Allt om 5G-nätverk - skillnader och dess tillämpning

Mobil kommunikationsteknik förändras vart tionde år. Någon av dem förbättrar hastigheten för informationsöverföring avsevärt. Så här visas nya tjänster och nya typer av innehåll. Användarna får nytt roligt och en ny nivå av liv.

Den femte generationen av mobilkommunikation (5G) lovar att vara mer störande än någonsin. Experter hävdar att det är genom 5G som sakernas internet, självkörande bilar och VR kommer att överföras från sidorna i tekniska medier till människans vardag. I den här artikeln kommer vi att berätta allt om 5G-nätverket.

Vad är 5G?

Trots det faktum att 4G-kommunikation ännu inte har gått globalt genomför företag redan 5G-tester.

5G Internet skapas med innovativa teknologitrender i åtanke. Den fokuserar på att ansluta en mängd olika "smarta" hushållsapparater, varav de flesta fungerar enligt "alltid online" -regeln. 4G-kommunikation, å sin sida, används främst i rollen som cellulärt internet.

5G (Fifth Generation) är en ny generation av mobilnätet som fungerar på basis av telekommunikationsformat i enlighet med nuvarande 4G-format.

Format för 5G-kommunikation är fortfarande i designfasen. Det antas att nästa generations kommunikation i verkligheten kommer att börja fungera 2020.

Var kommer den att användas?

5G kommer att användas där det finns en efterfrågan på höghastighetsinternet i storstadsområden. Tidiga generationens standarder kommer att tillämpas för omfattande täckning.

Översikt

Vanliga användare behöver för närvarande inte den enorma hastigheten hos den nya generationen. Men de kommer nödvändigtvis att dyka upp efter integrationen av teknik, eftersom, som alla vet, blir människor snabbt vana vid bra saker.

Synkronisering av spindelnät

Med lägre anslutningskostnader får fler och fler enheter tillgång till Wi-Fi. Systemet för sammankoppling av telefoner, kaffe och tvättmaskiner, headset, lampor och andra saker till ett sammanhängande "nät" kallas sakernas internet. Det beräknas att det kommer att finnas mer än 26 miljarder enheter på planeten fram till 2020. Och antalet anslutningar blir följaktligen ännu högre.

Prylarnas förmåga att "känna" sig genom sensorer och fjärruppgiftsutförande kommer att användas i lokal planering, smarta hemtekniker, övervakningskoncept för el och värme, säkerhet, bussar, taxibilar och detaljhandel.

Sakernas internet behöver låg anslutningshastighet, men för många enheter.Dedikerade nätverk med låg bandbredd har redan etablerats och 5G-tillverkare är villiga att delta i denna process.

Följaktligen måste telekommunikationsstandarder stödja inte bara mobilanvändare utan även "smarta" hushållsartiklar. Att styra sådan ojämn trafik kommer säkert att hjälpa det nya formatet.

Dröjsmål

Det är uppenbart att 5G kommer att ha stöd för automatisk fordonsteknik och VR-programvara. I den här situationen bör information komma i realtid. Returintervallet i 4G är mer än 10 ms, vilket är mycket lång tid.

Nästa format kan absolut ändra kommunikationsarkitekturen med överföring av informationslagring från databehandlingscenter till slutliga noder, upp till "smarta" enheter.

Till exempel behöver en rörlig bil information om platsen för närliggande fordon. De nuvarande standarderna klarar inte längre flödet av sådan information för tre maskiner. Kolossala förseningar i överföringen av information kräver lokal distribution av information.

5Gs lyhördhet är tänkt att nå gränsen. Överföringsfördröjningen kommer inte att vara mer än 1 ms, inte ens vid en sluthastighet på 500 km / h. Denna försening kommer att bli den främsta drivkraften bakom bildandet av innovativ teknik, inklusive körning i storstadsområden och fjärroperationer.

