Kaikki 5G-verkosta - erot ja sen sovellus

Matkaviestintäteknologiat muuttuvat 10 vuoden välein. Mikä tahansa niistä parantaa merkittävästi tiedonsiirron nopeutta. Näin syntyy uusia palveluita ja uudenlaista sisältöä. Käyttäjät saavat uutta hauskanpitoa ja uutta elintasoa.

Viidennen sukupolven matkapuhelinviestintä (5G) lupaa olla läpimurto kuin koskaan. Asiantuntijat väittävät, että 5G:n ansiosta esineiden internet, miehittämättömät ajoneuvot ja VR siirtyvät teknisen median sivuilta ihmisen arkeen. Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken 5G-verkosta.

Mikä on 5G?

Vaikka 4G ei ole vielä globaali, yritykset testaavat jo 5G:tä.

5G-internetiä luodaan teknologian innovatiivisia trendejä huomioiden. Se keskittyy erilaisten kotitalouksien "älylaitteiden" yhdistämiseen, joista useimmat toimivat "aina verkossa" -säännön mukaisesti. 4G-viestintää puolestaan ​​käytetään pääasiassa matkapuhelinverkon roolissa.

5G (Fifth Generation) on matkapuhelinverkon uusi sukupolvi, joka toimii tietoliikenneformaattien pohjalta nykyisten 4G-muotojen mukaisesti.

5G-viestinnän formaatit ovat vielä suunnitteluvaiheessa. Oletetaan, että todellisuudessa seuraavan sukupolven viestintä alkaa toimia vuonna 2025.

Missä sitä käytetään?

5G:tä tullaan käyttämään siellä, missä nopealle internetille on kysyntää, megakaupungeissa. Varhaisen sukupolven standardeja sovelletaan täyden kattavuuden osalta.

Arvostelu

Tavalliset käyttäjät eivät tällä hetkellä tarvitse uuden sukupolven valtavia nopeuksia. Mutta ne tulevat varmasti näkyviin tekniikan integroinnin jälkeen, koska, kuten kaikki tietävät, ihmiset tottuvat nopeasti hyvään.

Synkronoinnin "verkko".

Kun yhteyskustannukset ovat alhaisemmat, useammat laitteet saavat pääsyn Wi-Fi-verkkoon. Puhelinten, kahvin ja pesukoneiden, kuulokkeiden, lamppujen ja muiden asioiden yhdistämisjärjestelmää täydelliseksi "verkkoksi" kutsutaan esineiden internetiksi.Oletetaan, että vuoteen 2025 mennessä planeetalla on yli 26 miljardia tällaista laitetta. Ja vastaavasti yhteyksien määrä on vielä suurempi.

Laitteiden kyky "tuntea" antureiden läpi ja suorittaa tehtäviä etänä tulee käyttöön paikallissuunnittelussa, älykkään kodin teknologioissa, sähkö- ja lämpöhuollon valvontakonsepteissa, turvallisuudesta, linja-autoista, takseista ja vähittäiskaupassa.

Esineiden internet tarvitsee pienen yhteysnopeuden, mutta monille laitteille. Pieniä taajuuksia käyttäviä verkkoja on jo perustettu, ja 5G-valmistajat ovat halukkaita osallistumaan tähän prosessiin.

Näin ollen televiestintästandardien on tuettava paitsi mobiilikäyttäjiä myös "älykkäitä" taloustavaroita. Tällaisen heterogeenisen liikenteen hallinnan pitäisi auttaa uutta muotoa.

Viive

On selvää, että 5G tukee automaattista TC-tekniikkaa ja VR-ohjelmistoja. Tässä tilanteessa tiedon pitäisi tulla todellisessa aikatilassa. 4G-lähetys-vastaanottoväli on yli 10 ms, mikä on erittäin pitkä aika.

Seuraava formaatti pystyy täysin muuttamaan viestinnän arkkitehtuuria siirtämällä tiedon tallennuskeskuksista lopullisiin solmuihin aina "älykkäisiin" laitteisiin asti.

