Všetko o 5G sieti - rozdiely a jej použitie

Technológie mobilnej komunikácie sa menia každých 10 rokov. Ktorýkoľvek z nich významne zvyšuje rýchlosť prenosu informácií. Takto sa objavujú nové služby a nové typy obsahu. Používatelia získajú novú zábavu a novú úroveň života.

Piata generácia bunkovej komunikácie (5G) sľubuje, že bude rušivejšia ako kedykoľvek predtým. Odborníci tvrdia, že práve prostredníctvom 5G sa internet vecí, samoriadiace autá a VR prenesú zo stránok technických médií do každodenného ľudského života. V tomto článku si povieme všetko o 5G sieti.

Čo je to 5G?

Napriek tomu, že sa 4G komunikácia ešte nestala globálnou, spoločnosti už uskutočňujú 5G testy.

5G internet sa vytvára s prihliadnutím na trendy inovatívnych technológií. Zameriava sa na pripojenie rôznych „inteligentných“ zariadení pre domácnosť, z ktorých väčšina bude fungovať podľa pravidla „vždy online“. Komunikácia 4G sa naopak používa hlavne v úlohe mobilného internetu.

5G (piata generácia) je nová generácia celulárnej siete fungujúca na základe telekomunikačných formátov v súlade so súčasnými formátmi 4G.

Formáty pre komunikáciu 5G sú stále vo fáze návrhu. Je predpoklad, že v skutočnosti začne budúca generácia komunikácie fungovať v roku 2020.

Kde sa použije?

5G sa použije tam, kde je dopyt po vysokorýchlostnom internete, v metropolitných oblastiach. Na komplexné pokrytie sa budú uplatňovať štandardy ranej generácie.

Prehľad

Bežní používatelia v súčasnosti nepotrebujú kolosálne rýchlosti novej generácie. Ale nevyhnutne sa objavia po integrácii technológií, pretože ako každý vie, ľudia si rýchlo zvyknú na dobré veci.

Synchronizačná pavučina

Vďaka nižším nákladom na pripojenie získava čoraz viac zariadení prístup k sieti Wi-Fi. Systém vzájomného prepojenia telefónov, kávy a práčok, náhlavných súprav, žiaroviek a iných vecí do súvislého „webu“ sa nazýva internet vecí. Odhaduje sa, že do roku 2020 bude na planéte viac ako 26 miliárd týchto zariadení. A počet pripojení bude podľa toho ešte vyšší.

Schopnosť prístrojov „cítiť sa“ prostredníctvom senzorov a vzdialeného vykonávania úloh nájde využitie v miestnom plánovaní, technológiách inteligentných domácností, koncepciách monitorovania elektrických a vykurovacích systémov, bezpečnosti, autobusoch, taxíkoch a maloobchode.

Internet vecí vyžaduje nízku rýchlosť pripojenia, ale pre mnoho zariadení.Dedikované siete využívajúce malú šírku pásma už boli zavedené a výrobcovia 5G sú ochotní zúčastniť sa tohto procesu.

V dôsledku toho budú telekomunikačné štandardy musieť podporovať nielen mobilných používateľov, ale aj „inteligentné“ domáce potreby. Ovládanie tejto nerovnomernej premávky určite pomôže novému formátu.

Oneskorenie

Je zrejmé, že 5G bude mať podporu pre automatickú technológiu vozidla a softvér VR. V tejto situácii by informácie mali prichádzať v reálnom čase. Spiatočný interval v 4G je viac ako 10 ms, čo je veľmi dlhá doba.

Nasledujúci formát je schopný úplne zmeniť komunikačnú architektúru s prenosom úložiska informácií z centier spracovania údajov do koncových uzlov, až po „inteligentné“ zariadenia.

Napríklad pohybujúce sa auto potrebuje informácie o polohe vozidiel v okolí. Súčasné štandardy už nedokážu zvládnuť tok takýchto informácií pre 3 stroje. Kolosálne oneskorenia v prenose informácií si vyžadujú miestnu distribúciu informácií.

Odozva 5G má dosiahnuť svoj limit. Oneskorenie prenosu nebude väčšie ako 1 ms, a to ani pri konečnej rýchlosti 500 km / h. Toto oneskorenie sa stane hlavnou hnacou silou formovania inovatívnych technológií vrátane riadenia v metropolitných oblastiach a diaľkových operácií.

