Vše o 5G síti - rozdíly a její aplikace

Technologie mobilní komunikace se mění každých 10 let. Každý z nich výrazně zlepšuje rychlost přenosu informací. Takto se objevují nové služby a nové typy obsahu. Uživatelé získají novou zábavu a nový životní standard.

Pátá generace celulární komunikace (5G) slibuje, že bude průlomovější než kdy předtím. Odborníci tvrdí, že právě díky 5G se internet věcí, bezpilotní vozidla a VR přenesou ze stránek technických médií do každodenního života lidí. V tomto článku vám řekneme vše o 5G síti.

Co je 5G?

Zatímco 4G ještě není globální, společnosti již 5G testují.

5G internet je vytvářen s ohledem na inovativní trendy v technologiích. Zaměřuje se na připojení různých domácích „chytrých“ zařízení, z nichž většina bude fungovat podle pravidla „vždy online“. 4G komunikace se zase používá hlavně v roli mobilního internetu.

5G (Fifth Generation) je nová generace mobilní sítě fungující na bázi telekomunikačních formátů v souladu se současnými formáty 4G.

Formáty pro 5G komunikaci jsou stále ve fázi návrhu. Předpokládá se, že reálně začne komunikace nové generace fungovat v roce 2022.

Kde se bude používat?

5G se uplatní tam, kde je poptávka po vysokorychlostním internetu, v megaměstech. Pro plné pokrytí budou použity normy rané generace.

Posouzení

Běžní uživatelé v tuto chvíli nepotřebují kolosální rychlosti nové generace. Určitě se ale objeví po integraci technologií, protože, jak každý ví, na to dobré si lidé rychle zvyknou.

"Web" synchronizace

S nižšími náklady na připojení získává přístup k Wi-Fi více zařízení. Systému propojení telefonů, kávy a praček, náhlavních souprav, lamp a dalších věcí do ucelené „pavučiny“ se říká internet věcí.Předpokládá se, že do roku 2022 bude na planetě více než 26 miliard takových zařízení. A počet spojů bude ještě vyšší.

Schopnost gadgetů „cítit“ pomocí senzorů a provádět úkoly na dálku najde využití v místním plánování, technologiích inteligentních domácností, konceptech pro monitorování dodávek elektřiny a topení, zabezpečení, autobusech, taxících a maloobchodě.

Internet věcí potřebuje malou rychlost připojení, ale pro mnoho zařízení. Vyhrazené sítě využívající malá pásma již byly vytvořeny a výrobci 5G jsou ochotni se tohoto procesu zúčastnit.

V důsledku toho budou muset telekomunikační standardy podporovat nejen mobilní uživatele, ale také „chytré“ předměty pro domácnost. Řízení takového heterogenního provozu by mělo novému formátu pomoci.

Zpoždění

Je jasné, že 5G bude mít podporu pro automatickou technologii TC a VR software. V této situaci by informace měly přijít v režimu skutečného času. Interval vysílání a příjmu 4G je více než 10 ms, což je velmi dlouhá doba.

Následující formát je schopen zcela změnit architekturu komunikace s přenosem úložiště informací z center zpracování dat do koncových uzlů, až po „inteligentní“ zařízení.

Například jedoucí auto potřebuje informace o poloze blízkého vozidla. Současné normy už nezvládají tok takových informací u 3 aut. Obrovská zpoždění v přenosu informací vyžadují místní distribuci informací.

Předpokládá se, že rychlost odezvy 5G se stane limitem.Zpoždění přenosu nebude větší než 1 ms ani při konečné rychlosti 500 km/h. Toto zpoždění bude hlavní hnací silou pro vytváření inovativních technologií, včetně jízdy v metropolitních oblastech a vzdálených operací.

