Viss par 5G tīklu – atšķirības un tā pielietojums

Mobilo sakaru tehnoloģijas mainās ik pēc 10 gadiem. Jebkurš no tiem būtiski uzlabo informācijas pārraides ātrumu. Šādi parādās jauni pakalpojumi un jauni satura veidi. Lietotāji iegūst jaunu prieku un jaunu dzīves līmeni.

Piektā mobilo sakaru paaudze (5G) solās būt sasniegums nekā jebkad agrāk. Eksperti apgalvo, ka, pateicoties 5G, lietu internets, bezpilota transportlīdzekļi un VR no tehnisko mediju lapām tiks pārnesti uz cilvēka ikdienu. Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu par 5G tīklu.

Kas ir 5G?

Lai gan 4G vēl nav globāls, uzņēmumi jau testē 5G.

5G internets tiek veidots, ņemot vērā inovatīvas tehnoloģiju tendences. Tas ir vērsts uz dažādu mājsaimniecības "viedo" ierīču savienošanu, no kurām lielākā daļa darbosies saskaņā ar "vienmēr tiešsaistē" noteikumu. Savukārt 4G sakari galvenokārt tiek izmantoti mobilā interneta lomā.

5G (piektā paaudze) ir jaunās paaudzes mobilais tīkls, kas darbojas uz telekomunikāciju formātiem atbilstoši pašreizējiem 4G formātiem.

5G sakaru formāti joprojām ir izstrādes fāzē. Tiek pieļauts, ka reāli nākamās paaudzes komunikācija sāks darboties 2025. gadā.

Kur tas tiks izmantots?

5G tiks izmantots tur, kur ir pieprasījums pēc ātrgaitas interneta, megapilsētās. Pilnam pārklājumam tiks piemēroti agrīnās paaudzes standarti.

Pārskats

Parastajiem lietotājiem šobrīd nav vajadzīgi jaunās paaudzes kolosālie ātrumi. Bet tie noteikti parādīsies pēc tehnoloģiju integrācijas, jo, kā visi zina, cilvēki ātri pierod pie labā.

Sinhronizācijas "tīmeklis".

Tā kā savienojuma izmaksas ir zemākas, vairāk ierīču iegūst piekļuvi Wi-Fi. Telefonu, kafijas un veļas mašīnu, austiņu, lampu un citu lietu savienošanas sistēmu pilnīgā “tīmeklī” sauc par lietu internetu.Tiek pieņemts, ka līdz 2025. gadam uz planētas būs vairāk nekā 26 miljardi šādu ierīču. Un savienojumu skaits attiecīgi būs vēl lielāks.

Sīkrīku spēja “sajust” caur sensoriem un veikt uzdevumus attālināti tiks izmantota lokālajā plānošanā, viedās mājas tehnoloģijās, elektroenerģijas un siltumapgādes uzraudzības koncepcijās, apsardzē, autobusos, taksometros un mazumtirdzniecībā.

Lietu internetam ir nepieciešams neliels savienojuma ātrums, taču daudzām ierīcēm. Jau ir izveidoti īpaši tīkli, kas izmanto mazas joslas, un 5G ražotāji vēlas piedalīties šajā procesā.

Līdz ar to telekomunikāciju standartiem būs jāatbalsta ne tikai mobilo sakaru lietotāji, bet arī “gudrie” sadzīves priekšmeti. Šādas neviendabīgas trafika kontrolei vajadzētu palīdzēt jaunajam formātam.

Kavēšanās

Ir skaidrs, ka 5G būs atbalsts automātiskai TC tehnoloģijai un VR programmatūrai. Šajā situācijā informācijai ir jānāk faktiskā laika režīmā. 4G pārraides-saņemšanas intervāls ir vairāk nekā 10 ms, kas ir ļoti ilgs laiks.

Sekojošais formāts spēj pilnībā mainīt komunikācijas arhitektūru ar informācijas glabāšanas pārsūtīšanu no datu apstrādes centriem uz gala mezgliem, līdz pat "inteliģentām" ierīcēm.

Piemēram, automašīnai, kas pārvietojas, ir nepieciešama informācija par tuvumā esošā transportlīdzekļa atrašanās vietu. Pašreizējie standarti vairs nespēj tikt galā ar šādas informācijas plūsmu 3 automašīnām. Milzīga kavēšanās informācijas nosūtīšanā prasa lokālu informācijas izplatīšanu.

