Segala-galanya tentang rangkaian 5G - perbezaan dan aplikasinya

Teknologi komunikasi mudah alih berubah setiap 10 tahun. Mana-mana daripada mereka meningkatkan kelajuan pemindahan maklumat dengan ketara. Beginilah cara perkhidmatan baharu dan jenis kandungan baharu muncul. Pengguna mendapat keseronokan baharu dan taraf hidup baharu.

Komunikasi selular generasi kelima (5G) menjanjikan lebih banyak kejayaan berbanding sebelum ini. Pakar berpendapat bahawa berkat 5G bahawa Internet perkara, kenderaan tanpa pemandu dan VR akan dipindahkan dari halaman media teknikal kepada kehidupan seharian manusia. Dalam artikel ini, kami akan memberitahu anda segala-galanya tentang rangkaian 5G.

Apakah 5G?

Walaupun 4G belum lagi global, syarikat sudah menguji 5G.

Internet 5G sedang dibuat dengan mengambil kira trend inovatif dalam teknologi. Ia memberi tumpuan kepada menyambungkan pelbagai peranti "pintar" isi rumah, yang kebanyakannya akan berfungsi mengikut peraturan "sentiasa dalam talian". Komunikasi 4G, sebahagian besarnya, digunakan terutamanya dalam peranan Internet selular.

5G (Generasi Kelima) ialah generasi baharu rangkaian selular yang beroperasi berdasarkan format telekomunikasi mengikut format 4G semasa.

Format untuk komunikasi 5G masih dalam fasa reka bentuk. Diandaikan bahawa pada hakikatnya, komunikasi generasi akan datang akan mula berfungsi pada 2022.

Di mana ia akan digunakan?

5G akan digunakan di mana terdapat permintaan untuk Internet berkelajuan tinggi, di bandar-bandar besar. Piawaian generasi awal akan digunakan untuk liputan penuh.

Semakan

Pengguna biasa pada masa ini tidak memerlukan kelajuan besar generasi baharu. Tetapi mereka pasti akan muncul selepas penyepaduan teknologi, kerana, seperti semua orang tahu, orang cepat terbiasa dengan kebaikan.

"Web" penyegerakan

Dengan kos sambungan yang lebih rendah, lebih banyak peranti mendapat akses kepada Wi-Fi. Sistem penyambungan telefon, kopi dan mesin basuh, set kepala, lampu dan lain-lain ke dalam "web" yang lengkap dipanggil Internet of things.Diandaikan bahawa menjelang 2022 akan terdapat lebih daripada 26 bilion peranti sedemikian di planet ini. Dan bilangan sambungan, masing-masing, akan lebih tinggi.

Keupayaan alat untuk "merasa" melalui penderia dan melaksanakan tugas dari jauh akan digunakan dalam perancangan tempatan, teknologi rumah pintar, konsep untuk memantau bekalan elektrik dan pemanasan, keselamatan, bas, teksi dan runcit.

Internet Perkara memerlukan kelajuan sambungan yang kecil, tetapi untuk banyak peranti. Rangkaian khusus menggunakan jalur kecil telah pun diwujudkan dan pengeluar 5G bersedia untuk mengambil bahagian dalam proses ini.

Oleh itu, piawaian telekomunikasi perlu menyokong bukan sahaja pengguna mudah alih, tetapi juga barangan isi rumah yang "pintar". Mengawal trafik heterogen sedemikian seharusnya membantu format baharu.

kelewatan

Jelas sekali bahawa 5G akan mempunyai sokongan untuk teknologi TC automatik dan perisian VR. Dalam keadaan ini, maklumat harus datang dalam mod masa sebenar. Selang penghantaran-terima 4G adalah lebih daripada 10 ms, yang merupakan masa yang sangat lama.

Format berikut mampu mengubah sepenuhnya seni bina komunikasi dengan pemindahan storan maklumat daripada pusat pemprosesan data ke nod akhir, sehingga peranti "pintar".

