Todo sobre la red 5G - diferencias y su aplicación

Las tecnologías de comunicación móvil cambian cada 10 años. Cualquiera de ellos mejora significativamente la velocidad de transferencia de información. Así aparecen nuevos servicios y nuevos tipos de contenidos. Los usuarios obtienen nueva diversión y un nuevo nivel de vida.

La quinta generación de comunicación celular (5G) promete ser más revolucionaria que nunca. Los expertos argumentan que es gracias a 5G que Internet de las cosas, los vehículos no tripulados y la realidad virtual se transferirán de las páginas de los medios técnicos a la vida cotidiana humana. En este artículo te contamos todo sobre la red 5G.

¿Qué es 5G?

Si bien 4G aún no es global, las empresas ya están probando 5G.

Internet 5G se está creando teniendo en cuenta las tendencias innovadoras en tecnología. Se enfoca en conectar una variedad de dispositivos domésticos "inteligentes", la mayoría de los cuales funcionarán de acuerdo con la regla "siempre en línea". La comunicación 4G, por su parte, se utiliza principalmente en la función de Internet celular.

5G (quinta generación) es una nueva generación de la red celular que opera sobre la base de formatos de telecomunicaciones de acuerdo con los formatos 4G actuales.

Los formatos para comunicaciones 5G aún están en fase de diseño. Se supone que, en realidad, la comunicación de próxima generación comenzará a funcionar en 2022.

¿Dónde se usará?

5G se utilizará donde haya demanda de Internet de alta velocidad, en megaciudades. Se aplicarán estándares de primera generación para una cobertura completa.

Revisar

Los usuarios comunes en este momento no necesitan las colosales velocidades de la nueva generación. Pero seguramente aparecerán después de la integración de la tecnología porque, como todos saben, las personas se acostumbran rápidamente a lo bueno.

"Web" de sincronización

Con costos de conexión más bajos, más dispositivos obtienen acceso a Wi-Fi. El sistema de interconexión de teléfonos, cafeteras y lavadoras, auriculares, lámparas y otras cosas en una “red” completa se llama Internet de las cosas.Se supone que para 2022 habrá más de 26 mil millones de dispositivos de este tipo en el planeta. Y el número de conexiones, respectivamente, será aún mayor.

La capacidad de los dispositivos para "sentir" a través de sensores y realizar tareas de forma remota encontrará uso en la planificación local, tecnologías de hogares inteligentes, conceptos para monitorear el suministro eléctrico y de calefacción, seguridad, autobuses, taxis y comercio minorista.

El Internet de las Cosas necesita una velocidad de conexión pequeña, pero para muchos dispositivos. Ya se han establecido redes dedicadas que utilizan bandas pequeñas y los fabricantes de 5G están dispuestos a participar en este proceso.

En consecuencia, los estándares de telecomunicaciones deberán admitir no solo a los usuarios móviles, sino también a los artículos domésticos "inteligentes". Controlar un tráfico tan heterogéneo debería ayudar al nuevo formato.

Demora

Está claro que 5G tendrá soporte para tecnología TC automática y software VR. En esta situación, la información debe venir en el modo de tiempo real. El intervalo de transmisión-recepción de 4G es de más de 10 ms, que es mucho tiempo.

El siguiente formato es capaz de cambiar por completo la arquitectura de la comunicación con la transferencia de almacenamiento de información desde los centros de procesamiento de datos a los nodos finales, hasta los dispositivos "inteligentes".

Por ejemplo, un automóvil en movimiento necesita información sobre la ubicación de un vehículo cercano. Los estándares actuales ya no pueden hacer frente al flujo de dicha información para 3 automóviles. Los enormes retrasos en la transmisión de información requieren una distribución local de información.

Está previsto que la velocidad de respuesta de 5G se convierta en el límite.El retardo de transmisión no será superior a 1 ms, incluso a una velocidad final de 500 km/h. Este retraso será la principal fuerza impulsora para la formación de tecnologías innovadoras, incluida la conducción en áreas metropolitanas y operaciones remotas.