Esimerkiksi liikkuva auto tarvitsee tietoa lähellä olevan ajoneuvon sijainnista. Nykyiset standardit eivät enää kestä tällaisen tiedon kulkua kolmen auton osalta. Valtavat viiveet tiedonsiirrossa edellyttävät paikallista tiedon jakelua.

Suunnitelmana on, että 5G:n vastenopeus tulee rajaksi.Lähetysviive ei ole yli 1 ms edes loppunopeudella 500 km/h. Tämä viivästys on tärkein innovatiivisten teknologioiden muodostumisen liikkeellepaneva voima, mukaan lukien metropolialueilla ajaminen ja etäoperaatiot.

5G-ominaisuudet

Ei niin kauan sitten suurin osa ominaisuuksista oli mahdollista optimoida, mutta niiden tekniikoiden valinta, jotka takaavat niiden käytön käytännössä, menee pidemmälle. Heidän keskuudessaan:

1. Ultrakorkeat taajuudet, jotka olivat aiemmin epärealistisia, takaavat paljon suuremmat nopeudet.
2. Tietoa pieninä paloina lähettävien konseptien kehittäminen hidastaa esineiden internetin laitteiden toimintaa pitkäksi aikaa.
3. Lyhennä viivettä tehtäville, jotka vaativat välitöntä vastausta.

Erot aiemmista standardeista

Innovatiivinen mobiiliformaatti saapuu vasta vuonna 2025, mutta kunnollisia luokituksia luodaan täydellä nopeudella, joten on selvää, että 5G tulee olemaan hyvin erilainen kuin ennen.

Nopeuden lisäys

Ymmärrettävin on nopeuden lisääntyminen (ainakin useita kertoja), latenssin pieneneminen, viestinnän määrän merkittävä kasvu, jota tarvitaan jatkuvasti kasvavan World Wide Webin kysynnän tyydyttämiseksi. Trendi on, että jonkin ajan kuluttua kaikki liitetään verkkoon: erilaisista skannereista ajoneuvoihin.

Avainkuluttaja - tilaaja

Olemassa olevissa verkoissa käyttäjän on sopeuduttava: signaali on liian huono - liikkuakseen. 5G käyttää älykkäitä antenneja, jotka muuttavat orientaatiokaaviota käyttäjien tarpeiden mukaan tietyissä olosuhteissa.Esimerkiksi, jos käyttäjää palvellaan juuri nyt solussa, hänen tietonsa kulkevat kapeaa kanavaa pitkin, mikä lisää kohina-signaalisuhdetta ja parantaa tiedon etenemisnopeutta.

Siirtyminen mm-aaltoille

Spektrilähde on rajallinen ja haluttujen taajuuksien löytäminen matkapuhelinverkon tutuilta alueilta on erittäin vaikeaa. On selvää, että tiedon etenemisnopeuden merkittävä lisäys vaatii huomattavasti suurempia taajuusspektrejä. Tässä tapauksessa järkevä ratkaisu on siirtyminen kymmenien GHz:ien alueelle.

Useimmat käyttäjät ymmärtävät, että toimintataajuuden kasvaessa verkon etäisyys pienenee nopeasti, eli solun koko. Tältä osin on syytä tehdä johtopäätös tämän perusteella: uuden sukupolven tietoliikennettä käytetään siellä, missä tarvitaan nopeaa tiedonsiirtoa. Muuten, täyttä kattavuutta ei ole vielä harkittu.

MIMO-tekniikkaa

Sen tarkoitus on käyttää useita antenneja tarjonta- ja vastaanottopuolella. Tämä tekniikka sai alkunsa 3G:tä koskevista määritelmistä. Useimmissa LTE-verkoissa MIMO toimii 2x2-tilassa. Yksinkertaisesti sanottuna kaksi antennia antamiseen, kaksi vastaanottamiseen. 2x2-tilassa tieto kulkee kahden vapaan kanavan kautta samanaikaisesti, mikä mahdollistaa etenemisnopeuden lähes kaksinkertaistamisen.

