Viss par 5G tīklu - atšķirības un tā pielietojums

Mobilo sakaru tehnoloģijas mainās ik pēc 10 gadiem. Jebkurš no tiem ievērojami uzlabo informācijas pārsūtīšanas ātrumu. Tā parādās jauni pakalpojumi un jauna veida saturs. Lietotāji iegūst jaunu jautrību un jaunu dzīves līmeni.

Piektā mobilo sakaru paaudze (5G) solās būt traucējošāka nekā jebkad agrāk. Eksperti apgalvo, ka tieši ar 5G starpniecību lietu internets, pašpiedziņas automašīnas un VR no tehnisko plašsaziņas līdzekļu lappusēm tiks pārnestas uz cilvēka ikdienas dzīvi. Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu par 5G tīklu.

Kas ir 5G?

Neskatoties uz to, ka 4G sakari vēl nav kļuvuši globāli, uzņēmumi jau veic 5G testus.

5G internets tiek veidots, domājot par novatoriskām tehnoloģiju tendencēm. Tas ir vērsts uz dažādu sadzīves "viedo" ierīču savienošanu, no kurām lielākā daļa darbosies saskaņā ar noteikumu "vienmēr tiešsaistē". 4G sakari savukārt galvenokārt tiek izmantoti mobilā interneta lomā.

5G (piektā paaudze) ir jauna mobilā tīkla paaudze, kas darbojas, pamatojoties uz telekomunikāciju formātiem, saskaņā ar pašreizējiem 4G formātiem.

5G sakaru formāti joprojām ir projektēšanas fāzē. Tiek pieņemts, ka patiesībā nākamās paaudzes komunikācija sāks darboties 2020. gadā.

Kur to izmantos?

5G tiks izmantots vietās, kur ir pieprasījums pēc ātrgaitas interneta, lielpilsētu teritorijās. Visaptverošam pārklājumam tiks izmantoti agrīnās paaudzes standarti.

Pārskats

Parastajiem lietotājiem pašlaik nav vajadzīgi jaunās paaudzes milzīgie ātrumi. Bet tie obligāti parādīsies pēc tehnoloģiju integrācijas, jo, kā visi zina, cilvēki ātri pierod pie labām lietām.

Sinhronizācijas zirnekļa tīkls

Ar zemākām savienojuma izmaksām arvien vairāk ierīču iegūst piekļuvi Wi-Fi. Tālruņu, kafijas un veļas mazgājamo mašīnu, austiņu, lampu un citu lietu savienošanas sistēmu saskaņotā "tīmeklī" sauc par lietu internetu. Tiek lēsts, ka līdz 2020. gadam uz šīs planētas būs vairāk nekā 26 miljardi šo ierīču. Un attiecīgi savienojumu skaits būs vēl lielāks.

Sīkrīku spēju “sajust”, izmantojot sensorus un attālinātu uzdevumu izpildi, varēs izmantot vietējā plānošanā, viedās mājas tehnoloģijās, elektrības un apkures uzraudzības koncepcijās, drošībā, autobusos, taksometros un mazumtirdzniecībā.

Lietu internetam ir nepieciešams zems savienojuma ātrums, taču tas ir paredzēts daudzām ierīcēm.Jau ir izveidoti īpaši tīkli, kas izmanto mazu joslas platumu, un 5G ražotāji ir gatavi piedalīties šajā procesā.

Līdz ar to telekomunikāciju standartiem būs jāatbalsta ne tikai mobilo ierīču lietotāji, bet arī "viedie" sadzīves priekšmeti. Šādas nevienmērīgas datplūsmas kontrole noteikti palīdzēs jaunajam formātam.

Kavēšanās

Ir skaidrs, ka 5G būs atbalsts automātiskai transportlīdzekļu tehnoloģijai un VR programmatūrai. Šajā situācijā informācijai jānāk reāllaikā. Turp un atpakaļ 4G intervāls ir vairāk nekā 10 ms, kas ir ļoti ilgs laiks.

