Semua mengenai rangkaian 5G - perbezaan dan aplikasinya

Teknologi komunikasi mudah alih berubah setiap 10 tahun. Mana-mana daripadanya meningkatkan kepantasan pemindahan maklumat dengan ketara. Ini adalah bagaimana perkhidmatan baru dan jenis kandungan baru muncul. Pengguna mendapat keseronokan baru dan tahap kehidupan baru.

Komunikasi selular generasi kelima (5G) berjanji akan lebih mengganggu daripada sebelumnya. Pakar berpendapat bahawa melalui 5G Internet of Things, kereta memandu sendiri dan VR akan dipindahkan dari halaman media teknikal ke dalam kehidupan seharian manusia. Dalam artikel ini, kami akan memberitahu anda semua mengenai rangkaian 5G.

Apa itu 5G?

Walaupun komunikasi 4G belum menjadi global, syarikat sudah menjalankan ujian 5G.

5G Internet sedang dibuat dengan mempertimbangkan trend teknologi inovatif. Ia difokuskan untuk menghubungkan pelbagai peranti "pintar" isi rumah, yang kebanyakannya akan berfungsi mengikut peraturan "selalu dalam talian". Komunikasi 4G, sebahagian besarnya, digunakan terutamanya dalam peranan Internet selular.

5G (Generasi Kelima) adalah generasi baru rangkaian selular yang beroperasi berdasarkan format telekomunikasi sesuai dengan format 4G semasa.

Format untuk komunikasi 5G masih dalam fasa reka bentuk. Diandaikan bahawa, pada kenyataannya, komunikasi generasi seterusnya akan mula berfungsi pada tahun 2020.

Di mana ia akan digunakan?

5G akan digunakan apabila terdapat permintaan untuk Internet berkelajuan tinggi, di kawasan metropolitan. Piawaian generasi awal akan digunakan untuk liputan menyeluruh.

Gambaran keseluruhan

Pengguna biasa pada masa ini tidak memerlukan kelajuan besar generasi baru. Tetapi mereka semestinya akan muncul setelah penyatuan teknologi, kerana, seperti semua orang tahu, orang cepat terbiasa dengan perkara baik.

Jaring sarang penyegerakan

Dengan kos sambungan yang lebih rendah, semakin banyak peranti mendapat akses ke Wi-Fi. Sistem penyambungan telefon, kopi dan mesin basuh, alat dengar, lampu dan lain-lain menjadi "web" yang koheren disebut Internet of Things. Dianggarkan bahawa pada tahun 2020 akan ada lebih dari 26 bilion peranti ini di planet ini. Oleh itu, bilangan sambungan akan lebih tinggi.

Keupayaan alat untuk "merasakan" melalui sensor dan pelaksanaan tugas jarak jauh akan digunakan dalam perancangan tempatan, teknologi rumah pintar, konsep pemantauan elektrik dan pemanasan, keselamatan, bas, teksi dan runcit.

Internet of Things memerlukan kelajuan sambungan yang rendah, tetapi untuk banyak peranti.Rangkaian khusus menggunakan lebar jalur rendah telah dibina, dan pengeluar 5G bersedia untuk mengambil bahagian dalam proses ini.

Oleh itu, standard telekomunikasi harus menyokong bukan sahaja pengguna mudah alih, tetapi juga barangan isi rumah yang "pintar". Mengawal lalu lintas yang tidak kemas pasti akan membantu format baru.

Kelewatan

Jelas bahawa 5G akan mempunyai sokongan untuk teknologi kenderaan automatik dan perisian VR. Dalam keadaan ini, maklumat tersebut mesti datang dalam mod masa nyata. Selang perjalanan pergi balik dalam 4G adalah lebih daripada 10 ms, yang merupakan masa yang sangat lama.

Format seterusnya mampu mengubah seni bina komunikasi dengan pemindahan penyimpanan maklumat dari pusat pemprosesan data ke node akhir, hingga ke peranti "pintar".

