Sve o 5G mreži - razlike i njezina primjena

Tehnologije mobilnih komunikacija mijenjaju se svakih 10 godina. Bilo koji od njih značajno poboljšava brzinu prijenosa informacija. Tako se pojavljuju nove usluge i nove vrste sadržaja. Korisnici dobivaju novu zabavu i novi životni standard.

Peta generacija mobilne komunikacije (5G) obećava da će biti novija nego ikad. Stručnjaci tvrde da će upravo zahvaljujući 5G internet stvari, bespilotna vozila i VR biti prebačeni sa stranica tehničkih medija u ljudsku svakodnevicu. U ovom članku ćemo vam reći sve o 5G mreži.

Što je 5G?

Iako 4G još nije globalan, tvrtke već testiraju 5G.

5G Internet se stvara uzimajući u obzir inovativne trendove u tehnologiji. Usmjeren je na povezivanje raznih kućanskih "pametnih" uređaja od kojih će većina funkcionirati po pravilu "stalno online". 4G komunikacija se sa svoje strane uglavnom koristi u ulozi mobilnog interneta.

5G (peta generacija) je nova generacija mobilne mreže koja radi na temelju telekomunikacijskih formata u skladu s aktualnim 4G formatima.

Formati za 5G komunikaciju još su u fazi projektiranja. Pretpostavlja se da će u stvarnosti komunikacija sljedeće generacije početi raditi 2022. godine.

Gdje će se koristiti?

5G će se koristiti tamo gdje postoji potražnja za brzim internetom, u velegradovima. Za potpunu pokrivenost primjenjivat će se standardi rane generacije.

Pregled

Obični korisnici trenutno ne trebaju kolosalne brzine nove generacije. Ali sigurno će se pojaviti nakon integracije tehnologije, jer, kao što svi znaju, ljudi se brzo naviknu na dobro.

"Web" sinkronizacije

Uz niže troškove povezivanja, više uređaja dobiva pristup Wi-Fi-ju. Sustav međusobnog povezivanja telefona, strojeva za kavu i rublja, slušalica, lampi i ostalog u cjeloviti “web” naziva se Internet stvari.Pretpostavlja se da će do 2022. godine na planeti biti više od 26 milijardi takvih uređaja. A broj veza, odnosno, bit će još veći.

Sposobnost gadgeta da "osjećaju" pomoću senzora i obavljaju zadatke na daljinu naći će primjenu u lokalnom planiranju, tehnologijama pametne kuće, konceptima za nadzor opskrbe električnom energijom i grijanjem, sigurnosti, autobusima, taksijima i maloprodaji.

Internet stvari zahtijeva malu brzinu veze, ali za mnogo uređaja. Namjenske mreže koje koriste male frekvencije već su uspostavljene i proizvođači 5G spremni su sudjelovati u ovom procesu.

Posljedično, telekomunikacijski standardi morat će podržavati ne samo mobilne korisnike, već i "pametne" kućanske predmete. Kontrola takvog heterogenog prometa trebala bi pomoći novom formatu.

Odgoditi

Jasno je da će 5G imati podršku za automatsku TC tehnologiju i VR softver. U ovoj situaciji, informacije bi trebale doći u stvarnom vremenskom modu. Interval prijema i odašiljanja 4G je veći od 10 ms, što je jako dugo.

Sljedeći format može u potpunosti promijeniti arhitekturu komunikacije s prijenosom pohrane informacija od centara za obradu podataka do krajnjih čvorova, sve do "inteligentnih" uređaja.

Na primjer, automobil u pokretu treba informacije o lokaciji obližnjeg vozila. Sadašnji standardi više ne mogu podnijeti protok takvih informacija za 3 automobila. Ogromna kašnjenja u prijenosu informacija zahtijevaju lokalnu distribuciju informacija.

Planirano je da brzina odziva 5G postane granica.Kašnjenje prijenosa neće biti veće od 1 ms, čak ni pri konačnoj brzini od 500 km/h. Ovo kašnjenje bit će glavna pokretačka snaga za stvaranje inovativnih tehnologija, uključujući vožnju u gradskim područjima i operacije na daljinu.

