Viskas apie 5G tinklą – skirtumai ir jo pritaikymas

Mobiliojo ryšio technologijos keičiasi kas 10 metų. Bet kuris iš jų žymiai pagerina informacijos perdavimo greitį. Taip atsiranda naujos paslaugos ir nauji turinio tipai. Vartotojai gauna naujų pramogų ir naują gyvenimo lygį.

Penktoji korinio ryšio karta (5G) žada būti kaip niekad proveržis. Ekspertai teigia, kad būtent 5G dėka daiktų internetas, nepilotuojamos transporto priemonės ir VR iš techninės žiniasklaidos puslapių persikels į žmogaus kasdienybę. Šiame straipsnyje mes jums papasakosime viską apie 5G tinklą.

Kas yra 5G?

Nors 4G dar nėra pasaulinis, įmonės jau išbando 5G.

5G internetas kuriamas atsižvelgiant į inovatyvias technologijų tendencijas. Jis orientuotas į įvairių buitinių „išmaniųjų“ įrenginių prijungimą, kurių dauguma veiks pagal „visada prisijungus“ taisyklę. Savo ruožtu 4G ryšys daugiausia naudojamas kaip korinis internetas.

5G (penktoji karta) yra naujos kartos korinis tinklas, veikiantis telekomunikacijų formatais pagal dabartinius 4G formatus.

5G ryšio formatai vis dar tik kuriami. Spėjama, kad realiai naujos kartos komunikacija pradės veikti 2022 m.

Kur jis bus naudojamas?

5G bus naudojamas ten, kur yra didelės spartos interneto paklausa, megamiestuose. Visai aprėpčiai bus taikomi ankstyvosios kartos standartai.

Apžvalga

Paprastiems vartotojams šiuo metu nereikia milžiniškų naujosios kartos greičių. Tačiau jų tikrai atsiras integravus technologijas, nes, kaip visi žino, žmonės greitai pripranta prie gero.

Sinchronizacijos „žiniatinklis“.

Esant mažesnėms ryšio kainoms, daugiau įrenginių gauna prieigą prie „Wi-Fi“. Telefonų, kavos ir skalbimo mašinų, ausinių, lempų ir kitų dalykų sujungimo į pilną „žiniatinklį“ sistema vadinama daiktų internetu.Spėjama, kad iki 2022 metų tokių įrenginių planetoje bus daugiau nei 26 milijardai. O jungčių skaičius atitinkamai bus dar didesnis.

Įtaisų galimybė „jausti“ jutiklius ir atlikti užduotis nuotoliniu būdu bus panaudota vietinio planavimo, išmaniųjų namų technologijų, elektros ir šilumos tiekimo, apsaugos, autobusų, taksi ir mažmeninės prekybos stebėjimo koncepcijose.

Daiktų internetui reikalingas nedidelis ryšio greitis, tačiau daugeliui įrenginių. Jau sukurti specialūs tinklai, naudojantys mažas dažnių juostas, o 5G gamintojai nori dalyvauti šiame procese.

Vadinasi, telekomunikacijų standartai turės palaikyti ne tik mobiliuosius vartotojus, bet ir „išmaniuosius“ namų apyvokos daiktus. Tokio nevienalyčio srauto valdymas turėtų padėti naujam formatui.

Uždelsimas

Akivaizdu, kad 5G palaikys automatinę TC technologiją ir VR programinę įrangą. Esant tokiai situacijai, informacija turėtų būti pateikiama tikrojo laiko režimu. 4G siuntimo-gavimo intervalas yra didesnis nei 10 ms, o tai yra labai ilgas laikas.

Šis formatas gali visiškai pakeisti komunikacijos architektūrą perduodant informaciją iš duomenų apdorojimo centrų į galutinius mazgus, iki „protingų“ įrenginių.

Pavyzdžiui, važiuojančiam automobiliui reikia informacijos apie netoliese esančios transporto priemonės vietą. Dabartiniai standartai nebegali susidoroti su tokios informacijos srautu 3 automobiliams. Dėl didžiulio vėlavimo perduodant informaciją reikalingas vietinis informacijos platinimas.

Planuojama, kad 5G atsako greitis taps riba.Perdavimo delsa bus ne daugiau kaip 1 ms, net važiuojant galutiniu 500 km/h greičiu. Šis delsimas bus pagrindinė varomoji jėga kuriant novatoriškas technologijas, įskaitant vairavimą didmiesčiuose ir nuotolines operacijas.

