намалява ефективността на технологията.

Технология от устройство към устройство

Зачестиха ситуациите, когато потребителите говорят на разстояние десетки метри един от друг. Благодарение на използването на тази технология само сигналният трафик ще преминава през комуникациите на оператора, което ви позволява да оценявате тези обаждания, а самата информация ще се предава директно през устройства. Това е същността на технологията.

постигне споразумение

Ако ситуацията с обозначаването на набора от възможни технологии се подобри през 2015 г., тогава самите технологии все още се създават. Необходимо е да се определи кои технологии от ново поколение са необходими незабавно и кои да бъдат въведени след известно време.

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

Nokia обяви, че купува Alcatel-Lucent през 2015 г., а американската телекомуникационна фирма Verizon Wireless обяви, че първата 5G в Америка ще бъде през 2016 г.

Технически препятствия

Институт по телекомуникации. Fraunhofer в Германия проведе експерименти с честоти, вариращи от 40 до 100 GHz, Samsung използва 28 GHz в своите изследвания, а Nokia използва повече от 70 GHz.

Функционирането на устройства в спектъра на дължината на вълната mm има такова свойство като прекалено слабо предаване на сигнала, силата на което намалява значително с разстоянието от базовата станция. Освен това смущенията в сигнала се причиняват от човешкото тяло.

Какво казва Ericsson?

От гледна точка на Ericsson Corporation перспективите са следните.

Безпилотните превозни средства ще обменят данни помежду си.В случай на произшествие колата, която е най-близо до мястото на произшествието, ще разкаже на всички превозни средства след нея за случилото се. Това ще им даде възможност да забавят своевременно или в ситуация на задръстване да проектират различен модел на движение.

Скенерите на превозното средство ще изчислят правилно времето и ще изпратят информацията чрез 5G, така че превозното средство да проектира правилния модел на шофиране.

В областта на социалния транспорт 5G ще позволи да се следи броят на чакащите на автобусните спирки. Шофьорът на превозното средство ще премине безлюдна спирка, а операторът ще изпрати помощно превозно средство до техните задръствания.

В ерата на 5G всички домакински уреди ще бъдат свързани помежду си. Ако преди това, докато се мести 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 спряното място. В допълнение, потребителят може да проследи консумацията на енергия на всяко устройство или да разбере колко електрическа енергия се генерира от слънчеви панели.

Какво предлага Qualcomm?

Марката Qualcomm предложи 4.5G LTE Advanced технология, чието интегриране е планирано за близко бъдеще. Благодарение на това компанията ще може да покрие както по-широкия честотен диапазон, необходим за 5G формата, така и вече разположени LTE мрежи, което ще намали латентността и ще увеличи пропускателната способност.

Специфичност:

• Отлична честотна лента поради комбинацията от честотни диапазони;
• Поддръжка на 23 оператора синхронно и увеличаване на пропускателната способност чрез честотно агрегиране и пренос на мрежовия трафик между операторите;
• 10 пъти намаление на латентността в сравнение с LTE Advanced, използвайки съществуващи кули и честоти в рамките на 1-70 µs;
• Използване на средствата на входящата линия за нуждите на изходящата линия;
• Увеличаване броя на антените на 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 в джаджата на потребителя.

Използване на 5G днес

5G е проектиран да работи в множество честотни ленти. LF от 600 до 700 MHz е приемливо за провинцията или за интернет на нещата, тъй като базовите станции имат голям обхват. Но скоростта на разпространение на информация и единичен обем комуникация е на ниско ниво.

Спектърът до 6 GHz коригира този минус, но средната честота BS трябва да се инсталира много по-често, което доказва ситуацията в големите градове. RF до 73 GHz гарантира максимални скорости до 20 Gbps. за получаване и до 10 гигабита / сек. за разпространение. Основната трудност е качеството на сигнала само в линията на видимост на BS, спектърът се използва за покриване на критични локални зони.

Както вече споменахме, специфичните характеристики на 5G са висока честотна лента и ниски забавяния по време на разпространение на данни.Резултатът се постига чрез използването на иновативна технология за мултиплексиране на сигнала NOMA, която позволява синхронно обслужване на няколко абоната в един канал. Форматите за ранно поколение използват временно фракциониране, като потребителите се редуват да обменят данни с базовата станция.

Intel

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

Точките за достъп до безжична мрежа също използваха 5G функции и обслужваха много абонати. Лъвският пай от оборудването беше инсталиран на открито - страхотен експеримент за издръжливост на джаджи.

Корпорацията също така обяви партньорство с NNT DoCoMo за инсталиране на 5G на Олимпийските игри през 2022 г. в Китай. Една от целите на партньорството е демонстриране и използване на новите възможности на „умния“ град.

На тазгодишното изложение MWC корпорацията представи концептуален лаптоп, който поддържа 5G, базиран на собствения модем XMM 8060. Сега големият чип е инсталиран отделно от чипа. За да увеличи ефективността, компанията работи върху интегрирането на модемния модул в единна система.

Във всеки случай важното е, че корпорацията работи върху иновативен стандарт, който ще превърне лаптопа в още по-универсално устройство. С новата джаджа потребителят няма да се тревожи за незащитени обществени безжични мрежи. Не е необходимо да включвате и Wi-Fi горещата точка на телефона си. Рекламата на първите нови продукти е планирана за следващата година, партньори на Intel са Microsoft, Dell, HP и Lenovo.

