5G ネットワークに関するすべて - 違いとその応用

モバイル通信技術は 10 年ごとに変化します。それらのいずれも、情報転送の速度を大幅に向上させます。このように、新しいサービスや新しいタイプのコンテンツが登場します。ユーザーは新しい楽しみと新しい生活水準を手に入れます。

第 5 世代のセルラー通信 (5G) は、これまで以上に画期的なものになることが約束されています。専門家は、モノのインターネット、無人車両、VR が技術メディアのページから人間の日常生活に移行するのは 5G のおかげだと主張しています。この記事では、5G ネットワークに関するすべてを説明します。

5Gとは？

4G はまだグローバル化されていませんが、企業はすでに 5G をテストしています。

5G インターネットは、テクノロジーの革新的なトレンドを考慮して作成されています。これは、さまざまな家庭用の「スマート」デバイスを接続することに重点を置いており、そのほとんどは「常時オンライン」ルールに従って機能します。 4G 通信は、主にセルラー インターネットの役割で使用されます。

5G (第 5 世代) は、現在の 4G フォーマットに準拠した電気通信フォーマットに基づいて動作する新世代のセルラー ネットワークです。

5G通信のフォーマットはまだ設計段階です。現実には2022年に次世代通信が動き出すとされています。

どこで使用されますか？

5G は、高速インターネットの需要があるメガシティで使用されます。初期世代の標準は、完全なカバレッジに適用されます。

レビュー

現時点での一般ユーザーは、新世代の巨大な速度を必要としません。しかし、誰もが知っているように、人々はすぐに良いことに慣れるので、それらはテクノロジーの統合後に確実に現れるでしょう。

同期の「Web」

接続コストが低下したことで、より多くのデバイスが Wi-Fi にアクセスできるようになりました。電話、コーヒー、洗濯機、ヘッドセット、ランプなどを完全な「ウェブ」に相互接続するシステムは、モノのインターネットと呼ばれます。2022 年までに、このようなデバイスが地球上に 260 億台以上存在すると想定されています。そして、それぞれの接続数はさらに多くなります。

ガジェットがセンサーを通じて「感じ」、リモートでタスクを実行する能力は、ローカル プランニング、スマート ホーム テクノロジー、電気と暖房の供給を監視するためのコンセプト、セキュリティ、バス、タクシー、小売りで使用されます。

モノのインターネットには、接続速度が小さい必要がありますが、多くのデバイスが必要です。小帯域を使用した専用ネットワークはすでに確立されており、5G メーカーはこのプロセスに参加する意思があります。

したがって、電気通信規格は、モバイル ユーザーだけでなく、「スマート」家庭用品もサポートする必要があります。このような異質なトラフィックを制御することは、新しいフォーマットに役立つはずです。

遅れ

5G が自動 TC 技術と VR ソフトウェアをサポートすることは明らかです。この場合、情報はリアルタイム モードで表示されます。 4Gの送受信間隔は10ミリ秒以上と非常に長い時間です。

次の形式は、データ処理センターから最終ノード、「インテリジェント」デバイスまでの情報ストレージの転送により、通信のアーキテクチャを完全に変更することができます。

たとえば、移動中の車には、近くの車両の位置に関する情報が必要です。現在の基準では、3台の車のこのような情報の流れに対応できなくなりました。情報の伝達が大幅に遅れると、情報をローカルに配布する必要があります。

5Gの応答速度が限界になる予定です。最終速度500km/hでも伝送遅延は1ms以内です。この遅れは、大都市圏での運転や遠隔操作など、革新的な技術の形成の主な原動力となるでしょう。

5Gの特徴

少し前までは、ほとんどの特性を最適化することができましたが、実際の使用を保証する技術の選択はさらに進んでいます。その中で：

1. 以前は非現実的だった超高周波により、はるかに高速な速度が保証されます。
2. 情報を小さな断片で送信する概念の開発は、モノのインターネット デバイスの活動を長期間遅らせることになります。
3. 即時応答が必要なタスクの待ち時間を短縮します。

従来の基準との違い

革新的なモバイル フォーマットは 2022 年まで登場しませんが、適切な分類が全速力で作成されているため、5G が以前とは大きく異なることは明らかです。

スピードブースト

最も理解できるのは、速度の向上 (少なくとも数倍)、遅延の減少、通信量の大幅な増加です。これは、World Wide Web に対する着実に増加する需要を満たすために必要です。しばらくすると、さまざまなスキャナーから車両まで、すべてがネットワークに接続される傾向にあります。

