Segala sesuatu tentang jaringan 5G - perbedaan dan penerapannya

Teknologi komunikasi seluler berubah setiap 10 tahun. Salah satu dari mereka secara signifikan meningkatkan kecepatan transfer informasi. Ini adalah bagaimana layanan baru dan jenis konten baru muncul. Pengguna mendapatkan kesenangan baru dan standar hidup baru.

Komunikasi seluler generasi kelima (5G) menjanjikan terobosan lebih dari sebelumnya. Para ahli berpendapat bahwa berkat 5G, Internet, kendaraan tak berawak, dan VR akan ditransfer dari halaman media teknis ke kehidupan manusia sehari-hari. Pada artikel ini, kami akan memberi tahu Anda segalanya tentang jaringan 5G.

Apa itu 5G?

Sementara 4G belum mendunia, perusahaan sudah menguji 5G.

Internet 5G sedang dibuat dengan mempertimbangkan tren inovatif dalam teknologi. Ini difokuskan untuk menghubungkan berbagai perangkat "pintar" rumah tangga, yang sebagian besar akan berfungsi sesuai dengan aturan "selalu online". Komunikasi 4G, pada bagiannya, terutama digunakan dalam peran Internet seluler.

5G (Generasi Kelima) adalah generasi baru dari jaringan seluler yang beroperasi berdasarkan format telekomunikasi sesuai dengan format 4G saat ini.

Format untuk komunikasi 5G masih dalam tahap desain. Diasumsikan bahwa pada kenyataannya, komunikasi generasi berikutnya akan mulai bekerja pada tahun 2022.

Di mana itu akan digunakan?

5G akan digunakan di mana ada permintaan untuk Internet berkecepatan tinggi, di kota-kota besar. Standar generasi awal akan diterapkan untuk cakupan penuh.

Tinjauan

Pengguna biasa saat ini tidak membutuhkan kecepatan kolosal dari generasi baru. Tapi mereka pasti akan muncul setelah integrasi teknologi, karena, seperti semua orang tahu, orang cepat terbiasa dengan yang baik.

"Web" sinkronisasi

Dengan biaya koneksi yang lebih rendah, lebih banyak perangkat yang mendapatkan akses ke Wi-Fi. Sistem interkoneksi telepon, kopi dan mesin cuci, headset, lampu dan hal-hal lain menjadi "web" yang lengkap disebut Internet of things.Diasumsikan bahwa pada tahun 2022 akan ada lebih dari 26 miliar perangkat semacam itu di planet ini. Dan jumlah koneksi, masing-masing, akan lebih tinggi.

Kemampuan gadget untuk "merasakan" melalui sensor dan melakukan tugas dari jarak jauh akan digunakan dalam perencanaan lokal, teknologi rumah pintar, konsep untuk memantau pasokan listrik dan pemanas, keamanan, bus, taksi, dan ritel.

Internet of Things membutuhkan kecepatan koneksi yang kecil, tetapi untuk banyak perangkat. Jaringan khusus yang menggunakan pita kecil telah dibuat dan produsen 5G bersedia untuk berpartisipasi dalam proses ini.

Akibatnya, standar telekomunikasi harus mendukung tidak hanya pengguna ponsel, tetapi juga barang-barang rumah tangga "pintar". Mengontrol lalu lintas heterogen seperti itu akan membantu format baru.

Menunda

Jelas bahwa 5G akan memiliki dukungan untuk teknologi TC otomatis dan perangkat lunak VR. Dalam situasi ini, informasi harus datang dalam mode waktu yang sebenarnya. Interval pengiriman-penerimaan 4G lebih dari 10 ms, yang merupakan waktu yang sangat lama.

Format berikut dapat sepenuhnya mengubah arsitektur komunikasi dengan transfer penyimpanan informasi dari pusat pemrosesan data ke node akhir, hingga perangkat "cerdas".

Misalnya, mobil yang bergerak membutuhkan informasi tentang lokasi kendaraan terdekat. Standar saat ini tidak dapat lagi mengatasi arus informasi tersebut untuk 3 mobil. Penundaan yang sangat besar dalam transmisi informasi memerlukan distribusi informasi lokal.

Direncanakan kecepatan respons 5G akan menjadi batasnya.Penundaan transmisi tidak akan lebih dari 1 ms, bahkan pada kecepatan akhir 500 km/jam. Penundaan ini akan menjadi kekuatan pendorong utama untuk pembentukan teknologi inovatif, termasuk mengemudi di wilayah metropolitan dan operasi jarak jauh.