Nākamais formāts spēj absolūti mainīt komunikācijas arhitektūru, pārsūtot informācijas krātuvi no datu apstrādes centriem uz pēdējiem mezgliem līdz pat "viedajām" ierīcēm.

Piemēram, braucošai automašīnai ir nepieciešama informācija par tuvumā esošo transportlīdzekļu atrašanās vietu. Pašreizējie standarti vairs nespēj tikt galā ar šādas informācijas plūsmu 3 mašīnām. Lai ārkārtīgi kavētos informācijas pārsūtīšana, nepieciešama informācijas vietēja izplatīšana.

5G atsaucība ir paredzēta, lai sasniegtu robežu. Pārraides aizkave nebūs lielāka par 1 ms, pat ja gala ātrums ir 500 km / h. Šī kavēšanās kļūs par galveno virzītājspēku novatorisku tehnoloģiju veidošanā, ieskaitot braukšanu lielpilsētu teritorijās un attālinātas darbības.

5G iezīmes

Ne tik sen izrādījās optimizēt lielāko daļu raksturlielumu, taču to tehnoloģiju izvēle, kas garantē to izmantošanu praksē, iet tālāk. Starp viņiem:

1. Īpaši augstas frekvences, kas iepriekš bija nereālas, garantē daudz lielāku ātrumu.
2. Izstrādājot koncepcijas, kas sūta informāciju mazos gabalos, IoT ierīces tiks aizkavētas uz ilgu laiku.
3. Samazināta latentība uzdevumiem, uz kuriem nepieciešama tūlītēja atbilde.

Atšķirības no iepriekšējiem standartiem

Inovatīvais mobilais formāts parādīsies tikai 2020. gadā, taču pareiza klasifikācija tiek veidota ar pilnu ātrumu, liekot saprast, ka 5G būtiski atšķirsies no iepriekšējā.

Ātruma palielināšana

Saprotamākais ir ātruma pieaugums (vismazākā mērā vairākas reizes), latentuma samazināšanās, ievērojams komunikācijas apjoma pieaugums, kas nepieciešams apmierinātībai, vienmērīgi augošs pieprasījums pēc globālā tīmekļa. Tendence ir tāda, ka pēc kāda laika viss tiks savienots ar tīklu: no dažādiem skeneriem līdz transportlīdzekļiem.

Galvenais patērētājs - abonents

Esošajos tīklos lietotājam ir jāpielāgojas pašam: signāls ir pārāk slikts - pārvietoties. 5G izmantos viedās antenas, kas pārveido orientācijas grafiku, pamatojoties uz lietotāju vajadzībām konkrētās vidēs. Piemēram, ja lietotājs šobrīd tiek apkalpots šūnā, informācija par viņu iet caur šauru kanālu, kas palielinās trokšņa un signāla attiecību un uzlabos informācijas izplatīšanas ātrumu.

Pāreja uz mm viļņiem

Spektrālais avots ir ierobežots, un ir ārkārtīgi grūti atrast vajadzīgās frekvences diapazonos, kas pazīstami mobilajam tīklam. Ir skaidrs, ka ievērojams informācijas izplatīšanas ātruma pieaugums prasa ievērojami lielākus frekvenču spektrus. Šajā gadījumā saprātīgs risinājums ir pāriet uz desmitiem GHz zonu.

Lielākā daļa lietotāju saprot, ka, palielinoties darba frekvencei, tīkla attālums ātri samazinās, citiem vārdiem sakot, šūnas lielums. Šajā sakarā ir vērts izdarīt secinājumu, pamatojoties uz šo punktu: nākamās paaudzes komunikācija tiks izmantota tur, kur ir nepieciešama ātrdarbīga informācijas pārsūtīšana. Starp citu, pilnīgs pārklājums vēl netiek apsvērts.