Značajke 5G

Ne tako davno bilo je moguće optimizirati većinu karakteristika, ali izbor tehnologija koje jamče njihovu primjenu u praksi ide dalje. Među njima:

1. Ultravisoke frekvencije, koje su prije bile nerealne, jamče puno veće brzine.
2. Razvoj koncepata koji šalju informacije u malim dijelovima odgodit će aktivnost uređaja Internet of Things na duže razdoblje.
3. Smanjenje kašnjenja za zadatke koji zahtijevaju trenutni odgovor.

Razlike u odnosu na prethodne standarde

Inovativni mobilni format neće stići do 2022., ali odgovarajuće klasifikacije se stvaraju punom brzinom, tako da je jasno da će se 5G uvelike razlikovati od onoga što je bio.

Povećanje brzine

Najrazumljivije je povećanje brzine (barem nekoliko puta), smanjenje latencije, značajno povećanje volumena komunikacije, što je potrebno za zadovoljenje stalno rastuće potražnje za World Wide Webom. Trend je da će nakon nekog vremena sve biti spojeno na mrežu: od raznih skenera do vozila.

Ključni potrošač – pretplatnik

U postojećim mrežama korisnik se mora sam prilagoditi: signal je previše loš - da se pomakne. 5G će koristiti pametne antene koje transformiraju orijentacijski graf ovisno o potrebama korisnika u određenim uvjetima.Na primjer, ako se korisnik trenutno poslužuje u ćeliji, informacije za njega će proći kroz uski kanal, što će povećati omjer šuma i signala i poboljšati brzinu širenja informacija.

Prijelaz na mm-valove

Izvor spektra je ograničen i vrlo je teško pronaći željene frekvencije u rasponima poznatim mobilnoj mreži. Jasno je da značajno povećanje brzine širenja informacija zahtijeva znatno veće frekvencijske spektre. Razumno rješenje u ovom slučaju je prijelaz u sferu desetaka GHz.

Većina korisnika razumije da se s povećanjem radne frekvencije brzo smanjuje mrežna udaljenost, drugim riječima, veličina ćelije. U tom smislu, vrijedi zaključiti na temelju ove točke: komunikacije nove generacije koristit će se tamo gdje postoji potreba za brzim prijenosom informacija. Usput, puna pokrivenost još nije razmatrana.

MIMO tehnologija

Njegovo značenje je korištenje nekoliko antena na dovodnoj i prijemnoj strani. Ova tehnologija potječe iz definicija koje se odnose na 3G. U većini LTE mreža MIMO radi u 2x2 načinu rada. Jednostavno rečeno, dvije antene za davanje, dvije za primanje. U 2x2 modu, informacije prolaze kroz dva slobodna kanala istovremeno, što omogućuje skoro dvostruko povećanje brzine širenja.

Sada postoje telefoni koji podržavaju način rada 4x4. Nažalost, zbog male veličine telefona, nerealno je povećati broj antena do beskonačnosti. Još jedna poteškoća je potreba za prijenosom službenih najava sa svake antene, što smanjuje učinkovitost tehnologije.

Tehnologija od uređaja do uređaja

Sve su češće situacije kada korisnici razgovaraju na udaljenosti od nekoliko desetaka metara. Zbog korištenja ove tehnologije, samo će signalni promet prolaziti kroz komunikaciju operatera, što vam omogućuje procjenu tih poziva, a sama informacija će se prenositi izravno preko uređaja. Ovo je bit tehnologije.

postići dogovor

Ako je situacija s označavanjem raspona mogućih tehnologija postala bolja još 2015. godine, onda se same tehnologije još uvijek stvaraju. Potrebno je identificirati koje su tehnologije nove generacije potrebne odmah, a koje treba uvoditi nakon nekog vremena.

Unatoč nedostatku formata i odlučnosti u važnosti tehnologije, proizvodne korporacije pokušavaju predvoditi formiranje i implementaciju tehnologija sljedeće generacije kako bi kasnije dobile povoljno mjesto.

Nokia je još 2015. objavila da kupuje Alcatel-Lucent, a američka telekomunikacijska tvrtka Verizon Wireless najavila je da će prvi američki 5G biti 2016.