Fitur 5G

Belum lama berselang, sebagian besar karakteristik dapat dioptimalkan, tetapi pilihan teknologi yang menjamin penggunaannya dalam praktik semakin jauh. Diantara mereka:

1. Frekuensi ultra-tinggi, yang sebelumnya tidak realistis, menjamin kecepatan yang jauh lebih tinggi.
2. Pengembangan konsep yang mengirimkan informasi dalam potongan-potongan kecil akan menunda aktivitas perangkat Internet of Things untuk waktu yang lama.
3. Mengurangi latensi untuk tugas yang membutuhkan respons instan.

Perbedaan dari standar sebelumnya

Format seluler yang inovatif tidak akan tiba hingga tahun 2022, tetapi klasifikasi yang tepat sedang dibuat dengan kecepatan penuh, jadi jelas bahwa 5G akan sangat berbeda dari sebelumnya.

Peningkatan Kecepatan

Yang paling dapat dipahami adalah peningkatan kecepatan (setidaknya beberapa kali), penurunan latensi, peningkatan signifikan dalam volume komunikasi, yang diperlukan untuk memenuhi permintaan World Wide Web yang terus meningkat. Trennya adalah bahwa setelah beberapa saat semuanya akan terhubung ke jaringan: dari berbagai pemindai hingga kendaraan.

Konsumen utama - pelanggan

Di jaringan yang ada, pengguna harus menyesuaikan diri: sinyalnya terlalu buruk - untuk bergerak. 5G akan menggunakan antena pintar yang mengubah grafik orientasi tergantung pada kebutuhan pengguna dalam kondisi tertentu.Misalnya, jika pengguna sedang dilayani di sel sekarang, informasi untuknya akan melewati saluran sempit, yang akan meningkatkan rasio noise-to-sinyal, dan meningkatkan kecepatan penyebaran informasi.

Transisi ke gelombang mm

Sumber spektrum terbatas, dan sangat sulit untuk menemukan frekuensi yang diinginkan dalam rentang yang akrab dengan jaringan seluler. Jelas bahwa peningkatan yang signifikan dalam kecepatan propagasi informasi membutuhkan spektrum frekuensi yang jauh lebih besar. Solusi yang masuk akal dalam hal ini adalah transisi ke bidang puluhan GHz.

Sebagian besar pengguna memahami bahwa dengan peningkatan frekuensi operasi, jarak jaringan berkurang dengan cepat, dengan kata lain, ukuran sel. Dalam hal ini, ada baiknya membuat kesimpulan berdasarkan poin ini: komunikasi generasi baru akan digunakan di mana ada kebutuhan untuk transfer informasi berkecepatan tinggi. Omong-omong, cakupan penuh belum dipertimbangkan.

teknologi MIMO

Artinya adalah menggunakan beberapa antena di sisi penyedia dan penerima. Teknologi ini berasal dari definisi yang berkaitan dengan 3G. Di sebagian besar jaringan LTE, MIMO beroperasi dalam mode 2x2. Sederhananya, dua antena untuk memberi, dua untuk menerima. Dalam mode 2x2, informasi melewati dua saluran gratis secara bersamaan, yang memungkinkan kecepatan propagasi hampir dua kali lipat.

Sekarang ada ponsel yang mendukung mode 4x4. Sayangnya, karena ukuran ponsel yang kecil, tidak realistis untuk menambah jumlah antena hingga tak terbatas. Kesulitan lain adalah kebutuhan untuk mengirimkan pengumuman resmi dari setiap antena, yang mengurangi efektivitas teknologi.

Teknologi perangkat-ke-perangkat

Situasi ketika pengguna berbicara pada jarak puluhan meter dari satu sama lain menjadi lebih sering. Karena penggunaan teknologi ini, hanya lalu lintas sinyal yang akan melalui komunikasi operator, yang memungkinkan Anda untuk mengevaluasi panggilan ini, dan informasi itu sendiri akan dikirimkan langsung melalui perangkat. Inilah inti dari teknologi.

mencapai kesepakatan

Jika situasi dengan penunjukan berbagai kemungkinan teknologi menjadi lebih baik pada tahun 2015, maka teknologi itu sendiri masih sedang dibuat. Penting untuk mengidentifikasi teknologi generasi baru mana yang dibutuhkan segera, dan mana yang akan diperkenalkan setelah beberapa waktu.

Terlepas dari kurangnya format dan ketegasan dalam pentingnya teknologi, perusahaan manufaktur berusaha untuk memimpin pembentukan dan implementasi teknologi generasi berikutnya untuk kemudian mendapatkan tempat yang menguntungkan.

