Tout sur le réseau 5G - les différences et son application

Les technologies de communication mobile changent tous les 10 ans. Chacun d'entre eux améliore considérablement la vitesse de transfert d'informations. C'est ainsi qu'apparaissent de nouveaux services et de nouveaux types de contenus. Les utilisateurs obtiennent un nouveau plaisir et un nouveau niveau de vie.

La cinquième génération de communication cellulaire (5G) promet d'être plus révolutionnaire que jamais. Les experts affirment que c'est grâce à la 5G que l'Internet des objets, les véhicules sans pilote et la réalité virtuelle seront transférés des pages des médias techniques à la vie quotidienne humaine. Dans cet article, nous allons tout vous dire sur le réseau 5G.

Qu'est-ce que la 5G ?

Alors que la 4G n'est pas encore mondiale, les entreprises testent déjà la 5G.

L'Internet 5G est créé en tenant compte des tendances innovantes de la technologie. Il se concentre sur la connexion d'une variété d'appareils domestiques "intelligents", dont la plupart fonctionneront selon la règle "toujours en ligne". La communication 4G, quant à elle, est principalement utilisée dans le rôle de l'Internet cellulaire.

La 5G (cinquième génération) est une nouvelle génération du réseau cellulaire fonctionnant sur la base de formats de télécommunication conformes aux formats 4G actuels.

Les formats de communication 5G sont encore en phase de conception. On suppose qu'en réalité, la communication de nouvelle génération commencera à fonctionner en 2022.

Où sera-t-il utilisé ?

La 5G sera utilisée là où il y a une demande d'Internet haut débit, dans les mégapoles. Les normes de la première génération seront appliquées pour une couverture complète.

Examen

Les utilisateurs ordinaires pour le moment n'ont pas besoin des vitesses colossales de la nouvelle génération. Mais ils apparaîtront certainement après l'intégration de la technologie, car, comme chacun le sait, les gens s'habituent vite au bien.

"Web" de synchronisation

Avec des coûts de connexion réduits, davantage d'appareils ont accès au Wi-Fi. Le système d'interconnexion des téléphones, des machines à café et à laver, des casques, des lampes et d'autres choses dans un «web» complet s'appelle l'Internet des objets.On suppose que d'ici 2022, il y aura plus de 26 milliards d'appareils de ce type sur la planète. Et le nombre de connexions, respectivement, sera encore plus élevé.

La capacité des gadgets à "sentir" à travers des capteurs et à effectuer des tâches à distance sera utilisée dans la planification locale, les technologies de la maison intelligente, les concepts de surveillance de l'alimentation électrique et de chauffage, la sécurité, les bus, les taxis et la vente au détail.

L'Internet des objets nécessite une petite vitesse de connexion, mais pour de nombreux appareils. Des réseaux dédiés utilisant de petites bandes ont déjà été établis et les fabricants de 5G sont prêts à participer à ce processus.

Par conséquent, les normes de télécommunications devront prendre en charge non seulement les utilisateurs mobiles, mais également les appareils ménagers « intelligents ». Le contrôle d'un tel trafic hétérogène devrait aider le nouveau format.

Retard

Il est clair que la 5G prendra en charge la technologie TC automatique et le logiciel VR. Dans cette situation, les informations doivent être fournies en mode heure réelle. L'intervalle d'émission-réception 4G est supérieur à 10 ms, ce qui est très long.

Le format suivant est capable de changer complètement l'architecture de communication avec le transfert de stockage d'informations des centres de traitement de données aux nœuds finaux, jusqu'aux dispositifs "intelligents".

Par exemple, une voiture en mouvement a besoin d'informations sur l'emplacement d'un véhicule à proximité. Les normes actuelles ne peuvent plus faire face à la circulation de telles informations pour 3 voitures. Des délais énormes dans la transmission de l'information nécessitent une diffusion locale de l'information.

Il est prévu que la vitesse de réponse de la 5G devienne la limite.Le délai de transmission ne sera pas supérieur à 1 ms, même à une vitesse finale de 500 km/h. Ce retard sera le principal moteur de la formation de technologies innovantes, notamment la conduite dans les zones métropolitaines et les opérations à distance.

