Alt om 5G-netværk - forskelle og dets anvendelse

Mobil kommunikationsteknologi skifter hvert 10. år. Enhver af dem forbedrer hastigheden på informationsoverførslen markant. Sådan vises nye tjenester og nye typer indhold. Brugere får nyt sjov og et nyt niveau af livet.

Den femte generation af cellulær kommunikation (5G) lover at være mere forstyrrende end nogensinde. Eksperter hævder, at det er gennem 5G, at tingenes internet, selvkørende biler og VR vil blive overført fra siderne i tekniske medier til den menneskelige hverdag. I denne artikel fortæller vi dig alt om 5G-netværket.

Hvad er 5G?

På trods af at 4G-tilslutning endnu ikke er blevet global, udfører virksomheder allerede 5G-tests.

5G Internet oprettes med innovative teknologitendenser i tankerne. Det er fokuseret på at forbinde en række husholdnings "smarte" enheder, hvoraf de fleste fungerer i henhold til "altid online" -reglen. 4G-kommunikation bruges på sin side hovedsagelig i rollen som cellulært internet.

5G (Fifth Generation) er en ny generation af mobilnetværket, der fungerer på basis af telekommunikationsformater i overensstemmelse med de nuværende 4G-formater.

Formater til 5G-kommunikation er stadig i designfasen. Det antages, at den næste generation af kommunikation i virkeligheden vil begynde at arbejde i 2020.

Hvor skal det bruges?

5G vil blive brugt, hvor der er højhastighedsinternetefterspørgsel i storbyområder. Tidlige produktionsstandarder vil blive anvendt til omfattende dækning.

Oversigt

Almindelige brugere har i øjeblikket ikke brug for den kolossale hastighed i den nye generation. Men de vil nødvendigvis dukke op efter integrationen af ​​teknologi, for som alle ved, bliver folk hurtigt vant til gode ting.

Synkronisering af spindelvæv

Med en lavere forbindelsesomkostning får flere og flere enheder adgang til Wi-Fi. Systemet med samtrafik mellem telefoner, kaffe og vaskemaskiner, headset, lamper og andre ting til et sammenhængende "web" kaldes tingenes internet. Det anslås, at der i 2020 vil være mere end 26 milliarder af disse enheder på planeten. Og antallet af forbindelser vil følgelig blive endnu højere.

Gadgets evne til at "føle" gennem sensorer og fjernopgaveudførelse finder anvendelse i lokal planlægning, intelligente hjemmeteknologier, elektriske og opvarmningskoncepter, sikkerhed, busser, taxaer og detailhandel.

Tingenes internet har brug for en lav forbindelseshastighed, men for mange enheder.Dedikerede netværk med lav båndbredde er allerede etableret, og 5G-producenter er villige til at deltage i denne proces.

Derfor skal telekommunikationsstandarder ikke kun understøtte mobilbrugere, men også "smarte" husholdningsartikler. At styre sådan ujævn trafik er bestemt til at hjælpe det nye format.

Forsinke

Det er klart, at 5G vil have support til automatisk køretøjsteknologi og VR-software. I denne situation skal oplysninger komme i realtid. Returintervallet i 4G er mere end 10 ms, hvilket er meget lang tid.

Det næste format er i stand til absolut at ændre kommunikationsarkitekturen med overførsel af informationslagring fra databehandlingscentre til endelige noder op til "smarte" enheder.

For eksempel har en bevægende bil brug for information om placeringen af ​​nærliggende køretøjer. De nuværende standarder kan ikke længere klare strømmen af ​​sådan information til 3 maskiner. Kolossale forsinkelser i overførslen af ​​information kræver lokal distribution af information.

5Gs lydhørhed er bestemt til at nå sin grænse. Transmissionsforsinkelsen vil ikke være mere end 1 ms, selv ved en endelig hastighed på 500 km / t. Denne forsinkelse bliver den vigtigste drivkraft bag dannelsen af ​​innovative teknologier, herunder kørsel i storbyområder og fjernoperationer.