Contohnya, kereta bergerak memerlukan maklumat mengenai lokasi kenderaan berdekatan. Piawaian semasa tidak lagi dapat mengatasi aliran maklumat sedemikian untuk 3 mesin. Kelewatan besar dalam penghantaran maklumat memerlukan penyebaran maklumat tempatan.

Responsif 5G dijangkakan mencapai hadnya. Kelewatan penghantaran tidak lebih dari 1 ms, bahkan pada kelajuan akhir 500 km / j. Kelewatan ini akan menjadi daya penggerak utama di sebalik pembentukan teknologi inovatif, termasuk memandu di kawasan metropolitan dan operasi jarak jauh.

Ciri-ciri 5G

Tidak lama dahulu, ternyata mengoptimumkan sebilangan besar ciri, tetapi pilihan teknologi yang menjamin penggunaannya dalam praktik semakin jauh. Antaranya:

1. Frekuensi ultra tinggi, yang sebelumnya tidak realistik, menjamin kelajuan yang lebih tinggi.
2. Membangunkan konsep yang menghantar maklumat dalam potongan kecil akan melambatkan peranti IoT untuk jangka masa yang panjang.
3. Latensi dikurangkan untuk tugas yang memerlukan tindak balas segera.

Perbezaan dari standard sebelumnya

Format mudah alih yang inovatif tidak akan sampai tahun 2020, tetapi klasifikasi yang tepat dibuat dengan kelajuan penuh, menjadikannya jelas bahawa 5G akan jauh berbeza dengan yang sebelumnya.

Peningkatan kelajuan

Yang paling mudah dipahami adalah peningkatan kecepatan (paling sedikit sebanyak beberapa kali), penurunan latensi, peningkatan volume komunikasi yang signifikan, yang diperlukan untuk kepuasan, permintaan yang terus meningkat untuk World Wide Web. Trennya adalah bahawa selepas beberapa ketika semuanya akan disambungkan ke rangkaian: dari pelbagai pengimbas hingga kenderaan.

Pengguna utama - pelanggan

Dalam rangkaian yang ada, pengguna mesti menyesuaikan dirinya: isyaratnya terlalu buruk - untuk bergerak. 5G akan menggunakan antena pintar yang mengubah grafik orientasi berdasarkan keperluan pengguna di persekitaran tertentu. Sebagai contoh, jika pengguna dilayan di sel sekarang, maklumat untuknya akan melalui saluran sempit, yang akan meningkatkan nisbah bunyi-ke-isyarat dan meningkatkan kelajuan penyebaran maklumat.

Peralihan ke gelombang mm

Sumber spektrum terhad, dan sangat sukar untuk mencari frekuensi yang diingini dalam jarak yang biasa dilakukan oleh rangkaian selular. Jelas bahawa peningkatan yang signifikan dalam kelajuan penyebaran maklumat memerlukan spektrum frekuensi yang jauh lebih besar. Penyelesaian yang munasabah dalam kes ini adalah berpindah ke kawasan berpuluh-puluh GHz.

Sebilangan besar pengguna memahami bahawa dengan peningkatan frekuensi operasi, jarak rangkaian dengan cepat menurun, dengan kata lain, ukuran sel. Dalam hal ini, perlu membuat kesimpulan berdasarkan hal ini: komunikasi generasi akan datang akan digunakan di mana terdapat keperluan untuk pemindahan maklumat berkelajuan tinggi. By the way, liputan penuh belum dipertimbangkan.

Teknologi MIMO

Maknanya adalah menggunakan pelbagai antena pada sisi pembekalan dan penerimaan. Teknologi ini berasal dari definisi untuk 3G. Sebilangan besar rangkaian LTE MIMO beroperasi dalam mod 2x2. Ringkasnya, dua antena disediakan, dua antena untuk penerimaan.Dalam mod 2x2, maklumat mengalir melalui dua saluran percuma secara serentak, yang memungkinkan untuk meningkatkan kelajuan penyebaran hampir dua kali.