主要な消費者 - サブスクライバー

既存のネットワークでは、ユーザーは自分自身を適応させる必要があります。信号が悪すぎて移動できません。 5G では、特定の条件でユーザーのニーズに応じて方向グラフを変換するスマート アンテナが使用されます。たとえば、ユーザーが現在セルでサービスを受けている場合、そのユーザーの情報は狭いチャネルを通過します。これにより、ノイズ対信号比が増加し、情報の伝播速度が向上します。

ミリ波への移行

スペクトラムソースは限られており、セルラーネットワークになじみのある範囲で目的の周波数を見つけることは非常に困難です。情報伝播速度の大幅な向上には、大幅に大きな周波数スペクトルが必要であることは明らかです。この場合の合理的な解決策は、数十 GHz の領域への移行です。

ほとんどのユーザーは、動作周波数の増加に伴い、ネットワーク距離、つまりセルのサイズが急速に減少していることを理解しています。この点に関しては、この点に基づいて結論を出す価値があります。つまり、高速な情報転送が必要な場合に、新世代通信が使用されるということです。ちなみに、完全なカバレッジはまだ考慮されていません。

MIMO技術

その意味は、提供側と受信側で複数のアンテナを使用することです。このテクノロジーは、3G に関する定義に由来します。ほとんどの LTE ネットワークでは、MIMO は 2x2 モードで動作します。簡単に言えば、送信用に 2 つのアンテナ、受信用に 2 つのアンテナです。 2x2 モードでは、情報は 2 つの空きチャネルを同時に通過するため、伝搬速度をほぼ 2 倍にすることができます。

現在、4x4 モードをサポートする電話があります。残念ながら、電話のサイズが小さいため、アンテナの数を無限に増やすことは非現実的です。もう1つの問題は、各アンテナから公式アナウンスを送信する必要があることです。これにより、テクノロジーの有効性が低下します。

デバイス間技術

ユーザー同士が数十メートル離れて通話する状況がより頻繁になっています。この技術の使用により、信号トラフィックのみがオペレーター通信を通過するため、これらの通話を評価でき、情報自体はデバイスを介して直接送信されます。これが技術の本質です。

合意に達します

可能な技術の範囲を指定した状況が2015年に改善された場合、技術自体はまだ作成されています。どの新世代技術がすぐに必要で、どれがしばらく後に導入されるかを識別する必要があります。

技術の重要性にフォーマットと決断力が欠けているにもかかわらず、製造業の企業は、その後有利な立場を得るために、次世代技術の形成と実装をリードしようとしています。

Nokia は 2015 年に Alcatel-Lucent を買収すると発表し、米国の通信会社 Verizon Wireless は、アメリカ初の 5G は 2016 年になると発表しました。

技術的なハードル

電気通信研究所。ドイツのフラウンホーファーは 40 ～ 100 GHz の範囲の周波数で実験を行い、Samsung は研究で 28 GHz を使用し、Nokia は 70 GHz 以上を使用しています。

mm波長スペクトルでのデバイスの機能には、信号伝送が非常に弱いなどの特性があり、その強度は基地局からの距離とともに大幅に低下します。また、信号干渉は人体によって引き起こされます。

エリクソンは何と言っていますか？

エリクソン社から見た見通しは以下の通り。

無人車両は互いにデータを交換します。事故が発生した場合、事故現場に最も近い車が後続のすべての車に何が起こったかを伝えます。これにより、タイムリーに速度を落としたり、混雑した状況で別の移動パターンを設計したりする機会が与えられます。

車両のスキャナーは天候を正確に計算し、5G 経由で情報を送信して、車両が適切な運転パターンを設計できるようにします。

社会交通の分野では、5Gによりバス停で待っている人の数を監視できます。車両の運転手は人けのない停留所を通過し、オペレーターは補助車両を渋滞ポイントに送ります。

5G時代になると、あらゆる家電が相互接続されます。その前に、ある部屋から別の部屋に移動している間、興味深いラジオを聴くなど、継続するために人がポータブルデバイスを着用する必要があった場合、異なる部屋に接続されたスピーカーが互いに接触し、再生が次の場所から続行されます。止まった場所。さらに、ユーザーは各デバイスの消費電力を追跡したり、ソーラー パネルで生成された電力量を確認したりできます。

クアルコムは何を提供していますか?