Sebagai contoh, kereta yang bergerak memerlukan maklumat tentang lokasi kenderaan berdekatan. Piawaian semasa tidak lagi dapat menampung aliran maklumat sedemikian untuk 3 kereta. Kelewatan besar dalam penghantaran maklumat memerlukan pengedaran maklumat setempat.

Ia dirancang bahawa kelajuan tindak balas 5G akan menjadi had.Kelewatan penghantaran tidak akan melebihi 1ms, walaupun pada kelajuan akhir 500 km/j. Kelewatan ini akan menjadi daya penggerak utama untuk pembentukan teknologi inovatif, termasuk pemanduan di kawasan metropolitan dan operasi terpencil.

Ciri 5G

Tidak lama dahulu adalah mungkin untuk mengoptimumkan kebanyakan ciri, tetapi pilihan teknologi yang menjamin penggunaannya dalam amalan pergi lebih jauh. Antaranya:

1. Frekuensi ultra tinggi, yang sebelum ini tidak realistik, menjamin kelajuan yang lebih tinggi.
2. Pembangunan konsep yang menghantar maklumat secara kecil-kecilan akan melambatkan aktiviti peranti Internet of Things untuk tempoh yang panjang.
3. Mengurangkan kependaman untuk tugasan yang memerlukan respons segera.

Perbezaan daripada piawaian sebelumnya

Format mudah alih yang inovatif tidak akan tiba sehingga 2022, tetapi klasifikasi yang betul sedang dibuat pada kelajuan penuh, jadi jelas bahawa 5G akan sangat berbeza daripada sebelumnya.

Peningkatan Kelajuan

Yang paling boleh difahami ialah peningkatan kelajuan (sekurang-kurangnya beberapa kali), penurunan kependaman, peningkatan ketara dalam jumlah komunikasi, yang diperlukan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk World Wide Web. Trendnya ialah selepas beberapa ketika semuanya akan disambungkan ke rangkaian: daripada pelbagai pengimbas kepada kenderaan.

Pengguna utama - pelanggan

Dalam rangkaian sedia ada, pengguna mesti menyesuaikan dirinya: isyarat terlalu buruk - untuk bergerak. 5G akan menggunakan antena pintar yang mengubah graf orientasi bergantung pada keperluan pengguna dalam keadaan tertentu.Contohnya, jika pengguna sedang dilayan dalam sel sekarang, maklumat untuknya akan melalui saluran sempit, yang akan meningkatkan nisbah hingar kepada isyarat dan meningkatkan kelajuan penyebaran maklumat.

Peralihan kepada gelombang mm

Sumber spektrum adalah terhad, dan amat sukar untuk mencari frekuensi yang dikehendaki dalam julat yang biasa kepada rangkaian selular. Adalah jelas bahawa peningkatan ketara dalam kelajuan penyebaran maklumat memerlukan spektrum frekuensi yang lebih besar. Penyelesaian yang munasabah dalam kes ini ialah peralihan kepada sfera berpuluh-puluh GHz.

Kebanyakan pengguna memahami bahawa dengan peningkatan dalam kekerapan operasi, jarak rangkaian semakin berkurangan dengan cepat, dengan kata lain, saiz sel. Dalam hal ini, adalah wajar membuat kesimpulan berdasarkan perkara ini: komunikasi generasi baharu akan digunakan di mana terdapat keperluan untuk pemindahan maklumat berkelajuan tinggi. Dengan cara ini, liputan penuh belum dipertimbangkan.

teknologi MIMO

Maksudnya ialah menggunakan beberapa antena pada bahagian penyediaan dan penerima. Teknologi ini berasal dari definisi yang berkaitan dengan 3G. Dalam kebanyakan rangkaian LTE, MIMO beroperasi dalam mod 2x2. Ringkasnya, dua antena untuk memberi, dua untuk menerima. Dalam mod 2x2, maklumat melalui dua saluran percuma secara serentak, yang memungkinkan untuk hampir menggandakan kelajuan penyebaran.

