Tot sobre la xarxa 5G: diferències i la seva aplicació

Les tecnologies de la comunicació mòbil canvien cada 10 anys. Qualsevol d’elles millora significativament la velocitat de transferència d’informació. Així apareixen nous serveis i nous tipus de contingut. Els usuaris gaudeixen d’una nova diversió i un nou nivell de vida.

La cinquena generació de comunicacions mòbils (5G) promet ser més pertorbadora que mai. Els experts argumenten que és a través del 5G que l'Internet de les coses, els cotxes autònoms i la realitat virtual es transferiran de les pàgines dels mitjans tècnics a la vida quotidiana humana. En aquest article, us explicarem tot sobre la xarxa 5G.

Què és el 5G?

Tot i que la comunicació 4G encara no s’ha globalitzat, les empreses ja realitzen proves 5G.

Es crea Internet 5G tenint en compte les tendències tecnològiques innovadores. Es centra en connectar diversos dispositius domèstics "intel·ligents", la majoria dels quals funcionaran segons la regla "sempre en línia". La comunicació 4G, per la seva banda, s'utilitza principalment en el paper d'Internet cel·lular.

5G (Fifth Generation) és una nova generació de la xarxa cel·lular que funciona sobre la base de formats de telecomunicacions d’acord amb els formats 4G actuals.

Els formats per a comunicacions 5G encara estan en fase de disseny. Se suposa que, en realitat, la comunicació de propera generació començarà a funcionar el 2020.

On s’utilitzarà?

El 5G s’utilitzarà quan hi hagi una demanda d’Internet d’alta velocitat a les àrees metropolitanes. S’aplicaran normes de primera generació per a una cobertura integral.

Visió general

Actualment, els usuaris normals no necessiten les velocitats colossals de la nova generació. Però apareixeran necessàriament després de la integració de la tecnologia, perquè, com tothom sap, la gent s’acostuma ràpidament a les coses bones.

Teranyina de sincronització

Amb costos de connexió més baixos, cada vegada hi ha més dispositius que accedeixen a la Wi-Fi. El sistema d’interconnexió de telèfons, cafè i rentadora, auriculars, làmpades i altres coses en un “web” coherent s’anomena Internet de les coses. S'estima que per al 2020 hi haurà més de 26.000 milions d'aquests dispositius al planeta. I el nombre de connexions, per tant, serà encara més gran.

La capacitat dels aparells de "sentir-se" a través de sensors i l'execució remota de tasques trobarà utilitat en la planificació local, les tecnologies de la llar intel·ligent, els conceptes de monitoratge elèctric i de calefacció, la seguretat, els autobusos, els taxis i la venda al detall.

Internet de les coses necessita una velocitat de connexió baixa, però per a molts dispositius.Ja s’han establert xarxes dedicades amb un ample de banda baix i els fabricants de 5G estan disposats a participar en aquest procés.

En conseqüència, les normes de telecomunicacions hauran de donar suport no només als usuaris de mòbils, sinó també als articles per a la llar "intel·ligents". Controlar aquest trànsit irregular pot ajudar al nou format.

Retard

És clar que el 5G tindrà suport per a la tecnologia automàtica de vehicles i el programari VR. En aquesta situació, la informació hauria d’arribar en temps real. L’interval d’anada i tornada en 4G supera els 10 ms, que és molt llarg.

El següent format és capaç de canviar absolutament l’arquitectura de comunicació amb la transferència d’emmagatzematge d’informació dels centres de processament de dades als nodes finals, fins a dispositius “intel·ligents”.

Per exemple, un cotxe en moviment necessita informació sobre la ubicació dels vehicles propers. Els estàndards actuals ja no poden fer front al flux d’aquesta informació per a tres màquines. Els retards colossals en la transmissió d’informació requereixen una distribució local de la informació.

La capacitat de resposta del 5G està prevista per assolir el límit. El retard de transmissió no serà superior a 1 ms, fins i tot a una velocitat final de 500 km / h. Aquest retard es convertirà en el principal motor de la formació de tecnologies innovadores, inclosa la conducció a àrees metropolitanes i operacions remotes.