Características 5G

No hace mucho tiempo era posible optimizar la mayoría de las características, pero la elección de tecnologías que garanticen su uso en la práctica va más allá. Entre ellos:

1. Las frecuencias ultra altas, que antes no eran realistas, garantizan velocidades mucho más altas.
2. El desarrollo de conceptos que envían información en pequeñas piezas retrasará la actividad de los dispositivos de Internet de las Cosas por un período prolongado.
3. Reducción de la latencia para tareas que necesitan una respuesta instantánea.

Diferencias con estándares anteriores

Un formato móvil innovador no llegará hasta 2022, pero las clasificaciones adecuadas se están creando a toda velocidad, por lo que está claro que el 5G será muy diferente de lo que era.

Impulso de velocidad

El más comprensible es un aumento en la velocidad (al menos varias veces), una disminución en la latencia, un aumento significativo en el volumen de comunicación, que se requiere para satisfacer la demanda cada vez mayor de la World Wide Web. La tendencia es que después de un tiempo todo estará conectado a la red: desde varios escáneres hasta vehículos.

Consumidor clave - suscriptor

En las redes existentes, el usuario debe adaptarse: la señal es demasiado mala para moverse. El 5G utilizará antenas inteligentes que transforman la orientación gráfica en función de las necesidades de los usuarios en determinadas condiciones.Por ejemplo, si un usuario está siendo atendido en una celda en este momento, la información para él pasará a través de un canal estrecho, lo que aumentará la relación ruido-señal y mejorará la velocidad de propagación de la información.

Transición a ondas milimétricas

La fuente de espectro es limitada y es extremadamente difícil encontrar las frecuencias deseadas en los rangos familiares para la red celular. Está claro que un aumento significativo en la velocidad de propagación de la información requiere espectros de frecuencia significativamente mayores. Una solución razonable en este caso es una transición a la esfera de las decenas de GHz.

La mayoría de los usuarios entienden que con un aumento en la frecuencia de operación, la distancia de la red disminuye rápidamente, en otras palabras, el tamaño de la celda. Al respecto, vale la pena hacer una conclusión en base a este punto: se utilizarán comunicaciones de nueva generación donde exista la necesidad de transferencia de información a alta velocidad. Por cierto, aún no se considera la cobertura total.

Tecnología MIMO

Su significado es utilizar varias antenas en los lados de suministro y recepción. Esta tecnología se originó en definiciones relacionadas con 3G. En la mayoría de las redes LTE, MIMO opera en modo 2x2. En pocas palabras, dos antenas para dar, dos para recibir. En el modo 2x2, la información pasa por dos canales libres simultáneamente, lo que permite casi duplicar la velocidad de propagación.

Ahora hay teléfonos que admiten el modo 4x4. Por desgracia, debido al pequeño tamaño de los teléfonos, no es realista aumentar la cantidad de antenas hasta el infinito. Otra dificultad es la necesidad de transmitir anuncios oficiales desde cada antena, lo que reduce la efectividad de la tecnología.

Tecnología de dispositivo a dispositivo

Las situaciones en las que los usuarios hablan a una distancia de decenas de metros entre sí se han vuelto más frecuentes. Debido al uso de esta tecnología, solo el tráfico de señales pasará por las comunicaciones del operador, lo que le permite evaluar estas llamadas, y la información en sí se transmitirá directamente a través de los dispositivos. Esta es la esencia de la tecnología.

llegar a un acuerdo

Si la situación con la designación de la gama de tecnologías posibles mejoró en 2015, entonces las tecnologías en sí todavía se están creando. Es necesario identificar qué tecnologías de nueva generación se necesitan de inmediato y cuáles se introducirán después de un tiempo.

A pesar de la falta de formatos y la decisión en la importancia de la tecnología, las corporaciones manufactureras están tratando de liderar la formación e implementación de tecnologías de próxima generación para luego obtener un lugar favorable.

Nokia anunció que compraría Alcatel-Lucent en 2015, y la empresa estadounidense de telecomunicaciones Verizon Wireless anunció que el primer 5G de Estados Unidos sería en 2016.

