Alt om 5G-netværket - forskelle og dets anvendelse

Mobilkommunikationsteknologier ændres hvert 10. år. Enhver af dem forbedrer hastigheden af ​​informationsoverførsel markant. Sådan opstår nye tjenester og nye typer indhold. Brugerne får ny sjov og en ny levestandard.

Den femte generation af mobilkommunikation (5G) lover at være mere gennembrud end nogensinde. Eksperter hævder, at det er takket være 5G, at tingenes internet, ubemandede køretøjer og VR vil blive overført fra de tekniske mediers sider til den menneskelige hverdag. I denne artikel vil vi fortælle dig alt om 5G-netværket.

Hvad er 5G?

Selvom 4G endnu ikke er globalt, tester virksomheder allerede 5G.

5G Internet skabes under hensyntagen til innovative tendenser inden for teknologi. Den er fokuseret på at forbinde en række "smarte" husholdningsenheder, hvoraf de fleste vil fungere i henhold til reglen "altid online". 4G-kommunikation på sin side bruges hovedsageligt i rollen som mobilt internet.

5G (femte generation) er en ny generation af det cellulære netværk, der opererer på basis af telekommunikationsformater i overensstemmelse med de nuværende 4G-formater.

Formater til 5G-kommunikation er stadig i designfasen. Det antages, at næste generations kommunikation i realiteten vil begynde at virke i 2022.

Hvor vil det blive brugt?

5G vil blive brugt, hvor der er efterspørgsel efter højhastighedsinternet, i megabyer. Tidlige generationsstandarder vil blive anvendt for fuld dækning.

Anmeldelse

Almindelige brugere har i øjeblikket ikke brug for den nye generations kolossale hastigheder. Men de vil helt sikkert dukke op efter integrationen af ​​teknologi, for som alle ved, vænner folk sig hurtigt til det gode.

"Web" af synkronisering

Med lavere tilslutningsomkostninger får flere enheder adgang til Wi-Fi. Systemet med sammenkobling af telefoner, kaffe- og vaskemaskiner, headset, lamper og andre ting til et komplet "web" kaldes tingenes internet.Det antages, at der i 2022 vil være mere end 26 milliarder sådanne enheder på planeten. Og antallet af forbindelser bliver henholdsvis endnu højere.

Gadgets evne til at "føle" gennem sensorer og udføre opgaver på afstand vil finde anvendelse i lokal planlægning, smart home-teknologier, koncepter til overvågning af el- og varmeforsyning, sikkerhed, busser, taxaer og detailhandel.

Internet of Things har brug for en lille forbindelseshastighed, men for mange enheder. Dedikerede netværk, der bruger små bånd, er allerede blevet etableret, og 5G-producenter er villige til at deltage i denne proces.

Følgelig skal telekommunikationsstandarder understøtte ikke kun mobile brugere, men også "smarte" husholdningsartikler. Kontrol af sådan heterogen trafik burde hjælpe det nye format.

Forsinke

Det er klart, at 5G vil have understøttelse af automatisk TC-teknologi og VR-software. I denne situation skal oplysningerne komme i den faktiske tidstilstand. 4G sende-modtage-intervallet er mere end 10 ms, hvilket er meget lang tid.

Følgende format er i stand til fuldstændigt at ændre kommunikationsarkitekturen med overførsel af informationslagring fra databehandlingscentre til endelige noder, op til "intelligente" enheder.

For eksempel har en kørende bil brug for oplysninger om placeringen af ​​et nærliggende køretøj. De nuværende standarder kan ikke længere klare strømmen af ​​sådanne oplysninger for 3 biler. Enorme forsinkelser i transmissionen af ​​information kræver en lokal distribution af information.

Det er planen, at responshastigheden på 5G bliver grænsen.Transmissionsforsinkelsen vil ikke være mere end 1ms, selv ved en sluthastighed på 500 km/t. Denne forsinkelse vil være den vigtigste drivkraft for dannelsen af ​​innovative teknologier, herunder kørsel i storbyområder og fjernoperationer.