Qualcomm ブランドは 4.5G LTE Advanced テクノロジーを提供しており、その統合は近い将来に計画されています。これにより、同社は 5G フォーマットに必要なより広い周波数範囲と、以前に配置された LTE ネットワークの両方をカバーできるようになり、遅延が減少し、スループットが向上します。

特異性:

• 周波数範囲の組み合わせによる優れた帯域幅。
• 23 の事業者を同期的にサポートし、事業者間のネットワーク トラフィックの周波数集約と伝送を通じてスループットを向上させます。
• 既存のタワーと 1 ～ 70 マイクロ秒以内の周波数を使用して、LTE Advanced と比較してレイテンシを 10 分の 1 に短縮。
• 発信回線のニーズに対する着信回線の資金の適用。
• カバレッジと信号強度を改善するために、基地局のアンテナ数を増やす。
• スペクトラムを1.4 MHzと180 kHzに狭めることで、IoTデバイスの省エネ性を高めます（1つのバッテリーで約10年）。
• 車両、ユーザー、IoT デバイス間のデータ転送は毎秒 1 ギガビット。
• ワイヤレス ネットワークを有効にしたり、ユーザーのガジェットを操作したりせずに、環境を分析します。

現在の 5G の使用状況

5G は、複数の周波数帯域で動作するように設計されています。基地局の範囲が広いため、600 ～ 700 MHz の LF は州またはモノのインターネットに適しています。しかし、情報の普及速度と単一の通信量は低いレベルにあります。

6 GHz までのスペクトルはこのマイナスを修正しますが、中周波数 BS をより頻繁に設置する必要があり、これは大都市の状況を証明しています。最大 73 GHz の RF により、最大 20 Gbps の最大速度が保証されます。受信し、最大 10 ギガビット/秒。配布用。主な問題は、BS の見通し内のみの信号の品質です。スペクトルは、重要なローカル エリアをカバーするために使用されます。

すでに述べたように、5G の固有の機能は、データ配信時の高帯域幅と低遅延です。この結果は、革新的な NOMA 信号多重化技術の使用によって達成され、1 つのチャネルで複数の加入者に同期的にサービスを提供できます。初期の世代のフォーマットでは時間分割が使用され、ユーザーは交代で基地局とデータを交換します。

インテル

まず、インテル コーポレーションの利点を強調する必要があります。平昌で開催された前回の冬季オリンピックで、同社は 5G を導入しました。それに接続されたUHDカメラは、臨場感のあるスポーツイベントをオンラインで放送することを可能にしました.

ワイヤレス ネットワーク アクセス ポイントも 5G 機能を使用し、多くの加入者にサービスを提供しました。装置の大部分は屋外に設置されました。これは、ガジェットの耐久性に関する素晴らしい実験です。

同社はまた、2022 年に中国で開催されるオリンピックで 5G を導入するため、NNT DoCoMo と提携することを発表しました。このパートナーシップの目標の 1 つは、「スマート」シティの新しい機能を実証して使用することです。

同社は今年のMWCで、独自開発のXMM 8060モデムをベースに5G対応のノートパソコンのコンセプトを発表したが、現在はチップとは別に大型チップを搭載している。効率を高めるために、同社はモデムモジュールを単一のシステムに統合することに取り組んでいます。

いずれにせよ、重要なことは、企業がラップトップをさらに用途の広いデバイスに変える革新的な標準に取り組んでいるということです.新しいガジェットを使用すると、ユーザーはセキュリティで保護されていない公衆無線ネットワークについて心配する必要がなくなります。携帯電話で Wi-Fi ホットスポットをオンにする必要もありません。最初の新製品の広告は来年に予定されており、Intel のパートナーは Microsoft、Dell、HP、および Lenovo です。

さらに、Intel がモバイル エレクトロニクスの作成者である Spreadtrum ブランドと提携していることが確立されました。このコラボレーションの目的は、来年後半までにインテルの XMM 8000 シリーズから 5G モデムを統合した一連のモバイル プロセッサを設計することです。

クアルコム

同社は 2016 年に X50 モデムを初めて発表しました。 SDX50は、来年初めにリリースされる独自の7nm Snapdragon 855チップの一部になることが決定されました. Qualcomm ブランドのバージョンは、携帯電話やタブレット PC へのインストールに非常に実用的であると言わざるを得ません。

ファーウェイ

Huawei ブランドは、5G の競争においてもう 1 つの対等なプレーヤーです。今年の MWC で、同社は 2.3 ギガビット/秒以内の速度を保証する Balong 5G01 モデムを展示しました。残念ながら、マイクロ回路の寸法では、電話やタブレット PC で使用することはできません。しかし、ブランドの軽快さを考えると、5GをサポートするKirinチップの登場はすぐに予想されます.