Kini terdapat telefon yang menyokong mod 4x4. Sayangnya, kerana saiz telefon yang kecil, adalah tidak realistik untuk meningkatkan jumlah antena menjadi tanpa had. Kesukaran lain adalah keperluan untuk menghantar pengumuman rasmi dari setiap antena, yang mengurangkan keberkesanan teknologi.

Teknologi peranti ke peranti

Situasi ketika pengguna bercakap pada jarak puluhan meter antara satu sama lain menjadi lebih kerap. Oleh kerana penggunaan teknologi ini, hanya lalu lintas isyarat yang akan melalui hubungan operator, yang memungkinkan untuk menilai panggilan ini, dan maklumat itu sendiri akan dihantar terus melalui peranti. Inilah makna teknologi.

Mencapai persetujuan

Sekiranya keadaan dengan penentuan spektrum teknologi yang mungkin menjadi lebih baik pada tahun 2015, maka teknologi itu sendiri masih diciptakan. Adalah perlu untuk menunjukkan teknologi generasi baru yang mana yang diperlukan segera dan mana yang harus diperkenalkan setelah beberapa lama.

Walaupun kurangnya format dan ketegasan dalam pentingnya teknologi, perusahaan pembuatan berusaha untuk memimpin pembentukan dan pelaksanaan teknologi generasi baru untuk kemudian mendapat tempat yang baik.

Nokia mengumumkan pembelian Alcatel-Lucent pada tahun 2015, dan firma telekomunikasi AS Verizon Wireless mengumumkan bahawa 5G pertama di Amerika akan berada pada tahun 2016.

Halangan teknikal

Institut Telekomunikasi. Fraunhofer di Jerman bereksperimen dengan frekuensi antara 40 hingga 100 GHz, Samsung menggunakan 28 GHz dalam penyelidikannya sendiri, dan Nokia menggunakan lebih dari 70 GHz.

Pengoperasian peranti dalam panjang gelombang spektrum mm mempunyai sifat seperti transmisi isyarat yang terlalu lemah, kekuatannya menurun dengan ketara dengan jarak dari stesen pangkalan. Di samping itu, gangguan isyarat disebabkan oleh tubuh manusia.

Apa kata Ericsson?

Dari sudut pandangan Ericsson Corporation, prospeknya adalah seperti berikut.

Kenderaan tanpa pemandu akan berkomunikasi antara satu sama lain. Sekiranya berlaku kemalangan, kereta yang paling dekat dengan lokasi kemalangan akan memberitahu mengenai kejadian itu kepada semua kenderaan yang mengikutinya. Ini akan memberi mereka kesempatan untuk melambat tepat pada waktunya atau, dalam situasi jalan yang sesak, untuk merancang corak pergerakan yang berbeza.

Pengimbas kenderaan akan dapat mengira cuaca dengan betul dan menghantar maklumat melalui 5G supaya kenderaan dapat merancang arah pemanduan yang betul.

Dalam pengangkutan sosial, 5G akan memungkinkan pemantauan jumlah orang yang menunggu di perhentian bas. Pemandu kenderaan akan melalui perhentian yang sunyi, dan pengendali akan menghantar kenderaan tambahan ke tempat-tempat kesesakan.

Pada era 5G, semua peralatan rumah akan saling berkaitan. Sekiranya sebelum itu, semasa bergerak dari satu bilik ke bilik yang lain, seseorang harus membawa peranti mudah alih untuk meneruskannya, misalnya, mendengar radio yang menarik, kini pembesar suara yang tersambung di bilik yang berbeza akan saling menghubungi dan main balik akan berterusan dari tempat yang dihentikan. Di samping itu, pengguna dapat mengesan penggunaan tenaga setiap peranti atau mengetahui berapa banyak tenaga elektrik yang dihasilkan oleh bateri solar.

Apa yang ditawarkan oleh Qualcomm?