Fonctionnalités 5G

Il n'y a pas si longtemps, il était possible d'optimiser la plupart des caractéristiques, mais le choix de technologies garantissant leur utilisation dans la pratique va plus loin. Parmi eux:

1. Les ultra-hautes fréquences, auparavant irréalistes, garantissent des vitesses beaucoup plus élevées.
2. Le développement de concepts qui envoient des informations en petits morceaux retardera l'activité des appareils de l'Internet des objets pendant une période prolongée.
3. Réduction de la latence pour les tâches nécessitant une réponse instantanée.

Différences par rapport aux normes précédentes

Un format mobile innovant n'arrivera pas avant 2022, mais les classifications appropriées sont créées à toute vitesse, il est donc clair que la 5G sera très différente de ce qu'elle était.

Boost de vitesse

Le plus compréhensible est une augmentation de la vitesse (au moins plusieurs fois), une diminution de la latence, une augmentation significative du volume de communication, qui est nécessaire pour satisfaire la demande sans cesse croissante du World Wide Web. La tendance est qu'après un certain temps, tout sera connecté au réseau : des divers scanners aux véhicules.

Consommateur clé - abonné

Dans les réseaux existants, l'utilisateur doit s'adapter : le signal est trop mauvais - pour se déplacer. La 5G utilisera des antennes intelligentes qui transformeront le graphique d'orientation en fonction des besoins des utilisateurs dans certaines conditions.Par exemple, si un utilisateur est actuellement desservi dans une cellule, les informations pour lui passeront par un canal étroit, ce qui augmentera le rapport bruit/signal et améliorera la vitesse de propagation des informations.

Transition vers les ondes millimétriques

La source de spectre est limitée et il est extrêmement difficile de trouver les fréquences souhaitées dans les gammes familières au réseau cellulaire. Il est clair qu'une augmentation significative de la vitesse de propagation de l'information nécessite des spectres de fréquence significativement plus grands. Une solution raisonnable dans ce cas est une transition vers la sphère des dizaines de GHz.

La plupart des utilisateurs comprennent qu'avec une augmentation de la fréquence de fonctionnement, la distance du réseau diminue rapidement, en d'autres termes, la taille de la cellule. À cet égard, il convient de tirer une conclusion sur la base de ce point : les communications de nouvelle génération seront utilisées là où un transfert d'informations à haut débit est nécessaire. Soit dit en passant, une couverture complète n'est pas encore envisagée.

Technologie MIMO

Sa signification est d'utiliser plusieurs antennes du côté fournisseur et du côté récepteur. Cette technologie trouve son origine dans les définitions relatives à la 3G. Dans la plupart des réseaux LTE, MIMO fonctionne en mode 2x2. Autrement dit, deux antennes pour donner, deux pour recevoir. En mode 2x2, les informations transitent par deux canaux libres simultanément, ce qui permet de quasiment doubler la vitesse de propagation.

Il existe maintenant des téléphones qui prennent en charge le mode 4x4. Hélas, en raison de la petite taille des téléphones, il est irréaliste d'augmenter le nombre d'antennes à l'infini. Une autre difficulté est la nécessité de transmettre les annonces officielles depuis chaque antenne, ce qui réduit l'efficacité de la technologie.

Technologie d'appareil à appareil

Les situations où les utilisateurs parlent à une distance de plusieurs dizaines de mètres les uns des autres sont devenues plus fréquentes. En raison de l'utilisation de cette technologie, seul le trafic de signal passera par les communications de l'opérateur, ce qui vous permet d'évaluer ces appels, et les informations elles-mêmes seront transmises directement via les appareils. C'est l'essence même de la technologie.

parvenir à un accord

Si la situation avec la désignation de la gamme de technologies possibles s'est améliorée en 2015, les technologies elles-mêmes sont toujours en cours de création. Il est nécessaire d'identifier les technologies de nouvelle génération nécessaires immédiatement et celles à introduire après un certain temps.

Malgré le manque de formats et l'importance décisive de la technologie, les entreprises manufacturières tentent de diriger la formation et la mise en œuvre de technologies de nouvelle génération afin d'obtenir par la suite une place favorable.

Nokia a annoncé qu'il rachetait Alcatel-Lucent en 2015, et la société de télécommunications américaine Verizon Wireless a annoncé que la première 5G américaine serait en 2016.