Kini terdapat telefon yang menyokong mod 4x4. Malangnya, disebabkan saiz telefon yang kecil, adalah tidak realistik untuk meningkatkan bilangan antena kepada infiniti. Kesukaran lain ialah keperluan untuk menghantar pengumuman rasmi dari setiap antena, yang mengurangkan keberkesanan teknologi.

Teknologi peranti ke peranti

Situasi apabila pengguna bercakap pada jarak berpuluh-puluh meter antara satu sama lain telah menjadi lebih kerap. Disebabkan penggunaan teknologi ini, hanya trafik isyarat akan melalui komunikasi pengendali, yang membolehkan anda menilai panggilan ini, dan maklumat itu sendiri akan dihantar terus melalui peranti. Inilah intipati teknologi.

mencapai persetujuan

Sekiranya keadaan dengan penetapan julat teknologi yang mungkin menjadi lebih baik pada tahun 2015, maka teknologi itu sendiri masih dibuat. Ia adalah perlu untuk mengenal pasti teknologi generasi baharu yang diperlukan dengan segera, dan yang mana yang akan diperkenalkan selepas beberapa ketika.

Walaupun kekurangan format dan ketegasan dalam kepentingan teknologi, syarikat perkilangan cuba menerajui pembentukan dan pelaksanaan teknologi generasi akan datang untuk seterusnya mendapat tempat yang baik.

Nokia mengumumkan bahawa ia akan membeli Alcatel-Lucent pada 2015, dan firma telekomunikasi AS Verizon Wireless mengumumkan bahawa 5G pertama Amerika adalah pada 2016.

Halangan teknikal

Institut Telekomunikasi. Fraunhofer di Jerman menjalankan eksperimen dengan frekuensi antara 40 hingga 100 GHz, Samsung menggunakan 28 GHz dalam penyelidikannya, dan Nokia menggunakan lebih daripada 70 GHz.

Fungsi peranti dalam spektrum panjang gelombang mm mempunyai sifat seperti penghantaran isyarat yang terlalu lemah, kekuatannya berkurangan dengan ketara dengan jarak dari stesen pangkalan. Selain itu, gangguan isyarat disebabkan oleh tubuh manusia.

Apa yang Ericsson katakan?

Dari sudut pandangan Ericsson Corporation, prospek adalah seperti berikut.

Kenderaan tanpa pemandu akan bertukar data antara satu sama lain.Sekiranya berlaku kemalangan, kereta yang paling hampir dengan tempat kejadian akan memberitahu semua kenderaan yang mengikutinya tentang apa yang berlaku. Ini akan memberi mereka peluang untuk memperlahankan langkah tepat pada masanya atau, dalam keadaan kesesakan, mereka bentuk corak pergerakan yang berbeza.

Pengimbas kenderaan akan mengira cuaca dengan betul dan menghantar maklumat melalui 5G supaya kenderaan itu akan mereka bentuk corak pemanduan yang betul.

Dalam bidang pengangkutan sosial, 5G akan membolehkan pemantauan bilangan orang yang menunggu di perhentian bas. Pemandu kenderaan akan melepasi perhentian sepi, dan pengendali akan menghantar kenderaan tambahan ke tempat kesesakan mereka.

Dalam era 5G, semua peralatan rumah akan saling bersambung. Jika sebelum itu, semasa bergerak dari satu bilik ke bilik lain, seseorang terpaksa memakai peranti mudah alih untuk meneruskan, contohnya, mendengar radio yang menarik, kini pembesar suara yang disambungkan di bilik berbeza akan menghubungi satu sama lain dan main semula akan diteruskan dari tempat berhenti. Selain itu, pengguna boleh menjejaki penggunaan kuasa setiap peranti atau mengetahui berapa banyak tenaga elektrik yang dihasilkan oleh panel solar.

Apakah yang ditawarkan oleh Qualcomm?