Tehničke prepreke

Institut za telekomunikacije. Fraunhofer u Njemačkoj proveo je eksperimente s frekvencijama u rasponu od 40 do 100 GHz, Samsung u svojim istraživanjima koristi 28 GHz, a Nokia koristi više od 70 GHz.

Funkcioniranje uređaja u mm spektru valne duljine ima takvo svojstvo kao pretjerano slab prijenos signala, čija se snaga značajno smanjuje s udaljenošću od bazne stanice. Osim toga, smetnje signala uzrokuje ljudsko tijelo.

Što kaže Ericsson?

Sa stajališta korporacije Ericsson, izgledi su sljedeći.

Bespilotna vozila će međusobno razmjenjivati ​​podatke.U slučaju nesreće, automobil koji je najbliži mjestu nesreće javit će svim vozilima koja ga prate što se dogodilo. To će im dati priliku da pravovremeno uspore ili, u situaciji zagušenja, osmisle drugačiji obrazac kretanja.

Skeneri vozila ispravno će izračunati vremensku prognozu i poslati informacije putem 5G kako bi vozilo dizajniralo ispravan obrazac vožnje.

U području društvenog prijevoza, 5G će omogućiti praćenje broja ljudi koji čekaju na autobusnim stanicama. Vozač vozila će proći napušteno stajalište, a operater će poslati pomoćno vozilo do mjesta zastoja.

U eri 5G svi će kućanski uređaji biti međusobno povezani. Ako je prije toga, tijekom kretanja iz jedne sobe u drugu, osoba morala nositi prijenosni uređaj kako bi nastavila, primjerice, slušati zanimljiv radio, sada će zvučnici spojeni u različitim sobama kontaktirati jedni s drugima i reprodukcija će se nastaviti od zaustavljeno mjesto. Osim toga, korisnik može pratiti potrošnju energije svakog uređaja ili saznati koliko električne energije generiraju solarni paneli.

Što nudi Qualcomm?

Brend Qualcomm ponudio je 4.5G LTE Advanced tehnologiju čija se integracija planira u skoroj budućnosti. Zahvaljujući tome, tvrtka će moći pokriti i širi frekvencijski raspon potreban za 5G format i prethodno locirane LTE mreže, što će smanjiti kašnjenje i povećati propusnost.

Specifičnost:

• Izvrsna propusnost zahvaljujući kombinaciji frekvencijskih raspona;
• Sinkronizirana podrška za 23 operatora i povećanje propusnosti kroz agregaciju frekvencija i prijenos mrežnog prometa između operatora;
• 10x smanjenje latencije u usporedbi s LTE Advanced, koristeći postojeće tornjeve i frekvencije unutar 1-70 µs;
• Utrošak sredstava dolazne linije za potrebe odlazne linije;
• Povećanje broja antena na baznim stanicama radi poboljšanja pokrivenosti i jačine signala;
• Povećanje uštede energije IoT uređaja sužavanjem spektra na 1,4 MHz i 180 kHz (oko 10 godina na jednoj bateriji);
• 1 Gigabit u sekundi za prijenos podataka između vozila, korisnika i IoT uređaja;
• Analiza okruženja bez aktiviranja bežične mreže ili navigacije na korisnikovom gadgetu.

Upotreba 5G danas

5G je dizajniran za rad u više frekvencijskih pojaseva. LF od 600 do 700 MHz prihvatljiv je za provinciju ili za Internet stvari, budući da bazne stanice imaju veliki domet. No, brzina širenja informacija i pojedinačna količina komunikacije je na niskoj razini.

Spektar do 6 GHz ispravlja ovaj minus, međutim, srednjofrekventni BS bi trebao biti instaliran mnogo češće, što dokazuje situaciju u velikim gradovima. RF do 73 GHz jamči maksimalne brzine do 20 Gbps. za primanje i do 10 Gigabita/sek. za distribuciju. Glavna poteškoća je kvaliteta signala samo u vidnom polju BS-a, spektar se koristi za pokrivanje kritičnih lokalnih područja.