Obstáculos técnicos

Instituto de Telecomunicaciones. Fraunhofer en Alemania realizó experimentos con frecuencias que van desde 40 a 100 GHz, Samsung usa 28 GHz en su investigación y Nokia usa más de 70 GHz.

El funcionamiento de los dispositivos en el espectro de longitud de onda mm tiene la propiedad de una transmisión de señal demasiado débil, cuya fuerza disminuye significativamente con la distancia desde la estación base. Además, la interferencia de la señal es causada por el cuerpo humano.

¿Qué dice Ericsson?

Desde el punto de vista de Ericsson Corporation, las perspectivas son las siguientes.

Los vehículos no tripulados intercambiarán datos entre sí.En caso de accidente, el automóvil más cercano a la escena del accidente informará a todos los vehículos que lo siguen sobre lo sucedido. Esto les dará la oportunidad de reducir la velocidad de manera oportuna o, en una situación de congestión, diseñar un patrón de movimiento diferente.

Los escáneres del vehículo calcularán correctamente el clima y enviarán la información a través de 5G para que el vehículo diseñe el patrón de conducción adecuado.

En el ámbito del transporte social, el 5G permitirá monitorizar el número de personas que esperan en las paradas de autobús. El conductor del vehículo pasará por una parada desierta, y el operador enviará un vehículo auxiliar a sus puntos de congestión.

En la era 5G, todos los electrodomésticos estarán interconectados. Si antes, mientras se desplazaba de una habitación a otra, una persona tenía que llevar un dispositivo portátil para poder seguir, por ejemplo, escuchando una radio interesante, ahora los altavoces conectados en diferentes habitaciones se contactarán entre sí y la reproducción continuará desde el lugar detenido. Además, el usuario puede realizar un seguimiento del consumo de energía de cada dispositivo o averiguar cuánta energía eléctrica generan los paneles solares.

¿Qué ofrece Qualcomm?

La marca Qualcomm ha ofrecido la tecnología 4.5G LTE Advanced, cuya integración está prevista para un futuro próximo. Debido a esto, la compañía podrá cubrir tanto el rango de frecuencia más amplio requerido para el formato 5G como las redes LTE previamente ubicadas, lo que reducirá la latencia y aumentará el rendimiento.

Especificidad:

• Excelente ancho de banda debido a la combinación de rangos de frecuencia;
• Apoyar a 23 operadores sincrónicamente y aumentar el rendimiento a través de la agregación de frecuencias y la transmisión del tráfico de red entre operadores;
• Reducción de 10 veces en la latencia en comparación con LTE Advanced, usando torres y frecuencias existentes dentro de 1-70 µs;
• Aplicación de los fondos de la línea entrante para las necesidades de la línea saliente;
• Aumentar el número de antenas en las estaciones base para mejorar la cobertura y la potencia de la señal;
• Aumentar el ahorro de energía de los dispositivos IoT al reducir el espectro a 1,4 MHz y 180 kHz (alrededor de 10 años con una batería);
• 1 Gigabit por segundo para transferencia de datos entre vehículos, usuarios y dispositivos IoT;
• Análisis del entorno sin activar la red inalámbrica ni navegar en el gadget del usuario.

Uso de 5G hoy

5G está diseñado para operar en múltiples bandas de frecuencia. LF de 600 a 700 MHz es aceptable para la provincia o para el Internet de las cosas, ya que las estaciones base tienen un gran alcance. Pero la velocidad de difusión de la información y un solo volumen de comunicación está en un nivel bajo.

El espectro de hasta 6 GHz corrige este menos, sin embargo, la BS de frecuencia media debería instalarse con mucha más frecuencia, lo que demuestra la situación en las grandes ciudades. RF hasta 73 GHz garantiza velocidades máximas de hasta 20 Gbps. para recibir y hasta 10 Gigabits/seg. para distribución La principal dificultad es la calidad de la señal solo en la línea de visión de la BS, el espectro se utiliza para cubrir áreas locales críticas.