MIMO tehnoloģija

Tās nozīme ir izmantot vairākas antenas piegādes un saņemšanas pusēs. Šī tehnoloģija radās 3G definīcijās. Lielākā daļa LTE MIMO tīklu darbojas 2x2 režīmā. Vienkārši sakot, divas antenas ir paredzētas nodrošināšanai, divas uztveršanai.2x2 režīmā informācija vienlaikus plūst pa diviem brīviem kanāliem, kas ļauj gandrīz divas reizes palielināt izplatīšanās ātrumu.

Tagad ir tālruņi, kas atbalsta 4x4 režīmu. Ak, tālruņu mazā izmēra dēļ nav reāli palielināt antenu skaitu līdz neierobežotībai. Vēl viena grūtība ir nepieciešamība nosūtīt oficiālus paziņojumus no katras antenas, kas samazina tehnoloģijas efektivitāti.

Ierīce-ierīce tehnoloģija

Situācijas, kad lietotāji runā desmitiem metru attālumā viens no otra, ir kļuvušas biežākas. Šīs tehnoloģijas izmantošanas dēļ caur operatora savienojumu notiks tikai signālu plūsma, kas ļauj novērtēt šos zvanus, un pati informācija tiks pārsūtīta tieši caur ierīcēm. Tā ir tehnoloģiju nozīme.

Panākt vienošanos

Ja situācija ar iespējamo tehnoloģiju klāsta noteikšanu kļuva labāka jau 2015. gadā, tad pašas tehnoloģijas joprojām tiek veidotas. Ir jānorāda, kuras jaunās paaudzes tehnoloģijas ir nepieciešamas nekavējoties, un kuras būtu jāievieš pēc kāda laika.

Neskatoties uz formāta trūkumu un izšķirošu nozīmi tehnoloģiju nozīmībā, ražošanas korporācijas cenšas vadīt jaunās paaudzes tehnoloģiju izveidi un ieviešanu, lai pēc tam iegūtu labvēlīgu vietu.

Nokia paziņoja par Alcatel-Lucent iegādi jau 2015. gadā, un ASV telekomunikāciju firma Verizon Wireless paziņoja, ka pirmais 5G Amerikā būs 2016. gadā.

Tehniskie šķēršļi

Telekomunikāciju institūts. Fraunhofers Vācijā ir eksperimentējis ar frekvencēm no 40 līdz 100 GHz, Samsung savos pētījumos izmanto 28 GHz, bet Nokia vairāk nekā 70 GHz.

Ierīču darbībai viļņu garumu mm spektrā ir tāda īpašība kā pārmērīgi vāja signāla pārraide, kuras stiprums ievērojami samazinās līdz ar attālumu no bāzes stacijas. Turklāt signāla traucējumus izraisa cilvēka ķermenis.

Ko saka Ericsson?

No Ericsson Corporation viedokļa perspektīvas ir šādas.

Bezpilota transportlīdzekļi sazināsies savā starpā. Negadījuma gadījumā automašīna, kas atrodas vistuvāk negadījuma vietai, pastāstīs par incidentu visiem transportlīdzekļiem, kas seko tam. Tas viņiem dos iespēju savlaicīgi samazināt ātrumu vai sastrēgumu situācijā uz ceļa izstrādāt citu kustības shēmu.

Transportlīdzekļu skeneri varēs pareizi aprēķināt laika apstākļus un nosūtīt informāciju, izmantojot 5G, lai transportlīdzeklis varētu izstrādāt pareizus braukšanas virzienus.

Sociālajā transportā 5G ļaus uzraudzīt to cilvēku skaitu, kuri gaida autobusu pieturās. Transportlīdzekļa vadītājs izies no apdzīvotās pieturas, un operators nosūtīs palīgtransportlīdzekli uz sastrēguma vietām.

5G laikmetā visa sadzīves tehnika būs savstarpēji savienota. Ja pirms tam, pārvietojoties no vienas istabas uz otru, personai bija jānes pārnēsājama ierīce, lai turpinātu, piemēram, klausīties interesantu radio, tagad dažādās telpās savienotie skaļruņi sazināsies viens ar otru un atskaņošana turpināsies no apstādinātās vietas. Turklāt lietotājs var izsekot katras ierīces enerģijas patēriņam vai uzzināt, cik lielu elektroenerģiju rada saules baterijas.