Funktioner i 5G

For ikke så længe siden viste det sig at optimere de fleste egenskaber, men valget af teknologier, der garanterer deres anvendelse i praksis, går længere. Blandt dem:

1. Ultrahøje frekvenser, som tidligere var urealistiske, garanterer meget højere hastigheder.
2. Udvikling af koncepter, der sender information i små stykker, vil forsinke IoT-enheder i en længere periode.
3. Reduceret ventetid for opgaver, der har brug for øjeblikkelig reaktion.

Forskelle fra tidligere standarder

Det innovative mobilformat vises først i 2020, men der oprettes ordentlige klassifikationer ved fuld hastighed, hvilket gør det klart, at 5G vil være væsentligt forskellig fra den forrige.

Hastighedsforøgelse

Det mest forståelige er en stigning i hastighed (i det mindste flere gange), et fald i ventetid, en signifikant stigning i kommunikationsvolumen, som kræves for tilfredshed, en støt stigende efterspørgsel efter World Wide Web. Tendensen er, at alt efter et stykke tid vil være forbundet til netværket: fra forskellige scannere til køretøjer.

Hovedforbruger - abonnent

I eksisterende netværk skal brugeren tilpasse sig: signalet er for dårligt - at bevæge sig. 5G vil bruge smarte antenner, der omdanner orienteringsgrafen baseret på brugernes behov i specifikke miljøer. For eksempel, hvis en bruger betjenes i en celle lige nu, vil information for ham passere gennem en smal kanal, hvilket vil øge støj-til-signal-forholdet og forbedre informationsformidlingens hastighed.

Overgang til mm bølger

Den spektrale kilde er begrænset, og det er ekstremt vanskeligt at finde de ønskede frekvenser i de områder, som det cellulære netværk kender. Det er klart, at en signifikant stigning i informationsformidlingshastigheden kræver betydeligt større frekvensspektre. En rimelig løsning i dette tilfælde er at flytte til et område på snesevis af GHz.

De fleste brugere forstår, at med en stigning i driftsfrekvensen falder netværksafstanden hurtigt, med andre ord størrelsen på cellen. I denne henseende er det værd at drage en konklusion på baggrund af dette punkt: næste generations kommunikation vil blive brugt, hvor der er behov for hurtig overførsel af information. Af den måde overvejes fuld dækning endnu ikke.

MIMO-teknologi

Dens betydning er at bruge flere antenner på den leverende og modtagende side. Denne teknologi stammer fra definitionerne for 3G. De fleste LTE MIMO-netværk fungerer i 2x2-tilstand. Kort sagt, to antenner er til levering, to til modtagelse.I 2x2-tilstand strømmer information gennem to gratis kanaler samtidigt, hvilket gør det muligt at øge udbredelseshastigheden næsten to gange.

Nu er der telefoner, der understøtter 4x4-tilstand. Ak, på grund af telefonernes lille størrelse er det urealistisk at øge antallet af antenner til ubegrænset. En anden vanskelighed er behovet for at sende officielle meddelelser fra hver antenne, hvilket reducerer effektiviteten af ​​teknologien.

Enhed-til-enhed-teknologi

Situationer, hvor brugerne taler i en afstand af snesevis af meter fra hinanden, er blevet hyppigere. På grund af brugen af ​​denne teknologi går kun signaltrafik gennem operatørens forbindelse, hvilket gør det muligt at evaluere disse opkald, og selve informationen transmitteres direkte gennem enhederne. Dette er teknologiens betydning.

Nå aftale

Hvis situationen med betegnelsen af ​​spektret af mulige teknologier blev bedre tilbage i 2015, så skabes teknologierne stadig. Det er nødvendigt at angive, hvilke teknologier i den nye generation der er brug for straks, og hvilke der skal introduceres efter et stykke tid.

På trods af manglende format og afgørende betydning for teknologiens betydning forsøger fremstillingsvirksomheder at lede dannelsen og implementeringen af ​​ny generationsteknologier for derefter at få et gunstigt sted.

Nokia annoncerede sit køb af Alcatel-Lucent tilbage i 2015, og det amerikanske teleselskab Verizon Wireless meddelte, at den første 5G i Amerika ville være i 2016.