Plānots, ka par robežu kļūs 5G reakcijas ātrums.Pārraides aizkave nebūs lielāka par 1 ms pat pie gala ātruma 500 km/h. Šī kavēšanās būs galvenais dzinējspēks inovatīvu tehnoloģiju veidošanā, tostarp braukšanai lielpilsētu teritorijās un attālinātas darbības.

5G funkcijas

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

1. Īpaši augstas frekvences, kas iepriekš bija nereālas, garantē daudz lielāku ātrumu.
2. Tādu koncepciju izstrāde, kas nosūta informāciju mazos gabaliņos, aizkavēs lietu interneta ierīču darbību uz ilgāku laiku.
3. Samazināt latentumu uzdevumiem, kuriem nepieciešama tūlītēja atbilde.

Atšķirības no iepriekšējiem standartiem

Novatorisks mobilais formāts ieradīsies tikai 2025. gadā, taču atbilstošās klasifikācijas tiek veidotas pilnā ātrumā, tāpēc ir skaidrs, ka 5G ļoti atšķirsies no tā, kas bija agrāk.

Ātruma palielināšana

Vissaprotamākais ir ātruma pieaugums (vismaz vairākas reizes), latentuma samazināšanās, būtisks saziņas apjoma pieaugums, kas nepieciešams, lai apmierinātu nepārtraukti pieaugošo pieprasījumu pēc globālā tīmekļa. Tendence ir tāda, ka pēc kāda laika viss būs savienots ar tīklu: no dažādiem skeneriem līdz transportlīdzekļiem.

Galvenais patērētājs - abonents

Esošajos tīklos lietotājam jāpielāgojas pašam: signāls ir pārāk slikts – lai pārvietotos. 5G izmantos viedās antenas, kas noteiktos apstākļos pārveidos orientācijas grafiku atkarībā no lietotāju vajadzībām.Piemēram, ja lietotājs šobrīd tiek apkalpots šūnā, informācija viņam tiks nosūtīta pa šauru kanālu, kas palielinās trokšņa un signāla attiecību un uzlabos informācijas izplatīšanās ātrumu.

Pāreja uz mm-viļņiem

Spektra avots ir ierobežots, un ir ārkārtīgi grūti atrast vēlamās frekvences diapazonos, kas ir pazīstami mobilajam tīklam. Ir skaidrs, ka informācijas izplatīšanās ātruma ievērojamam palielinājumam ir nepieciešami ievērojami lielāki frekvenču spektri. Saprātīgs risinājums šajā gadījumā ir pāreja uz desmitiem GHz sfēru.

Lielākā daļa lietotāju saprot, ka, palielinoties darbības frekvencei, tīkla attālums strauji samazinās, citiem vārdiem sakot, šūnas izmērs. Šajā sakarā ir vērts izdarīt secinājumu, pamatojoties uz šo punktu: jaunās paaudzes sakari tiks izmantoti tur, kur būs nepieciešama ātrgaitas informācijas pārraide. Starp citu, pilns segums vēl netiek izskatīts.

MIMO tehnoloģija

Tās nozīme ir vairāku antenu izmantošana nodrošinājuma un uztveršanas pusē. Šī tehnoloģija radās definīcijās, kas saistītas ar 3G. Lielākajā daļā LTE tīklu MIMO darbojas 2x2 režīmā. Vienkārši sakot, divas antenas došanai, divas saņemšanai. 2x2 režīmā informācija vienlaikus iet pa diviem brīviem kanāliem, kas ļauj gandrīz dubultot izplatīšanās ātrumu.

Tagad ir tālruņi, kas atbalsta 4x4 režīmu. Diemžēl tālruņu mazā izmēra dēļ ir nereāli palielināt antenu skaitu līdz bezgalībai. Vēl viena grūtība ir nepieciešamība pārsūtīt oficiālus paziņojumus no katras antenas, kas samazina tehnoloģijas efektivitāti.