5G funkcijos

Ne taip seniai buvo galima optimizuoti daugumą charakteristikų, tačiau technologijų, kurios garantuoja jų naudojimą praktikoje, pasirinkimas yra dar didesnis. Tarp jų:

1. Itin aukšti dažniai, kurie anksčiau buvo nerealūs, garantuoja daug didesnį greitį.
2. Sukūrus koncepcijas, kurios siunčia informaciją mažais gabalėliais, daiktų interneto įrenginių veikla bus atidėta ilgesniam laikui.
3. Sumažinti užduočių, į kurias reikia nedelsiant atsakyti, delsą.

Skirtumai nuo ankstesnių standartų

Naujoviškas mobilusis formatas pasieks tik 2022 m., tačiau atitinkamos klasifikacijos kuriamos visu greičiu, todėl akivaizdu, kad 5G labai skirsis nuo buvusio.

Greičio padidinimas

Suprantamiausias yra greičio padidėjimas (bent kelis kartus), vėlavimo sumažėjimas, reikšmingas ryšio apimties padidėjimas, kurio reikia norint patenkinti nuolat augančią pasaulinio žiniatinklio paklausą. Tendencija tokia, kad po kurio laiko viskas bus prijungta prie tinklo: nuo įvairių skaitytuvų iki transporto priemonių.

Pagrindinis vartotojas – abonentas

Esamuose tinkluose vartotojas turi prisitaikyti pats: signalas per blogas – judėti. 5G naudos išmaniąsias antenas, kurios tam tikromis sąlygomis pakeis orientacijos grafiką priklausomai nuo vartotojų poreikių.Pavyzdžiui, jei vartotojas šiuo metu aptarnaujamas ląstelėje, jam skirta informacija pateks siauru kanalu, o tai padidins triukšmo ir signalo santykį bei pagerins informacijos sklidimo greitį.

Perėjimas prie mm bangų

Spektro šaltinis yra ribotas, todėl labai sunku rasti norimus dažnius korinio ryšio tinklui žinomuose diapazonuose. Akivaizdu, kad norint žymiai padidinti informacijos sklidimo greitį, reikia žymiai didesnių dažnių spektrų. Šiuo atveju pagrįstas sprendimas yra perėjimas prie dešimčių GHz sferos.

Dauguma vartotojų supranta, kad didėjant veikimo dažniui, tinklo atstumas sparčiai mažėja, kitaip tariant, ląstelės dydis. Šiuo atžvilgiu verta daryti išvadą, remiantis šiuo punktu: naujos kartos ryšiai bus naudojami ten, kur bus reikalingas greitas informacijos perdavimas. Beje, visa aprėptis dar nesvarstoma.

MIMO technologija

Jo prasmė yra naudoti kelias antenas tiekimo ir priėmimo pusėse. Ši technologija atsirado iš apibrėžimų, susijusių su 3G. Daugumoje LTE tinklų MIMO veikia 2x2 režimu. Paprasčiau tariant, dvi antenos – duoti, dvi – priėmimui. 2x2 režimu informacija vienu metu eina dviem laisvais kanalais, todėl sklidimo greitį galima padidinti beveik dvigubai.

Dabar yra telefonų, kurie palaiko 4x4 režimą. Deja, dėl mažo telefonų dydžio antenų skaičių padidinti iki begalybės nerealu. Kitas sunkumas yra būtinybė perduoti oficialius pranešimus iš kiekvienos antenos, o tai sumažina technologijos efektyvumą.

Technologija iš įrenginio į įrenginį

Dažnėja situacijos, kai vartotojai kalbasi dešimčių metrų atstumu vienas nuo kito. Dėl šios technologijos naudojimo operatoriaus ryšiais eis tik signalų srautas, kuris leidžia įvertinti šiuos skambučius, o pati informacija bus perduodama tiesiogiai per įrenginius. Tai yra technologijos esmė.

susitarti

Jei dar 2015 m. situacija su galimų technologijų spektro įvardijimu pagerėjo, tai pačios technologijos vis dar kuriamos. Būtina identifikuoti, kokių naujos kartos technologijų reikia nedelsiant, o kurias įdiegti po kurio laiko.

Nepaisant formatų stokos ir technologijų svarbos ryžto, gamybos korporacijos stengiasi vadovauti naujos kartos technologijų formavimui ir diegimui, kad vėliau atsidurtų palankioje vietoje.

„Nokia“ paskelbė, kad perka „Alcatel-Lucent“ dar 2015 m., o JAV telekomunikacijų įmonė „Verizon Wireless“ paskelbė, kad pirmasis 5G Amerikoje pasirodys 2016 m.