Característiques del 5G

No fa gaire, va resultar optimitzar la majoria de les característiques, però l’elecció de tecnologies que en garanteixen l’ús a la pràctica va més enllà. Entre ells:

1. Les freqüències ultra altes, que abans eren poc realistes, garanteixen velocitats molt més altes.
2. El desenvolupament de conceptes que envien informació en petits trossos endarreriran els dispositius IoT durant un període prolongat.
3. Latència reduïda per a tasques que necessiten resposta instantània.

Diferències respecte a les normes anteriors

L’innovador format mòbil no apareixerà fins al 2020, però s’estan creant classificacions adequades a tota velocitat, deixant clar que el 5G serà molt diferent de l’anterior.

Augment de la velocitat

El més comprensible és un augment de la velocitat (en la menor mesura diverses vegades), una disminució de la latència, un augment significatiu del volum de comunicació, que es requereix per a la satisfacció, una demanda constantment creixent per a la World Wide Web. La tendència és que al cap d’un temps tot estigui connectat a la xarxa: des de diversos escàners fins a vehicles.

Consumidor clau - subscriptor

A les xarxes existents, l’usuari s’ha d’adaptar: el senyal és massa dolent: per moure’s. 5G utilitzarà antenes intel·ligents que transformaran el gràfic d’orientació en funció de les necessitats de l’usuari en entorns específics. Per exemple, si un usuari se serveix en una cel·la ara mateix, la informació per a ell passarà per un canal estret, cosa que augmentarà la relació soroll-senyal i millorarà la velocitat de difusió de la informació.

Transició a ones de mm

La font espectral és limitada i és extremadament difícil trobar les freqüències desitjades en els rangs familiars a la xarxa cel·lular. És clar que un augment significatiu de la velocitat de difusió de la informació requereix espectres de freqüència significativament més grans. Una solució raonable en aquest cas és passar a l’àrea de desenes de GHz.

La majoria dels usuaris entenen que amb un augment de la freqüència de funcionament, la distància de la xarxa disminueix ràpidament, és a dir, la mida de la cel·la. En aquest sentit, val la pena fer una conclusió basada en aquest punt: s'utilitzarà la comunicació de pròxima generació quan es necessiti una transferència d'informació d'alta velocitat. Per cert, encara no es té en compte la cobertura completa.

Tecnologia MIMO

El seu significat és utilitzar diverses antenes als costats de subministrament i recepció. Aquesta tecnologia es va originar en les definicions 3G. La majoria de xarxes LTE MIMO funcionen en mode 2x2. En poques paraules, dues antenes són per proporcionar, dues per rebre.En mode 2x2, la informació flueix a través de dos canals lliures simultàniament, cosa que permet augmentar la velocitat de propagació gairebé dues vegades.

Ara hi ha telèfons que admeten el mode 4x4. Per desgràcia, a causa de la petita mida dels telèfons, no és realista augmentar el nombre d’antenes fins a la il·limitat. Una altra dificultat és la necessitat de transmetre anuncis oficials des de cada antena, cosa que redueix l'eficàcia de la tecnologia.

Tecnologia de dispositiu a dispositiu

Les situacions en què els usuaris parlen a una distància de desenes de metres l’una de l’altra han esdevingut més freqüents. Degut a l’ús d’aquesta tecnologia, només el trànsit de senyals passarà per la connexió de l’operador, cosa que permet avaluar aquestes trucades i la informació es transmetrà directament a través dels dispositius. Aquest és el significat de la tecnologia.

Arribar a un acord

Si la situació amb la designació de la gamma de tecnologies possibles va ser millor el 2015, llavors les tecnologies en si mateixes encara es creen. Cal indicar quines tecnologies de la nova generació es necessiten immediatament i quines s’han d’introduir al cap d’un temps.

Tot i la manca de format i la decisió en la importància de la tecnologia, les empreses fabricants intenten liderar la formació i implementació de tecnologies de nova generació per obtenir posteriorment un lloc favorable.

Nokia va anunciar la compra d’Alcatel-Lucent el 2015 i la firma de telecomunicacions nord-americana Verizon Wireless va anunciar que el primer 5G a Amèrica seria el 2016.