Funkce 5G

Není to tak dávno, co bylo možné optimalizovat většinu charakteristik, ale výběr technologií, které zaručují jejich využití v praxi, jde dále. Mezi nimi:

1. Ultra vysoké frekvence, které byly dříve nereálné, zaručují mnohem vyšší rychlost.
2. Vývoj konceptů, které posílají informace po malých kouscích, zdrží činnost zařízení internetu věcí na delší dobu.
3. Snížení latence u úkolů, které vyžadují okamžitou odezvu.

Rozdíly od předchozích standardů

Inovativní mobilní formát dorazí až v roce 2022, ale řádné klasifikace se vytvářejí plnou rychlostí, takže je jasné, že 5G bude velmi odlišné od toho, co bývalo.

Zvýšení rychlosti

Nejpochopitelnější je zvýšení rychlosti (alespoň několikanásobně), snížení latence, výrazné zvýšení objemu komunikace, které je nutné k uspokojení stále rostoucí poptávky po World Wide Web. Trendem je, že po nějaké době bude k síti připojeno vše: od různých skenerů až po vozidla.

Klíčový spotřebitel – předplatitel

Ve stávajících sítích se uživatel musí přizpůsobit sám: signál je příliš špatný - na pohyb. 5G bude využívat chytré antény, které transformují orientační graf v závislosti na potřebách uživatelů v určitých podmínkách.Pokud je například uživatel právě nyní obsluhován v buňce, informace pro něj budou procházet úzkým kanálem, což zvýší poměr šumu k signálu a zlepší rychlost šíření informací.

Přechod na mm-vlny

Zdroj spektra je omezený a je extrémně obtížné najít požadované frekvence v rozsahu známém mobilní síti. Je zřejmé, že výrazné zvýšení rychlosti šíření informace vyžaduje podstatně větší frekvenční spektra. Rozumným řešením je v tomto případě přechod do sféry desítek GHz.

Většina uživatelů chápe, že se zvyšováním provozní frekvence se rychle zmenšuje vzdálenost sítě, jinými slovy velikost buňky. V tomto ohledu stojí za to učinit závěr založený na tomto bodu: komunikace nové generace se použije tam, kde je potřeba vysokorychlostní přenos informací. Mimochodem, s plným pokrytím se zatím nepočítá.

Technologie MIMO

Jeho smyslem je použití několika antén na přijímací a přijímací straně. Tato technologie pochází z definic týkajících se 3G. Ve většině sítí LTE MIMO funguje v režimu 2x2. Jednoduše řečeno, dvě antény pro dávání, dvě pro příjem. V režimu 2x2 informace prochází dvěma volnými kanály současně, což umožňuje téměř zdvojnásobit rychlost šíření.

Nyní existují telefony, které podporují režim 4x4. Bohužel, vzhledem k malým rozměrům telefonů je nereálné zvyšovat počet antén do nekonečna. Dalším problémem je nutnost vysílat oficiální oznámení z každé antény, což snižuje účinnost technologie.

Technologie zařízení-zařízení

Stále častěji se objevují situace, kdy uživatelé mluví ve vzdálenosti desítek metrů od sebe. Díky použití této technologie bude komunikace operátora procházet pouze signálovým provozem, což umožňuje tyto hovory vyhodnocovat a samotné informace budou přenášeny přímo prostřednictvím zařízení. To je podstata technologie.

dosáhnout dohody

Pokud se situace s označením rozsahu možných technologií zlepšila již v roce 2015, pak samotné technologie stále vznikají. Je nutné identifikovat, které technologie nové generace jsou potřeba okamžitě a které zavést až po nějaké době.

Navzdory nedostatku formátů a rozhodnosti v důležitosti technologie se výrobní společnosti snaží vést formování a implementaci technologií nové generace, aby následně získaly příznivé místo.

Nokia oznámila, že v roce 2015 koupila Alcatel-Lucent, a americká telekomunikační společnost Verizon Wireless oznámila, že první 5G v Americe bude v roce 2016.