Funktioner i 5G

För inte så länge sedan visade det sig att optimera de flesta egenskaperna, men valet av teknik som garanterar deras användning i praktiken går längre. Bland dem:

1. Ultrahöga frekvenser, som tidigare var orealistiska, garanterar mycket högre hastigheter.
2. Att utveckla koncept som skickar information i små bitar kommer att försena IoT-enheter under en längre tid.
3. Minskad latens för uppgifter som behöver omedelbart svar.

Skillnader från tidigare standarder

Det innovativa mobilformatet kommer inte att visas förrän 2020, men korrekta klassificeringar skapas med full hastighet, vilket gör det tydligt att 5G kommer att skilja sig väsentligt från den tidigare.

Hastighetsökning

Det mest förståeliga är en hastighetsökning (i minst utsträckning flera gånger), en minskning av latens, en signifikant ökning av kommunikationsvolymen, vilket krävs för tillfredsställelse, en stadigt ökande efterfrågan på Internet. Trenden är att allt efter ett tag kommer att anslutas till nätverket: från olika skannrar till fordon.

Nyckelkonsument - abonnent

I befintliga nätverk måste användaren anpassa sig själv: signalen är för dålig - att röra sig. 5G kommer att använda smarta antenner som förvandlar orienteringsdiagrammet baserat på användarnas behov i specifika miljöer. Till exempel, om en användare betjänas i en cell just nu, kommer information för honom att passera genom en smal kanal, vilket ökar förhållandet mellan brus och signal och förbättrar informationsspridningshastigheten.

Övergång till mm-vågor

Den spektrala källan är begränsad och det är extremt svårt att hitta önskade frekvenser i de områden som är kända för mobilnätet. Det är uppenbart att en signifikant ökning av hastigheten för informationsspridning kräver betydligt större frekvensspektra. En rimlig lösning i detta fall är att flytta till ett område på tiotals GHz.

De flesta användare förstår att med en ökning av driftsfrekvensen minskar nätverksavståndet snabbt, med andra ord cellens storlek. I detta avseende är det värt att dra en slutsats utifrån denna punkt: nästa generations kommunikation kommer att användas där det finns behov av snabb överföring av information. Förresten, full täckning beaktas ännu inte.

MIMO-teknik

Dess betydelse är att använda flera antenner på leverans- och mottagarsidan. Denna teknik har sitt ursprung i 3G-definitionerna. De flesta LTE MIMO-nätverk fungerar i 2x2-läge. Enkelt uttryckt är två antenner för att tillhandahålla, två för att ta emot.I 2x2-läge flödar information genom två fria kanaler samtidigt, vilket gör det möjligt att öka utbredningshastigheten nästan två gånger.

Nu finns det telefoner som stöder 4x4-läge. Tyvärr, på grund av telefonernas lilla storlek är det orealistiskt att öka antalet antenner till gränslöshet. En annan svårighet är behovet av att sända officiella meddelanden från varje antenn, vilket minskar effektiviteten hos tekniken.

Enhet-till-enhet-teknik

Situationer när användare pratar på ett tiotal meters avstånd från varandra har blivit vanligare. På grund av användningen av denna teknik går endast signaltrafik genom operatörens anslutning, vilket gör det möjligt att utvärdera dessa samtal, och själva informationen kommer att överföras direkt via enheterna. Detta är innebörden av teknik.

Nå en överenskommelse

Om situationen med beteckningen av utbudet av möjliga tekniker blev bättre 2015, skapas fortfarande själva tekniken. Det är nödvändigt att ange vilken teknik av den nya generationen som behövs omedelbart och vilka som bör introduceras efter ett tag.

Trots bristen på format och beslutsamhet i teknikens betydelse försöker tillverkande företag leda bildandet och implementeringen av ny generationsteknik för att därefter få en gynnsam plats.