Vlastnosti 5G

Nie je to tak dávno, čo sa ukázalo, že optimalizujeme väčšinu charakteristík, ale výber technológií, ktoré zaručujú ich použitie v praxi, ide ešte ďalej. Medzi nimi:

1. Extrémne vysoké frekvencie, ktoré boli predtým nereálne, zaručujú oveľa vyššie rýchlosti.
2. Vývoj koncepcií, ktoré odosielajú informácie po malých častiach, oneskorí zariadenia IoT o dlhšie obdobie.
3. Znížená latencia pri úlohách, ktoré si vyžadujú okamžitú reakciu.

Odlišnosti od predchádzajúcich noriem

Inovatívny mobilný formát sa objaví až v roku 2020, ale správne klasifikácie sa vytvárajú pri plnej rýchlosti, vďaka čomu je zrejmé, že 5G sa bude výrazne líšiť od predchádzajúceho.

Zvýšenie rýchlosti

Najpochopiteľnejšie je zvýšenie rýchlosti (v najmenšej miere niekoľkonásobné), zníženie latencie, výrazné zvýšenie objemu komunikácie, ktorá je potrebná na uspokojenie, neustále rastúci dopyt po sieti WWW. Trendom je, že po chvíli bude do siete pripojené všetko: od rôznych skenerov až po vozidlá.

Kľúčový spotrebiteľ - predplatiteľ

V existujúcich sieťach sa používateľ musí prispôsobiť: signál je príliš zlý - pohybovať sa. 5G použije inteligentné antény, ktoré transformujú orientačný graf na základe potrieb používateľov v konkrétnych prostrediach. Napríklad, ak je práve teraz používateľovi poskytovaná služba v bunke, informácie pre neho prejdú úzkym kanálom, čo zvýši pomer šumu k signálu a zlepší rýchlosť šírenia informácií.

Prechod na mm vlny

Spektrálny zdroj je obmedzený a je mimoriadne ťažké nájsť požadované frekvencie v rozsahoch známych bunkovej sieti. Je zrejmé, že výrazné zvýšenie rýchlosti šírenia informácií si vyžaduje podstatne väčšie frekvenčné spektrá. Rozumným riešením je v tomto prípade presun do oblasti desiatok GHz.

Väčšina používateľov chápe, že s nárastom prevádzkovej frekvencie sa vzdialenosť v sieti rýchlo zmenšuje, inými slovami, veľkosť bunky. V tejto súvislosti stojí za to urobiť záver založený na tomto bode: komunikácia novej generácie sa použije tam, kde je potrebný vysokorýchlostný prenos informácií. Mimochodom, o úplnom pokrytí sa zatiaľ neuvažuje.

MIMO technológia

Jeho význam je použitie viacerých antén na strane napájania a príjmu. Táto technológia pochádza z definícií 3G. Väčšina sietí LTE MIMO pracuje v režime 2x2. Jednoducho povedané, dve antény slúžia na zabezpečenie, dve na príjem.V režime 2x2 informácie prúdia cez dva voľné kanály súčasne, čo umožňuje takmer dvojnásobne zvýšiť rýchlosť šírenia.

Teraz existujú telefóny, ktoré podporujú režim 4x4. Bohužiaľ, vzhľadom na malé rozmery telefónov je nereálne zvýšiť počet antén na neobmedzené množstvo. Ďalším problémom je potreba vysielať oficiálne oznámenia z každej antény, čo znižuje účinnosť technológie.

Technológia zariadenie-zariadenie

Častejšie sa stávajú situácie, keď používatelia hovoria vo vzdialenosti desiatok metrov od seba. Z dôvodu použitia tejto technológie bude operátorským spojením prechádzať iba signálna prevádzka, ktorá umožňuje vyhodnotiť tieto hovory, a samotné informácie sa budú prenášať priamo cez zariadenia. To je význam technológie.

Dosiahnuť dohodu

Ak sa situácia s určením spektra možných technológií zlepšila ešte v roku 2015, potom sa samotné technológie ešte len vytvárajú. Je potrebné uviesť, ktoré technológie novej generácie sú potrebné okamžite a ktoré by sa mali po nejakom čase zaviesť.

Napriek chýbajúcemu formátu a rozhodnosti v dôležitosti technológií sa výrobné korporácie snažia viesť formovanie a implementáciu technológií novej generácie, aby si následne získali priaznivé miesto.

Spoločnosť Nokia oznámila nákup spoločnosti Alcatel-Lucent už v roku 2015 a americká telekomunikačná firma Verizon Wireless oznámila, že prvých 5G v Amerike bude v roku 2016.