ノキアネットワークス

同社はファーウェイブランドに次いで2番目に大きな電気通信機器のサプライヤーです。同社は、LF、MF、およびHFのスペクトルで動作する機器を自由に使用できます。今年初め、Nokia は Reef Shark 基地局向けにフル機能の 5G プロセッサを導入しました。 1 ブロックのスループットは 84 ギガビット/秒以内です。革新的なプロセッサに基づく小売設備の設置は、今年末に予定されていました。

ロシア連邦で5Gに従事しているのは誰ですか

国内の通信事業者は、一般的な傾向に遅れをとっていません。彼らは、5G デバイスを開発している Ericsson、Huawei、Nokia などの主要なグローバル ネットワーク機器ベンダーと提携しています。

メガホン

このオペレーターは、革新的なテクノロジーに最初に関心を示しました。 2014 年に、彼は 5G パイロットを形成するために Huawei ブランドと合意しました。それらは、2018 年のワールドカップ中に今年発売されました。

この夏、メガフォンは、サンクトペテルブルクで開催された経済会議のメンバーのために、ロシア連邦で最初の 5G を開始しました。情報伝達速度は 1.24 ギガビット/秒でした。 Megafon は、Huawei ブランドの機器と Qualcomm のチップを使用しました。

少し前に、Megafon は 5G の開発に関して Nokia と合意しました。秋、ニジニ ノヴゴロドのビジネス ミーティングで、彼らは主要なデータ転送速度 - 5 ギガビット / 秒を示しました。サミットのメンバーは、VR メガネのディスプレイで 360 度の UHD ビデオ放送を見せられました。

MTS

2017年に参戦。前の会社と同様に、この会社は 5G の開始を 2018 年のワールドカップに帰した. 同社のスケジュールによると、商用の実装は 2019-2020 年に開始される.

2015 年の冬、MTS は春にエリクソン、秋にノキア、サムスンと 5G の共同開発に関する契約を結びました。 MTS は秋に Nokia の機器を使用して実験を行いました。情報拡散の速度は 4.5 ギガビット/秒以内でした。

テレ2

秋には、Nokia Corporation と 5G の形成と IoT の分野でのサービスの設計に関する契約を締結しました。

ビーライン

現在、5Gの試行についてサプライヤーと対話中。 A. 会社の正式な代表者である A. Aibasheva は、これについて Rusbaz に話しました。しかし、最初に、同社は独自のインフラストラクチャを適応させ、4.5G で動作させることを計画しています。今後、このトレーニングにより、5G を即座に統合できるようになります。

5Gの登場はいつ？

5Gの貿易実装は来年計画されています。それらはすべて大規模なスポーツイベントに限定されています。たとえば、韓国の携帯電話会社 KT Corporation は、今年のプチェンハン オリンピックで 5G を開始しました。国内の MTS と Megafon は、2022 年中国で開催される夏季オリンピックで 5G を導入する予定です。

ほとんどの専門家は、大規模な 5G 統合が 2022 年以降に開始されると確信しています。 Ericsson ブランドは最近、2022 年には 5 億 5,000 万台のデバイスがこれらのネットワークに接続すると発表しました。そして今、企業は機器の実験を行っています。

現在、5G は技術というよりアイデアである可能性が高く、一般的な形式はまだありません。この通信の大規模な使用を開始するには、技術的な条件を作成し、周波数を選択し、革新的な機器に切り替える必要があります。

ロシアの5G

Rusbase の対話者は満場一致で、ロシア連邦が 5G の普及にはまだほど遠いことに同意しています。ロシアの通信事業者は、LTE ネットワークの構築への投資をまだ回収していません。現時点では、LTE カバレッジは 30% 以内であるため、近い将来、電気通信組織はこの値の増加に注目することになります。そして、彼らにとって 5G は将来のための予備にすぎません。

Tele2 の戦略開発責任者である S. Skvortsova 氏は、5G は 2022 年までに商用利用が開始されると考えています。彼女の声明によると、5G への道のりには、LTE Advanced (LTE-A) 技術という暫定的なオプションがあります。移動性の高い加入者には最大 100 Mbit/s の速度をサポートし、固定ユーザーには 1 ギガビット/s の速度をサポートします。

昨年 5 月、メディアは通信省が 2022 年までにロシア連邦の大都市で 5G を開始する計画を発表しました。その結果、2022 年には新しい形式がロシア連邦の 8 つの大都市に統合され、2025 年にはすでに人口 100 万人を超える 16 の都市に統合されます。

結論

結論として、近い将来、セルラー通信に大規模な変化が予想されることは注目に値します。 「常時オンライン」モードでネットワークに接続されているデバイスの数は急速に増加します。テレビが携帯電話ネットワークに切り替わる可能性はかなり高いです。