Tekniske forhindringer

Institut for Telekommunikation. Fraunhofer i Tyskland har eksperimenteret med frekvenser mellem 40 og 100 GHz, Samsung bruger 28 GHz i sin egen forskning, og Nokia bruger over 70 GHz.

Driften af ​​enheder i mm-spektret af bølgelængder har en sådan egenskab som en for svag signaltransmission, hvis styrke falder betydeligt med afstanden fra basestationen. Derudover er signalinterferens forårsaget af menneskekroppen.

Hvad siger Ericsson?

Fra Ericsson Corporation's synspunkt er udsigterne som følger.

Ubemandede køretøjer kommunikerer med hinanden. I tilfælde af en ulykke vil bilen nærmest ulykkesstedet fortælle om hændelsen for alle køretøjer, der følger den. Dette giver dem mulighed for at sætte farten i tide eller i en overbelastet vejsituation at designe et andet bevægelsesmønster.

Køretøjsscannere vil være i stand til at beregne vejret korrekt og sende information via 5G, så køretøjet kan designe de rigtige kørselsvejledninger.

Inden for social transport tillader 5G overvågning af antallet af mennesker, der venter på busstoppesteder. Føreren af ​​køretøjet passerer et øde stop, og operatøren sender hjælpekøretøjet til overbelastningspunkterne.

I 5G-æraen vil alle husholdningsapparater være sammenkoblet. Hvis en person før det, mens han flyttede fra et rum til et andet, måtte bære en bærbar enhed for at fortsætte, for eksempel ved at lytte til en interessant radio, vil højttalerne, der er tilsluttet i forskellige rum, nu kontakte hinanden og afspilningen fortsætter fra det stoppede sted. Derudover kan brugeren spore energiforbruget for hver enhed eller finde ud af, hvor meget elektrisk energi der genereres af solbatterier.

Hvad tilbyder Qualcomm?

Qualcomm-mærket har tilbudt 4.5G LTE Advanced-teknologi, hvis integration er planlagt i den nærmeste fremtid. På grund af dette vil virksomheden være i stand til at dække både det bredere frekvensområde, der kræves til 5G-formatet og de tidligere placerede LTE-netværk, hvilket reducerer latenstiden og øger kapaciteten.

Specificitet:

• Fremragende båndbredde på grund af kombinationen af ​​frekvensbånd;
• Vedligeholdelse af 23 operatører synkront og øget kapacitet gennem frekvensaggregation og transmission af netværkstrafik mellem operatører
• 10 gange reduktion i latenstid sammenlignet med LTE Advanced under brug af eksisterende tårne ​​og frekvenser inden for 1-70 μs;
• Anvendelse af indgående linjefonde til behovene for den udgående linje
• Forøgelse af antallet af antenner ved basestationer for at forbedre dækning og signalstyrke;
• Forøgelse af energibesparelsen på IoT-enheder ved at indsnævre spektret til 1,4 MHz og 180 kHz (ca. 10 år på et batteri)
• 1 Gigabit pr. Sekund til dataoverførsel mellem køretøjer, brugere og IoT-enheder;
• Analyse af miljøet uden at aktivere det trådløse netværk eller navigere i brugerens gadget.

Brug af 5G i dag

5G er designet til at fungere i flere frekvensbånd. Lavfrekvenser fra 600 til 700 MHz er acceptable for provinsen eller for tingenes internet, da basestationer har et stort område. Men informationsformidlingens hastighed og et enkelt kommunikationsvolumen er på et lavt niveau.

Spektret op til 6 GHz korrigerer dette minus, men mellemfrekvente BS'er bør installeres meget oftere, hvilket er bevist af situationen i store byer. RF op til 73 GHz garanterer maksimale hastigheder op til 20 Gigabit / sek. til modtagelse og op til 10 Gigabits / sek. til distribution. Hovedvanskeligheden er kvaliteten af ​​signalet udelukkende i synslinjen for BS, spektret bruges til at dække kritiske lokale områder.