Obstacles techniques

Institut des Télécommunications. Fraunhofer en Allemagne a mené des expériences avec des fréquences allant de 40 à 100 GHz, Samsung utilise 28 GHz dans ses recherches et Nokia utilise plus de 70 GHz.

Le fonctionnement des appareils dans le spectre de longueur d'onde mm a une propriété telle qu'une transmission de signal excessivement faible, dont la force diminue considérablement avec la distance de la station de base. De plus, les interférences de signal sont causées par le corps humain.

Que dit Ericsson ?

Du point de vue d'Ericsson Corporation, les perspectives sont les suivantes.

Les véhicules sans pilote échangeront des données entre eux.En cas d'accident, la voiture la plus proche du lieu de l'accident informera tous les véhicules qui la suivent de ce qui s'est passé. Cela leur donnera la possibilité de ralentir en temps opportun ou, dans une situation de congestion, de concevoir un schéma de déplacement différent.

Les scanners du véhicule calculeront correctement la météo et enverront les informations via la 5G afin que le véhicule conçoive le bon schéma de conduite.

Dans le domaine des transports sociaux, la 5G permettra de suivre le nombre de personnes en attente aux arrêts de bus. Le conducteur du véhicule passera devant un arrêt désert et l'opérateur enverra un véhicule auxiliaire à leurs points de congestion.

À l'ère de la 5G, tous les appareils électroménagers seront interconnectés. Si auparavant, en se déplaçant d'une pièce à l'autre, une personne devait porter un appareil portable pour continuer, par exemple, à écouter une radio intéressante, désormais, les enceintes connectées dans différentes pièces se contacteront et la lecture se poursuivra de le lieu arrêté. De plus, l'utilisateur peut suivre la consommation électrique de chaque appareil ou connaître la quantité d'énergie électrique générée par les panneaux solaires.

Que propose Qualcomm ?

La marque Qualcomm a proposé la technologie 4.5G LTE Advanced dont l'intégration est prévue dans un futur proche. Grâce à cela, la société sera en mesure de couvrir à la fois la gamme de fréquences plus large requise pour le format 5G et les réseaux LTE précédemment localisés, ce qui réduira la latence et augmentera le débit.

Spécificité:

• Excellente bande passante grâce à la combinaison de gammes de fréquences ;
• Prise en charge de 23 opérateurs de manière synchrone et augmentation du débit grâce à l'agrégation de fréquences et à la transmission du trafic réseau entre opérateurs ;
• Réduction de 10 fois de la latence par rapport à LTE Advanced, en utilisant des tours et des fréquences existantes entre 1 et 70 µs ;
• Application des fonds de la ligne entrante aux besoins de la ligne sortante ;
• Augmenter le nombre d'antennes dans les stations de base afin d'améliorer la couverture et la puissance du signal ;
• Augmenter l'économie d'énergie des appareils IoT en réduisant le spectre à 1,4 MHz et 180 kHz (environ 10 ans sur une batterie) ;
• 1 Gigabit par seconde pour le transfert de données entre les véhicules, les utilisateurs et les appareils IoT ;
• Analyse de l'environnement sans activer le réseau sans fil ni naviguer sur le gadget de l'utilisateur.

Utilisation de la 5G aujourd'hui

La 5G est conçue pour fonctionner dans plusieurs bandes de fréquences. LF de 600 à 700 MHz est acceptable pour la province ou pour l'Internet des objets, car les stations de base ont une large portée. Mais la vitesse de diffusion de l'information et un seul volume de communication est à un niveau faible.

Le spectre jusqu'à 6 GHz corrige cet inconvénient, cependant, les BS à moyenne fréquence devraient être installées beaucoup plus souvent, ce qui prouve la situation dans les grandes villes. RF jusqu'à 73 GHz garantit des vitesses maximales jusqu'à 20 Gbps. pour recevoir et jusqu'à 10 Gigabits/sec. pour la diffusion. La principale difficulté est la qualité du signal uniquement dans la ligne de visée de la BS, le spectre est utilisé pour couvrir les zones locales critiques.