Освен това се установи, че Intel си партнира със създателя на мобилната електроника, марката Spreadtrum. Целта на сътрудничеството е да се проектира серия от мобилни процесори с интегриран 5G модем от серията XMM 8000 на Intel до втората половина на следващата година.

Qualcomm

Фирмата за първи път обяви модема X50 през 2016 г. Вече е определено, че SDX50 ще бъде част от патентован 7nm Snapdragon 855 чип, който ще бъде пуснат в началото на следващата година. Невъзможно е да не се каже, че версията с марката Qualcomm е доста практична за инсталиране на телефони и таблетни компютри.

Huawei

Марката Huawei е друг равностоен играч в надпреварата за 5G. На тазгодишното изложение MWC компанията показа своя модем Balong 5G01, който гарантира скорости в рамките на 2,3 гигабита/сек. Уви, сега размерите на микросхемата не позволяват използването й в телефони и таблетни компютри. Но предвид пъргавината на марката, пристигането на чипа Kirin, който поддържа 5G, трябва да се очаква много скоро.

Мрежи на Nokia

Компанията е вторият по големина доставчик на телекомуникационно оборудване след марката Huawei. Фирмата разполага с оборудване, работещо в спектъра на НЧ, СЧ и ВЧ. 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 оборудване за търговия на дребно, базирано на иновативния процесор, беше планирано за края на тази година.

Кой се занимава с 5G в Руската федерация

Родните телеком оператори не изостават от общата тенденция. Те си партнират с водещи глобални доставчици на мрежово оборудване, включително Ericsson, Huawei и Nokia, които разработват 5G устройства.

Мегафон

Този оператор беше първият, който прояви интерес към иновативните технологии. През 2014 г. той се споразумя с марката Huawei за създаване на 5G пилоти. Те бяха пуснати тази година по време на Световното първенство по футбол през 2018 г.

Това лято Мегафон пусна първия 5G в Руската федерация - за членовете на икономическата среща в Санкт Петербург. Скоростта на разпространение на информация беше равна на 1,24 Gigabit/sec. Megafon използва оборудване на марката Huawei и чип от Qualcomm.

Не толкова отдавна Megafon се споразумя с Nokia за разработването на 5G. През есента на бизнес срещата в Нижни Новгород те показаха водещата скорост на трансфер на данни - 5 гигабита / сек. На членовете на срещата беше показано 360-градусово UHD видео излъчване на дисплей от VR очила.

MTS

Присъедини се към надпреварата през 2017 г. Подобно на предишната, тази компания приписва пускането на 5G на Световната купа през 2018 г. Търговското внедряване, според графика на компанията, започва през 2019-2020 г.

През зимата на 2015 г. MTS подписа споразумение за колективно развитие на 5G с Ericsson, през пролетта - с Nokia, през есента - със Samsung. MTS проведе експерименти през есента, използвайки оборудване от 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 дизайна на услуги в областта на интернет на нещата.

Beeline

В момента се води диалог с доставчиците относно изпитанията на 5G. Това каза пред Русбаз А. Айбашева, упълномощен представител на компанията. Но първо компанията планира да адаптира собствената си инфраструктура и да работи с 4.5G. В бъдеще това обучение ще им позволи незабавно да интегрират 5G.

Кога ще се появи 5G?

Търговските внедрявания на 5G са планирани през следващата година. Всички те са ограничени до масови спортни събития.Например южнокорейският мобилен оператор KT Corporation пусна 5G на тазгодишната олимпиада в Пченхан. Вътрешните MTS и Megafon планират да инсталират 5G на Летните олимпийски игри през 2022 г. в Китай.

Повечето експерти са убедени, че широкомащабната 5G интеграция ще започне след 2022 г. Марката Ericsson наскоро заяви, че 550 милиона устройства ще се свържат към тези мрежи през 2022 г. А сега корпорациите просто експериментират с оборудване.

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

5G в Русия

Събеседниците на Rusbase единодушно са съгласни, че Руската федерация все още е далеч от широкото въвеждане на 5G. Руските оператори все още не са възстановили собствените си инвестиции в създаването на LTE мрежи. В момента покритието на LTE е в рамките на 30% и следователно в близко бъдеще телекомуникационните организации ще се замислят за увеличаване на тази стойност. А 5G за тях е само резерв за бъдещето.

С. Скворцова, ръководител на стратегическото развитие на Tele2, смята, че 5G ще бъде пуснат в търговска употреба до 2022 г. Според нейното изявление има предварителен вариант по пътя към 5G - технологията LTE Advanced (LTE-A). Поддържа скорости до 100 Mbit/s за абонати с висока мобилност и 1 Gigabit/s за стационарни потребители.

През май миналата година медиите обявиха плановете на Министерството на съобщенията да пусне 5G в мегаполисите на Руската федерация до 2022 г. Следователно през 2022 г. новият формат ще бъде интегриран в 8 мегаполиса на Руската федерация, а през 2025 г. вече в 16 града с население над 1 милион души.

Заключение

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