Nyt on puhelimia, jotka tukevat 4x4-tilaa. Valitettavasti puhelimien pienen koon vuoksi on epärealistista kasvattaa antennien määrää äärettömään. Toinen vaikeus on tarve lähettää virallisia ilmoituksia jokaisesta antennista, mikä heikentää tekniikan tehokkuutta.

Laitteesta laitteeseen -tekniikka

Tilanteet, joissa käyttäjät puhuvat kymmenien metrien etäisyydellä toisistaan, ovat yleistyneet. Tämän tekniikan käytön ansiosta vain signaaliliikenne kulkee operaattoriviestinnän kautta, jonka avulla voit arvioida nämä puhelut, ja itse tiedot välitetään suoraan laitteiden kautta. Tämä on tekniikan ydin.

päästä yhteisymmärrykseen

Jos tilanne mahdollisten tekniikoiden valikoiman nimeämisessä parani vuonna 2015, itse teknologiat ovat edelleen luomassa. On tarpeen tunnistaa, mitä uuden sukupolven tekniikoita tarvitaan välittömästi ja mitkä otetaan käyttöön jonkin ajan kuluttua.

Huolimatta formaattien puutteesta ja päättäväisyydestä teknologian merkityksessä, valmistavat yritykset yrittävät johtaa seuraavan sukupolven teknologioiden muodostumista ja käyttöönottoa saadakseen myöhemmin suotuisan paikan.

Nokia ilmoitti ostavansa Alcatel-Lucentin jo vuonna 2015, ja yhdysvaltalainen teleyritys Verizon Wireless ilmoitti, että Amerikan ensimmäinen 5G tulee vuonna 2016.

Tekniset esteet

Telekommunikaatioinstituutti. Saksalainen Fraunhofer teki kokeita taajuuksilla 40-100 GHz, Samsung käyttää tutkimuksessaan 28 GHz ja Nokia yli 70 GHz.

Laitteiden toiminnassa mm aallonpituusspektrissä on sellainen ominaisuus kuin liian heikko signaalinsiirto, jonka voimakkuus laskee merkittävästi etäisyyden myötä tukiasemasta. Lisäksi signaalihäiriöitä aiheuttaa ihmiskeho.

Mitä Ericsson sanoo?

Ericsson Corporationin näkökulmasta näkymät ovat seuraavat.

Miehittämättömät ajoneuvot vaihtavat tietoja keskenään.Onnettomuuden sattuessa lähimpänä onnettomuuspaikkaa oleva auto kertoo tapahtuneesta kaikille sitä seuranneille ajoneuvoille. Tämä antaa heille mahdollisuuden hidastaa vauhtia ajoissa tai ruuhkatilanteessa suunnitella erilainen liikemalli.

Ajoneuvon skannerit laskevat sään oikein ja lähettävät tiedot 5G:n kautta, jotta ajoneuvo suunnittelee oikean ajokuvion.

Sosiaalisen liikenteen alalla 5G mahdollistaa bussipysäkeillä odottavien ihmisten määrän seurannan. Ajoneuvon kuljettaja ohittaa aution pysäkin ja kuljettaja lähettää apuauton ruuhkapisteilleen.

5G-aikakaudella kaikki kodinkoneet yhdistetään toisiinsa. Jos ennen sitä siirryttäessä huoneesta toiseen ihmisen piti käyttää kannettavaa laitetta jatkaakseen esimerkiksi mielenkiintoisen radion kuuntelua, niin nyt eri huoneissa yhdistetyt kaiuttimet ottavat yhteyttä toisiinsa ja toisto jatkuu pysähtynyt paikka. Lisäksi käyttäjä voi seurata kunkin laitteen virrankulutusta tai selvittää kuinka paljon sähköenergiaa aurinkopaneelit tuottavat.

Mitä Qualcomm tarjoaa?

Qualcomm-brändi on tarjonnut 4.5G LTE Advanced -teknologiaa, jonka integrointia suunnitellaan lähitulevaisuudessa. Tämän ansiosta yritys pystyy kattamaan sekä 5G-formaatin vaatiman laajemman taajuusalueen että aiemmin sijoitetut LTE-verkot, mikä vähentää latenssia ja lisää läpimenoa.