Jenama Qualcomm telah menawarkan teknologi 4.5G LTE Advanced, penyatuan yang dirancang dalam masa terdekat. Oleh kerana itu, syarikat akan dapat merangkumi kedua-dua julat frekuensi yang lebih luas yang diperlukan untuk format 5G dan rangkaian LTE yang sebelumnya, yang akan mengurangkan latensi dan meningkatkan throughput.

Kekhususan:

• Lebar jalur yang sangat baik kerana gabungan jalur frekuensi;
• Mengekalkan 23 operator secara serentak dan meningkatkan throughput melalui agregasi frekuensi dan penghantaran lalu lintas rangkaian antara operator;
• Pengurangan latensi 10 kali ganda jika dibandingkan dengan LTE Advanced, semasa penggunaan menara dan frekuensi yang ada dalam masa 1-70 μs;
• Permohonan dana baris masuk untuk keperluan talian keluar;
• Menambah bilangan antena di stesen pangkalan untuk meningkatkan liputan dan kekuatan isyarat;
• Peningkatan penjimatan tenaga peranti IoT dengan menyempitkan spektrum kepada 1.4 MHz dan 180 kHz (kira-kira 10 tahun pada satu bateri);
• 1 Gigabit sesaat untuk pemindahan data antara kenderaan, pengguna dan peranti IoT;
• Analisis persekitaran tanpa mengaktifkan rangkaian tanpa wayar atau menavigasi alat pengguna.

Menggunakan 5G hari ini

5G direka untuk beroperasi dalam jalur frekuensi berganda. Frekuensi rendah dari 600 hingga 700 MHz boleh diterima untuk wilayah atau Internet, kerana stesen pangkalan mempunyai jarak yang besar. Tetapi kepantasan penyebaran maklumat dan satu volume komunikasi berada pada tahap yang rendah.

Spektrum hingga 6 GHz membetulkan tolak ini, bagaimanapun, BS frekuensi pertengahan harus dipasang lebih kerap, yang dibuktikan oleh keadaan di bandar-bandar besar. RF hingga 73 GHz menjamin kelajuan maksimum hingga 20 Gigabit / saat. untuk menerima dan sehingga 10 Gigabit / saat. untuk pengedaran. Kesukaran utama adalah kualiti isyarat secara eksklusif dalam garis pandang BS, spektrum digunakan untuk menutup kawasan setempat yang kritikal.

Seperti disebutkan, ciri khas 5G adalah lebar jalur tinggi dan latensi rendah semasa penyebaran data. Hasilnya dicapai melalui penggunaan teknologi inovatif untuk melipatgandakan isyarat NOMA, yang memungkinkan servis serentak beberapa pelanggan dalam satu saluran. Format generasi awal menggunakan pecahan sementara, pengguna bertukar data secara bergantian dengan stesen pangkalan.

Intel

Pertama sekali, perlu menonjolkan kelebihan Intel Corporation. Pada Sukan Olimpik Musim Sejuk yang lalu di Pyeongchang, syarikat itu memasang 5G. Kamera UHD yang disambungkan dengannya memungkinkan untuk menyiarkan acara sukan dalam talian dengan kesan kehadiran.

Hotspot tanpa wayar juga menggunakan ciri 5G dan melayani banyak pelanggan. Sebahagian besar peralatan dipasang di luar rumah - percubaan hebat dalam ketahanan alat.

Syarikat itu juga mengumumkan kerjasama dengan NNT DoCoMo dan pemasangan 5G pada Sukan Olimpik 2020 di China. Salah satu tujuan perkongsian adalah untuk menunjukkan dan menggunakan kemampuan baru bandar "pintar".

Pada MWC tahun ini, syarikat melancarkan komputer riba konsep yang menyokong 5G berdasarkan modem XMM 8060 miliknya. Cip besar kini dipasang secara berasingan dari cip. Untuk meningkatkan kecekapan, syarikat berusaha mengintegrasikan modul modem ke dalam satu sistem.