Nokia mengumumkan akan membeli Alcatel-Lucent pada tahun 2015, dan perusahaan telekomunikasi AS Verizon Wireless mengumumkan bahwa 5G pertama di Amerika akan hadir pada tahun 2016.

Hambatan teknis

Institut Telekomunikasi. Fraunhofer di Jerman melakukan eksperimen dengan frekuensi mulai dari 40 hingga 100 GHz, Samsung menggunakan 28 GHz dalam penelitiannya, dan Nokia menggunakan lebih dari 70 GHz.

Fungsi perangkat dalam spektrum panjang gelombang mm memiliki sifat seperti transmisi sinyal yang sangat lemah, yang kekuatannya berkurang secara signifikan dengan jarak dari stasiun pangkalan. Selain itu, gangguan sinyal disebabkan oleh tubuh manusia.

Apa kata Ericsson?

Dari sudut pandang Ericsson Corporation, prospeknya adalah sebagai berikut.

Kendaraan tak berawak akan saling bertukar data.Jika terjadi kecelakaan, mobil yang paling dekat dengan lokasi kecelakaan akan memberitahu semua kendaraan yang mengikutinya tentang apa yang terjadi. Ini akan memberi mereka kesempatan untuk melambat pada waktu yang tepat atau, dalam situasi kemacetan, merancang pola pergerakan yang berbeda.

Pemindai kendaraan akan menghitung cuaca dengan benar dan mengirimkan informasi melalui 5G sehingga kendaraan akan merancang pola mengemudi yang tepat.

Di bidang transportasi sosial, 5G akan memungkinkan pemantauan jumlah orang yang menunggu di halte bus. Pengemudi kendaraan akan melewati halte yang sepi, dan operator akan mengirimkan kendaraan tambahan ke titik kemacetan mereka.

Di era 5G, semua peralatan rumah tangga akan saling terhubung. Jika sebelumnya, saat berpindah dari satu ruangan ke ruangan lain, seseorang harus memakai perangkat portabel untuk melanjutkan, misalnya, mendengarkan radio yang menarik, sekarang speaker yang terhubung di ruangan yang berbeda akan saling menghubungi dan pemutaran akan dilanjutkan dari tempat yang berhenti. Selain itu, pengguna dapat melacak konsumsi daya setiap perangkat atau mengetahui berapa banyak energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya.

Apa yang ditawarkan Qualcomm?

Merek Qualcomm telah menawarkan teknologi 4.5G LTE Advanced, yang integrasinya direncanakan dalam waktu dekat. Karena itu, perusahaan akan dapat mencakup rentang frekuensi yang lebih luas yang diperlukan untuk format 5G dan jaringan LTE yang sebelumnya ditempatkan, yang akan mengurangi latensi dan meningkatkan throughput.

Kekhususan:

• Bandwidth yang sangat baik karena kombinasi rentang frekuensi;
• Mendukung 23 operator secara sinkron dan meningkatkan throughput melalui agregasi frekuensi dan transmisi trafik jaringan antar operator;
• Pengurangan 10x dalam latensi dibandingkan LTE Advanced, menggunakan menara dan frekuensi yang ada dalam 1-70 s;
• Penerapan dana saluran masuk untuk kebutuhan saluran keluar;
• Meningkatkan jumlah antena di BTS untuk meningkatkan jangkauan dan kekuatan sinyal;
• Meningkatkan penghematan energi perangkat IoT dengan mempersempit spektrum menjadi 1,4 MHz dan 180 kHz (sekitar 10 tahun dengan satu baterai);
• 1 Gigabit per detik untuk transfer data antara kendaraan, pengguna, dan perangkat IoT;
• Analisis lingkungan tanpa mengaktifkan jaringan nirkabel atau menavigasi di gadget pengguna.

Penggunaan 5G Hari Ini

5G dirancang untuk beroperasi di beberapa pita frekuensi. LF dari 600 hingga 700 MHz dapat diterima untuk provinsi atau untuk Internet hal-hal, karena stasiun pangkalan memiliki jangkauan yang luas. Tetapi kecepatan penyebaran informasi dan volume komunikasi tunggal berada pada tingkat yang rendah.

Spektrum hingga 6 GHz mengoreksi minus ini, namun, BS frekuensi menengah harus dipasang lebih sering, yang membuktikan situasi di kota-kota besar. RF hingga 73 GHz menjamin kecepatan maksimum hingga 20 Gbps. untuk menerima dan hingga 10 Gigabit / detik. untuk distribusi. Kesulitan utama adalah kualitas sinyal hanya pada garis pandang BS, spektrum digunakan untuk mencakup area lokal yang kritis.