Comme déjà mentionné, les caractéristiques spécifiques de la 5G sont une bande passante élevée et de faibles délais lors de la distribution des données.Le résultat est obtenu grâce à l'utilisation de la technologie innovante de multiplexage des signaux NOMA, qui permet de desservir de manière synchrone plusieurs abonnés sur un seul canal. Les formats de première génération utilisent le fractionnement temporel, les utilisateurs échangeant à tour de rôle des données avec la station de base.

Intel

Tout d'abord, il faut souligner les atouts d'Intel Corporation. Lors des derniers Jeux olympiques d'hiver de Pyeongchang, la firme a installé la 5G. Des caméras UHD qui lui étaient connectées permettaient de diffuser des événements sportifs en ligne avec effet de présence.

Les points d'accès au réseau sans fil utilisaient également les fonctions 5G et desservaient de nombreux abonnés. La part du lion de l'équipement a été installée à l'extérieur - une excellente expérience de durabilité pour les gadgets.

La société a également annoncé un partenariat avec NNT DoCoMo pour installer la 5G aux Jeux olympiques de 2022 en Chine. L'un des objectifs du partenariat est de démontrer et d'utiliser les nouvelles capacités de la ville "intelligente".

Lors du MWC de cette année, la société a présenté un concept d'ordinateur portable prenant en charge la 5G basé sur le modem propriétaire XMM 8060. Désormais, la grande puce est installée séparément de la puce. Pour augmenter l'efficacité, l'entreprise travaille à l'intégration du module modem dans un système unique.

Dans tous les cas, ce qui est important, c'est que la société travaille sur une norme innovante qui transformera l'ordinateur portable en un appareil encore plus polyvalent. Avec le nouveau gadget, l'utilisateur n'aura plus à se soucier des réseaux sans fil publics non sécurisés. Vous n'avez pas non plus besoin d'activer le point d'accès Wi-Fi sur votre téléphone. La publicité des premiers nouveaux produits est prévue pour l'année prochaine, les partenaires d'Intel sont Microsoft, Dell, HP et Lenovo.

De plus, il a été établi qu'Intel s'est associé au créateur de l'électronique mobile, la marque Spreadtrum. L'objectif de la collaboration est de concevoir une série de processeurs mobiles avec un modem 5G intégré de la série XMM 8000 d'Intel d'ici le second semestre de l'année prochaine.

Qualcomm

La société a annoncé pour la première fois le modem X50 en 2016. Il a maintenant été déterminé que le SDX50 fera partie d'une puce propriétaire Snapdragon 855 de 7 nm qui sera lancée au début de l'année prochaine. Il est impossible de ne pas dire que la version de marque Qualcomm est assez pratique pour une installation sur les téléphones et les tablettes PC.

Huawei

La marque Huawei est un autre acteur égal dans la course à la 5G. Au MWC de cette année, la société a présenté son modem Balong 5G01, qui garantit des vitesses inférieures à 2,3 Gigabits / sec. Hélas, désormais les dimensions du microcircuit ne permettent pas de l'utiliser dans les téléphones et les tablettes PC. Mais, compte tenu de l'agilité de la marque, l'arrivée de la puce Kirin, qui supporte la 5G, est à prévoir très prochainement.

Réseaux Nokia

L'entreprise est le deuxième plus grand fournisseur d'équipements de télécommunications après la marque Huawei. La société dispose d'équipements qui fonctionnent dans le spectre LF, MF et HF. Plus tôt cette année, Nokia a présenté des processeurs 5G complets pour les stations de base Reef Shark. Le débit d'un bloc est inférieur à 84 Gigabits / sec. L'installation d'équipements de vente au détail basés sur le processeur innovant était prévue pour la fin de cette année.

Qui est engagé dans la 5G en Fédération de Russie

Les opérateurs télécoms nationaux ne sont pas en reste par rapport à la tendance générale. Ils s'associent aux principaux fournisseurs mondiaux d'équipements de réseau, notamment Ericsson, Huawei et Nokia, qui développent des appareils 5G.

Mégaphone

Cet opérateur a été le premier à s'intéresser aux technologies innovantes. En 2014, il s'est mis d'accord avec la marque Huawei pour former des pilotes 5G. Ils ont été lancés cette année lors de la Coupe du monde 2018.