Obstacles tècnics

Institut de Telecomunicacions. Fraunhofer a Alemanya ha experimentat amb freqüències que oscil·len entre els 40 i els 100 GHz, Samsung utilitza 28 GHz en la seva pròpia investigació i Nokia fa servir més de 70 GHz.

El funcionament dels dispositius en l'espectre mm de longituds d'ona té una propietat com la transmissió de senyal excessivament feble, la força del qual disminueix significativament amb la distància de l'estació base. A més, la interferència del senyal és causada pel cos humà.

Què diu Ericsson?

Des del punt de vista d'Ericsson Corporation, les perspectives són les següents.

Els vehicles no tripulats es comunicaran entre ells. En cas d’accident, el cotxe més proper al lloc de l’accident informarà de l’incident a tots els vehicles que el segueixen. Això els donarà l'oportunitat de frenar a temps o, en una situació de congestió a la carretera, de dissenyar un altre esquema de moviment.

Els escàners de vehicles podran calcular el temps correctament i enviar informació mitjançant 5G perquè el vehicle pugui dissenyar les indicacions de conducció adequades.

En transport social, el 5G permetrà controlar el nombre de persones que esperen a les parades d’autobús. El conductor del vehicle passarà una parada deserta i l’operador enviarà el vehicle auxiliar als punts de congestió.

A l’era del 5G, tots els electrodomèstics estaran interconnectats. Si abans, mentre es movia d’una habitació a una altra, una persona havia de portar un dispositiu portàtil per poder continuar, per exemple, escoltant una ràdio interessant, ara els altaveus connectats a diferents habitacions es posaran en contacte i la reproducció continuarà des del lloc aturat. A més, l’usuari pot fer un seguiment del consum d’energia de cada dispositiu o esbrinar quanta energia elèctrica es genera amb les bateries solars.

Què ofereix Qualcomm?

La marca Qualcomm ha ofert tecnologia avançada 4.5G LTE, la integració de la qual està prevista per al futur proper. A causa d'això, la companyia podrà cobrir tant el rang de freqüències més ampli necessari per al format 5G com les xarxes LTE localitzades prèviament, que reduiran la latència i augmentaran el rendiment.

Especificitat:

• Amplada de banda excel·lent a causa de la combinació de bandes de freqüència;
• Mantenir 23 operadors de manera sincrònica i augmentar el rendiment mitjançant l'agregació de freqüències i la transmissió de trànsit de xarxa entre operadors;
• Reducció de la latència de 10 vegades, en comparació amb LTE Advanced, durant l’ús de torres i freqüències existents dins d’1-70 μs;
• Aplicació de fons de línia entrant per a les necessitats de la línia de sortida;
• Augmentar el nombre d’antenes a les estacions base per tal de millorar la cobertura i la intensitat del senyal;
• Increment de la conservació de l'energia dels dispositius IoT reduint l'espectre a 1,4 MHz i 180 kHz (uns 10 anys amb una bateria);
• 1 gigabit per segon per a la transferència de dades entre vehicles, usuaris i dispositius IoT;
• Anàlisi de l’entorn sense activar la xarxa sense fils ni navegar pel gadget de l’usuari.

Utilitzant el 5G avui

El 5G està dissenyat per funcionar en diverses bandes de freqüència. Les freqüències baixes de 600 a 700 MHz són acceptables per a la província o per a Internet de les coses, ja que les estacions base tenen un abast ampli. Però la velocitat de difusió de la informació i un únic volum de comunicació estan a un nivell baix.

L’espectre de fins a 6 GHz corregeix aquest inconvenient, tot i que les BS de mitjana freqüència s’han d’instal·lar amb molta més freqüència, cosa que demostra la situació de les grans ciutats. La RF de fins a 73 GHz garanteix velocitats màximes de fins a 20 gigabits / seg. per rebre i fins a 10 gigabits / seg. per a la seva distribució. La principal dificultat és la qualitat del senyal exclusivament en la línia de visió del BS, l’espectre s’utilitza per cobrir àrees locals crítiques.