Technické prekážky

Telekomunikačný ústav. Fraunhofer v Nemecku experimentoval s frekvenciami od 40 do 100 GHz, spoločnosť Samsung používa vo svojom výskume 28 GHz a Nokia používa viac ako 70 GHz.

Prevádzka zariadení v mm spektre vlnových dĺžok má takú vlastnosť, ako je nadmerne slabý prenos signálu, ktorého sila so vzdialenosťou od základňovej stanice výrazne klesá. Okrem toho je interferencia signálu spôsobená ľudským telom.

Čo hovorí Ericsson?

Z pohľadu spoločnosti Ericsson Corporation sú nasledujúce vyhliadky.

Bezpilotné vozidlá budú navzájom komunikovať. V prípade nehody bude auto najbližšie k miestu nehody informovať o udalosti všetky vozidlá idúce za ním. To im dá príležitosť včas spomaliť alebo v prípade preťaženia na ceste navrhnúť inú schému pohybu.

Skenery vozidiel budú schopné správne vypočítať počasie a odosielať informácie cez 5G, aby vozidlo mohlo navrhnúť správne smery jazdy.

V sociálnej doprave umožní 5G sledovanie počtu ľudí čakajúcich na autobusových zastávkach. Vodič vozidla prejde opustenou zastávkou a operátor vyšle pomocné vozidlo do miest preťaženia.

V ére 5G budú všetky domáce spotrebiče vzájomne prepojené. Ak predtým musel človek pri prechode z jednej miestnosti do druhej nosiť prenosné zariadenie, aby mohol pokračovať napríklad v počúvaní zaujímavého rádia, teraz sa reproduktory pripojené v rôznych miestnostiach navzájom kontaktujú a prehrávanie bude pokračovať od zastaveného miesta. Okrem toho môže používateľ sledovať spotrebu energie každého zariadenia alebo zistiť, koľko elektrickej energie generujú solárne batérie.

Čo ponúka Qualcomm?

Značka Qualcomm ponúkla technológiu 4.5G LTE Advanced, ktorej integrácia sa plánuje v blízkej budúcnosti. Z tohto dôvodu bude spoločnosť schopná pokryť širší frekvenčný rozsah požadovaný pre formát 5G aj predtým umiestnené siete LTE, čo zníži latenciu a zvýši priepustnosť.

Špecifickosť:

• Vynikajúca šírka pásma vďaka kombinácii frekvenčných pásiem;
• Synchrónna údržba 23 operátorov a zvyšovanie priepustnosti prostredníctvom agregácie frekvencií a prenosu sieťovej prevádzky medzi operátormi;
• 10-násobné zníženie latencie v porovnaní s LTE Advanced počas používania existujúcich veží a frekvencií do 1 - 70 μs;
• Aplikácia prostriedkov prichádzajúcej linky pre potreby odchádzajúcej linky;
• Zvýšenie počtu antén na základňových staniciach s cieľom zlepšiť pokrytie a silu signálu;
• Zvýšenie úspory energie zariadení internetu vecí zúžením spektra na 1,4 MHz a 180 kHz (asi 10 rokov na jednu batériu);
• 1 Gigabit za sekundu na prenos dát medzi vozidlami, používateľmi a zariadeniami internetu vecí;
• Analýza prostredia bez aktivácie bezdrôtovej siete alebo navigácie v miniaplikácii používateľa.

Dnes sa používa 5G

5G je navrhnutá tak, aby fungovala vo viacerých frekvenčných pásmach. Nízke frekvencie od 600 do 700 MHz sú prijateľné pre provinciu alebo pre internet vecí, pretože základňové stanice majú veľký rozsah. Rýchlosť šírenia informácií a jediný objem komunikácie sú však na nízkej úrovni.

Spektrum do 6 GHz toto mínus koriguje, stredofrekvenčné BS by sa však mali inštalovať oveľa častejšie, čo dokazuje situácia vo veľkých mestách. Vysokofrekvenčné až 73 GHz zaručuje maximálnu rýchlosť až 20 gigabitov za sekundu. pre príjem a až 10 Gigabitov / s. na distribúciu. Hlavnou ťažkosťou je kvalita signálu výlučne v priamke BS, spektrum sa používa na pokrytie kritických miestnych oblastí.

