Alles over 5G-netwerk - verschillen en de toepassing ervan

Mobiele communicatietechnologieën veranderen om de 10 jaar. Elk van hen verbetert de snelheid van informatieoverdracht aanzienlijk. Dit is hoe nieuwe services en nieuwe soorten inhoud verschijnen. Gebruikers krijgen nieuw plezier en een nieuw niveau van leven.

De vijfde generatie cellulaire communicatie (5G) belooft meer ontwrichtend te zijn dan ooit. Experts beweren dat het via 5G is dat het internet der dingen, zelfrijdende auto's en VR van de pagina's van technische media naar het dagelijks leven van de mens zullen worden overgebracht. In dit artikel vertellen we je alles over het 5G-netwerk.

Wat is 5G?

Ondanks dat 4G-communicatie nog niet wereldwijd is gegaan, voeren bedrijven al 5G-tests uit.

5G-internet wordt gecreëerd met het oog op innovatieve technologische trends. Het is gericht op het verbinden van verschillende huishoudelijke "slimme" apparaten, waarvan de meeste zullen functioneren volgens de regel "altijd online". 4G-communicatie wordt op zijn beurt voornamelijk gebruikt in de rol van mobiel internet.

5G (Fifth Generation) is een nieuwe generatie van het cellulaire netwerk dat werkt op basis van telecommunicatieformaten in overeenstemming met de huidige 4G-formaten.

Formaten voor 5G-communicatie bevinden zich nog in de ontwerpfase. Aangenomen wordt dat in werkelijkheid de volgende generatie communicatie in 2020 zal beginnen te werken.

Waar wordt het gebruikt?

5G zal worden gebruikt waar er vraag is naar snel internet, in grootstedelijke gebieden. Standaarden voor vroege generatie zullen worden toegepast voor een uitgebreide dekking.

Overzicht

Gewone gebruikers hebben momenteel niet de kolossale snelheden van de nieuwe generatie nodig. Maar ze zullen noodzakelijkerwijs verschijnen na de integratie van technologie, want zoals iedereen weet, wennen mensen snel aan goede dingen.

Synchronisatie spinneweb

Met lagere verbindingskosten krijgen steeds meer apparaten toegang tot wifi. Het systeem van onderlinge verbinding van telefoons, koffie en wasmachines, koptelefoons, lampen en andere dingen tot een samenhangend "web" wordt het internet der dingen genoemd. Geschat wordt dat er in 2020 meer dan 26 miljard van deze apparaten op de planeet zullen zijn. En het aantal verbindingen zal dienovereenkomstig nog hoger zijn.

Het vermogen van gadgets om door sensoren te ‘voelen’ en het uitvoeren van taken op afstand zal worden gebruikt in lokale planning, slimme huistechnologieën, elektrische en verwarmingsmonitoringconcepten, beveiliging, bussen, taxi's en detailhandel.

Het internet der dingen heeft een lage verbindingssnelheid nodig, maar voor veel apparaten.Er zijn al speciale netwerken met een lage bandbreedte tot stand gebracht en 5G-fabrikanten zijn bereid om aan dit proces deel te nemen.

Bijgevolg zullen telecommunicatienormen niet alleen mobiele gebruikers moeten ondersteunen, maar ook "slimme" huishoudelijke artikelen. Het beheersen van dergelijk fragmentarisch verkeer zal zeker helpen bij het nieuwe formaat.

Vertraging

Het is duidelijk dat 5G ondersteuning zal krijgen voor automatische voertuigtechnologie en VR-software. In deze situatie zou de informatie in realtime moeten komen. Het retourinterval in 4G is meer dan 10 ms, wat erg lang is.

Het volgende formaat is in staat om de communicatiearchitectuur absoluut te veranderen met de overdracht van informatieopslag van gegevensverwerkingscentra naar uiteindelijke knooppunten, tot "slimme" apparaten.

Een rijdende auto heeft bijvoorbeeld informatie nodig over de locatie van voertuigen in de buurt. De huidige standaarden kunnen de stroom van dergelijke informatie voor 3 machines niet meer aan. Grote vertragingen bij de overdracht van informatie vereisen lokale verspreiding van informatie.

Het reactievermogen van 5G is gepland om de limiet te bereiken. De transmissievertraging zal niet meer dan 1 ms bedragen, zelfs bij een eindsnelheid van 500 km / u. Deze vertraging zal de belangrijkste motor worden achter de ontwikkeling van innovatieve technologieën, waaronder het rijden in grootstedelijke gebieden en operaties op afstand.