Kao što je već spomenuto, specifične značajke 5G su velika propusnost i mala kašnjenja tijekom distribucije podataka.Rezultat se postiže korištenjem inovativne tehnologije multipleksiranja signala NOMA, koja omogućuje sinkrono posluživanje nekoliko pretplatnika u jednom kanalu. Formati rane generacije koriste vremensko frakcioniranje, pri čemu korisnici naizmjenično razmjenjuju podatke s baznom stanicom.

Intel

Prije svega, potrebno je istaknuti prednosti Intel Corporation. Na posljednjim Zimskim olimpijskim igrama u Pyeongchangu tvrtka je instalirala 5G. Na njega povezane UHD kamere omogućile su online prijenos sportskih događaja s efektom prisutnosti.

Pristupne točke bežične mreže također su koristile 5G funkcije i opsluživale mnoge pretplatnike. Lavovski udio opreme instaliran je na otvorenom - izvrstan eksperiment u izdržljivosti gadgeta.

Osim toga, korporacija je najavila partnerstvo s NNT DoCoMo i instalaciju 5G na Olimpijskim igrama 2022. u Kini. Jedan od ciljeva partnerstva je pokazati i iskoristiti nove mogućnosti "pametnog" grada.

Na ovogodišnjem MWC-u, korporacija je predstavila konceptualno prijenosno računalo koje podržava 5G na temelju vlasničkog modema XMM 8060. Sada je veliki čip instaliran odvojeno od čipa. Kako bi povećala učinkovitost, tvrtka radi na integraciji modemskog modula u jedan sustav.

U svakom slučaju, ono što je važno jest da korporacija radi na inovativnom standardu koji će prijenosno računalo transformirati u još svestraniji uređaj. S novim gadgetom korisnik se neće morati brinuti o nezaštićenim javnim bežičnim mrežama. Ne morate uključiti ni Wi-Fi hotspot na svom telefonu. Oglašavanje prvih novih proizvoda planirano je za iduću godinu, Intelovi partneri su Microsoft, Dell, HP i Lenovo.

Osim toga, utvrđeno je da je Intel sklopio partnerstvo s tvorcem mobilne elektronike, brendom Spreadtrum. Cilj suradnje je do druge polovice sljedeće godine dizajnirati seriju mobilnih procesora s integriranim 5G modemom iz Intelove serije XMM 8000.

Qualcomm

Tvrtka je prvi put najavila X50 modem još 2016. Sada je utvrđeno da će SDX50 biti dio vlasničkog 7nm Snapdragon 855 čipa koji će biti objavljen početkom sljedeće godine. Nemoguće je ne reći da je verzija s markom Qualcomm prilično praktična za instalaciju na telefone i tablet računala.

Huawei

Brend Huawei još je jedan ravnopravan igrač u utrci za 5G. Na ovogodišnjem MWC-u tvrtka je pokazala svoj modem Balong 5G01 koji jamči brzine unutar 2,3 Gigabita/s. Nažalost, sada dimenzije mikro kruga ne omogućuju njegovu upotrebu u telefonima i tablet računalima. No, s obzirom na okretnost brenda, vrlo brzo treba očekivati ​​dolazak Kirin čipa koji podržava 5G.

Nokia mreže

Tvrtka je drugi najveći dobavljač telekomunikacijske opreme nakon brenda Huawei. Tvrtka raspolaže opremom koja radi u LF, MF i HF spektru. Ranije ove godine, Nokia je predstavila potpuno opremljene 5G procesore za bazne stanice Reef Shark. Propusnost jednog bloka je unutar 84 Gigabita / sec. Instalacija maloprodajne opreme temeljene na inovativnom procesoru planirana je za kraj ove godine.

Tko se bavi 5G u Ruskoj Federaciji

Za općim trendom ne zaostaju ni domaći teleoperateri. Surađuju s vodećim svjetskim dobavljačima mrežne opreme, uključujući Ericsson, Huawei i Nokiju, koji razvijaju 5G uređaje.

Megafon

Ovaj operater je prvi pokazao interes za inovativnu tehnologiju. Još 2014. dogovorio je s brendom Huawei formiranje 5G pilota. Lansirani su ove godine tijekom Svjetskog prvenstva 2018.