Ko piedāvā Qualcomm?

Qualcomm zīmols ir piedāvājis 4.5G LTE Advanced tehnoloģiju, kuras integrācija ir plānota tuvākajā nākotnē. Sakarā ar to uzņēmums varēs aptvert gan 5G formātam nepieciešamo plašāku frekvenču diapazonu, gan iepriekš izvietotos LTE tīklus, kas samazinās latentumu un palielinās caurlaidspēju.

Specifika:

• Lielisks joslas platums, pateicoties frekvenču joslu kombinācijai;
• 23 operatoru sinhrona uzturēšana un caurlaides palielināšana, izmantojot frekvences apkopošanu un tīkla trafika pārraidi starp operatoriem;
• 10 reizes samazinot latentumu, salīdzinot ar LTE Advanced, izmantojot esošos torņus un frekvences 1-70 μs robežās;
• Ienākošo līniju līdzekļu izmantošana izejošās līnijas vajadzībām;
• Palielināt antenu skaitu bāzes stacijās, lai uzlabotu pārklājumu un signāla stiprumu;
• IoT ierīču enerģijas taupības palielināšana, sašaurinot spektru līdz 1,4 MHz un 180 kHz (apmēram 10 gadi ar vienu akumulatoru);
• 1 gigabits sekundē datu pārsūtīšanai starp transportlīdzekļiem, lietotājiem un IoT ierīcēm;
• Vides analīze, neaktivizējot bezvadu tīklu vai pārvietojoties lietotāja sīkrīkā.

Izmantojot 5G šodien

5G ir paredzēts darbam vairākās frekvenču joslās. Provincē vai lietu internetā ir pieņemamas zemas frekvences no 600 līdz 700 MHz, jo bāzes stacijām ir liels diapazons. Bet informācijas izplatīšanas ātrums un viens saziņas apjoms ir zemā līmenī.

Spektrs līdz 6 GHz koriģē šo mīnusu, tomēr vidējas frekvences BS būtu jāuzstāda daudz biežāk, ko pierāda situācija lielajās pilsētās. RF līdz 73 GHz garantē maksimālo ātrumu līdz 20 gigabitiem / s. saņemšanai un līdz 10 gigabitiem / s. izplatīšanai. Galvenās grūtības ir signāla kvalitāte tikai BS redzes līnijā, spektrs tiek izmantots kritisko lokālo zonu aptveršanai.

Kā jau minēts, 5G īpatnības ir liels joslas platums un zems latentums datu izplatīšanas laikā. Rezultāts tiek sasniegts, izmantojot novatorisku tehnoloģiju NOMA signāla multipleksēšanai, kas ļauj vienlaikus apkalpot vairākus abonentus vienā kanālā. Agrīnās paaudzes formātos tiek izmantota pagaidu frakcionēšana, lietotāji pārmaiņus apmainās ar datiem ar bāzes staciju.

Intel

Pirmkārt, ir nepieciešams izcelt Intel nopelnus. Pēdējās ziemas olimpiskajās spēlēs Phjončhanā firma uzstādīja 5G. Tam pievienotās UHD kameras ļāva tiešsaistē pārraidīt sporta pasākumus ar klātbūtnes efektu.

Bezvadu tīklāji izmantoja arī 5G funkcijas un apkalpoja daudzus abonentus. Lielākā daļa aprīkojuma tika uzstādīta ārpus telpām - lielisks sīkrīku izturības eksperiments.

Korporācija arī paziņoja par partnerību ar NNT DoCoMo un 5G uzstādīšanu 2020. gada olimpiskajās spēlēs Ķīnā. Viens no partnerības mērķiem ir parādīt un izmantot "viedās" pilsētas jaunās iespējas.