Som nævnt er de specifikke træk ved 5G høj båndbredde og lav latenstid under dataproduktion. Resultatet opnås ved brug af en innovativ teknologi til multiplexing af NOMA-signalet, som muliggør samtidig service af flere abonnenter i en kanal. Tidlige generationsformater bruger midlertidig fraktionering, hvor brugere skiftevis udveksler data med basestationen.

Intel

Først og fremmest er det nødvendigt at fremhæve fordelene ved Intel. Ved de sidste vinter-OL i Pyeongchang installerede firmaet 5G. UHD-kameraerne tilsluttet det gjorde det muligt at sende sportsbegivenheder online med virkningen af ​​tilstedeværelse.

De trådløse hotspots brugte også 5G-funktioner og betjente mange abonnenter. Løvenes andel af udstyret blev installeret udendørs - et godt eksperiment i gadgets holdbarhed.

Virksomheden annoncerede også et partnerskab med NNT DoCoMo og installationen af ​​5G ved OL i Kina i 2020. Et af målene for partnerskabet er at vise og bruge de nye muligheder i den "smarte" by.

På dette års MWC afslørede virksomheden en koncept-bærbar computer, der understøtter 5G baseret på det proprietære XMM 8060-modem. Nu installeres den store chip separat fra chippen. For at øge effektiviteten arbejder virksomheden på at integrere modemmodulet i et enkelt system.

Under alle omstændigheder er det vigtige, at selskabet arbejder på en innovativ standard, der omdanner den bærbare computer til en endnu mere alsidig enhed. Med den nye gadget behøver brugeren ikke at bekymre sig om usikrede offentlige trådløse netværk. Du behøver heller ikke at aktivere Wi-Fi-hotspot på din telefon. Annoncering af de første nye produkter er planlagt til næste år, partnere for Intel Corporation er Microsoft, Dell, HP og Lenovo.

Derudover blev det etableret om partnerskabet med Intel Corporation med skaberen af ​​mobil elektronik - Spreadtrum-mærket. Målet med samarbejdet er at designe Intels XMM 8000-serie af mobile processorer med integreret 5G-modem i anden halvdel af næste år.

Qualcomm

Virksomheden annoncerede først X50-modemet tilbage i 2016. Det afsløres nu, at SDX50 vil være en del af den proprietære Snapdragon 855-chip, lavet ved hjælp af en 7 nm-proces, der frigives tidligt næste år. Det skal siges, at Qualcomm-versionen af ​​varemærket er ret praktisk til installation på telefoner og tablet-pc'er.

Huawei

Huawei-mærket er endnu en peer i 5G-løbet. På dette års MWC viste firmaet sit Balong 5G01-modem, hvilket garanterer hastigheder på op til 2,3 Gigabits / sek. Ak, nu gør mikrocircuitets dimensioner det ikke muligt at bruge det i telefoner og tablet-pc'er. Men i betragtning af brandets smarthed bør fremkomsten af ​​Kirin-chippen, der understøtter 5G, forventes meget snart.

Nokia Networks

Virksomheden er den næststørste leverandør af telekommunikationsudstyr efter Huawei-mærket.Virksomheden råder over udstyr, der opererer i LF-, MF- og HF-spektret. Tidligere i år afslørede Nokia fuldt udstyrede 5G-processorer til Reef Shark-basestationer. Gennemstrømningen af ​​en blok er inden for 84 Gigabits / sek. Installationen af ​​handelsudstyr baseret på den innovative processor var planlagt i slutningen af ​​dette år.

Hvem er involveret i 5G i Den Russiske Føderation

Indenlandske teleoperatører holder trit med den generelle tendens. De har indgået et samarbejde med førende globale netværksudbydere som Ericsson, Huawei og Nokia for at udvikle 5G-enheder.

Megafon

Denne operatør var den første, der viste interesse for innovativ teknologi. Tilbage i 2014 accepterede han Huawei-mærket om at danne pilot 5G'er. De blev lanceret i år under verdensmesterskabet i 2018.