Megafon je ovog ljeta lansirao prvi 5G u Ruskoj Federaciji - za članove gospodarskog skupa u St. Brzina širenja informacija iznosila je 1,24 Gigabita/sek. Megafon je koristio opremu marke Huawei i čip iz Qualcomma.

Ne tako davno, Megafon se dogovorio s Nokijom o razvoju 5G. U jesen, na poslovnom sastanku u Nižnjem Novgorodu, pokazali su vodeću brzinu prijenosa podataka - 5 Gigabit / sec. Članovima summita prikazan je UHD video prijenos od 360 stupnjeva na zaslonu iz VR naočala.

MTS

Pridružio se utrci 2017. Kao i prethodna, ova tvrtka je lansiranje 5G pripisala Svjetskom nogometnom prvenstvu 2018. Komercijalna implementacija, prema rasporedu tvrtke, počinje 2019.-2020.

U zimu 2015. MTS je potpisao ugovor o zajedničkom razvoju 5G s Ericssonom, u proljeće - s Nokijom, u jesen - sa Samsungom. MTS je u jesen proveo eksperimente koristeći Nokijinu opremu. Brzina širenja informacija bila je unutar 4,5 gigabita/s.

Tele2

U jesen smo potpisali ugovor s Nokijom Corporation o formiranju 5G i dizajnu usluga u području interneta stvari.

Najkraći put

Trenutačno u dijalogu s dobavljačima o ispitivanjima 5G. O tome je Rusbazu rekla A. Aibasheva, ovlaštena predstavnica tvrtke. Ali prvo, tvrtka planira prilagoditi vlastitu infrastrukturu i raditi s 4.5G. U budućnosti će im ova obuka omogućiti trenutnu integraciju 5G.

Kada će se pojaviti 5G?

Trgovinske implementacije 5G planiraju se sljedeće godine. Svi su ograničeni na masovne sportske događaje.Na primjer, južnokorejski mobilni operater KT Corporation pokrenuo je 5G na ovogodišnjim Olimpijskim igrama u Pchenhanu. Domaći MTS i Megafon planiraju instalirati 5G na Ljetnim olimpijskim igrama 2022. u Kini.

Većina stručnjaka uvjerena je da će velika 5G integracija započeti nakon 2022. Robna marka Ericsson nedavno je rekla da će se 550 milijuna uređaja spojiti na te mreže 2022. godine. A sada korporacije samo eksperimentiraju s opremom.

Trenutačno je 5G vjerojatnije ideja nego tehnologija jer još ne postoji zajednički format. Da bi ova komunikacija počela masovnije koristiti, potrebno je stvoriti tehnološke uvjete, odabrati frekvencije i prijeći na inovativnu opremu.

5G u Rusiji

Sugovornici Rusbasea jednoglasno se slažu da je Ruska Federacija još daleko od širokog uvođenja 5G. Ruski operateri još nisu povratili vlastita ulaganja u stvaranje LTE mreža. Trenutačno je pokrivenost LTE-om unutar 30%, stoga će se telekomunikacijske organizacije u bliskoj budućnosti posvetiti povećanju ove vrijednosti. A 5G je za njih samo rezerva za budućnost.

S. Skvortsova, voditeljica strateškog razvoja u Tele2, vjeruje da će 5G biti pušten u komercijalnu upotrebu do 2022. godine. Prema njezinoj izjavi, postoji preliminarna opcija na putu prema 5G - LTE Advanced (LTE-A) tehnologija. Podržava brzine do 100 Mbit/s za pretplatnike visoke mobilnosti i 1 Gigabit/s za stacionarne korisnike.

U svibnju prošle godine mediji su objavili planove Ministarstva komunikacija da do 2022. godine pokrene 5G u velegradovima Ruske Federacije. Posljedično, 2022. novi će format biti integriran u 8 megagradova Ruske Federacije, a 2025. već u 16 gradova s ​​populacijom većom od milijun ljudi.

Zaključak

Zaključno, vrijedi napomenuti da se velike promjene u mobilnim komunikacijama očekuju u bliskoj budućnosti. Broj uređaja spojenih na mrežu u načinu rada "stalno online" brzo će se povećavati. Vrlo je vjerojatno da će TV prijeći na mobilne mreže.