Walau apa pun, yang penting adalah syarikat ini menggunakan standard inovatif yang mengubah komputer riba menjadi peranti yang lebih serba boleh. Dengan alat baru, pengguna tidak perlu risau tentang rangkaian wayarles awam yang tidak selamat. Anda juga tidak perlu menghidupkan tempat liputan Wi-Fi di telefon anda. Pengiklanan produk baru pertama dirancang untuk tahun depan, rakan kongsi Intel Corporation adalah Microsoft, Dell, HP dan Lenovo.

Di samping itu, ia dibuat mengenai perkongsian Intel Corporation dengan pencipta elektronik mudah alih - jenama Spreadtrum. Matlamat kolaborasi ini adalah untuk merancang prosesor mudah alih siri XMM 8000 Intel dengan modem 5G bersepadu menjelang separuh kedua tahun depan.

Qualcomm

Firma itu pertama kali mengumumkan modem X50 pada tahun 2016. Kini terungkap bahawa SDX50 akan menjadi sebahagian daripada cip Snapdragon 855 miliknya, dibuat menggunakan proses 7nm, yang akan dilancarkan awal tahun depan. Tidak boleh dikatakan bahawa versi Qualcomm cukup praktikal untuk pemasangan pada telefon dan PC tablet.

Huawei

Jenama Huawei adalah rakan sejawat lain dalam perlumbaan 5G. Pada MWC tahun ini, syarikat itu memamerkan modem Balong 5G01, yang menjamin kelajuan hingga 2.3 Gigabit / saat. Sayangnya, sekarang dimensi litar mikro tidak memungkinkan untuk menggunakannya di telefon dan PC tablet. Tetapi, memandangkan kecerdasan jenama, kemunculan cip Kirin yang menyokong 5G semestinya diharapkan tidak lama lagi.

Rangkaian Nokia

Syarikat ini merupakan pembekal kedua peralatan telekomunikasi terbesar selepas jenama Huawei.Syarikat mempunyai peralatan pelupusannya sendiri yang beroperasi dalam spektrum LF, MF dan HF. Awal tahun ini, Nokia melancarkan pemproses 5G yang lengkap untuk stesen pangkalan Reef Shark. Hasil satu blok berada dalam lingkungan 84 Gigabit / saat. Pemasangan peralatan perdagangan berdasarkan pemproses inovatif telah dirancang untuk akhir tahun ini.

Siapa yang terlibat dalam 5G di Rusia

Pengendali telekomunikasi domestik mengikuti trend umum. Mereka telah bekerjasama dengan penyedia peralatan rangkaian global terkemuka seperti Ericsson, Huawei dan Nokia untuk mengembangkan peranti 5G.

Telefon bimbit

Pengendali ini adalah yang pertama menunjukkan minat terhadap teknologi inovatif. Kembali pada tahun 2014, dia bersetuju dengan jenama Huawei untuk membentuk pilot 5G. Mereka dilancarkan tahun ini semasa Piala Dunia 2018.

Pada musim panas tahun ini, Megafon melancarkan 5G pertama di Rusia - untuk mesyuarat anggota ekonomi di St Petersburg. Kepantasan penyebaran maklumat adalah sama dengan 1.24 Gigabit / saat. Megafon menggunakan peralatan jenama Huawei dan cip dari Qualcomm.

Tidak lama dahulu, Megafon bersetuju dengan Nokia untuk mengembangkan 5G. Pada musim luruh, pada pertemuan perniagaan Nizhny Novgorod, mereka menunjukkan kadar pemindahan maklumat yang terkemuka - 5 Gigabit / saat. Para anggota puncak ditunjukkan siaran video UHD 360 darjah pada paparan dari cermin mata VR.

MTS

Dia menyertai perlumbaan pada tahun 2017. Seperti yang sebelumnya, firma ini mengaitkan pelancaran 5G ke Piala Dunia 2018. Pelaksanaan komersial, mengikut jadual syarikat, akan bermula pada 2019-2020.