Technické překážky

Ústav telekomunikací. Fraunhofer v Německu prováděl experimenty s frekvencemi od 40 do 100 GHz, Samsung ve svém výzkumu používá 28 GHz a Nokia více než 70 GHz.

Fungování zařízení ve spektru vlnových délek mm má takovou vlastnost, jako je nadměrně slabý přenos signálu, jehož síla výrazně klesá se vzdáleností od základnové stanice. Rušení signálu je navíc způsobeno lidským tělem.

Co říká Ericsson?

Z pohledu Ericsson Corporation jsou vyhlídky následující.

Bezpilotní vozidla si budou mezi sebou vyměňovat data.V případě nehody auto nejblíže místu nehody řekne všem vozidlům jedoucím za ním o tom, co se stalo. To jim dá příležitost včas zpomalit nebo v situaci přetížení navrhnout jiný pohybový vzorec.

Skenery vozidla správně vypočítají počasí a pošlou informace přes 5G, aby vozidlo navrhlo správný jízdní vzorec.

V oblasti sociální dopravy umožní 5G sledovat počet lidí čekajících na autobusových zastávkách. Řidič vozidla projede opuštěnou zastávkou a operátor vyšle pomocné vozidlo do jejich kongescí.

V éře 5G budou všechny domácí spotřebiče propojeny. Pokud předtím musel člověk při přesunu z jedné místnosti do druhé nosit přenosné zařízení, aby mohl pokračovat, například poslouchal zajímavé rádio, nyní se reproduktory připojené v různých místnostech vzájemně kontaktují a přehrávání bude pokračovat od zastavené místo. Kromě toho může uživatel sledovat spotřebu energie každého zařízení nebo zjistit, kolik elektrické energie generují solární panely.

Co Qualcomm nabízí?

Značka Qualcomm nabídla technologii 4,5G LTE Advanced, jejíž integrace se plánuje v blízké budoucnosti. Díky tomu bude společnost schopna pokrýt jak širší frekvenční rozsah potřebný pro formát 5G, tak dříve umístěné sítě LTE, což sníží latenci a zvýší propustnost.

Specifičnost:

• Vynikající šířka pásma díky kombinaci frekvenčních rozsahů;
• Synchronní podpora 23 operátorů a zvýšení propustnosti prostřednictvím agregace frekvencí a přenosu síťového provozu mezi operátory;
• 10x snížení latence ve srovnání s LTE Advanced, s využitím stávajících věží a frekvencí v rozmezí 1-70 µs;
• Aplikace prostředků příchozí linky pro potřeby odchozí linky;
• Zvýšení počtu antén na základnových stanicích za účelem zlepšení pokrytí a síly signálu;
• Zvýšení úspory energie IoT zařízení zúžením spektra na 1,4 MHz a 180 kHz (cca 10 let na jednu baterii);
• 1 Gigabit za sekundu pro přenos dat mezi vozidly, uživateli a zařízeními IoT;
• Analýza prostředí bez aktivace bezdrátové sítě nebo navigace v gadgetu uživatele.

5G využití dnes

5G je navrženo tak, aby fungovalo ve více frekvenčních pásmech. LF od 600 do 700 MHz je přijatelné pro provincii nebo pro internet věcí, protože základnové stanice mají velký dosah. Ale rychlost šíření informací a jeden objem komunikace je na nízké úrovni.

Spektrum do 6 GHz toto mínus koriguje, nicméně středofrekvenční BS by se měly instalovat mnohem častěji, což dokazuje situaci ve velkých městech. RF až 73 GHz zaručuje maximální rychlost až 20 Gbps. pro příjem a až 10 gigabitů/sec. pro distribuci. Hlavním problémem je kvalita signálu pouze v linii dohledu BS, spektrum se používá k pokrytí kritických místních oblastí.