No ierīces uz ierīci tehnoloģija

Biežākas ir situācijas, kad lietotāji runā desmitiem metru attālumā viens no otra. Pateicoties šīs tehnoloģijas izmantošanai, pa operatora sakariem iet tikai signālu trafiks, kas ļauj novērtēt šos zvanus, un pati informācija tiks pārraidīta tieši caur ierīcēm. Tāda ir tehnoloģiju būtība.

panākt vienošanos

Ja situācija ar iespējamo tehnoloģiju klāsta apzīmēšanu kļuva labāka tālajā 2015. gadā, tad pašas tehnoloģijas joprojām tiek veidotas. Ir jāidentificē, kuras jaunās paaudzes tehnoloģijas ir nepieciešamas nekavējoties, bet kuras jāievieš pēc kāda laika.

Neskatoties uz formātu trūkumu un izlēmību tehnoloģiju nozīmīgumā, ražošanas korporācijas cenšas vadīt nākamās paaudzes tehnoloģiju veidošanos un ieviešanu, lai pēc tam iegūtu sev labvēlīgu vietu.

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

Tehniskie šķēršļi

Telekomunikāciju institūts. Fraunhofer Vācijā veica eksperimentus ar frekvencēm no 40 līdz 100 GHz, Samsung savos pētījumos izmanto 28 GHz, bet Nokia izmanto vairāk nekā 70 GHz.

Ierīču funkcionēšanai mm viļņa garuma spektrā ir tāda īpašība kā pārāk 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 izredzes ir šādas.

Bezpilota transportlīdzekļi apmainīsies ar datiem savā starpā.Avārijas gadījumā negadījuma vietai tuvākā automašīna pastāstīs par notikušo visiem tai sekojošajiem transportlīdzekļiem. Tas dos viņiem iespēju laikus piebremzēt vai sastrēgumu situācijā izveidot citu kustību modeli.

Transportlīdzekļa skeneri pareizi aprēķinās laikapstākļus un nosūtīs informāciju, izmantojot 5G, lai transportlīdzeklis izveidotu pareizu braukšanas modeli.

Sociālā transporta jomā 5G ļaus uzraudzīt autobusu pieturās gaidošo cilvēku skaitu. Transportlīdzekļa vadītājs pabrauks garām pamestai pieturai, un operators uz saviem sastrēgumu punktiem nosūtīs palīgmašīnu.

5G laikmetā visa sadzīves tehnika būs savstarpēji savienota. Ja pirms tam, pārvietojoties no vienas telpas uz otru, cilvēkam, lai turpinātu, piemēram, klausīties interesantu radio, bija jāvalkā portatīva ierīce, tad tagad dažādās telpās pieslēgtie skaļruņi sazināsies savā starpā un atskaņošana turpināsies no plkst. apstāšanās vieta. Turklāt lietotājs var izsekot katras ierīces elektroenerģijas patēriņam vai uzzināt, cik daudz elektroenerģijas ģenerē saules paneļi.

Ko piedāvā Qualcomm?

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

Specifiskums:

• Lielisks joslas platums, pateicoties frekvenču diapazonu kombinācijai;
• Atbalstīt 23 operatorus sinhroni un palielinot caurlaidspēju, izmantojot frekvenču apkopošanu un tīkla trafika pārraidi starp operatoriem;
• 10x mazāks latentums salīdzinājumā ar LTE Advanced, izmantojot esošos torņus un frekvences 1–70 µs laikā;
• Ienākošās līnijas līdzekļu izlietošana izejošās līnijas vajadzībām;
• Antenu skaita palielināšana bāzes stacijās, lai uzlabotu pārklājumu un signāla stiprumu;
• IoT ierīču enerģijas taupīšanas 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 nepārvietojoties lietotāja sīkrīkā.

5G lietošana šodien

5G ir paredzēts darbībai vairākās frekvenču joslās. LF no 600 līdz 700 MHz ir pieņemams provincē vai lietu internetam, jo ​​bāzes stacijām ir liels diapazons. Taču informācijas izplatīšanas ātrums un vienots komunikācijas apjoms ir zemā līmenī.

Spektrs līdz 6 GHz šo mīnusu koriģē, tomēr vidējās frekvences BS būtu jāuzstāda daudz biežāk, kas pierāda situāciju lielajās pilsētās. RF līdz 73 GHz garantē maksimālo ātrumu līdz 20 Gbps. saņemt un līdz 10 gigabitiem/sek. izplatīšanai. Galvenā grūtība ir signāla kvalitāte tikai BS redzamības līnijā, spektrs tiek izmantots, lai aptvertu kritiskās vietējās zonas.