Pada musim sejuk 2015, MTS menandatangani perjanjian pengembangan kolektif 5G dengan Ericsson, pada musim bunga dengan Nokia, dan pada musim gugur dengan Samsung. MTS melakukan eksperimen pada musim gugur pada peralatan dari Nokia. Kepantasan penyebaran maklumat berada dalam lingkungan 4.5 Gigabit / saat.

Tele2

Pada musim luruh, kami menandatangani perjanjian dengan Nokia Corporation mengenai pembentukan 5G dan reka bentuk perkhidmatan dalam bidang Internet of Things.

Beeline

Dia kini sedang berbincang dengan pembekal mengenai percubaan 5G. Wakil firma A. Aibasheva memberitahu Rusbase mengenai perkara ini. Tetapi pertama, syarikat itu merancang untuk menyesuaikan infrastrukturnya sendiri dan bekerja dengan 4.5G. Melangkah ke hadapan, latihan ini akan membolehkan mereka mengintegrasikan 5G dengan serta-merta.

Bilakah 5G akan datang?

Penjualan perdagangan 5G dirancang untuk tahun depan. Kesemuanya terhad kepada acara sukan besar-besaran. Sebagai contoh, pengendali mudah alih KT Corporation di Korea Selatan melancarkan 5G pada Sukan Olimpik Pchenhang tahun ini. MTS domestik dan Megafon merancang untuk memasang 5G pada Sukan Olimpik Musim Panas 2020 di China.

Sebilangan besar pakar yakin bahawa integrasi 5G berskala besar akan bermula selepas tahun 2020. Ericsson baru-baru ini mengatakan bahawa 550 juta peranti akan disambungkan ke rangkaian ini pada tahun 2022. Kini syarikat hanya bereksperimen dengan peralatan.

Sekarang 5G lebih mungkin merupakan idea daripada teknologi, kerana belum ada format umum. Untuk permulaan penggunaan sambungan ini secara besar-besaran, perlu mewujudkan keadaan teknologi, memilih frekuensi dan beralih ke peralatan inovatif.

5G dalam RF

Pembicara Rusbase sebulat suara bahawa Persekutuan Rusia masih jauh dari pengenalan 5G secara meluas. Pengendali Rusia belum mengumpulkan pelaburan mereka sendiri dalam penciptaan rangkaian LTE. Pada masa ini, liputan LTE berada dalam 30%, sehubungan dengan itu dalam masa terdekat organisasi telekomunikasi akan menanggung peningkatan nilai ini. Dan 5G untuk mereka hanyalah cadangan untuk masa depan.

S. Skvortsova, ketua pembangunan strategik di Tele2, percaya bahawa 5G akan dikomersialkan menjelang 2021. Menurut kenyataannya, ada pilihan awal dalam perjalanan ke teknologi 5G - LTE Advanced (LTE-A). Ia menyokong kelajuan hingga 100 Megabit / saat. Untuk pelanggan dengan mobiliti tinggi dan 1 Gigabit / saat., Untuk pengguna pegun.

Pada bulan Mei tahun lalu, media mengumumkan rancangan Kementerian Komunikasi untuk melancarkan 5G dalam megalopoli Persekutuan Rusia pada tahun 2020. Akibatnya, pada tahun 2020 format baru akan disatukan ke dalam 8 megalopoli Persekutuan Rusia, dan pada tahun 2025 sudah menjadi 16 kota di mana penduduknya lebih dari 1 juta orang.

Kesimpulannya

Sebagai kesimpulan, harus diperhatikan bahawa perubahan skala besar dalam komunikasi selular diharapkan dalam waktu dekat.Bilangan peranti yang disambungkan ke rangkaian dalam mod "selalu dalam talian" akan meningkat dengan cepat. Senario mungkin berlaku ketika TV akan beralih ke rangkaian selular.