Jak již bylo zmíněno, specifikem 5G je velká šířka pásma a malé zpoždění při distribuci dat.Výsledek je dosažen použitím inovativní technologie multiplexování signálu NOMA, která umožňuje synchronně obsluhovat několik účastníků v jednom kanálu. Formáty rané generace používají dočasnou frakcionaci, přičemž uživatelé se střídají ve výměně dat se základnovou stanicí.

Intel

V první řadě je potřeba vyzdvihnout přednosti Intel Corporation. Na posledních zimních olympijských hrách v Pchjongčchangu firma nainstalovala 5G. K němu připojené UHD kamery umožňovaly online vysílání sportovních událostí s efektem přítomnosti.

Přístupové body bezdrátové sítě také využívaly funkce 5G a sloužily mnoha předplatitelům. Lví podíl vybavení byl instalován venku - skvělý experiment s odolností gadgetů.

Společnost také oznámila partnerství s NNT DoCoMo za účelem instalace 5G na olympijských hrách v roce 2022 v Číně. Jedním z cílů partnerství je předvést a využít nové schopnosti „chytrého“ města.

Na letošním veletrhu MWC společnost představila koncept notebooku, který podporuje 5G na základě proprietárního modemu XMM 8060. Nyní je velký čip instalován odděleně od čipu. Pro zvýšení efektivity společnost pracuje na integraci modemového modulu do jednoho systému.

V každém případě je důležité, že korporace pracuje na inovativním standardu, který promění notebook v ještě všestrannější zařízení. S novým gadgetem se uživatel nebude muset starat o nezabezpečené veřejné bezdrátové sítě. Na svém telefonu také nemusíte zapínat Wi-Fi hotspot. Reklama prvních novinek je plánována na příští rok, partnery Intelu jsou Microsoft, Dell, HP a Lenovo.

Navíc bylo zjištěno, že Intel uzavřel partnerství s tvůrcem mobilní elektroniky, značkou Spreadtrum. Cílem spolupráce je do druhé poloviny příštího roku navrhnout sérii mobilních procesorů s integrovaným 5G modemem z řady XMM 8000 společnosti Intel.

Qualcomm

Společnost poprvé oznámila modem X50 již v roce 2016. Nyní bylo rozhodnuto, že SDX50 bude součástí proprietárního 7nm čipu Snapdragon 855, který bude uveden na trh začátkem příštího roku. Nelze neříct, že značková verze Qualcomm je docela praktická pro instalaci na telefony a tablety.

Huawei

Značka Huawei je dalším rovnocenným hráčem v závodě o 5G. Na letošním MWC společnost ukázala svůj modem Balong 5G01, který garantuje rychlost do 2,3 gigabitů/sec. Bohužel, nyní rozměry mikroobvodu neumožňují jeho použití v telefonech a tabletech. Vzhledem ke svižnosti značky je ale třeba velmi brzy očekávat příchod čipu Kirin, který podporuje 5G.

Nokia Networks

Společnost je po značce Huawei druhým největším dodavatelem telekomunikačních zařízení. Společnost disponuje zařízením, které pracuje ve spektru LF, MF a HF. Začátkem tohoto roku Nokia představila plnohodnotné 5G procesory pro základnové stanice Reef Shark. Propustnost jednoho bloku je do 84 gigabitů/sec. Instalace maloobchodního zařízení založeného na inovativním procesoru byla naplánována na konec letošního roku.

Kdo se zabývá 5G v Ruské federaci

Za obecným trendem nezůstávají pozadu ani domácí telekomunikační operátoři. Spolupracují s předními světovými dodavateli síťových zařízení, včetně Ericsson, Huawei a Nokia, kteří vyvíjejí 5G zařízení.

Megafon

Tento operátor jako první projevil zájem o inovativní technologie. Ještě v roce 2014 se dohodl se značkou Huawei na vytvoření pilotních projektů 5G. Byly spuštěny letos během mistrovství světa 2018.