Seperti yang telah disebutkan, fitur spesifik 5G adalah bandwidth tinggi dan penundaan rendah selama distribusi data.Hasilnya dicapai melalui penggunaan teknologi pelipatgandaan sinyal NOMA yang inovatif, yang memungkinkan melayani beberapa pelanggan secara serempak dalam satu saluran. Format generasi awal menggunakan fraksinasi temporal, dengan pengguna bergiliran bertukar data dengan base station.

Intel

Pertama-tama, perlu untuk menyoroti keunggulan Intel Corporation. Pada Olimpiade Musim Dingin terakhir di Pyeongchang, perusahaan memasang 5G. Kamera UHD yang terhubung dengannya memungkinkan untuk menyiarkan acara olahraga online dengan efek kehadiran.

Titik akses jaringan nirkabel juga menggunakan fungsi 5G, dan melayani banyak pelanggan. Bagian terbesar dari peralatan dipasang di luar ruangan - eksperimen hebat dalam daya tahan gadget.

Perusahaan juga mengumumkan kemitraan dengan NNT DoCoMo untuk menginstal 5G di Olimpiade 2022 di Cina. Salah satu tujuan dari kemitraan ini adalah untuk mendemonstrasikan dan menggunakan kemampuan baru dari kota "pintar".

Pada MWC tahun ini, perusahaan menghadirkan laptop konsep yang mendukung 5G berdasarkan modem XMM 8060. Sekarang chip besar dipasang secara terpisah dari chip. Untuk meningkatkan efisiensi, perusahaan sedang berupaya mengintegrasikan modul modem ke dalam satu sistem.

Bagaimanapun, yang penting adalah perusahaan sedang mengerjakan standar inovatif yang akan mengubah laptop menjadi perangkat yang lebih serbaguna. Dengan gadget baru, pengguna tidak perlu khawatir tentang jaringan nirkabel publik yang tidak aman. Anda juga tidak perlu mengaktifkan hotspot Wi-Fi di ponsel Anda. Iklan produk baru pertama direncanakan tahun depan, mitra Intel adalah Microsoft, Dell, HP dan Lenovo.

Selain itu, diketahui bahwa Intel telah bermitra dengan pencipta elektronik seluler, merek Spreadtrum. Tujuan dari kolaborasi ini adalah untuk merancang serangkaian prosesor seluler dengan modem 5G terintegrasi dari seri XMM 8000 Intel pada paruh kedua tahun depan.

Qualcomm

Perusahaan pertama kali mengumumkan modem X50 pada tahun 2016. Sekarang telah ditentukan bahwa SDX50 akan menjadi bagian dari chip Snapdragon 855 7nm eksklusif yang akan dirilis awal tahun depan. Mustahil untuk tidak mengatakan bahwa versi bermerek Qualcomm cukup praktis untuk dipasang di ponsel dan PC tablet.

Huawei

Merek Huawei adalah pemain setara lainnya dalam perlombaan untuk 5G. Pada MWC tahun ini, perusahaan menunjukkan modem Balong 5G01, yang menjamin kecepatan dalam 2,3 Gigabit / detik. Sayangnya, sekarang dimensi sirkuit mikro tidak memungkinkan untuk menggunakannya di ponsel dan PC tablet. Namun, mengingat kegesitan merek tersebut, kedatangan chip Kirin, yang mendukung 5G, akan segera diharapkan.

Jaringan Nokia

Perusahaan tersebut merupakan pemasok perangkat telekomunikasi terbesar kedua setelah merek Huawei. Perusahaan memiliki peralatan pembuangan yang beroperasi dalam spektrum LF, MF dan HF. Awal tahun ini, Nokia memperkenalkan prosesor 5G berfitur lengkap untuk BTS Reef Shark. Throughput satu blok berada dalam 84 Gigabit / detik. Pemasangan peralatan ritel berbasis prosesor inovatif dijadwalkan akhir tahun ini.

Siapa yang terlibat dalam 5G di Federasi Rusia

Operator telekomunikasi domestik tidak ketinggalan tren umum. Mereka bermitra dengan vendor peralatan jaringan global terkemuka, termasuk Ericsson, Huawei dan Nokia, yang mengembangkan perangkat 5G.

Megafon

Operator ini adalah yang pertama menunjukkan minat pada teknologi inovatif. Kembali pada tahun 2014, ia setuju dengan merek Huawei untuk membentuk percontohan 5G. Mereka diluncurkan tahun ini selama Piala Dunia 2018.