Spesifisyys:

• Erinomainen kaistanleveys taajuusalueiden yhdistelmän ansiosta;
• 23 operaattorin synkroninen tukeminen ja suorituskyvyn lisääminen taajuuksien yhdistämisellä ja verkkoliikenteen välittämisellä operaattoreiden välillä;
• 10x pienempi latenssi verrattuna LTE Advancediin käyttämällä olemassa olevia torneja ja taajuuksia 1–70 µs:n sisällä;
• Tulevan linjan varojen käyttäminen lähtevän linjan tarpeisiin;
• Antennien määrän lisääminen tukiasemilla peiton ja signaalin voimakkuuden parantamiseksi;
• IoT-laitteiden energiansäästön lisääminen kaventamalla spektriä 1,4 MHz:iin ja 180 kHz:iin (noin 10 vuotta yhdellä akulla);
• 1 gigabitti sekunnissa tiedonsiirtoon ajoneuvojen, käyttäjien ja IoT-laitteiden välillä;
• Ympäristön analyysi ilman langatonta verkkoa aktivoimatta tai käyttäjän gadgetissa navigoimatta.

5G:n käyttö tänään

5G on suunniteltu toimimaan useilla taajuuskaistoilla. LF 600 - 700 MHz on hyväksyttävä maakunnalle tai esineiden Internetille, koska tukiasemien kantama on suuri. Mutta tiedon leviämisen nopeus ja yksittäinen viestintämäärä on alhainen.

Taajuus 6 GHz:iin asti korjaa tämän miinuksen, mutta keskitaajuinen BS tulisi asentaa paljon useammin, mikä todistaa tilanteen suurkaupungeissa. RF jopa 73 GHz takaa maksiminopeudet jopa 20 Gbps. vastaanottaa ja jopa 10 gigabittiä/s. jakelua varten. Suurin vaikeus on signaalin laatu vain BS:n näkökentässä, spektriä käytetään kattamaan kriittiset paikalliset alueet.

Kuten jo mainittiin, 5G:n erityispiirteet ovat suuri kaistanleveys ja pienet viiveet tiedonjakelun aikana.Tulos saavutetaan käyttämällä innovatiivista NOMA-signaalin multipleksointitekniikkaa, joka mahdollistaa useiden tilaajien synkronoinnin palvelemisen samalla kanavalla. Varhaisen sukupolven muodoissa käytetään ajallista fraktiointia, jolloin käyttäjät vaihtavat tietoja vuorotellen tukiaseman kanssa.

Intel

Ensinnäkin on korostettava Intel Corporationin etuja. Viimeisissä Pyeongchangin talviolympialaisissa yritys asensi 5G:n. Siihen liitetyt UHD-kamerat mahdollistivat urheilutapahtumien lähettämisen verkossa läsnäolovaikutuksella.

Langattoman verkon tukiasemat käyttivät myös 5G-toimintoja ja palvelivat monia tilaajia. Leijonanosa laitteista asennettiin ulkotiloihin – hieno kokeilu laitteiden kestävyydestä.

Lisäksi yhtiö ilmoitti yhteistyöstä NNT DoCoMon kanssa ja 5G:n asennuksesta vuoden 2025 olympialaisissa Kiinassa. Yksi kumppanuuden tavoitteista on esitellä ja käyttää "älykkään" kaupungin uusia kykyjä.

Tämän vuoden MWC:ssä yhtiö esitteli 5G:tä tukevan konseptikannettavan, joka perustuu omaan XMM 8060 -modeemiin. Nyt iso siru asennetaan erilleen sirusta. Tehokkuuden lisäämiseksi yhtiö pyrkii integroimaan modeemimoduulin yhdeksi järjestelmäksi.