Ako už bolo spomenuté, špecifickými vlastnosťami 5G sú veľká šírka pásma a nízka latencia počas šírenia dát. Výsledok sa dosahuje použitím inovatívnej technológie multiplexovania signálu NOMA, ktorá umožňuje simultánnu službu niekoľkým predplatiteľom v jednom kanáli. Formáty prvej generácie používajú dočasnú frakcionáciu, pričom používatelia si striedavo vymieňajú údaje so základnou stanicou.

Intel

Najskôr je potrebné zdôrazniť zásluhy spoločnosti Intel Corporation. Na posledných zimných olympijských hrách v Pchjongčchangu firma nainštalovala 5G. Pripojené UHD kamery umožňovali vysielať športové udalosti online s efektom prítomnosti.

Bezdrôtové hotspoty tiež využívali funkcie 5G a slúžili mnohým predplatiteľom. Leví podiel zariadenia bol inštalovaný vonku - veľký experiment v odolnosti gadgetov.

Spoločnosť tiež oznámila partnerstvo s NNT DoCoMo a inštaláciu 5G na olympijských hrách 2020 v Číne. Jedným z cieľov partnerstva je ukázať a využívať nové schopnosti „inteligentného“ mesta.

Na tohtoročnom MWC predstavila spoločnosť koncepčný notebook, ktorý podporuje 5G na základe svojho proprietárneho modemu XMM 8060. Veľký čip sa teraz inštaluje oddelene od čipu. Na zvýšení efektivity spoločnosť pracuje na integrácii modemového modulu do jedného systému.

V každom prípade je dôležité, že spoločnosť pracuje na inovatívnom štandarde, ktorý premení notebook na ešte všestrannejšie zariadenie. Vďaka novému modulu gadget sa používateľ nebude musieť starať o nezabezpečené verejné bezdrôtové siete. Ani v telefóne nebudete musieť zapínať hotspot Wi-Fi. Reklama prvých nových produktov je naplánovaná na budúci rok, partnermi spoločnosti Intel Corporation sú Microsoft, Dell, HP a Lenovo.

Ďalej bolo nadviazané partnerstvo spoločnosti Intel Corporation s tvorcom mobilnej elektroniky - značkou Spreadtrum. Cieľom spolupráce je navrhnúť mobilné procesory série XMM 8000 od spoločnosti Intel s integrovaným 5G modemom do druhej polovice budúceho roka.

Qualcomm

Spoločnosť prvýkrát predstavila modem X50 už v roku 2016. Teraz sa ukazuje, že SDX50 bude súčasťou patentovaného čipu Snapdragon 855 vyrobeného pomocou 7nm procesu, ktorý vyjde začiatkom budúceho roka. Malo by sa povedať, že verzia ochrannej známky Qualcomm je celkom praktická pre inštaláciu na telefóny a tablety.

Huawei

Značka Huawei je ďalším rovesníkom v pretekoch 5G. Na tohtoročnom MWC spoločnosť predviedla svoj modem Balong 5G01, ktorý zaručuje rýchlosť až 2,3 Gigabitov / s. Bohužiaľ, teraz rozmery mikroobvodu neumožňujú jeho použitie v telefónoch a tabletoch PC. Ale vzhľadom na inteligentnosť značky by sa mal veľmi skoro očakávať vznik čipu Kirin, ktorý podporuje 5G.

Nokia Networks

Spoločnosť je druhým najväčším dodávateľom telekomunikačných zariadení po značke Huawei.Spoločnosť má k dispozícii vlastné vybavenie, ktoré pracuje v LF, MF a HF spektre. Začiatkom tohto roka spoločnosť Nokia predstavila plnohodnotné 5G procesory pre základňové stanice Reef Shark. Priepustnosť jedného bloku je v rozmedzí 84 Gigabitov / s. Inštalácia obchodného zariadenia založeného na inovatívnom procesore bola naplánovaná na koniec tohto roka.

Kto je zapojený do 5G v Rusku

Domáci telekomunikační operátori držia krok so všeobecným trendom. Pri vývoji zariadení 5G uzavreli partnerstvo s poprednými svetovými poskytovateľmi sieťových zariadení, ako sú Ericsson, Huawei a Nokia.

Megafón

Tento operátor ako prvý prejavil záujem o inovatívne technológie. Ešte v roku 2014 sa dohodol so značkou Huawei na vytvorení pilotných 5G. Boli spustené tento rok počas majstrovstiev sveta 2018.