5G funktioner

For ikke så længe siden var det muligt at optimere de fleste af egenskaberne, men valget af teknologier, der garanterer deres anvendelse i praksis, går længere. Blandt dem:

1. Ultrahøje frekvenser, som tidligere var urealistiske, garanterer meget højere hastigheder.
2. Udviklingen af ​​koncepter, der sender information i små stykker, vil forsinke aktiviteten af ​​Internet of Things-enheder i en længere periode.
3. Reduktion af latens for opgaver, der kræver øjeblikkelig respons.

Forskelle fra tidligere standarder

Et innovativt mobilformat kommer først i 2022, men de rigtige klassifikationer bliver skabt med fuld fart, så det er klart, at 5G vil være meget anderledes end det plejede at være.

Hastighedsboost

Det mest forståelige er en stigning i hastigheden (i det mindste flere gange), et fald i latens, en betydelig stigning i mængden af ​​kommunikation, som er nødvendig for at tilfredsstille den støt stigende efterspørgsel efter World Wide Web. Tendensen er, at alt efter et stykke tid vil være forbundet til netværket: fra forskellige scannere til køretøjer.

Nøgleforbruger - abonnent

I eksisterende netværk skal brugeren tilpasse sig: signalet er for dårligt - til at bevæge sig. 5G vil bruge smarte antenner, der transformerer orienteringsgrafen afhængigt af brugernes behov under visse forhold.For eksempel, hvis en bruger bliver betjent i en celle lige nu, vil information for ham passere gennem en smal kanal, hvilket vil øge støj-til-signal-forholdet og forbedre hastigheden af ​​informationsudbredelsen.

Overgang til mm-bølger

Spektrumkilden er begrænset, og det er ekstremt vanskeligt at finde de ønskede frekvenser i de områder, der er kendt for det cellulære netværk. Det er klart, at en betydelig stigning i hastigheden af ​​informationsudbredelse kræver væsentligt større frekvensspektre. En rimelig løsning i dette tilfælde er en overgang til sfæren på snesevis af GHz.

De fleste brugere forstår, at med en stigning i driftsfrekvensen, er netværksafstanden hurtigt aftagende, med andre ord størrelsen af ​​cellen. I denne henseende er det værd at drage en konklusion baseret på dette punkt: Ny generation af kommunikation vil blive brugt, hvor der er behov for højhastighedsinformationsoverførsel. Fuld dækning er i øvrigt ikke overvejet endnu.

MIMO teknologi

Dets betydning er at bruge flere antenner på den leverede og modtagende side. Denne teknologi opstod i definitioner vedrørende 3G. I de fleste LTE-netværk fungerer MIMO i 2x2-tilstand. Kort sagt, to antenner til at give, to til at modtage. I 2x2-tilstand går information gennem to frie kanaler samtidigt, hvilket gør det muligt næsten at fordoble udbredelseshastigheden.

Nu er der telefoner, der understøtter 4x4-tilstand. Ak, på grund af den lille størrelse af telefoner, er det urealistisk at øge antallet af antenner til det uendelige. En anden vanskelighed er behovet for at sende officielle meddelelser fra hver antenne, hvilket reducerer effektiviteten af ​​teknologien.

Enhed-til-enhed-teknologi

Situationer, hvor brugere taler i en afstand af ti meter fra hinanden, er blevet hyppigere. På grund af brugen af ​​denne teknologi vil kun signaltrafik gå gennem operatørkommunikation, som giver dig mulighed for at evaluere disse opkald, og selve informationen vil blive transmitteret direkte gennem enheder. Dette er essensen af ​​teknologi.

nå til enighed

Hvis situationen med udpegningen af ​​rækken af ​​mulige teknologier blev bedre tilbage i 2015, så skabes selve teknologierne stadig. Det er nødvendigt at identificere, hvilke nye generationsteknologier der er nødvendige med det samme, og hvilke der skal introduceres efter nogen tid.

På trods af manglen på formater og beslutsomhed i vigtigheden af ​​teknologi, forsøger produktionsvirksomheder at lede dannelsen og implementeringen af ​​næste generations teknologier for efterfølgende at få en gunstig plads.