Nokia tillkännagav sitt köp av Alcatel-Lucent redan 2015, och det amerikanska telekomföretaget Verizon Wireless meddelade att den första 5G i Amerika skulle vara 2016.

Tekniska hinder

Institutet för telekommunikation. Fraunhofer i Tyskland har experimenterat med frekvenser från 40 till 100 GHz, Samsung använder 28 GHz i sin egen forskning och Nokia använder mer än 70 GHz.

Driften av enheter i mm-spektrumet av våglängder har en sådan egenskap som överdriven svag signalöverföring, vars styrka minskar avsevärt med avståndet från basstationen. Dessutom orsakas signalstörningar av människokroppen.

Vad säger Ericsson?

Ur Ericsson Corporations synvinkel är utsikterna följande.

Obemannade fordon kommer att kommunicera med varandra. I händelse av en olycka kommer bilen närmast olycksplatsen att berätta om händelsen för alla fordon som följer den. Detta kommer att ge dem möjlighet att sakta ner i tid eller, i en situation med trängsel på vägen, att utforma ett annat rörelseskema.

Fordonsskannrar kommer att kunna beräkna vädret korrekt och skicka information via 5G så att fordonet kan utforma rätt vägbeskrivning.

Inom social transport möjliggör 5G övervakning av antalet personer som väntar vid busshållplatser. Fordonets förare kommer att passera ett öde stopp och operatören skickar hjälpfordonet till trängseln.

Under 5G-eran kommer alla hushållsapparater att vara sammankopplade. Om en person innan det flyttade från ett rum till ett annat var tvungen att bära en bärbar enhet för att fortsätta, till exempel att lyssna på en intressant radio, kommer nu högtalarna som är anslutna i olika rum att kontakta varandra och uppspelningen fortsätter från den stoppade platsen. Dessutom kan användaren spåra varje enhets energiförbrukning eller ta reda på hur mycket elektrisk energi som genereras av solbatterier.

Vad erbjuder Qualcomm?

Varumärket Qualcomm har erbjudit 4.5G LTE Advanced-teknik vars integration planeras inom en snar framtid. På grund av detta kommer företaget att kunna täcka både det bredare frekvensomfång som krävs för 5G-formatet och tidigare placerade LTE-nätverk, vilket minskar latens och ökar genomströmningen.

Specificitet:

• Utmärkt bandbredd tack vare kombinationen av frekvensband;
• Att upprätthålla 23 operatörer synkront och öka genomströmningen genom frekvensaggregering och överföring av nätverkstrafik mellan operatörer;
• 10-faldig minskning av latens, jämfört med LTE Advanced, under användning av befintliga torn och frekvenser inom 1-70 μs;
• Tillämpning av inkommande medel för den utgående linjens behov;
• Öka antalet antenner vid basstationerna för att förbättra täckning och signalstyrka;
• Ökning av energibesparing av IoT-enheter genom att minska spektrumet till 1,4 MHz och 180 kHz (cirka 10 år på ett batteri);
• 1 Gigabit per sekund för dataöverföring mellan fordon, användare och IoT-enheter;
• Analys av miljön utan att aktivera det trådlösa nätverket eller navigera i användarens gadget.

Använder 5G idag

5G är utformad för att fungera i flera frekvensband. Låga frekvenser från 600 till 700 MHz är acceptabla för provinsen eller för sakernas internet, eftersom basstationerna har ett stort räckvidd. Men informationsspridningens hastighet och en enda kommunikationsvolym är på en låg nivå.

Spektrumet upp till 6 GHz korrigerar detta minus, men mellanfrekvens BS bör installeras mycket oftare, vilket bevisas av situationen i stora städer. RF upp till 73 GHz garanterar maximala hastigheter upp till 20 Gigabit / sek. för mottagning och upp till 10 gigabit / sek. för distribution. Den största svårigheten är signalkvaliteten uteslutande i BS-linjen, spektrumet används för att täcka kritiska lokala områden.