Tärkeää on joka tapauksessa, että yhtiö työskentelee innovatiivisen standardin parissa, joka muuttaa kannettavan tietokoneen entistä monipuolisemmiksi laitteiksi. Uuden gadgetin ansiosta käyttäjän ei tarvitse huolehtia suojaamattomista julkisista langattomista verkoista. Sinun ei myöskään tarvitse kytkeä Wi-Fi-hotspotia päälle puhelimessasi. Ensimmäisten uusien tuotteiden mainontaa suunnitellaan ensi vuonna, Intelin kumppaneita ovat Microsoft, Dell, HP ja Lenovo.

Lisäksi todettiin, että Intel on tehnyt yhteistyötä mobiilielektroniikan luojan, Spreadtrum-brändin kanssa. Yhteistyön tavoitteena on suunnitella Intelin XMM 8000 -sarjan mobiiliprosessoreiden sarja integroidulla 5G-modeemilla ensi vuoden jälkipuoliskolla.

Qualcomm

Yritys julkisti ensimmäisen kerran X50-modeemin vuonna 2016. Nyt on päätetty, että SDX50 tulee olemaan osa patentoitua 7nm Snapdragon 855 -sirua, joka julkaistaan ​​ensi vuoden alussa. On mahdotonta olla sanomatta, että Qualcomm-brändiversio on varsin käytännöllinen asennettavaksi puhelimiin ja taulutietokoneisiin.

Huawei

Huawei-brändi on toinen tasavertainen toimija kilpailussa 5G:stä. Tämän vuoden MWC:ssä yritys esitteli Balong 5G01 -modeeminsa, joka takaa nopeudet 2,3 gigabitin sekunnissa. Valitettavasti nyt mikropiirin mitat eivät mahdollista sen käyttöä puhelimissa ja taulutietokoneissa. Mutta kun otetaan huomioon brändin ketteryys, 5G:tä tukevan Kirin-sirun saapumisen pitäisi odottaa hyvin pian.

Nokia Networks

Yritys on Huawei-brändin jälkeen toiseksi suurin televiestintälaitteiden toimittaja. Yrityksellä on käytössään LF-, MF- ja HF-spektrissä toimivia laitteita. Aiemmin tänä vuonna Nokia esitteli täysin varustetut 5G-prosessorit Reef Shark -tukiasemille. Yhden lohkon suorituskyky on 84 gigabittiä sekunnissa. Innovatiiviseen prosessoriin perustuvien vähittäiskaupan laitteiden asennus ajoitettiin tämän vuoden lopulle.

Kuka harjoittaa 5G:tä Venäjän federaatiossa

Kotimaiset teleoperaattorit eivät jää jäljessä yleisestä trendistä. He tekevät yhteistyötä johtavien maailmanlaajuisten verkkolaitevalmistajien, kuten Ericssonin, Huawein ja Nokian, kanssa, jotka kehittävät 5G-laitteita.

Megafoni

Tämä operaattori oli ensimmäinen, joka osoitti kiinnostusta innovatiiviseen teknologiaan. Vuonna 2014 hän sopi Huawei-brändin kanssa 5G-pilottien muodostamisesta. Ne lanseerattiin tänä vuonna vuoden 2018 MM-kisojen aikana.

Tänä kesänä Megafon toi markkinoille ensimmäisen 5G:n Venäjän federaatiossa – Pietarissa kokoontuville talouselämän jäsenille. Tiedon leviämisnopeus oli 1,24 gigabittiä sekunnissa. Megafon käytti Huawei-merkin laitteita ja Qualcommin sirua.

Ei niin kauan sitten Megafon sopi Nokian kanssa 5G:n kehittämisestä. Syksyllä Nižni Novgorodin yrityskokouksessa he osoittivat johtavan tiedonsiirtonopeuden - 5 Gigabit / s. Huippukokouksen jäsenille näytettiin 360 asteen UHD-videolähetys näytöllä VR-laseista.

MTS

Liity kilpailuun vuonna 2017. Edellisen tapaan tämä yritys liittää 5G:n lanseeraukset vuoden 2018 MM-kisoihin. Kaupallinen toteutus alkaa yhtiön aikataulun mukaan vuosina 2019-2020.