Jenama Qualcomm telah menawarkan teknologi 4.5G LTE Advanced, yang integrasinya dirancang untuk masa terdekat. Disebabkan ini, syarikat akan dapat meliputi kedua-dua julat frekuensi yang lebih luas yang diperlukan untuk format 5G dan rangkaian LTE yang terletak sebelum ini, yang akan mengurangkan kependaman dan meningkatkan daya pengeluaran.

Kekhususan:

• Jalur lebar yang sangat baik kerana gabungan julat frekuensi;
• Menyokong 23 operator secara serentak dan meningkatkan daya pengeluaran melalui pengagregatan frekuensi dan penghantaran trafik rangkaian antara operator;
• Pengurangan 10x dalam kependaman berbanding LTE Advanced, menggunakan menara dan frekuensi sedia ada dalam 1-70 µs;
• Permohonan dana talian masuk untuk keperluan talian keluar;
• Menambah bilangan antena di stesen pangkalan untuk meningkatkan liputan dan kekuatan isyarat;
• Meningkatkan penjimatan tenaga peranti IoT dengan mengecilkan spektrum kepada 1.4 MHz dan 180 kHz (kira-kira 10 tahun pada satu bateri);
• 1 Gigabit sesaat untuk pemindahan data antara kenderaan, pengguna dan peranti IoT;
• Analisis persekitaran tanpa mengaktifkan rangkaian wayarles atau menavigasi pada alat pengguna.

Penggunaan 5G Hari Ini

5G direka bentuk untuk beroperasi dalam berbilang jalur frekuensi. LF dari 600 hingga 700 MHz boleh diterima untuk wilayah atau untuk Internet perkara, kerana stesen pangkalan mempunyai julat yang besar. Tetapi kelajuan penyebaran maklumat dan satu volum komunikasi berada pada tahap yang rendah.

Spektrum sehingga 6 GHz membetulkan tolak ini, bagaimanapun, BS frekuensi pertengahan harus dipasang lebih kerap, yang membuktikan keadaan di bandar besar. RF sehingga 73 GHz menjamin kelajuan maksimum sehingga 20 Gbps. untuk menerima dan sehingga 10 Gigabit / saat. untuk pengedaran. Kesukaran utama adalah kualiti isyarat hanya dalam garis penglihatan BS, spektrum digunakan untuk meliputi kawasan tempatan yang kritikal.

Seperti yang telah disebutkan, ciri khusus 5G ialah lebar jalur yang tinggi dan kelewatan yang rendah semasa pengedaran data.Hasilnya dicapai melalui penggunaan teknologi pemultipleksan isyarat NOMA yang inovatif, yang membolehkan perkhidmatan serentak beberapa pelanggan dalam satu saluran. Format generasi awal menggunakan pecahan temporal, dengan pengguna bergilir-gilir bertukar data dengan stesen pangkalan.

Intel

Pertama sekali, adalah perlu untuk menyerlahkan kelebihan Intel Corporation. Pada Sukan Olimpik Musim Sejuk yang lalu di Pyeongchang, firma itu memasang 5G. Kamera UHD yang disambungkan kepadanya membolehkan untuk menyiarkan acara sukan dalam talian dengan kesan kehadiran.

Titik capaian rangkaian wayarles juga menggunakan fungsi 5G, dan memberi perkhidmatan kepada ramai pelanggan. Bahagian terbesar peralatan telah dipasang di luar rumah - percubaan hebat dalam ketahanan untuk alat.

Perbadanan itu juga mengumumkan kerjasama dengan NNT DoCoMo untuk memasang 5G pada Sukan Olimpik 2022 di China. Salah satu matlamat perkongsian adalah untuk menunjukkan dan menggunakan keupayaan baharu bandar "pintar".

Pada MWC tahun ini, syarikat itu mempersembahkan komputer riba konsep yang menyokong 5G berdasarkan modem proprietari XMM 8060. Kini cip besar dipasang secara berasingan daripada cip. Untuk meningkatkan kecekapan, syarikat sedang berusaha untuk menyepadukan modul modem ke dalam satu sistem.