Techninės kliūtys

Telekomunikacijų institutas. „Fraunhofer“ Vokietijoje atliko eksperimentus su dažniais nuo 40 iki 100 GHz, „Samsung“ savo tyrimuose naudoja 28 GHz, o „Nokia“ – daugiau nei 70 GHz.

Įrenginių veikimas mm bangos ilgio spektre turi tokią savybę kaip per silpnas signalo perdavimas, kurio stiprumas ženkliai mažėja tolstant nuo bazinės stoties. Be to, signalo trukdžius sukelia žmogaus kūnas.

Ką sako Ericsson?

„Ericsson Corporation“ požiūriu perspektyvos yra tokios.

Nepilotuojamos transporto priemonės tarpusavyje keisis duomenimis.Įvykus avarijai, arčiausiai įvykio vietos esantis automobilis apie tai praneš visoms paskui jį važiuojančioms transporto priemonėms. Tai suteiks jiems galimybę laiku sulėtinti greitį arba, esant spūstims, sukurti kitokį judėjimo modelį.

Transporto priemonės skaitytuvai teisingai apskaičiuos orą ir siųs informaciją per 5G, kad transporto priemonė sukurtų tinkamą vairavimo modelį.

Socialinio transporto srityje 5G leis stebėti autobusų stotelėse laukiančių žmonių skaičių. Transporto priemonės vairuotojas pravažiuos apleistą stotelę, o operatorius į jų spūsčių vietas išsiųs pagalbinį automobilį.

5G eroje visa buitinė technika bus sujungta tarpusavyje. Jei prieš tai, persikeldamas iš vieno kambario į kitą, žmogus, norėdamas toliau, pavyzdžiui, klausytis įdomaus radijo, turėjo dėvėti nešiojamąjį įrenginį, tai dabar skirtingose ​​patalpose sujungti garsiakalbiai susisieks tarpusavyje ir atkūrimas tęsis nuo sustojusią vietą. Be to, vartotojas gali sekti kiekvieno įrenginio energijos suvartojimą arba sužinoti, kiek elektros energijos pagamina saulės baterijos.

Ką siūlo „Qualcomm“?

„Qualcomm“ prekės ženklas pasiūlė 4.5G LTE Advanced technologiją, kurią planuojama integruoti artimiausiu metu. Dėl to įmonė galės aprėpti tiek platesnį 5G formatui reikalingą dažnių diapazoną, tiek anksčiau buvusius LTE tinklus, o tai sumažins delsą ir padidins pralaidumą.

Specifiškumas:

• Puikus pralaidumas dėl dažnių diapazonų derinio;
• 23 operatorių palaikymas sinchroniškai ir pralaidumo didinimas sujungiant dažnius ir perduodant tinklo srautą tarp operatorių;
• 10 kartų mažesnis delsos laikas, palyginti su LTE Advanced, naudojant esamus bokštus ir dažnius per 1–70 µs;
• Įeinančios linijos lėšų panaudojimas išeinančios linijos reikmėms;
• Antenų skaičiaus bazinėse stotyse didinimas, siekiant pagerinti aprėptį ir signalo stiprumą;
• Didinti daiktų interneto įrenginių energijos taupymą susiaurinus spektrą iki 1,4 MHz ir 180 kHz (apie 10 metų su viena baterija);
• 1 Gigabitas per sekundę duomenų perdavimui tarp transporto priemonių, vartotojų ir daiktų interneto įrenginių;
• Aplinkos analizė neįjungus belaidžio tinklo ar naršant vartotojo programėlėje.

5G naudojimas šiandien

5G sukurtas veikti keliose dažnių juostose. LF nuo 600 iki 700 MHz yra priimtinas provincijai arba daiktų internetui, nes bazinės stotys turi didelį diapazoną. Tačiau informacijos sklaidos greitis ir bendra komunikacijos apimtis yra žemo lygio.

Spektras iki 6 GHz koreguoja šį minusą, tačiau vidutinio dažnio BS turėtų būti diegiamas daug dažniau, o tai įrodo didžiųjų miestų situaciją. RF iki 73 GHz garantuoja maksimalų greitį iki 20 Gbps. gauti ir iki 10 Gigabitų/sek. platinimui. Pagrindinis sunkumas yra signalo kokybė tik BS matymo linijoje, spektras naudojamas kritinėms vietinėms zonoms aprėpti.