Kā jau minēts, 5G īpašās iezīmes ir liels joslas platums un neliela aizkave datu izplatīšanas laikā.Rezultāts tiek sasniegts, izmantojot inovatīvu NOMA signālu multipleksēšanas tehnoloģiju, kas ļauj sinhroni apkalpot vairākus abonentus vienā kanālā. Agrīnās paaudzes formātos tiek izmantota laika frakcionēšana, un lietotāji pārmaiņus apmainās ar datiem ar bāzes staciju.

Intel

Pirmkārt, ir jāizceļ Intel Corporation priekšrocības. Pēdējās ziemas olimpiskajās spēlēs Phjončhanā uzņēmums uzstādīja 5G. Tam pievienotās UHD kameras ļāva pārraidīt sporta notikumus tiešsaistē ar klātbūtnes efektu.

Bezvadu tīkla piekļuves punkti izmantoja arī 5G funkcijas un apkalpoja daudzus abonentus. Lauvas tiesa aprīkojuma tika uzstādīta ārpus telpām – lielisks sīkrīku izturības eksperiments.

Turklāt korporācija paziņoja par sadarbību ar NNT DoCoMo un 5G uzstādīšanu 2025. gada Olimpiskajās spēlēs Ķīnā. Viens no partnerības mērķiem ir demonstrēt un izmantot "gudrās" pilsētas jaunās iespējas.

Šī gada MWC korporācija iepazīstināja ar konceptuālu klēpjdatoru, kas atbalsta 5G, pamatojoties uz patentēto modemu XMM 8060. Tagad lielā mikroshēma ir uzstādīta atsevišķi no mikroshēmas. Lai palielinātu efektivitāti, uzņēmums strādā pie modema moduļa integrēšanas vienotā sistēmā.

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

Turklāt tika noskaidrots, ka Intel ir sadarbojies ar mobilās elektronikas radītāju, zīmolu Spreadtrum. Sadarbības mērķis ir līdz nākamā gada otrajai pusei izstrādāt mobilo procesoru sēriju ar integrētu 5G modemu no Intel XMM 8000 sērijas.

Qualcomm

Uzņēmums pirmo reizi paziņoja par X50 modemu 2016. gadā. Tagad ir noteikts, ka SDX50 būs daļa no patentētas 7nm Snapdragon 855 mikroshēmas, kas tiks izlaista nākamā gada sākumā. Nevar teikt, ka Qualcomm zīmola versija ir diezgan praktiska uzstādīšanai tālruņos un planšetdatoros.

Huawei

Huawei zīmols ir vēl viens līdzvērtīgs spēlētājs cīņā par 5G. Šī gada MWC uzņēmums demonstrēja savu Balong 5G01 modemu, kas garantē ātrumu 2,3 gigabitu sekundē. Diemžēl tagad mikroshēmas izmēri neļauj to izmantot tālruņos un planšetdatoros. Taču, ņemot vērā zīmola veiklību, Kirin mikroshēmas, kas atbalsta 5G, ienākšana ir gaidāma pavisam drīz.

Nokia tīkli

Uzņēmums ir otrs lielākais telekomunikāciju aprīkojuma piegādātājs aiz Huawei zīmola. Uzņēmuma rīcībā ir iekārtas, kas darbojas LF, MF un HF spektrā. Šī gada sākumā Nokia prezentēja pilna funkcionalitātes 5G procesorus Reef Shark bāzes stacijām. Viena bloka caurlaidspēja ir 84 gigabiti sekundē. Mazumtirdzniecības iekārtu uzstādīšana uz inovatīvā procesora bāzes bija paredzēta šī gada beigās.

Kas nodarbojas ar 5G Krievijas Federācijā

Iekšzemes telekomunikāciju operatori neatpaliek no vispārējās tendences. Viņi sadarbojas ar vadošajiem globālajiem tīkla aprīkojuma pārdevējiem, tostarp Ericsson, Huawei un Nokia, kuri izstrādā 5G ierīces.

Megafons

Šis operators bija pirmais, kurš izrādīja interesi par novatoriskām tehnoloģijām. Vēl 2014. gadā viņš vienojās ar Huawei zīmolu par 5G pilotu izveidi. Tās tika uzsāktas šogad 2018. gada Pasaules kausa izcīņas laikā.