Cet été, Megafon a lancé le premier 5G en Fédération de Russie - pour les membres de l'économie réunis à Saint-Pétersbourg. La vitesse de diffusion de l'information était égale à 1,24 Gigabit/sec. Megafon a utilisé du matériel de marque Huawei et une puce de Qualcomm.

Il n'y a pas si longtemps, Megafon s'était mis d'accord avec Nokia sur le développement de la 5G. À l'automne, lors de la réunion d'affaires de Nizhny Novgorod, ils ont montré le principal taux de transfert de données - 5 Gigabit / sec. Les membres du sommet ont vu une vidéo UHD à 360 degrés diffusée sur un écran à partir de lunettes VR.

MTS

A rejoint la course en 2017. Comme la précédente, cette entreprise a attribué les lancements de la 5G à la Coupe du monde 2018. La mise en œuvre commerciale, selon le calendrier de l'entreprise, commence en 2019-2020.

À l'hiver 2015, MTS a signé un accord sur le développement collectif de la 5G avec Ericsson, au printemps - avec Nokia, à l'automne - avec Samsung. MTS a mené des expériences à l'automne avec des équipements de Nokia. La vitesse de diffusion de l'information était de moins de 4,5 Gigabits/sec.

Télé2

À l'automne, nous avons signé un accord avec Nokia Corporation sur la formation de la 5G et la conception de services dans le domaine de l'Internet des objets.

Ligne droite

Actuellement en dialogue avec les fournisseurs sur les essais 5G. A. Aibasheva, représentant autorisé de la société, en a parlé à Rusbaz. Mais d'abord, l'entreprise prévoit d'adapter sa propre infrastructure et de travailler avec la 4.5G. À l'avenir, cette formation leur permettra d'intégrer instantanément la 5G.

Quand la 5G apparaîtra-t-elle ?

Les implémentations commerciales de la 5G sont prévues l'année prochaine. Tous sont limités aux événements sportifs de masse.Par exemple, l'opérateur de téléphonie mobile sud-coréen KT Corporation a lancé la 5G aux Jeux olympiques de Pchenhan cette année. MTS et Megafon nationaux prévoient d'installer la 5G aux Jeux olympiques d'été de 2022 en Chine.

La plupart des experts sont convaincus que l'intégration 5G à grande échelle commencera après 2022. La marque Ericsson a récemment déclaré que 550 millions d'appareils se connecteront à ces réseaux en 2022. Et maintenant, les entreprises ne font qu'expérimenter des équipements.

À l'heure actuelle, la 5G est plus probablement une idée qu'une technologie, car il n'existe pas encore de format commun. Pour que l'utilisation massive de cette communication commence, il est nécessaire de créer les conditions technologiques, de sélectionner les fréquences et de passer à des équipements innovants.

5G en Russie

Les interlocuteurs de Rusbase conviennent à l'unanimité que la Fédération de Russie est encore loin de l'introduction généralisée de la 5G. Les opérateurs russes n'ont pas encore récupéré leurs propres investissements dans la création de réseaux LTE. À l'heure actuelle, la couverture LTE est inférieure à 30 % et, par conséquent, dans un proche avenir, les organisations de télécommunications se pencheront sur une augmentation de cette valeur. Et la 5G pour eux n'est qu'une réserve pour l'avenir.

S. Skvortsova, responsable du développement stratégique chez Tele2, estime que la 5G sera commercialisée d'ici 2022. Selon sa déclaration, il existe une option préliminaire sur la voie de la technologie 5G - LTE Advanced (LTE-A). Il prend en charge des débits allant jusqu'à 100 Mbit/s pour les abonnés à haute mobilité et 1 Gigabit/s pour les utilisateurs fixes.

En mai de l'année dernière, les médias ont annoncé les plans du ministère des Communications pour lancer la 5G dans les mégalopoles de la Fédération de Russie d'ici 2022. Par conséquent, en 2022, le nouveau format sera intégré dans 8 mégapoles de la Fédération de Russie, et en 2025 déjà dans 16 villes de plus d'un million d'habitants.

Conclusion

En conclusion, il convient de noter que des changements à grande échelle dans les communications cellulaires sont attendus dans un proche avenir. Le nombre d'appareils connectés au réseau en mode "toujours en ligne" augmentera rapidement. Il est fort probable que la télévision passera aux réseaux cellulaires.