Kenmerken van 5G

Nog niet zo lang geleden bleek het de meeste eigenschappen te optimaliseren, maar de keuze van technologieën die het gebruik ervan in de praktijk garanderen, gaat verder. Onder hen:

1. Ultrahoge frequenties, die voorheen onrealistisch waren, garanderen veel hogere snelheden.
2. Door concepten te ontwikkelen die informatie in kleine stukjes verzenden, worden IoT-apparaten voor een langere periode vertraagd.
3. Verminderde latentie voor taken die onmiddellijke reactie vereisen.

Verschillen met eerdere normen

Het innovatieve mobiele formaat verschijnt pas in 2020, maar de juiste classificaties worden op volle snelheid gemaakt, waardoor duidelijk wordt dat 5G aanzienlijk zal verschillen van de vorige.

Snelheidstoename

Het meest begrijpelijke is een toename van de snelheid (in de minste mate meerdere keren), een afname van de latentie, een aanzienlijke toename van het communicatievolume, dat nodig is voor tevredenheid, een gestaag toenemende vraag naar het World Wide Web. De trend is dat na verloop van tijd alles op het netwerk wordt aangesloten: van verschillende scanners tot voertuigen.

Belangrijkste consument - abonnee

In bestaande netwerken moet de gebruiker zich aanpassen: het signaal is te slecht - om te bewegen. 5G zal slimme antennes gebruiken die de oriëntatiegrafiek transformeren op basis van gebruikersbehoeften in specifieke omgevingen. Als een gebruiker op dit moment bijvoorbeeld in een cel wordt bediend, gaat de informatie voor hem door een smal kanaal, waardoor de ruis-signaalverhouding toeneemt en de informatieverspreiding sneller gaat.

Overgang naar mm-golven

De spectrale bron is beperkt, en het is buitengewoon moeilijk om de gewenste frequenties te vinden in de bereiken die het cellulaire netwerk kent. Het is duidelijk dat een significante toename van de snelheid van informatieverspreiding significant grotere frequentiespectra vereist. Een redelijke oplossing in dit geval is om naar het gebied van tientallen GHz te gaan.

De meeste gebruikers begrijpen dat met een toename van de werkfrequentie de netwerkafstand snel afneemt, met andere woorden, de grootte van de cel. In dit verband is het de moeite waard om op basis van dit punt een conclusie te trekken: de volgende generatie communicatie zal worden gebruikt wanneer er behoefte is aan snelle informatieoverdracht. Over een volledige dekking wordt trouwens nog niet nagedacht.

MIMO-technologie

De bedoeling ervan is om meerdere antennes aan de toevoerende en ontvangende zijde te gebruiken. Deze technologie is ontstaan ​​in de 3G-definities. De meeste LTE MIMO-netwerken werken in 2x2-modus. Simpel gezegd, twee antennes zijn bedoeld om te voorzien, twee om te ontvangen.In de 2x2-modus stroomt informatie tegelijkertijd door twee vrije kanalen, wat het mogelijk maakt om de voortplantingssnelheid bijna twee keer te verhogen.

Nu zijn er telefoons die de 4x4-modus ondersteunen. Helaas, vanwege het kleine formaat van de telefoons, is het onrealistisch om het aantal antennes grenzeloos te maken. Een andere moeilijkheid is de noodzaak om vanaf elke antenne officiële aankondigingen te verzenden, wat de effectiviteit van de technologie vermindert.

Device-to-device-technologie

Situaties waarin gebruikers op een afstand van tientallen meters van elkaar praten, komen vaker voor. Door het gebruik van deze technologie gaat alleen signaalverkeer via de verbinding van de operator, waardoor deze oproepen kunnen worden geëvalueerd, en de informatie zelf wordt rechtstreeks door de apparaten verzonden. Dit is de betekenis van technologie.

Overeenstemming bereiken

Als de situatie met de aanwijzing van de reeks mogelijke technologieën in 2015 beter werd, dan worden de technologieën zelf nog steeds gecreëerd. Het is noodzakelijk om aan te geven welke technologieën van de nieuwe generatie onmiddellijk nodig zijn en welke na verloop van tijd moeten worden geïntroduceerd.

Ondanks het gebrek aan formaat en daadkracht in het belang van technologie, proberen productiebedrijven de vorming en implementatie van nieuwe generatie technologieën te leiden om vervolgens een gunstige plaats te verwerven.

Nokia kondigde in 2015 de aankoop van Alcatel-Lucent aan en het Amerikaanse telecombedrijf Verizon Wireless kondigde aan dat de eerste 5G in Amerika in 2016 zou zijn.