Walau apa pun, apa yang penting ialah perbadanan itu mengusahakan piawaian inovatif yang akan mengubah komputer riba menjadi peranti yang lebih serba boleh. Dengan alat baharu itu, pengguna tidak perlu risau tentang rangkaian wayarles awam yang tidak selamat. Anda juga tidak perlu menghidupkan tempat liputan Wi-Fi pada telefon anda. Pengiklanan produk baharu pertama dirancang untuk tahun depan, rakan kongsi Intel ialah Microsoft, Dell, HP dan Lenovo.

Di samping itu, telah ditubuhkan bahawa Intel telah bekerjasama dengan pencipta elektronik mudah alih, jenama Spreadtrum. Matlamat kerjasama itu adalah untuk mereka bentuk satu siri pemproses mudah alih dengan modem 5G bersepadu daripada siri XMM 8000 Intel menjelang separuh kedua tahun depan.

Qualcomm

Firma itu pertama kali mengumumkan modem X50 pada tahun 2016. Kini telah ditentukan bahawa SDX50 akan menjadi sebahagian daripada cip Snapdragon 855 proprietari 7nm yang akan dikeluarkan awal tahun depan. Tidak mustahil untuk tidak mengatakan bahawa versi berjenama Qualcomm agak praktikal untuk pemasangan pada telefon dan PC tablet.

Huawei

Jenama Huawei adalah satu lagi pemain yang sama dalam perlumbaan untuk 5G. Pada MWC tahun ini, syarikat itu menunjukkan modem Balong 5G01, yang menjamin kelajuan dalam 2.3 Gigabit / saat. Malangnya, kini dimensi litar mikro tidak memungkinkan untuk menggunakannya dalam telefon dan tablet PC. Tetapi, memandangkan kelincahan jenama itu, ketibaan cip Kirin, yang menyokong 5G, sepatutnya dijangka tidak lama lagi.

Rangkaian Nokia

Syarikat itu merupakan pembekal kedua terbesar peralatan telekomunikasi selepas jenama Huawei. Syarikat mempunyai peralatan pelupusan yang beroperasi dalam spektrum LF, MF dan HF. Awal tahun ini, Nokia memperkenalkan pemproses 5G berciri penuh untuk stesen pangkalan Reef Shark. Daya pemprosesan satu blok adalah dalam 84 Gigabit / saat. Pemasangan peralatan runcit berasaskan pemproses inovatif dijadualkan pada akhir tahun ini.

Siapa yang terlibat dalam 5G di Persekutuan Rusia

Pengendali telekomunikasi domestik tidak ketinggalan daripada trend umum. Mereka bekerjasama dengan vendor peralatan rangkaian global terkemuka, termasuk Ericsson, Huawei dan Nokia, yang sedang membangunkan peranti 5G.

Megafon

Pengendali ini adalah yang pertama menunjukkan minat dalam teknologi inovatif. Pada tahun 2014, beliau bersetuju dengan jenama Huawei untuk membentuk juruterbang 5G. Mereka dilancarkan tahun ini semasa Piala Dunia 2018.

Musim panas ini, Megafon melancarkan 5G pertama di Persekutuan Rusia - untuk ahli mesyuarat ekonomi di St. Petersburg. Kepantasan penyebaran maklumat adalah sama dengan 1.24 Gigabit/saat. Megafon menggunakan peralatan jenama Huawei dan cip daripada Qualcomm.

Tidak lama dahulu, Megafon bersetuju dengan Nokia mengenai pembangunan 5G. Pada musim gugur, pada mesyuarat perniagaan Nizhny Novgorod, mereka menunjukkan kadar pemindahan data terkemuka - 5 Gigabit / saat. Ahli sidang kemuncak telah ditunjukkan siaran video UHD 360 darjah pada paparan daripada cermin mata VR.

MTS

Menyertai perlumbaan pada tahun 2017. Seperti yang sebelumnya, syarikat ini mengaitkan pelancaran 5G dengan Piala Dunia 2018. Pelaksanaan komersil, mengikut jadual syarikat, bermula pada 2019-2020.