Como ya se mencionó, las características específicas de 5G son un gran ancho de banda y pocas demoras durante la distribución de datos.El resultado se logra mediante el uso de la innovadora tecnología de multiplexación de señales NOMA, que permite atender sincrónicamente a varios suscriptores en un canal. Los formatos de primera generación utilizan el fraccionamiento temporal, con usuarios turnándose para intercambiar datos con la estación base.

Intel

En primer lugar, es necesario destacar las ventajas de Intel Corporation. En los últimos Juegos Olímpicos de Invierno de Pyeongchang, la firma instaló 5G. Las cámaras UHD conectadas a él hicieron posible la transmisión de eventos deportivos en línea con el efecto de presencia.

Los puntos de acceso a la red inalámbrica también utilizaron funciones 5G y sirvieron a muchos suscriptores. La mayor parte del equipo se instaló al aire libre, un gran experimento en cuanto a la durabilidad de los dispositivos.

La corporación también anunció una asociación con NNT DoCoMo para instalar 5G en los Juegos Olímpicos de 2022 en China. Uno de los objetivos de la asociación es demostrar y utilizar las nuevas capacidades de la ciudad "inteligente".

En el MWC de este año, la corporación presentó un concepto de computadora portátil compatible con 5G basado en el módem patentado XMM 8060. Ahora, el chip grande se instala por separado del chip. Para aumentar la eficiencia, la empresa está trabajando en la integración del módulo de módem en un solo sistema.

En cualquier caso, lo importante es que la corporación está trabajando en un estándar innovador que transformará la computadora portátil en un dispositivo aún más versátil. Con el nuevo dispositivo, el usuario no tendrá que preocuparse por las redes inalámbricas públicas no seguras. Tampoco es necesario que active el punto de acceso Wi-Fi en su teléfono. La publicidad de los primeros productos nuevos está prevista para el próximo año, los socios de Intel son Microsoft, Dell, HP y Lenovo.

Además, se estableció que Intel se ha asociado con el creador de la electrónica móvil, la marca Spreadtrum. El objetivo de la colaboración es diseñar una serie de procesadores móviles con un módem 5G integrado de la serie XMM 8000 de Intel para la segunda mitad del próximo año.

Qualcomm

La firma anunció por primera vez el módem X50 en 2016. Ahora se ha determinado que el SDX50 será parte de un chip propietario Snapdragon 855 de 7 nm que se lanzará a principios del próximo año. Es imposible no decir que la versión de la marca Qualcomm es bastante práctica para instalar en teléfonos y tabletas.

huawei

La marca Huawei es otro jugador igual en la carrera por 5G. En el MWC de este año, la empresa mostró su módem Balong 5G01, que garantiza velocidades dentro de los 2,3 Gigabits/seg. Por desgracia, ahora las dimensiones del microcircuito no permiten su uso en teléfonos y tabletas. Pero, dada la agilidad de la marca, la llegada del chip Kirin, que admite 5G, debería esperarse muy pronto.

Redes Nokia

La empresa es el segundo mayor proveedor de equipos de telecomunicaciones después de la marca Huawei. La empresa tiene a su disposición equipos que operan en el espectro de LF, MF y HF. A principios de este año, Nokia presentó procesadores 5G con todas las funciones para las estaciones base Reef Shark. El rendimiento de un bloque está dentro de los 84 Gigabits/seg. La instalación de equipos minoristas basados ​​en el innovador procesador estaba prevista para finales de este año.

Quién se dedica a 5G en la Federación Rusa

Los operadores de telecomunicaciones nacionales no se quedan atrás de la tendencia general. Se están asociando con los principales proveedores mundiales de equipos de red, incluidos Ericsson, Huawei y Nokia, que están desarrollando dispositivos 5G.

Megáfono

Este operador fue el primero en mostrar interés en la tecnología innovadora. Allá por 2014, acordó con la marca Huawei formar pilotos 5G. Fueron lanzados este año durante la Copa del Mundo 2018.