Technische obstakels

Instituut voor Telecommunicatie. Fraunhofer in Duitsland heeft geëxperimenteerd met frequenties van 40 tot 100 GHz, Samsung gebruikt 28 GHz in zijn eigen onderzoek en Nokia gebruikt meer dan 70 GHz.

De werking van apparaten in het mm-spectrum van golflengten heeft zo'n eigenschap als een te zwakke signaaloverdracht, waarvan de sterkte aanzienlijk afneemt met de afstand tot het basisstation. Bovendien wordt signaalinterferentie veroorzaakt door het menselijk lichaam.

Wat zegt Ericsson?

Vanuit het standpunt van Ericsson Corporation zijn de vooruitzichten als volgt.

Onbemande voertuigen zullen met elkaar communiceren. Bij een ongeval zal de auto die zich het dichtst bij de plaats van het ongeval bevindt, dit aan alle voertuigen die erop volgen, informeren over het incident. Dit geeft hen de mogelijkheid om tijdig te vertragen of, in een situatie van congestie op de weg, een ander bewegingsschema te ontwerpen.

Voertuigscanners kunnen het weer correct berekenen en informatie verzenden via 5G, zodat het voertuig de juiste rijrichtingen kan ontwerpen.

Bij sociaal vervoer zal 5G het mogelijk maken om het aantal mensen dat bij bushaltes wacht te volgen. De bestuurder van het voertuig passeert een verlaten halte en de bestuurder stuurt het hulpvoertuig naar de opstoppunten.

In het 5G-tijdperk zullen alle huishoudelijke apparaten met elkaar verbonden zijn. Als iemand daarvoor, terwijl hij van de ene kamer naar de andere ging, een draagbaar apparaat moest dragen om bijvoorbeeld naar een interessante radio te kunnen blijven luisteren, zullen de luidsprekers die in verschillende kamers zijn aangesloten nu met elkaar in contact komen en gaat het afspelen verder vanaf de gestopte plaats. Bovendien kan de gebruiker het energieverbruik van elk apparaat volgen of nagaan hoeveel elektrische energie wordt opgewekt door zonnebatterijen.

Wat biedt Qualcomm?

Het merk Qualcomm heeft 4.5G LTE Advanced-technologie aangeboden, waarvan de integratie in de nabije toekomst is gepland. Hierdoor kan het bedrijf zowel het bredere frequentiebereik dat nodig is voor het 5G-formaat, als eerder gelokaliseerde LTE-netwerken dekken, waardoor de latentie wordt verminderd en de doorvoer wordt verhoogd.

Specificiteit:

• Uitstekende bandbreedte door de combinatie van frequentiebanden;
• 23 operators synchroon houden en de doorvoer verhogen door frequentieaggregatie en transmissie van netwerkverkeer tussen operators;
• 10-voudige vermindering van de latentie, vergeleken met LTE Advanced, tijdens het gebruik van bestaande torens en frequenties binnen 1-70 μs;
• Toepassing van inkomende lijnfondsen voor de behoeften van de uitgaande lijn;
• Verhogen van het aantal antennes bij basisstations om de dekking en signaalsterkte te verbeteren;
• Verhoging van de energiebesparing van IoT-apparaten door het spectrum te verkleinen tot 1,4 MHz en 180 kHz (ongeveer 10 jaar op één batterij);
• 1 gigabit per seconde voor gegevensoverdracht tussen voertuigen, gebruikers en IoT-apparaten;
• Analyse van de omgeving zonder het draadloze netwerk te activeren of door de gadget van de gebruiker te navigeren.

Vandaag 5G gebruiken

5G is ontworpen om in meerdere frequentiebanden te werken. Lage frequenties van 600 tot 700 MHz zijn acceptabel voor de provincie of voor het internet of things, aangezien basisstations een groot bereik hebben. Maar de snelheid van informatieverspreiding en een enkel communicatievolume zijn op een laag niveau.

Het spectrum tot 6 GHz corrigeert dit minpunt, maar middenfrequente BS's moeten veel vaker worden geïnstalleerd, wat wordt bewezen door de situatie in grote steden. RF tot 73 GHz garandeert maximale snelheden tot 20 Gigabit / sec. voor ontvangen en tot 10 Gigabit / sec. voor distributie. De grootste moeilijkheid is de kwaliteit van het signaal uitsluitend in de zichtlijn van de BS, het spectrum wordt gebruikt om kritieke lokale gebieden te bestrijken.