V lete tohto roku spoločnosť Megafon uviedla na trh prvé 5G v Rusku - pre členov ekonomického stretnutia v Petrohrade. Rýchlosť šírenia informácií sa rovnala 1,24 Gigabitov za sekundu. Megafon použil vybavenie značky Huawei a čip od Qualcommu.

Nie je to tak dávno, čo sa Megafon dohodol s Nokiou na vývoji 5G. Na jeseň na obchodnom stretnutí v Nižnom Novgorode ukázali najvyššiu rýchlosť prenosu informácií - 5 gigabitov za sekundu. Členom summitu bolo na displeji z okuliarov VR premietané 360-stupňové UHD video vysielané na displeji.

MTS

Do závodu sa zapojila v roku 2017. Rovnako ako predchádzajúca, aj táto spoločnosť pripísala uvedenie štartu 5G na svetový pohár 2018. Komerčná implementácia sa podľa harmonogramu spoločnosti začne v rokoch 2019-2020.

V zime roku 2015 podpísala spoločnosť MTS dohodu o spoločnom vývoji 5G so spoločnosťou Ericsson, na jar so spoločnosťou Nokia a na jeseň so spoločnosťou Samsung. Spoločnosť MTS uskutočnila na jeseň experimenty na zariadeniach od spoločnosti Nokia. Rýchlosť šírenia informácií bola do 4,5 Gigabitov za sekundu.

Tele2

Na jeseň sme podpísali dohodu so spoločnosťou Nokia Corporation o formovaní 5G a dizajne služieb v oblasti internetu vecí.

Beeline

V súčasnosti vedie dialóg s dodávateľmi o testoch 5G. Zástupca firmy A. Aibasheva o tom informoval Rusbase. Najskôr však spoločnosť plánuje prispôsobiť svoju vlastnú infraštruktúru a pracovať so sieťou 4.5G. Do budúcnosti im toto školenie umožní okamžite integrovať 5G.

Kedy príde 5G?

Obchodný predaj 5G je plánovaný na budúci rok. Všetky sú obmedzené na masové športové podujatia. Napríklad mobilný operátor KT Corporation v Južnej Kórei uviedol na tohtoročnej olympiáde v Pchenhangu 5G. Domáce spoločnosti MTS a Megafon plánujú nainštalovať 5G na letných olympijských hrách 2020 v Číne.

Väčšina odborníkov je presvedčená, že rozsiahla integrácia 5G sa začne po roku 2020. Spoločnosť Ericsson nedávno uviedla, že k týmto sieťam bude v roku 2022 pripojených 550 miliónov zariadení. Teraz spoločnosti iba experimentujú s vybavením.

Teraz je 5G pravdepodobnejší nápad ako technológia, pretože zatiaľ neexistuje spoločný formát. Pre začatie masového využívania tohto spojenia je potrebné vytvoriť technologické podmienky, zvoliť frekvencie a prejsť na inovatívne zariadenia.

5G v RF

Účastníci rozhovoru na Rusbase sú jednomyseľní, že Ruská federácia je ešte ďaleko od rozsiahleho zavedenia 5G. Ruskí operátori zatiaľ nevrátili vlastné investície do vytvárania sietí LTE. V súčasnosti je pokrytie LTE do 30%, v súvislosti s čím v blízkej budúcnosti budú telekomunikačné organizácie usilovať o zvýšenie tejto hodnoty. A 5G je pre nich iba rezervou do budúcnosti.

S. Skvortsova, vedúca strategického rozvoja spoločnosti Tele2, verí, že 5G bude komercializované do roku 2021. Podľa jej vyjadrenia existuje predbežná možnosť na ceste k technológii 5G - LTE Advanced (LTE-A). Podporuje rýchlosť až 100 megabitov / s. Pre predplatiteľov s vysokou mobilitou a 1 gigabitov / s., Pre stacionárnych používateľov.

V máji minulého roku médiá oznámili plány ministerstva komunikácií uviesť do roku 2020 na megalopolise Ruskej federácie 5G. V dôsledku toho bude v roku 2020 nový formát integrovaný do 8 megalopolí Ruskej federácie a v roku 2025 už do 16 miest, kde počet obyvateľov predstavuje viac ako 1 milión ľudí.

Záver

Na záver je potrebné poznamenať, že v blízkej budúcnosti sa očakávajú rozsiahle zmeny v bunkovej komunikácii.Počet zariadení pripojených k sieti v režime „vždy online“ sa rapídne zvýši. Je pravdepodobný scenár, keď sa televízia prepne na celulárne siete.