MTS allekirjoitti talvella 2015 sopimuksen 5G:n kollektiivisesta kehittämisestä Ericssonin kanssa, keväällä - Nokian kanssa, syksyllä - Samsungin kanssa. MTS teki syksyllä kokeita Nokian laitteilla. Tiedon leviämisnopeus oli 4,5 gigabittiä sekunnissa.

Tele2

Syksyllä solmimme Nokia Oyj:n kanssa sopimuksen 5G:n muodostamisesta ja palvelujen suunnittelusta esineiden internetin alalla.

Beeline

Parhaillaan käydään vuoropuhelua toimittajien kanssa 5G-kokeiluista. Yrityksen valtuutettu edustaja A. Aibasheva kertoi asiasta Rusbazille. Mutta ensin yritys aikoo mukauttaa oman infrastruktuurinsa ja työskennellä 4.5G:n kanssa. Jatkossa tämä koulutus antaa heille mahdollisuuden integroida 5G välittömästi.

Milloin 5G tulee näkyviin?

5G:n kaupallisia toteutuksia suunnitellaan ensi vuonna. Kaikki ne rajoittuvat massaurheilutapahtumiin.Esimerkiksi eteläkorealainen matkapuhelinoperaattori KT Corporation lanseerasi 5G:n tämän vuoden Pchenhanin olympialaisissa. Kotimainen MTS ja Megafon suunnittelevat asentavansa 5G:n vuoden 2025 kesäolympialaisissa Kiinassa.

Useimmat asiantuntijat luottavat siihen, että laajamittainen 5G-integraatio alkaa vuoden 2025 jälkeen. Ericsson-brändi ilmoitti äskettäin, että 550 miljoonaa laitetta yhdistetään näihin verkkoihin vuonna 2025. Ja nyt yritykset vain kokeilevat laitteita.

Tällä hetkellä 5G on todennäköisemmin idea kuin tekniikka, koska yhteistä muotoa ei vielä ole. Jotta tämän viestinnän massakäyttö alkaa, on luotava tekniset olosuhteet, valittava taajuudet ja vaihdettava innovatiivisiin laitteisiin.

5G Venäjällä

Rusbase-keskustelukumppanit ovat yksimielisiä siitä, että Venäjän federaatio on vielä kaukana 5G:n laajasta käyttöönotosta. Venäläiset operaattorit eivät ole vielä saaneet takaisin omia investointejaan LTE-verkkojen luomiseen. Tällä hetkellä LTE-peitto on 30 %:n sisällä, ja siksi lähitulevaisuudessa tietoliikenneorganisaatiot näkevät tämän arvon nousun. Ja 5G on heille vain reservi tulevaisuutta varten.

Tele2:n strategisesta kehityksestä vastaava S. Skvortsova uskoo, että 5G otetaan kaupalliseen käyttöön vuoteen 2025 mennessä. Hänen lausunnonsa mukaan matkalla 5G:hen on olemassa alustava vaihtoehto - LTE Advanced (LTE-A) -tekniikka. Se tukee jopa 100 Mbit/s nopeuksia tilaajille, joilla on suuri liikkuvuus, ja 1 Gigabit/s kiinteitä käyttäjiä.

Viime vuoden toukokuussa tiedotusvälineet ilmoittivat viestintäministeriön suunnitelmista käynnistää 5G Venäjän federaation megakaupungeissa vuoteen 2025 mennessä. Näin ollen vuonna 2025 uusi muoto integroidaan 8 Venäjän federaation megakaupunkiin ja vuonna 2025 jo 16 kaupunkiin, joissa asuu yli miljoona ihmistä.

Johtopäätös

Yhteenvetona on syytä huomata, että lähitulevaisuudessa on odotettavissa suuria muutoksia matkapuhelinviestinnässä. Verkkoon kytkettyjen laitteiden määrä "aina online-tilassa" kasvaa nopeasti. On melko todennäköistä, että televisio siirtyy matkapuhelinverkkoihin.