Šī gada MWC korporācija atklāja konceptuālo klēpjdatoru, kas atbalsta 5G, pamatojoties uz tā patentēto modemu XMM 8060. Lielā mikroshēma tagad tiek uzstādīta atsevišķi no mikroshēmas. Lai palielinātu efektivitāti, uzņēmums strādā pie modema moduļa integrēšanas vienā sistēmā.

Jebkurā gadījumā svarīgi ir tas, ka korporācija strādā pie novatoriska standarta, kas klēpjdatoru pārveido par vēl daudzpusīgāku ierīci. Izmantojot jauno sīkrīku, lietotājam nebūs jāuztraucas par nenodrošinātiem publiskiem bezvadu tīkliem. Arī tālrunī nebūs jāieslēdz Wi-Fi tīklājs. Pirmo jauno produktu reklāma ir plānota nākamajā gadā, Intel Corporation partneri ir Microsoft, Dell, HP un Lenovo.

Turklāt tas tika izveidots par Intel Corporation partnerību ar mobilās elektronikas radītāju - Spreadtrum zīmolu. Sadarbības mērķis ir nākamā gada otrajā pusē noformēt Intel mobilo procesoru XMM 8000 sēriju ar integrētu 5G modemu.

Qualcomm

Firma pirmo reizi paziņoja par X50 modemu 2016. gadā. Tagad ir atklāts, ka SDX50 būs daļa no patentētās mikroshēmas Snapdragon 855, kas izgatavota, izmantojot 7 nm procesu, kas tiks izlaista nākamā gada sākumā. Nevar teikt, ka Qualcomm versija ir diezgan praktiska instalēšanai tālruņos un planšetdatoros.

Huawei

Huawei zīmols ir vēl viens vienaudzis 5G sacīkstēs. Šī gada MWC firma parādīja savu Balong 5G01 modemu, kas garantē ātrumu līdz 2,3 Gigabitiem / s. Ak, tagad mikroshēmas izmēri neļauj to izmantot tālruņos un planšetdatoros. Bet, ņemot vērā zīmola gudrību, ļoti drīz vajadzētu sagaidīt Kirin mikroshēmas parādīšanos, kas atbalsta 5G.

Nokia tīkli

Uzņēmums ir otrais lielākais telekomunikāciju aprīkojuma piegādātājs aiz Huawei zīmola.Uzņēmuma rīcībā ir aprīkojums, kas darbojas LF, MF un HF spektrā. Šī gada sākumā Nokia iepazīstināja ar pilnfunkcionāliem 5G procesoriem Reef Shark bāzes stacijām. Viena bloka caurlaide ir 84 gigabitu sekundē. Tirdzniecības aprīkojuma uzstādīšana, pamatojoties uz novatorisko procesoru, bija plānota šī gada beigās.

Kas ir saistīts ar 5G Krievijā

Vietējie telekomunikāciju operatori neatpaliek no kopējās tendences. Viņi ir sadarbojušies ar vadošajiem pasaules tīkla aprīkojuma piegādātājiem, piemēram, Ericsson, Huawei un Nokia, lai izstrādātu 5G ierīces.

Megafons

Šis operators pirmais izrādīja interesi par novatoriskām tehnoloģijām. Vēl 2014. gadā viņš vienojās ar Huawei zīmolu par 5G pilotu izveidošanu. Tie tika uzsākti šogad 2018. gada pasaules čempionāta laikā.

Šī gada vasarā Megafon izlaida pirmo 5G Krievijā - ekonomikas dalībniekiem, kas tikās Sanktpēterburgā. Informācijas izplatīšanas ātrums bija vienāds ar 1,24 gigabitiem / sek. Megafon izmantoja Huawei zīmola aprīkojumu un Qualcomm mikroshēmu.

Ne tik sen Megafon vienojās ar Nokia par 5G izstrādi. Rudenī Ņižņijnovgorodas biznesa sanāksmē viņi uzrādīja vadošo informācijas pārraides ātrumu - 5 gigabitus / sek. Samita dalībniekiem displejā no VR brillēm tika parādīta 360 grādu UHD video pārraide.