Letos v létě Megafon spustil první 5G v Ruské federaci – pro členy ekonomického setkání v Petrohradu. Rychlost šíření informací byla rovna 1,24 Gigabit/s. Megafon použil vybavení značky Huawei a čip od Qualcommu.

Není to tak dávno, co se Megafon dohodl s Nokií na vývoji 5G. Na podzim na obchodní schůzce Nižnij Novgorod ukázali přední rychlost přenosu dat - 5 Gigabit / s. Členům summitu bylo ukázáno 360stupňové UHD video vysílání na displeji z brýlí VR.

MTS

Do závodu se zapojil v roce 2017. Stejně jako předchozí, i tato společnost připsala spuštění 5G mistrovství světa ve fotbale 2018. Komerční implementace podle harmonogramu společnosti začíná v letech 2019–2020.

V zimě 2015 MTS podepsala dohodu o společném rozvoji 5G se společností Ericsson, na jaře - s Nokií, na podzim - se Samsungem. MTS provedla na podzim experimenty na zařízení od Nokie. Rychlost šíření informací byla do 4,5 gigabitů/s.

Tele2

Na podzim jsme podepsali smlouvu s Nokia Corporation o vytvoření 5G a návrhu služeb v oblasti internetu věcí.

Beeline

V současné době probíhá dialog s dodavateli o zkouškách 5G. A. Aibasheva, zplnomocněný zástupce společnosti, o tom řekl Rusbazovi. Nejprve ale společnost plánuje přizpůsobit vlastní infrastrukturu a pracovat s 4,5G. Do budoucna jim toto školení umožní okamžitou integraci 5G.

Kdy se objeví 5G?

Obchodní implementace 5G jsou plánovány na příští rok. Všechny jsou omezeny na masové sportovní akce.Například jihokorejský mobilní operátor KT Corporation spustil 5G na letošních olympijských hrách v Pchenhanu. Tuzemské MTS a Megafon plánují nainstalovat 5G na letní olympijské hry v roce 2022 v Číně.

Většina odborníků je přesvědčena, že rozsáhlá integrace 5G začne po roce 2022. Značka Ericsson nedávno uvedla, že v roce 2022 se k těmto sítím připojí 550 milionů zařízení. A nyní korporace pouze experimentují s vybavením.

Právě teď je 5G pravděpodobnější nápad než technologie, protože zatím neexistuje žádný společný formát. Aby mohlo začít masové využívání této komunikace, je nutné vytvořit technologické podmínky, vybrat frekvence a přejít na inovativní zařízení.

5G v Rusku

Účastníci jednání z Rusbase se jednomyslně shodují, že Ruská federace je stále daleko od plošného zavedení 5G. Ruští operátoři dosud nezískali zpět své vlastní investice do vytváření sítí LTE. V tuto chvíli je pokrytí LTE do 30 %, a proto se v blízké budoucnosti budou telekomunikační organizace zabývat nárůstem této hodnoty. A 5G je pro ně jen rezerva do budoucna.

S. Skvortsová, vedoucí strategického rozvoje společnosti Tele2, věří, že 5G bude spuštěno do komerčního využití do roku 2022. Podle jejího vyjádření je na cestě k 5G předběžná varianta - technologie LTE Advanced (LTE-A). Podporuje rychlosti až 100 Mbit/s pro účastníky s vysokou mobilitou a 1 Gigabit/s pro stacionární uživatele.

V květnu loňského roku média oznámila plány ministerstva komunikací na spuštění 5G v megaměstech Ruské federace do roku 2022. V důsledku toho bude v roce 2022 nový formát integrován do 8 megaměst Ruské federace a v roce 2025 již do 16 měst s populací více než 1 milion lidí.

Závěr

Na závěr stojí za zmínku, že v blízké budoucnosti se očekávají rozsáhlé změny v celulární komunikaci. Počet zařízení připojených k síti v režimu „vždy online“ se rapidně zvýší. Je docela pravděpodobné, že televize přejde na mobilní sítě.