Šovasar Megafon laida klajā pirmo 5G Krievijas Federācijā – ekonomikas dalībniekiem Sanktpēterburgā. Informācijas izplatīšanas ātrums bija 1,24 Gigabit/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 datu pārraides ātrumu - 5 Gigabit / sek. Samita dalībniekiem tika demonstrēta 360 grādu UHD video pārraide displejā no VR brillēm.

MTS

Sacensībām pievienojās 2017. Tāpat kā iepriekšējais, arī šis uzņēmums 5G palaišanu attiecināja uz 2018. gada Pasaules kausu. Komerciālā ieviešana saskaņā ar uzņēmuma grafiku sākas 2019.–2020. gadā.

2015. gada ziemā MTS parakstīja līgumu par kolektīvo 5G attīstību ar Ericsson, pavasarī - ar Nokia, rudenī - ar Samsung. MTS rudenī veica eksperimentus, izmantojot Nokia aprīkojumu. Informācijas izplatīšanas ātrums bija 4,5 gigabiti sekundē.

Tele2

Rudenī parakstījām līgumu ar korporāciju Nokia par 5G veidošanu un pakalpojumu izstrādi lietu interneta jomā.

Beeline

Pašlaik notiek dialogs ar piegādātājiem par 5G izmēģinājumiem. Par to Rusbaz pastāstīja uzņēmuma pilnvarotā pārstāve A. Aibaševa. Taču vispirms uzņēmums plāno pielāgot savu infrastruktūru un strādāt ar 4.5G. Turpmāk šī apmācība ļaus viņiem nekavējoties integrēt 5G.

Kad parādīsies 5G?

Nākamgad plānotas 5G tirdzniecības ieviešanas. Tie visi aprobežojas ar masu sporta pasākumiem.Piemēram, Dienvidkorejas mobilo sakaru operators KT Corporation atklāja 5G šī gada Pchenhan olimpiskajās spēlēs. Vietējie MTS un Megafon plāno uzstādīt 5G 2025. gada vasaras olimpiskajās spēlēs Ķīnā.

Lielākā daļa ekspertu ir pārliecināti, ka liela mēroga 5G integrācija sāksies pēc 2025. gada. Ericsson zīmols nesen paziņoja, ka 2025. gadā šiem tīkliem pieslēgsies 550 miljoni ierīču. Un tagad korporācijas tikai eksperimentē ar aprīkojumu.

Pašlaik 5G, visticamāk, ir ideja, nevis tehnoloģija, jo vēl nav vienota formāta. Lai sāktu šīs komunikācijas masveida izmantošanu, ir jārada tehnoloģiskie apstākļi, jāizvēlas frekvences un jāpāriet uz inovatīvām iekārtām.

5G Krievijā

Rusbase sarunu biedri vienbalsīgi piekrīt, ka Krievijas Federācija joprojām ir tālu no plašās 5G ieviešanas. Krievijas operatori vēl nav atguvuši savus ieguldījumus LTE tīklu izveidē. Šobrīd LTE pārklājums ir 30% robežās, un tāpēc tuvākajā nākotnē telekomunikāciju organizācijas pievērsīsies šīs vērtības pieaugumam. Un 5G viņiem ir tikai rezerve nākotnei.

Tele2 stratēģiskās attīstības vadītāja S. Skvorcova uzskata, ka 5G komerciālā lietošanā tiks nodots līdz 2025. gadam. Saskaņā ar viņas paziņojumu, ceļā uz 5G pastāv provizoriska iespēja - LTE Advanced (LTE-A) tehnoloģija. Tas atbalsta ātrumu līdz 100 Mbit/s abonentiem ar augstu mobilitāti un 1 Gigabit/s stacionāriem lietotājiem.

Pagājušā gada maijā mediji paziņoja par Sakaru ministrijas plāniem līdz 2025. gadam uzsākt 5G Krievijas Federācijas megapilsētās. Līdz ar to 2025. gadā jaunais formāts tiks integrēts 8 Krievijas Federācijas megapilsētās, bet 2025. gadā jau 16 pilsētās, kurās dzīvo vairāk nekā 1 miljons cilvēku.

Secinājums

Noslēgumā ir vērts atzīmēt, ka tuvākajā nākotnē ir gaidāmas liela mēroga izmaiņas mobilo sakaru jomā. Strauji palielināsies to ierīču skaits, kas pieslēgtas tīklam režīmā "vienmēr tiešsaistē". Diezgan iespējams, ka TV pārslēgsies uz mobilajiem tīkliem.