Kaip jau minėta, specifinės 5G ypatybės yra didelis pralaidumas ir mažas duomenų platinimo vėlavimas.Rezultatas pasiekiamas naudojant inovatyvią NOMA signalų tankinimo technologiją, kuri leidžia sinchroniškai aptarnauti kelis abonentus viename kanale. Ankstyvosios kartos formatuose naudojamas laikinasis frakcionavimas, o vartotojai pakaitomis keičiasi duomenimis su bazine stotimi.

Intel

Visų pirma, būtina pabrėžti Intel Corporation pranašumus. Paskutinėse Pjongčango žiemos olimpinėse žaidynėse įmonė įdiegė 5G. Prie jo prijungtos UHD kameros leido transliuoti sporto renginius internetu su buvimo efektu.

Belaidžio tinklo prieigos taškai taip pat naudojo 5G funkcijas ir aptarnavo daugelį abonentų. Liūto dalis įrangos buvo sumontuota lauke – tai puikus prietaisų ilgaamžiškumo eksperimentas.

Be to, korporacija paskelbė apie partnerystę su NNT DoCoMo ir 5G diegimą 2022 m. olimpinėse žaidynėse Kinijoje. Vienas iš partnerystės tikslų – pademonstruoti ir panaudoti naujas „išmaniojo“ miesto galimybes.

Šių metų MWC korporacija pristatė koncepcinį nešiojamąjį kompiuterį, palaikantį 5G, pagrįstą patentuotu XMM 8060 modemu. Dabar didelis lustas montuojamas atskirai nuo lusto. Siekdama padidinti efektyvumą, įmonė stengiasi integruoti modemo modulį į vieną sistemą.

Bet kokiu atveju svarbu tai, kad korporacija kuria novatorišką standartą, kuris nešiojamąjį kompiuterį pavers dar universalesniu įrenginiu. Su nauja programėle vartotojui nereikės jaudintis dėl neapsaugotų viešųjų belaidžių tinklų. Telefone taip pat nereikia įjungti „Wi-Fi“ viešosios interneto prieigos taško. Pirmųjų naujų produktų reklama planuojama kitais metais, „Intel“ partneriai – „Microsoft“, „Dell“, HP ir „Lenovo“.

Be to, buvo nustatyta, kad „Intel“ bendradarbiauja su mobiliosios elektronikos kūrėju „Spreadtrum“ prekės ženklu. Bendradarbiavimo tikslas – iki kitų metų antrojo pusmečio sukurti mobiliųjų procesorių seriją su integruotu 5G modemu iš Intel XMM 8000 serijos.

Qualcomm

Pirmą kartą įmonė apie X50 modemą paskelbė 2016 m. Dabar nustatyta, kad SDX50 bus patentuoto 7 nm Snapdragon 855 lusto, kuris bus išleistas kitų metų pradžioje, dalis. Neįmanoma nesakyti, kad „Qualcomm“ prekės ženklo versija yra gana praktiška diegti telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose.

Huawei

„Huawei“ prekės ženklas yra dar vienas lygiavertis žaidėjas lenktynėse dėl 5G. Šių metų MWC įmonė parodė savo „Balong 5G01“ modemą, kuris garantuoja greitį per 2,3 gigabito per sek. Deja, dabar mikroschemos matmenys neleidžia jo naudoti telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose. Tačiau, atsižvelgiant į prekės ženklo veržlumą, „Kirin“ lusto, palaikančio 5G, pasirodymo reikėtų tikėtis labai greitai.

„Nokia“ tinklai

Bendrovė yra antra pagal dydį telekomunikacijų įrangos tiekėja po „Huawei“ prekės ženklo. Įmonė turi įrangą, kuri veikia LF, MF ir HF spektruose. Šių metų pradžioje „Nokia“ pristatė visų funkcijų 5G procesorius „Reef Shark“ bazinėms stotims. Vieno bloko pralaidumas yra 84 gigabitai / sek. Mažmeninės prekybos įrangos, paremtos naujovišku procesoriumi, įdiegimas buvo numatytas šių metų pabaigoje.

Kas užsiima 5G ryšiu Rusijos Federacijoje

Nuo bendros tendencijos neatsilieka ir šalies telekomunikacijų operatoriai. Jie bendradarbiauja su pirmaujančiais pasauliniais tinklo įrangos pardavėjais, įskaitant Ericsson, Huawei ir Nokia, kurie kuria 5G įrenginius.

Megafonas

Šis operatorius pirmasis susidomėjo naujoviškomis technologijomis. Dar 2014 m. jis susitarė su „Huawei“ prekės ženklu sukurti 5G pilotus. Jie buvo pradėti šiais metais per 2018 m. pasaulio čempionatą.