I sommeren i år lancerede Megafon den første 5G i Den Russiske Føderation - for medlemmer af økonomimødet i Skt. Petersborg. Informationsformidlingens hastighed var lig med 1,24 Gigabits / sek. Megafon brugte Huawei-udstyr og en chip fra Qualcomm.

For ikke så længe siden blev Megafon enig med Nokia om at udvikle 5G. I efteråret på Nizhny Novgorod-forretningsmødet viste de den førende informationsoverførselshastighed - 5 Gigabits / sek. Medlemmerne af topmødet blev vist en 360-graders UHD-videoudsendelse på skærmen fra VR-briller.

MTS

Hun deltog i løbet i 2017. Ligesom den forrige tilskrev dette firma lanceringen af ​​5G til verdensmesterskabet i 2018. Kommerciel implementering ifølge virksomhedens tidsplan starter i 2019-2020.

I vinteren 2015 underskrev MTS en aftale om den kollektive udvikling af 5G med Ericsson, om foråret med Nokia og om efteråret med Samsung. MTS gennemførte eksperimenter i efteråret på udstyr fra Nokia. Informationsformidlingens hastighed var inden for 4,5 Gigabit / sek.

Tele2

I efteråret underskrev vi en aftale med Nokia Corporation om dannelsen af ​​5G og design af tjenester inden for Internet of Things.

Beeline

Han er i øjeblikket i dialog med leverandører om 5G-forsøg. Repræsentanten for firmaet A. Aibasheva fortalte Rusbase om dette. Men først planlægger virksomheden at tilpasse sin egen infrastruktur og arbejde med 4.5G. Fremadrettet vil denne træning give dem mulighed for øjeblikkeligt at integrere 5G.

Hvornår kommer 5G?

5G-salg er planlagt til næste år. Alle er begrænset til massesportsbegivenheder. For eksempel lancerede mobiloperatøren KT Corporation i Sydkorea 5G ved dette års OL i Pchenhang. Indenlandske MTS og Megafon planlægger at installere 5G ved sommer-OL 2020 i Kina.

De fleste eksperter er overbeviste om, at 5G-integration i stor skala starter efter 2020. Ericsson sagde for nylig, at 550 millioner enheder vil være forbundet til disse netværk i 2022. Nu eksperimenterer virksomheder bare med udstyr.

Nu er 5G mere sandsynligt en idé end en teknologi, da der endnu ikke er noget fælles format. For at masseforbruget af denne forbindelse kan begynde, er det nødvendigt at skabe teknologiske forhold, vælge frekvenser og skifte til innovativt udstyr.

5G i RF

Samtalspartnerne af Rusbase er enstemmige i, at Den Russiske Føderation stadig er langt fra udbredt introduktion af 5G. Russiske operatører har endnu ikke tilbagebetalt deres egne investeringer i oprettelsen af ​​LTE-netværk. I øjeblikket ligger LTE-dækningen inden for 30%, og derfor vil telekommunikationsorganisationer i den nærmeste fremtid overvinde at øge denne værdi. Og 5G for dem er kun en reserve for fremtiden.

S. Skvortsova, leder af strategisk udvikling hos Tele2, mener, at 5G vil blive kommercialiseret inden 2021. Ifølge hendes erklæring er der en foreløbig mulighed på vej til 5G - LTE Advanced (LTE-A) teknologi. Det understøtter hastigheder op til 100 Megabit / sek. For abonnenter med høj mobilitet og 1 Gigabit / sek., For stationære brugere.

I maj sidste år annoncerede medierne kommunikationsministeriets planer om at lancere 5G i Den Russiske Føderations megalopoliser inden 2020. Derfor vil det nye format i 2020 blive integreret i 8 megalopoliser i Den Russiske Føderation og i 2025 allerede i 16 byer, hvor befolkningen er mere end 1 million mennesker.

Konklusion

Afslutningsvis skal det bemærkes, at der forventes store ændringer i mobilkommunikation i den nærmeste fremtid.Antallet af enheder, der er tilsluttet netværket i "altid online" -tilstand, øges hurtigt. Et scenarie er sandsynligvis, når TV skifter til mobilnetværk.