Som nämnts är de specifika funktionerna i 5G hög bandbredd och låg latens under dataproduktion. Resultatet uppnås genom användning av en innovativ teknik för multiplexering av NOMA-signalen, vilket möjliggör samtidig service av flera abonnenter i en kanal. Tidiga generationens format använder tillfällig fraktionering, användare växlar omväxlande data med basstationen.

Intel

Först och främst är det nödvändigt att lyfta fram fördelarna med Intel. Vid de senaste vinter-OS i Pyeongchang installerade företaget 5G. UHD-kamerorna som var anslutna till det gjorde det möjligt att sända sportevenemang online med effekten av närvaro.

De trådlösa hotspotsna använde också 5G-funktioner och betjänade många prenumeranter. Lejonets andel av utrustningen installerades utomhus - ett bra experiment med gadgets hållbarhet.

Företaget tillkännagav också ett partnerskap med NNT DoCoMo och installationen av 5G vid OS 2020 i Kina. Ett av målen för partnerskapet är att visa och använda de smarta stadens nya funktioner.

Vid årets MWC presenterade företaget en konceptbärbar dator som stöder 5G baserat på sitt eget XMM 8060-modem. Det stora chipet installeras nu separat från chipet. För att öka effektiviteten arbetar företaget med att integrera modemmodulen i ett enda system.

I vilket fall som helst är det viktiga att företaget arbetar på en innovativ standard som förvandlar den bärbara datorn till en ännu mer mångsidig enhet. Med den nya gadgeten behöver användaren inte oroa sig för offentliga trådlösa nätverk utan säkerhet. Du behöver inte aktivera Wi-Fi-hotspot på din telefon heller. Annonsering av de första nya produkterna är planerad till nästa år, partners för Intel Corporation är Microsoft, Dell, HP och Lenovo.

Dessutom grundades det om partnerskap mellan Intel Corporation och skaparen av mobilelektronik - varumärket Spreadtrum. Målet med samarbetet är att utforma Intels XMM 8000-serie av mobilprocessorer med ett integrerat 5G-modem under andra halvåret nästa år.

Qualcomm

Företaget tillkännagav först X50-modemet 2016. Det har nu avslöjats att SDX50 kommer att vara en del av det egna Snapdragon 855-chipet, tillverkat med en 7nm-process, som kommer att släppas tidigt nästa år. Det kan inte sägas att Qualcomm-versionen är ganska praktisk för installation på telefoner och surfplattor.

Huawei

Huawei-märket är ännu en peer i 5G-loppet. Vid årets MWC visade företaget sitt Balong 5G01-modem, vilket garanterar hastigheter på upp till 2,3 Gigabit / sek. Ack, nu gör mikrokretsens dimensioner det inte möjligt att använda den i telefoner och surfplattor. Men med tanke på varumärkets smarthet, bör uppkomsten av Kirin-chipet som stöder 5G förväntas mycket snart.

Nokia Networks

Företaget är den näst största leverantören av telekommunikationsutrustning efter Huawei-märket.Företaget har till sitt förfogande utrustning som fungerar i LF-, MF- och HF-spektrumet. Tidigare i år presenterade Nokia 5G-processorer med full funktionalitet för Reef Shark-basstationer. Kapaciteten för ett block är inom 84 Gigabits / sek. Installationen av handelsutrustning baserad på den innovativa processorn planerades i slutet av detta år.

Vem är inblandad i 5G i Ryssland

Inhemska teleoperatörer följer den allmänna trenden. De har samarbetat med ledande globala leverantörer av nätverksutrustning som Ericsson, Huawei och Nokia för att utveckla 5G-enheter.

Megafon

Denna operatör var den första som visade intresse för innovativ teknik. Tillbaka 2014 kom han överens med Huawei-varumärket för att bilda pilot 5G. De lanserades i år under VM 2018.