Este verano, Megafon lanzó el primer 5G en la Federación Rusa, para miembros de la reunión de economía en San Petersburgo. La velocidad de difusión de la información fue igual a 1,24 Gigabit/seg. Megafon utilizó equipos de la marca Huawei y un chip de Qualcomm.

No hace mucho, Megafon acordó con Nokia el desarrollo de 5G. En el otoño, en la reunión de negocios de Nizhny Novgorod, mostraron la tasa de transferencia de datos líder: 5 Gigabit / seg. A los miembros de la cumbre se les mostró una transmisión de video UHD de 360 ​​grados en una pantalla de gafas VR.

MTS

Se unió a la carrera en 2017. Al igual que la anterior, esta empresa atribuyó los lanzamientos de 5G a la Copa del Mundo de 2018. La implementación comercial, según el cronograma de la compañía, comienza en 2019-2020.

En el invierno de 2015, MTS firmó un acuerdo sobre el desarrollo colectivo de 5G con Ericsson, en primavera, con Nokia, en otoño, con Samsung. MTS realizó experimentos en otoño utilizando equipos de Nokia. La velocidad de difusión de la información estuvo dentro de los 4,5 Gigabits/seg.

Tele2

En otoño, firmamos un acuerdo con Nokia Corporation sobre la formación de 5G y el diseño de servicios en el campo de Internet de las cosas.

Línea recta

Actualmente en diálogo con proveedores sobre pruebas de 5G. A. Aibasheva, representante autorizado de la empresa, le contó a Rusbaz sobre esto. Pero antes, la compañía planea adaptar su propia infraestructura y trabajar con 4.5G. En el futuro, esta capacitación les permitirá integrar instantáneamente 5G.

¿Cuándo aparecerá el 5G?

Las implementaciones comerciales de 5G están planificadas para el próximo año. Todos ellos se limitan a eventos deportivos masivos.Por ejemplo, el operador de telefonía móvil de Corea del Sur, KT Corporation, lanzó 5G en los Juegos Olímpicos de Pchenhan de este año. MTS nacional y Megafon planean instalar 5G en los Juegos Olímpicos de Verano de 2022 en China.

La mayoría de los expertos confían en que la integración 5G a gran escala comenzará después de 2022. La marca Ericsson dijo recientemente que 550 millones de dispositivos se conectarán a estas redes en 2022. Y ahora las corporaciones solo están experimentando con equipos.

En este momento, 5G es más una idea que una tecnología, ya que todavía no existe un formato común. Para que se inicie el uso masivo de esta comunicación, es necesario crear condiciones tecnológicas, seleccionar frecuencias y cambiar a equipos innovadores.

5G en Rusia

Los interlocutores de Rusbase están unánimemente de acuerdo en que la Federación Rusa aún está lejos de la introducción generalizada de 5G. Los operadores rusos aún no han recuperado sus propias inversiones en la creación de redes LTE. Por el momento, la cobertura de LTE está dentro del 30%, y por lo tanto, en un futuro cercano, las organizaciones de telecomunicaciones estudiarán detenidamente un aumento en este valor. Y 5G para ellos es solo una reserva para el futuro.

S. Skvortsova, directora de desarrollo estratégico de Tele2, cree que 5G se lanzará al uso comercial en 2022. Según su declaración, existe una opción preliminar en el camino hacia la tecnología 5G: LTE Advanced (LTE-A). Admite velocidades de hasta 100 Mbit/s para suscriptores con alta movilidad y 1 Gigabit/s para usuarios estacionarios.

En mayo del año pasado, los medios anunciaron los planes del Ministerio de Comunicaciones para lanzar 5G en megaciudades de la Federación Rusa para 2022. En consecuencia, en 2022 el nuevo formato se integrará en 8 megaciudades de la Federación Rusa, y en 2025 ya en 16 ciudades con una población de más de 1 millón de personas.

Conclusión

En conclusión, vale la pena señalar que se esperan cambios a gran escala en las comunicaciones celulares en un futuro próximo. La cantidad de dispositivos conectados a la red en el modo "siempre en línea" aumentará rápidamente. Es bastante probable que la televisión cambie a redes celulares.