Pada musim sejuk 2015, MTS menandatangani perjanjian mengenai pembangunan kolektif 5G dengan Ericsson, pada musim bunga - dengan Nokia, pada musim gugur - dengan Samsung. MTS menjalankan eksperimen pada musim luruh menggunakan peralatan daripada Nokia. Kepantasan penyebaran maklumat adalah dalam 4.5 Gigabit / saat.

Tele2

Pada musim luruh, kami menandatangani perjanjian dengan Nokia Corporation mengenai pembentukan 5G dan reka bentuk perkhidmatan dalam bidang Internet of things.

Beeline

Pada masa ini dalam dialog dengan pembekal tentang percubaan 5G. A. Aibasheva, wakil sah syarikat itu, memberitahu Rusbaz tentang perkara ini. Tetapi pertama sekali, syarikat itu merancang untuk menyesuaikan infrastrukturnya sendiri dan bekerja dengan 4.5G. Melangkah ke hadapan, latihan ini akan membolehkan mereka menyepadukan 5G dengan serta-merta.

Bilakah 5G akan muncul?

Pelaksanaan perdagangan 5G dirancang tahun depan. Kesemuanya terhad kepada acara sukan besar-besaran.Sebagai contoh, pengendali mudah alih Korea Selatan KT Corporation melancarkan 5G pada Sukan Olimpik Pchenhan tahun ini. MTS dan Megafon domestik merancang untuk memasang 5G pada Sukan Olimpik Musim Panas 2022 di China.

Kebanyakan pakar yakin bahawa penyepaduan 5G berskala besar akan bermula selepas 2022. Jenama Ericsson baru-baru ini mengatakan bahawa 550 juta peranti akan menyambung ke rangkaian ini pada tahun 2022. Dan kini syarikat hanya bereksperimen dengan peralatan.

Pada masa ini, 5G lebih berkemungkinan idea daripada teknologi, kerana belum ada format biasa. Agar penggunaan massa komunikasi ini bermula, adalah perlu untuk mewujudkan keadaan teknologi, memilih frekuensi dan beralih kepada peralatan inovatif.

5G di Rusia

Teman bicara Rusbase sebulat suara bersetuju bahawa Persekutuan Rusia masih jauh daripada pengenalan meluas 5G. Pengendali Rusia masih belum memulihkan pelaburan mereka sendiri dalam penciptaan rangkaian LTE. Pada masa ini, liputan LTE berada dalam lingkungan 30%, dan oleh itu, dalam masa terdekat, organisasi telekomunikasi akan meneliti peningkatan dalam nilai ini. Dan 5G untuk mereka hanyalah rizab untuk masa depan.

S. Skvortsova, ketua pembangunan strategik di Tele2, percaya bahawa 5G akan dilancarkan untuk kegunaan komersial menjelang 2022. Menurut kenyataannya, terdapat pilihan awal dalam perjalanan ke teknologi 5G - LTE Advanced (LTE-A). Ia menyokong kelajuan sehingga 100 Mbit/s untuk pelanggan dengan mobiliti tinggi dan 1 Gigabit/s untuk pengguna pegun.

Pada Mei tahun lalu, media mengumumkan rancangan Kementerian Perhubungan untuk melancarkan 5G di bandar-bandar besar Persekutuan Rusia menjelang 2022. Akibatnya, pada tahun 2022 format baru akan disepadukan ke dalam 8 megacity Persekutuan Rusia, dan pada tahun 2025 sudah menjadi 16 bandar dengan populasi lebih daripada 1 juta orang.

Kesimpulan

Kesimpulannya, perlu diperhatikan bahawa perubahan besar-besaran dalam komunikasi selular dijangka dalam masa terdekat. Bilangan peranti yang disambungkan ke rangkaian dalam mod "sentiasa dalam talian" akan meningkat dengan cepat. Besar kemungkinan TV akan bertukar kepada rangkaian selular.