MTS

Viņa pievienojās sacīkstēm 2017. gadā. Tāpat kā iepriekšējais, šis uzņēmums attiecināja 5G palaišanu uz 2018. gada pasaules čempionātu. Komerciāla ieviešana saskaņā ar uzņēmuma grafiku sāksies 2019. – 2020.

2015. gada ziemā MTS ar Ericsson, pavasarī ar Nokia, bet rudenī ar Samsung, parakstīja līgumu par 5G kolektīvo attīstību. MTS rudenī veica eksperimentus ar Nokia aprīkojumu. Informācijas izplatīšanas ātrums bija 4,5 gigabitu / sek.

Tele2

Rudenī mēs parakstījām līgumu ar Nokia Corporation par 5G izveidi un pakalpojumu dizainu lietiskā interneta jomā.

Beeline

Pašlaik viņš veic dialogu ar piegādātājiem par 5G izmēģinājumiem. Par to Rusbase pastāstīja firmas pārstāve A. Aibaševa. Bet vispirms uzņēmums plāno pielāgot savu infrastruktūru un strādāt ar 4.5G. Turpmāk šī apmācība viņiem ļaus uzreiz integrēt 5G.

Kad nāk 5G?

5G tirdzniecības pārdošana ir plānota nākamajā gadā. Visi no tiem aprobežojas ar masu sporta pasākumiem. Piemēram, mobilo sakaru operators KT Corporation Dienvidkorejā šā gada Pčenhanas olimpiskajās spēlēs palaida 5G. Iekšzemes MTS un Megafon plāno uzstādīt 5G 2020. gada vasaras olimpiskajās spēlēs Ķīnā.

Lielākā daļa ekspertu ir pārliecināti, ka plaša mēroga 5G integrācija sāksies pēc 2020. gada. Ericsson nesen paziņoja, ka 2022. gadā šiem tīkliem tiks pievienoti 550 miljoni ierīču. Tagad korporācijas tikai eksperimentē ar aprīkojumu.

Tagad 5G, visticamāk, ir ideja, nevis tehnoloģija, jo vēl nav kopīga formāta. Lai sāktu šī savienojuma masveida izmantošanu, ir jāizveido tehnoloģiski apstākļi, jāizvēlas frekvences un jāpāriet uz novatoriskām iekārtām.

5G RF

Rusbase sarunu biedri ir vienisprātis, ka Krievijas Federācija joprojām ir tālu no 5G plašas ieviešanas. Krievijas operatori vēl nav atguvuši savus ieguldījumus LTE tīklu izveidē. Pašlaik LTE pārklājums ir 30% robežās, saistībā ar kuru tuvākajā nākotnē telekomunikāciju organizācijas palielināsies par šīs vērtības palielināšanu. Un 5G viņiem ir tikai rezerve nākotnei.

Tele2 stratēģiskās attīstības vadītāja S. Skvorcova uzskata, ka 5G tiks komercializēts līdz 2021. gadam. Saskaņā ar viņas paziņojumu ceļā uz 5G ir provizoriska iespēja - LTE Advanced (LTE-A) tehnoloģija. Tas atbalsta ātrumu līdz 100 megabitiem / s. Abonentiem ar augstu mobilitāti un 1 gigabitu / s. Stacionāriem lietotājiem.

Pagājušā gada maijā plašsaziņas līdzekļi paziņoja par Sakaru ministrijas plāniem līdz 2020. gadam Krievijas Federācijas megapolēs sākt 5G. Līdz ar to 2020. gadā jaunais formāts tiks integrēts 8 Krievijas Federācijas megapolos un 2025. gadā jau 16 pilsētās, kur iedzīvotāju skaits pārsniedz 1 miljonu cilvēku.

Secinājums

Noslēgumā jāatzīmē, ka tuvākajā nākotnē gaidāmas plašas izmaiņas mobilajos sakaros.Tīklam pievienoto ierīču skaits režīmā "vienmēr tiešsaistē" strauji palielināsies. Iespējams scenārijs, kad TV pārslēgsies uz mobilajiem tīkliem.