Nokia annoncerede, at det ville købe Alcatel-Lucent tilbage i 2015, og det amerikanske teleselskab Verizon Wireless annoncerede, at USA's første 5G ville være i 2016.

Tekniske forhindringer

Institut for Telekommunikation. Fraunhofer i Tyskland udførte eksperimenter med frekvenser fra 40 til 100 GHz, Samsung bruger 28 GHz i sin forskning, og Nokia bruger mere end 70 GHz.

Funktionen af ​​enheder i mm-bølgelængdespektret har en sådan egenskab som overdrevent svag signaltransmission, hvis styrke falder betydeligt med afstanden fra basestationen. Derudover er signalinterferens forårsaget af menneskekroppen.

Hvad siger Ericsson?

Set fra Ericsson Corporations synspunkt er udsigterne som følger.

Ubemandede køretøjer vil udveksle data med hinanden.I tilfælde af en ulykke vil den bil, der er tættest på ulykkesstedet, fortælle alle de køretøjer, der følger efter, om, hvad der skete. Dette vil give dem mulighed for at sætte farten ned i tide eller, i en situation med overbelastning, designe et andet bevægelsesmønster.

Køretøjets scannere beregner vejret korrekt og sender informationen via 5G, så køretøjet designer det rigtige køremønster.

Inden for social transport vil 5G gøre det muligt at overvåge antallet af mennesker, der venter ved busstoppesteder. Føreren af ​​køretøjet vil passere et øde stop, og operatøren vil sende et hjælpekøretøj til deres overbelastningspunkter.

I 5G-æraen vil alle husholdningsapparater være sammenkoblet. Hvis en person før det, mens han flyttede fra et rum til et andet, skulle bære en bærbar enhed for at fortsætte med for eksempel at lytte til en interessant radio, nu vil højttalerne, der er forbundet i forskellige rum, kontakte hinanden, og afspilningen fortsætter fra kl. det stoppede sted. Derudover kan brugeren spore strømforbruget for hver enhed eller finde ud af, hvor meget elektrisk energi der genereres af solpaneler.

Hvad tilbyder Qualcomm?

Qualcomm-mærket har tilbudt 4.5G LTE Advanced-teknologi, hvis integration er planlagt i den nærmeste fremtid. På grund af dette vil virksomheden være i stand til at dække både det bredere frekvensområde, der kræves til 5G-formatet, og tidligere placeret LTE-netværk, hvilket vil reducere latens og øge gennemløbet.

Specificitet:

• Fremragende båndbredde på grund af kombinationen af ​​frekvensområder;
• Støtte 23 operatører synkront og øge gennemstrømningen gennem frekvensaggregering og transmission af netværkstrafik mellem operatører;
• 10x reduktion i latens sammenlignet med LTE Advanced ved at bruge eksisterende tårne ​​og frekvenser inden for 1-70 µs;
• Anvendelse af midlerne fra den indgående linje til behovene i den udgående linje;
• Forøgelse af antallet af antenner ved basestationer for at forbedre dækning og signalstyrke;
• Forøgelse af energibesparelsen af ​​IoT-enheder ved at indsnævre spektret til 1,4 MHz og 180 kHz (ca. 10 år på et batteri);
• 1 Gigabit per sekund til dataoverførsel mellem køretøjer, brugere og IoT-enheder;
• Analyse af miljøet uden at aktivere det trådløse netværk eller navigere på brugerens gadget.

5G-brug i dag

5G er designet til at fungere i flere frekvensbånd. LF fra 600 til 700 MHz er acceptabelt for provinsen eller for tingenes internet, da basestationerne har en stor rækkevidde. Men hastigheden for spredning af information og en enkelt mængde kommunikation er på et lavt niveau.

Spektret op til 6 GHz korrigerer dette minus, men mellemfrekvens BS bør installeres meget oftere, hvilket beviser situationen i store byer. RF op til 73 GHz garanterer maksimale hastigheder op til 20 Gbps. at modtage og op til 10 Gigabit/sek. til distribution. Den største vanskelighed er kvaliteten af ​​signalet kun i sigtelinjen af ​​BS, spektret bruges til at dække kritiske lokale områder.