Zoals vermeld, zijn de specifieke kenmerken van 5G een hoge bandbreedte en een lage latentie tijdens de gegevensverspreiding. Het resultaat wordt bereikt door het gebruik van een innovatieve technologie voor het multiplexen van het NOMA-signaal, waardoor gelijktijdige bediening van meerdere abonnees in één kanaal mogelijk is. De vroege generatie formaten gebruiken tijdelijke fractionering, gebruikers wisselen afwisselend gegevens uit met het basisstation.

Intel

Allereerst is het noodzakelijk om de verdiensten van Intel te benadrukken. Bij de laatste Olympische Winterspelen in Pyeongchang installeerde het bedrijf 5G. De daarop aangesloten UHD-camera's maakten het mogelijk sportevenementen online uit te zenden met het effect van aanwezigheid.

De draadloze hotspots maakten ook gebruik van 5G-functies en bedienden veel abonnees. Het leeuwendeel van de apparatuur werd buiten geïnstalleerd - een geweldig experiment in de duurzaamheid van gadgets.

Het bedrijf kondigde ook een samenwerking aan met NNT DoCoMo en de installatie van 5G op de Olympische Spelen van 2020 in China. Een van de doelstellingen van het partnerschap is om de nieuwe mogelijkheden van de "slimme" stad te laten zien en te gebruiken.

Op de MWC van dit jaar onthulde het bedrijf een conceptlaptop die 5G ondersteunt op basis van zijn eigen XMM 8060-modem. De grote chip wordt nu apart van de chip geïnstalleerd. Om de efficiëntie te verhogen, werkt het bedrijf aan de integratie van de modemmodule in één systeem.

Het belangrijkste is in ieder geval dat het bedrijf werkt aan een innovatieve standaard die de laptop verandert in een nog veelzijdiger apparaat. Met de nieuwe gadget hoeft de gebruiker zich geen zorgen te maken over onbeveiligde openbare draadloze netwerken. U hoeft de Wi-Fi-hotspot op uw telefoon ook niet in te schakelen. Voor volgend jaar staat reclame voor de eerste nieuwe producten gepland, partners van Intel Corporation zijn Microsoft, Dell, HP en Lenovo.

Bovendien werd het opgericht over de samenwerking van Intel Corporation met de maker van mobiele elektronica - het merk Spreadtrum. Het doel van de samenwerking is om tegen de tweede helft van volgend jaar de XMM 8000-serie mobiele processors van Intel te ontwerpen met een geïntegreerde 5G-modem.

Qualcomm

Het bedrijf kondigde in 2016 voor het eerst de X50-modem aan. Nu is onthuld dat de SDX50 deel zal uitmaken van de gepatenteerde Snapdragon 855-chip, gemaakt met een 7nm-proces, die begin volgend jaar zal worden uitgebracht. Het kan niet worden gezegd dat de Qualcomm-versie redelijk praktisch is voor installatie op telefoons en tablet-pc's.

Huawei

Het merk Huawei is nog een andere concurrent in de 5G-race. Op de MWC van dit jaar toonde het bedrijf zijn Balong 5G01-modem, die snelheden tot 2,3 Gigabit / sec garandeert. Helaas maken de afmetingen van de microschakeling het nu niet mogelijk om deze in telefoons en tablet-pc's te gebruiken. Maar gezien de slimheid van het merk, zou de opkomst van de Kirin-chip die 5G ondersteunt, zeer binnenkort moeten worden verwacht.

Nokia-netwerken

Het bedrijf is na het merk Huawei de op een na grootste leverancier van telecommunicatieapparatuur.Het bedrijf beschikt over apparatuur die opereert in het LF-, MF- en HF-spectrum. Eerder dit jaar onthulde Nokia complete 5G-processors voor Reef Shark-basisstations. De doorvoer van één blok is binnen 84 gigabit / sec. Eind dit jaar stond de installatie van handelsapparatuur op basis van de innovatieve processor gepland.

Wie is er betrokken bij 5G in Rusland

Binnenlandse telecomoperatoren volgen de algemene trend. Ze werken samen met toonaangevende wereldwijde leveranciers van netwerkapparatuur zoals Ericsson, Huawei en Nokia om 5G-apparaten te ontwikkelen.

Megafoon

Deze operator was de eerste die interesse toonde in innovatieve technologie. In 2014 kwam hij met het merk Huawei overeen om pilot 5G's te vormen. Ze werden dit jaar gelanceerd tijdens het WK 2018.