Musim panas ini, Megafon meluncurkan 5G pertama di Federasi Rusia - untuk anggota pertemuan ekonomi di St. Petersburg. Kecepatan penyebaran informasi setara dengan 1,24 Gigabit/detik. Megafon menggunakan peralatan merek Huawei dan chip dari Qualcomm.

Belum lama ini, Megafon setuju dengan Nokia tentang pengembangan 5G. Pada musim gugur, pada pertemuan bisnis Nizhny Novgorod, mereka menunjukkan kecepatan transfer data terkemuka - 5 Gigabit / detik. Anggota KTT diperlihatkan siaran video UHD 360 derajat pada layar dari kacamata VR.

MTS

Ikut lomba tahun 2017. Seperti sebelumnya, perusahaan ini mengaitkan peluncuran 5G dengan Piala Dunia 2018. Implementasi komersial, sesuai dengan jadwal perusahaan, dimulai pada 2019-2020.

Pada musim dingin 2015, MTS menandatangani perjanjian tentang pengembangan kolektif 5G dengan Ericsson, di musim semi - dengan Nokia, di musim gugur - dengan Samsung. MTS melakukan eksperimen di musim gugur menggunakan peralatan dari Nokia. Kecepatan penyebaran informasi mencapai 4,5 Gigabits/detik.

Tele2

Pada musim gugur, kami menandatangani perjanjian dengan Nokia Corporation tentang pembentukan 5G dan desain layanan di bidang Internet of things.

langsung menuju

Saat ini sedang berdialog dengan pemasok tentang uji coba 5G. A. Aibasheva, perwakilan resmi perusahaan, memberi tahu Rusbaz tentang hal ini. Tetapi pertama-tama, perusahaan berencana untuk mengadaptasi infrastrukturnya sendiri dan bekerja dengan 4.5G. Ke depannya, pelatihan ini akan memungkinkan mereka untuk mengintegrasikan 5G secara instan.

Kapan 5G akan muncul?

Implementasi perdagangan 5G direncanakan tahun depan. Semuanya terbatas pada acara olahraga massal.Misalnya, operator seluler Korea Selatan KT Corporation meluncurkan 5G di Olimpiade Pchenhan tahun ini. MTS domestik dan Megafon berencana untuk memasang 5G di Olimpiade Musim Panas 2022 di Cina.

Sebagian besar ahli yakin bahwa integrasi 5G skala besar akan dimulai setelah 2022. Merek Ericsson baru-baru ini mengatakan bahwa 550 juta perangkat akan terhubung ke jaringan ini pada tahun 2022. Dan sekarang perusahaan hanya bereksperimen dengan peralatan.

Saat ini, 5G lebih mungkin merupakan ide daripada teknologi, karena belum ada format umum. Agar penggunaan massal komunikasi ini dapat dimulai, perlu untuk menciptakan kondisi teknologi, memilih frekuensi dan beralih ke peralatan inovatif.

5G di Rusia

Lawan Rusbase dengan suara bulat setuju bahwa Federasi Rusia masih jauh dari pengenalan 5G secara luas. Operator Rusia belum memulihkan investasi mereka sendiri dalam pembuatan jaringan LTE. Saat ini, cakupan LTE berada dalam 30%, dan oleh karena itu, dalam waktu dekat, organisasi telekomunikasi akan meneliti peningkatan nilai ini. Dan 5G bagi mereka hanyalah cadangan untuk masa depan.

S. Skvortsova, kepala pengembangan strategis di Tele2, percaya bahwa 5G akan diluncurkan untuk penggunaan komersial pada tahun 2022. Menurut pernyataannya, ada opsi awal menuju teknologi 5G - LTE Advanced (LTE-A). Mendukung kecepatan hingga 100 Mbit/s untuk pelanggan dengan mobilitas tinggi dan 1 Gigabit/s untuk pengguna stasioner.

Pada Mei tahun lalu, media mengumumkan rencana Kementerian Komunikasi untuk meluncurkan 5G di kota-kota besar Federasi Rusia pada 2022. Akibatnya, pada tahun 2022 format baru akan diintegrasikan ke dalam 8 kota besar Federasi Rusia, dan pada tahun 2025 sudah menjadi 16 kota dengan populasi lebih dari 1 juta orang.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, perlu dicatat bahwa perubahan besar-besaran dalam komunikasi seluler diharapkan dalam waktu dekat. Jumlah perangkat yang terhubung ke jaringan dalam mode "selalu online" akan meningkat dengan cepat. Sangat mungkin bahwa TV akan beralih ke jaringan seluler.