Som allerede nævnt er de specifikke egenskaber ved 5G høj båndbredde og lave forsinkelser under datadistribution.Resultatet opnås ved brug af innovativ NOMA signalmultipleksingsteknologi, som gør det muligt synkront at betjene flere abonnenter på én kanal. Tidlige generationsformater bruger tidsmæssig fraktionering, hvor brugere skiftes til at udveksle data med basestationen.

Intel

Først og fremmest er det nødvendigt at fremhæve fordelene ved Intel Corporation. Ved de sidste vinter-OL i Pyeongchang installerede firmaet 5G. UHD-kameraer forbundet til den gjorde det muligt at udsende sportsbegivenheder online med virkningen af ​​tilstedeværelse.

Trådløse netværksadgangspunkter brugte også 5G-funktioner og tjente mange abonnenter. Broderparten af ​​udstyret blev installeret udendørs - et stort eksperiment i holdbarhed for gadgets.

Derudover annoncerede selskabet et partnerskab med NNT DoCoMo og installationen af ​​5G ved OL i 2022 i Kina. Et af målene med partnerskabet er at demonstrere og bruge de nye muligheder i den "smarte" by.

Ved dette års MWC introducerede selskabet en konceptbærbar computer, der understøtter 5G baseret på det proprietære XMM 8060-modem. Nu er den store chip installeret separat fra chippen. For at øge effektiviteten arbejder virksomheden på at integrere modemmodulet i et enkelt system.

Under alle omstændigheder er det vigtigt, at virksomheden arbejder på en innovativ standard, der vil forvandle den bærbare computer til en endnu mere alsidig enhed. Med den nye gadget skal brugeren ikke bekymre sig om usikrede offentlige trådløse netværk. Du behøver heller ikke at tænde for Wi-Fi-hotspottet på din telefon. Annoncering af de første nye produkter er planlagt til næste år, Intels partnere er Microsoft, Dell, HP og Lenovo.

Derudover blev det fastslået, at Intel har indgået partnerskab med skaberen af ​​mobil elektronik, Spreadtrum-mærket. Målet med samarbejdet er at designe en række mobile processorer med et integreret 5G-modem fra Intels XMM 8000-serie inden anden halvdel af næste år.

Qualcomm

Firmaet annoncerede første gang X50-modemet tilbage i 2016. Det er nu blevet fastslået, at SDX50 vil være en del af en proprietær 7nm Snapdragon 855-chip, der vil blive frigivet i begyndelsen af ​​næste år. Det er umuligt ikke at sige, at Qualcomm-mærket version er ret praktisk til installation på telefoner og tablet-pc'er.

Huawei

Huawei-mærket er endnu en ligeværdig spiller i kapløbet om 5G. Ved dette års MWC viste virksomheden sit Balong 5G01-modem, som garanterer hastigheder inden for 2,3 Gigabit/sek. Ak, nu gør dimensionerne af mikrokredsløbet det ikke muligt at bruge det i telefoner og tablet-pc'er. Men i betragtning af mærkets smidighed, bør ankomsten af ​​Kirin-chippen, som understøtter 5G, forventes meget snart.

Nokia netværk

Virksomheden er den næststørste leverandør af telekommunikationsudstyr efter Huawei-mærket. Virksomheden råder over udstyr, der opererer i spektret af LF, MF og HF. Tidligere i år introducerede Nokia 5G-processorer med alle funktioner til Reef Shark-basestationer. Gennemløbet af en blok er inden for 84 Gigabit/sek. Installationen af ​​detailudstyr baseret på den innovative processor var planlagt til slutningen af ​​dette år.

Hvem er engageret i 5G i Den Russiske Føderation

Indenlandske teleoperatører halter ikke efter den generelle tendens. De samarbejder med førende globale leverandører af netværksudstyr, herunder Ericsson, Huawei og Nokia, som udvikler 5G-enheder.

Megafon

Denne operatør var den første, der viste interesse for innovativ teknologi. Tilbage i 2014 blev han enig med Huawei-mærket om at danne 5G-piloter. De blev lanceret i år under verdensmesterskabet i 2018.