Com s’ha esmentat, les característiques específiques del 5G són l’amplada de banda elevada i la latència baixa durant la propagació de dades. El resultat s’aconsegueix mitjançant l’ús de la innovadora tecnologia de multiplexació de senyals NOMA, que permet el servei simultani de diversos subscriptors en un canal. Els formats de primera generació utilitzen el fraccionament temporal, els usuaris intercanvien dades alternativament amb l'estació base.

Intel

En primer lloc, cal destacar els mèrits d'Intel. En els darrers Jocs Olímpics d’hivern de Pyeongchang, la firma va instal·lar el 5G. Les càmeres UHD connectades van permetre emetre esdeveniments esportius en línia amb l'efecte de la presència.

Els hotspots sense fils també utilitzaven funcions 5G i donaven servei a molts subscriptors. La major part de l'equip es va instal·lar a l'exterior, un gran experiment sobre la durabilitat dels gadgets.

La corporació també va anunciar una associació amb NNT DoCoMo i la instal·lació del 5G als Jocs Olímpics de 2020 a la Xina. Un dels objectius de l'associació és mostrar i utilitzar les noves capacitats de la ciutat "intel·ligent".

Al MWC d’aquest any, la corporació va presentar un concepte de portàtil que admet 5G basat en el mòdem propietari XMM 8060. Ara el xip gran s’instal·la per separat del xip. Per augmentar l’eficiència, l’empresa treballa en la integració del mòdul de mòdem en un sol sistema.

En qualsevol cas, l’important és que la corporació estigui treballant en un estàndard innovador que transformi el portàtil en un dispositiu encara més versàtil. Amb el nou gadget, l’usuari no haurà de preocupar-se per les xarxes sense fils públiques sense seguretat. Tampoc no haureu d’activar el punt Wi-Fi al telèfon. La publicitat dels primers productes nous està prevista per a l'any vinent, els socis d'Intel Corporation són Microsoft, Dell, HP i Lenovo.

A més, es va establir sobre l'associació d'Intel Corporation amb el creador de l'electrònica mòbil, la marca Spreadtrum. L’objectiu de la col·laboració és dissenyar la sèrie de processadors mòbils XMM 8000 d’Intel amb un mòdem 5G integrat per a la segona meitat de l’any vinent.

Qualcomm

La firma va anunciar per primera vegada el mòdem X50 el 2016. Ara es revela que l'SDX50 formarà part del xip propietari Snapdragon 855, fabricat mitjançant un procés de 7 nm, que es llançarà a principis de l'any que ve. No es pot dir que la versió de Qualcomm sigui bastant pràctica per a la instal·lació en telèfons i tauletes.

Huawei

La marca Huawei és un altre company de la carrera 5G. En el MWC d’aquest any, la firma va mostrar el seu mòdem Balong 5G01, que garanteix velocitats de fins a 2,3 gigabits / seg. Per desgràcia, ara les dimensions del microcircuit no permeten utilitzar-lo en telèfons i tauletes. Però, atesa la intel·ligència de la marca, s’hauria d’esperar ben aviat l’aparició del xip Kirin que admeti el 5G.

Xarxes Nokia

L’empresa és el segon proveïdor d’equips de telecomunicacions després de la marca Huawei.La companyia té a la seva disposició equips que operen en els espectres LF, MF i HF. A principis d’aquest any, Nokia va presentar processadors 5G amb funcions completes per a estacions base Reef Shark. El rendiment d’un bloc es troba a 84 Gigabits / s. La instal·lació d'equips comercials basats en l'innovador processador estava prevista per a finals d'aquest any.

Qui participa en el 5G a Rússia

Els operadors de telecomunicacions nacionals segueixen la tendència general. S'han associat amb proveïdors mundials d'equips de xarxa líders com Ericsson, Huawei i Nokia per desenvolupar dispositius 5G.

Megàfon

Aquest operador va ser el primer a mostrar interès per la tecnologia innovadora. El 2014, va acordar amb la marca Huawei formar 5G pilot. Es van llançar aquest any durant la Copa del Món de 2018.