In de zomer van dit jaar lanceerde Megafon de eerste 5G in Rusland - voor leden van de economische bijeenkomst in Sint-Petersburg. De snelheid van informatieverspreiding was gelijk aan 1,24 Gigabit / sec. Megafon gebruikte apparatuur van het merk Huawei en een chip van Qualcomm.

Nog niet zo lang geleden kwam Megafon met Nokia overeen om 5G te ontwikkelen. In de herfst, op de zakelijke bijeenkomst van Nizhny Novgorod, toonden ze de toonaangevende overdrachtssnelheid van informatie - 5 Gigabit / sec. De leden van de top kregen een 360-graden UHD-video-uitzending te zien op een display van een VR-bril.

MTS

Ze deed in 2017 mee aan de race. Net als het vorige schreef dit bedrijf de lanceringen van 5G toe aan het WK 2018. De commerciële implementatie, volgens het schema van het bedrijf, zal starten in 2019-2020.

In de winter van 2015 tekende MTS een overeenkomst over de collectieve ontwikkeling van 5G met Ericsson, in het voorjaar met Nokia en in het najaar met Samsung. MTS voerde in het najaar experimenten uit op apparatuur van Nokia. De snelheid van informatieverspreiding was binnen 4,5 Gigabit / sec.

Tele2

In het najaar hebben we een overeenkomst getekend met Nokia Corporation over de oprichting van 5G en het ontwerp van diensten op het gebied van het internet der dingen.

Beeline

Hij is momenteel in gesprek met leveranciers over 5G-proeven. De vertegenwoordiger van de firma A. Aibasheva vertelde Rusbase hierover. Maar eerst wil het bedrijf zijn eigen infrastructuur aanpassen en gaan werken met 4.5G. In de toekomst zullen ze met deze training 5G onmiddellijk kunnen integreren.

Wanneer komt 5G eraan?

De 5G-handelsverkopen zijn gepland voor volgend jaar. Ze zijn allemaal beperkt tot massasportevenementen. Zo lanceerde mobiele operator KT Corporation in Zuid-Korea 5G tijdens de Olympische Spelen in Pchenhang dit jaar. Binnenlandse MTS en Megafon zijn van plan om 5G te installeren op de Olympische Zomerspelen 2020 in China.

De meeste experts zijn ervan overtuigd dat de grootschalige 5G-integratie na 2020 zal starten. Ericsson zei onlangs dat in 2022 550 miljoen apparaten op deze netwerken zullen worden aangesloten. Nu experimenteren bedrijven gewoon met apparatuur.

Nu is 5G waarschijnlijker een idee dan een technologie, aangezien er nog geen algemeen formaat is. Om het massale gebruik van deze verbinding te beginnen, is het noodzakelijk om technologische voorwaarden te creëren, frequenties te selecteren en over te schakelen op innovatieve apparatuur.

5G in RF

De gesprekspartners van Rusbase zijn het er unaniem over eens dat de Russische Federatie nog verre van wijdverbreide introductie van 5G is. Russische operators hebben hun eigen investeringen in het opzetten van LTE-netwerken nog niet terugverdiend. Op dit moment ligt de LTE-dekking binnen 30%, in verband waarmee telecommunicatieorganisaties in de nabije toekomst zullen verdiepen in het verhogen van deze waarde. En 5G is voor hen slechts een reserve voor de toekomst.

S. Skvortsova, hoofd strategische ontwikkeling bij Tele2, denkt dat 5G tegen 2021 gecommercialiseerd zal worden. Volgens haar verklaring is er een voorlopige optie op weg naar 5G - LTE Advanced (LTE-A) -technologie. Het ondersteunt snelheden tot 100 megabits / sec. Voor abonnees met een hoge mobiliteit en 1 gigabit / sec. Voor stationaire gebruikers.

In mei vorig jaar maakten de media de plannen bekend van het ministerie van Communicatie om tegen 2020 5G te lanceren in de megalopolissen van de Russische Federatie. Bijgevolg zal het nieuwe formaat in 2020 worden geïntegreerd in 8 megalopolissen van de Russische Federatie, en in 2025 al in 16 steden met meer dan 1 miljoen inwoners.

Gevolgtrekking

Concluderend moet worden opgemerkt dat in de nabije toekomst grootschalige veranderingen in cellulaire communicatie worden verwacht.Het aantal apparaten dat in de modus "altijd online" op het netwerk is aangesloten, zal snel toenemen. Een scenario is waarschijnlijk wanneer de tv overschakelt naar mobiele netwerken.