Sommaren i år lanserade Megafon den första 5G i Ryssland - för medlemmar av ekonomimötet i St Petersburg. Informationsspridningens hastighet var lika med 1,24 Gigabit / sek. Megafon använde Huawei-märkesutrustning och ett chip från Qualcomm.

För inte så länge sedan kom Megafon överens med Nokia om att utveckla 5G. På hösten, vid affärsmötet i Nizhny Novgorod, visade de den ledande informationsöverföringshastigheten - 5 Gigabits / sek. Toppmötets medlemmar visades en 360-graders UHD-videosändning på en skärm från VR-glasögon.

MTS

Hon gick med i loppet 2017. Liksom den tidigare tillskrev detta företag lanseringen av 5G till världscupen 2018. Kommersiellt genomförande, enligt företagets schema, kommer att börja 2019-2020.

Vintern 2015 tecknade MTS ett avtal om den kollektiva utvecklingen av 5G med Ericsson, under våren med Nokia och på hösten med Samsung. MTS genomförde experiment på hösten på utrustning från Nokia. Informationsspridningens hastighet var inom 4,5 Gigabit / sek.

Tele2

Under hösten tecknade vi ett avtal med Nokia Corporation om bildandet av 5G och utformningen av tjänster inom Internet of Things.

Beeline

Han är för närvarande i dialog med leverantörer om 5G-försök. Representanten för företaget A. Aibasheva berättade för Rusbase om detta. Men först planerar företaget att anpassa sin egen infrastruktur och arbeta med 4.5G. Framöver kommer denna utbildning att göra det möjligt för dem att omedelbart integrera 5G.

När kommer 5G?

Försäljningen av 5G är planerad till nästa år. Alla är begränsade till masssportevenemang. Till exempel lanserade mobiloperatören KT Corporation i Sydkorea 5G vid årets OS i Pchenhang. Inhemska MTS och Megafon planerar att installera 5G vid OS i sommar 2020 i Kina.

De flesta experterna är övertygade om att storskalig 5G-integration börjar efter 2020. Ericsson sa nyligen att 550 miljoner enheter kommer att anslutas till dessa nätverk 2022. Nu experimenterar företag bara med utrustning.

Nu är 5G mer sannolikt en idé än en teknik, eftersom det inte finns något vanligt format än. För att massanvändningen av denna anslutning ska börja är det nödvändigt att skapa tekniska förhållanden, välja frekvenser och byta till innovativ utrustning.

5G i RF

Samtalspartnerna av Rusbase är eniga om att Ryska federationen fortfarande är långt ifrån en omfattande introduktion av 5G. Ryska operatörer har ännu inte fått tillbaka sina egna investeringar i skapandet av LTE-nät. För närvarande ligger LTE-täckningen inom 30%, i samband med vilken telekommunikationsorganisationer inom en snar framtid kommer att pore över att öka detta värde. Och 5G för dem är bara en reserv för framtiden.

S. Skvortsova, chef för strategisk utveckling på Tele2, tror att 5G kommer att kommersialiseras 2021. Enligt hennes uttalande finns det ett preliminärt alternativ på väg till 5G - LTE Advanced (LTE-A) -teknologi. Den stöder hastigheter upp till 100 megabit / sek. För abonnenter med hög mobilitet och 1 gigabit / sek. För stationära användare.

I maj förra året tillkännagav media kommunikationsministeriets planer på att lansera 5G i Ryska federationens megalopol senast 2020. Följaktligen kommer det nya formatet 2020 att integreras i Ryska federationens åtta megalopol och 2025 redan i 16 städer där befolkningen är mer än 1 miljon människor.

Slutsats

Sammanfattningsvis bör det noteras att storskaliga förändringar i mobilkommunikation förväntas inom en snar framtid.Antalet enheter som är anslutna till nätverket i "alltid online" -läget kommer att öka snabbt. Ett scenario är troligt när TV byter till mobilnät.