A l’estiu d’aquest any, Megafon va llançar el primer 5G a Rússia, reunit per a membres de l’economia a Sant Petersburg. La velocitat de difusió de la informació va ser igual a 1,24 gigabits / seg. Megafon va utilitzar equips de la marca Huawei i un xip de Qualcomm.

No fa gaire, Megafon va acordar amb Nokia el desenvolupament del 5G. A la tardor, a la reunió de negocis de Nizhny Novgorod, van mostrar la taxa de transferència d’informació líder: 5 gigabits / seg. Als membres de la cimera se’ls va mostrar un vídeo UHD de 360 ​​graus emès en una pantalla des d’unes ulleres VR.

MTS

Es va unir a la cursa el 2017. Igual que l'anterior, aquesta firma va atribuir els llançaments de llançament de 5G a la Copa del Món de 2018. La implementació comercial, segons el calendari de la companyia, començarà el 2019-2020.

L’hivern del 2015, MTS va signar un acord sobre el desenvolupament col·lectiu del 5G amb Ericsson, a la primavera amb Nokia i a la tardor amb Samsung. MTS va realitzar experiments a la tardor amb equips de Nokia. La velocitat de difusió de la informació va ser de 4,5 Gigabits / seg.

Tele2

A la tardor, vam signar un acord amb Nokia Corporation sobre la formació del 5G i el disseny de serveis en el camp de la Internet de les coses.

Beeline

Actualment, està dialogant amb els proveïdors sobre les proves 5G. El representant de l'empresa A. Aibasheva ho va dir a Rusbase. Però primer, l’empresa té previst adaptar la seva pròpia infraestructura i treballar amb 4.5G. En el futur, aquesta formació els permetrà integrar instantàniament el 5G.

Quan vindrà el 5G?

Les vendes comercials 5G estan previstes per a l'any vinent. Tots ells es limiten a esdeveniments esportius de masses. Per exemple, l’operador de telefonia mòbil KT Corporation, a Corea del Sud, va llançar el 5G als Jocs Olímpics de Pchenhang d’aquest any. MTS i Megafon tenen previst instal·lar el 5G als Jocs Olímpics d’estiu del 2020 a la Xina.

La majoria dels experts confien que la integració 5G a gran escala començarà després del 2020. Ericsson va dir recentment que el 2022 es connectaran 550 milions de dispositius a aquestes xarxes. Ara les empreses només estan experimentant amb equips.

Ara el 5G és més probable que sigui una idea que una tecnologia, ja que encara no hi ha un format comú. Per començar l’ús massiu d’aquesta connexió, és necessari crear condicions tecnològiques, seleccionar freqüències i canviar a equips innovadors.

5G en RF

Els interlocutors de Rusbase són unànimes que la Federació Russa encara està lluny de la introducció generalitzada del 5G. Els operadors russos encara no han recuperat les seves pròpies inversions en la creació de xarxes LTE. De moment, la cobertura LTE es troba dins del 30%, en relació amb la qual, en un futur proper, les organitzacions de telecomunicacions es preocuparan per augmentar aquest valor. I el 5G per a ells és només una reserva per al futur.

S. Skvortsova, cap de desenvolupament estratègic de Tele2, creu que el 5G es comercialitzarà el 2021. Segons la seva declaració, hi ha una opció preliminar sobre el camí cap a la tecnologia 5G - LTE Advanced (LTE-A). Admet velocitats de fins a 100 megabits / seg. Per a subscriptors amb alta mobilitat i 1 gigabits / seg., Per a usuaris estacionaris.

Al maig de l'any passat, els mitjans de comunicació van anunciar els plans del Ministeri de Comunicacions per llançar el 5G a les megalopolis de la Federació de Rússia el 2020. En conseqüència, el 2020 el nou format s’integrarà en vuit megalopolis de la Federació Russa i, el 2025, ja en 16 ciutats on la població supera el milió de persones.

Conclusió

En conclusió, cal assenyalar que s’esperen canvis a gran escala en les comunicacions cel·lulars en un futur proper.El nombre de dispositius connectats a la xarxa en mode "sempre en línia" augmentarà ràpidament. És probable que es faci un escenari en què el televisor canviarà a xarxes mòbils.