Šią vasarą „Megafon“ pristatė pirmąjį 5G Rusijos Federacijoje – Sankt Peterburge susirinkusiems ekonomikos nariams. Informacijos sklaidos greitis buvo lygus 1,24 Gigabit/sek. „Megafon“ naudojo „Huawei“ prekės ženklo įrangą ir „Qualcomm“ lustą.

Ne taip seniai „Megafon“ susitarė su „Nokia“ dėl 5G kūrimo. Rudenį Nižnij Novgorodo verslo susitikime jie parodė didžiausią duomenų perdavimo spartą - 5 Gigabit / sek. Viršūnių susitikimo nariams buvo parodytas 360 laipsnių UHD vaizdo įrašas, transliuojamas ekrane iš VR akinių.

MTS

Dalyvavo lenktynėse 2017 m. Kaip ir ankstesnė, ši bendrovė 5G paleidimus priskyrė 2018 metų pasaulio čempionatui.Komercinis diegimas pagal įmonės grafiką prasideda 2019–2020 m.

2015 m. žiemą MTS pasirašė sutartį dėl kolektyvinio 5G plėtros su Ericsson, pavasarį - su "Nokia", rudenį - su "Samsung". MTS rudenį atliko eksperimentus naudodama „Nokia“ įrangą. Informacijos sklaidos greitis siekė 4,5 gigabito per sek.

Tele2

Rudenį pasirašėme sutartį su „Nokia Corporation“ dėl 5G formavimo ir paslaugų projektavimo daiktų interneto srityje.

„Beeline“.

Šiuo metu vyksta dialogas su tiekėjais dėl 5G bandymų. Apie tai „Rusbazui“ pranešė įmonės įgaliota atstovė A. Aibaševa. Tačiau pirmiausia įmonė planuoja pritaikyti savo infrastruktūrą ir dirbti su 4,5G. Ateityje šie mokymai leis jiems akimirksniu integruoti 5G.

Kada pasirodys 5G?

5G prekybiniai diegimai planuojami kitais metais. Visi jie apsiriboja masiniais sporto renginiais.Pavyzdžiui, Pietų Korėjos mobiliojo ryšio operatorius „KT Corporation“ šių metų Pchenhano olimpinėse žaidynėse pristatė 5G ryšį. Vidaus MTS ir Megafon planuoja įdiegti 5G 2022 m. vasaros olimpinėse žaidynėse Kinijoje.

Dauguma ekspertų įsitikinę, kad didelio masto 5G integracija prasidės po 2022 m. „Ericsson“ prekės ženklas neseniai paskelbė, kad 2022 m. prie šių tinklų prisijungs 550 mln. O dabar korporacijos tik eksperimentuoja su įranga.

Šiuo metu 5G greičiau yra idėja nei technologija, nes dar nėra bendro formato. Norint pradėti masinį šios komunikacijos naudojimą, būtina sukurti technologines sąlygas, parinkti dažnius ir pereiti prie naujoviškos įrangos.

5G Rusijoje

„Rusbase“ pašnekovai vieningai sutaria, kad Rusijos Federacijai dar toli iki plačiai paplitusio 5G įdiegimo. Rusijos operatoriai dar neatgavo savo investicijų į LTE tinklų kūrimą. Šiuo metu LTE aprėptis neviršija 30%, todėl artimiausiu metu telekomunikacijų organizacijos norės padidinti šią vertę. O 5G jiems – tik rezervas ateičiai.

„Tele2“ strateginės plėtros vadovė S. Skvorcova mano, kad 5G bus pradėtas naudoti komerciniais tikslais iki 2022 m. Jos teigimu, yra preliminarus variantas kelyje į 5G – LTE Advanced (LTE-A) technologija. Jis palaiko greitį iki 100 Mbit/s didelio mobilumo abonentams ir 1 Gigabit/s stacionariems vartotojams.

Praėjusių metų gegužę žiniasklaida paskelbė apie Susisiekimo ministerijos planus iki 2022 metų pradėti 5G ryšį Rusijos Federacijos megapoliuose. Vadinasi, 2022 metais naujasis formatas bus integruotas į 8 Rusijos Federacijos megapolius, o 2025 metais jau į 16 miestų, kuriuose gyvena daugiau nei 1 mln.

Išvada

Apibendrinant, verta paminėti, kad artimiausiu metu tikimasi didelių korinio ryšio pokyčių. Prie tinklo prijungtų įrenginių skaičius „visada prisijungęs“ režimu sparčiai didės. Labai tikėtina, kad televizija persijungs į korinio ryšio tinklus.