I sommer lancerede Megafon den første 5G i Den Russiske Føderation - for medlemmer af økonomimødet i St. Petersborg. Hastigheden på informationsformidlingen var lig med 1,24 Gigabit/sek. Megafon brugte Huawei-mærkeudstyr og en chip fra Qualcomm.

For ikke så længe siden blev Megafon enig med Nokia om udviklingen af ​​5G. I efteråret viste de på forretningsmødet i Nizhny Novgorod den førende dataoverførselshastighed - 5 Gigabit / sek. Topmødemedlemmerne blev vist en 360-graders UHD-videoudsendelse på en skærm fra VR-briller.

MTS

Deltog i løbet i 2017. Ligesom den forrige tilskrev dette firma lanceringerne af 5G til verdensmesterskabet i 2018. Kommerciel implementering starter ifølge virksomhedens tidsplan i 2019-2020.

I vinteren 2015 underskrev MTS en aftale om den kollektive udvikling af 5G med Ericsson, i foråret - med Nokia, i efteråret - med Samsung. MTS udførte forsøg i efteråret med udstyr fra Nokia. Hastigheden på informationsformidlingen var inden for 4,5 Gigabit/sek.

Tele2

I efteråret underskrev vi en aftale med Nokia Corporation om dannelsen af ​​5G og design af tjenester inden for tingenes internet.

Beeline

I øjeblikket i dialog med leverandører om 5G forsøg. A. Aibasheva, autoriseret repræsentant for virksomheden, fortalte Rusbaz om dette. Men først planlægger virksomheden at tilpasse sin egen infrastruktur og arbejde med 4.5G. Fremover vil denne træning gøre dem i stand til øjeblikkeligt at integrere 5G.

Hvornår vises 5G?

Handelsimplementeringer af 5G er planlagt næste år. Alle er begrænset til massesportsbegivenheder.For eksempel lancerede den sydkoreanske mobiloperatør KT Corporation 5G ved dette års OL i Pchenhan. Indenlandske MTS og Megafon planlægger at installere 5G ved sommer-OL 2022 i Kina.

De fleste eksperter er overbeviste om, at storstilet 5G-integration vil starte efter 2022. Ericsson-mærket sagde for nylig, at 550 millioner enheder vil oprette forbindelse til disse netværk i 2022. Og nu eksperimenterer virksomheder bare med udstyr.

Lige nu er 5G mere sandsynligt en idé end en teknologi, da der endnu ikke er noget fælles format. For at massebrugen af ​​denne kommunikation kan begynde, er det nødvendigt at skabe teknologiske forhold, vælge frekvenser og skifte til innovativt udstyr.

5G i Rusland

Rusbase samtalepartnere er enige om, at Den Russiske Føderation stadig er langt fra den udbredte introduktion af 5G. Russiske operatører har endnu ikke inddrevet deres egne investeringer i oprettelsen af ​​LTE-netværk. I øjeblikket er LTE-dækningen inden for 30%, og derfor vil telekommunikationsorganisationer i den nærmeste fremtid se på en stigning i denne værdi. Og 5G for dem er kun en reserve for fremtiden.

S. Skvortsova, chef for strategisk udvikling hos Tele2, mener, at 5G vil blive lanceret til kommerciel brug i 2022. Ifølge hendes udtalelse er der en foreløbig mulighed på vej til 5G - LTE Advanced (LTE-A) teknologi. Den understøtter hastigheder op til 100 Mbit/s for abonnenter med høj mobilitet og 1 Gigabit/s for stationære brugere.

I maj sidste år annoncerede medierne kommunikationsministeriets planer om at lancere 5G i megabyer i Den Russiske Føderation inden 2022. Derfor vil det nye format i 2022 blive integreret i 8 megabyer i Den Russiske Føderation og allerede i 2025 i 16 byer med en befolkning på mere end 1 million mennesker.

Konklusion

Afslutningsvis er det værd at bemærke, at der forventes store ændringer i mobilkommunikation i den nærmeste fremtid. Antallet af enheder forbundet til netværket i "altid online"-tilstand vil stige hurtigt. Det er ret sandsynligt, at tv vil skifte til mobilnetværk.