Alt om 5G-nettverket - forskjeller og dets bruk

Mobilkommunikasjonsteknologi endres hvert 10. år. Enhver av dem forbedrer hastigheten på informasjonsoverføringen betydelig. Slik dukker nye tjenester og nye typer innhold opp. Brukere får ny moro og en ny levestandard.

Den femte generasjonen mobilkommunikasjon (5G) lover å bli mer gjennombrudd enn noen gang. Eksperter hevder at det er takket være 5G at tingenes internett, ubemannede kjøretøy og VR vil bli overført fra sidene til tekniske medier til menneskelig hverdag. I denne artikkelen vil vi fortelle deg alt om 5G-nettverket.

Hva er 5G?

Mens 4G ennå ikke er globalt, tester selskaper allerede 5G.

5G Internett blir skapt under hensyntagen til innovative trender innen teknologi. Den er fokusert på å koble til en rekke "smarte" husholdningsenheter, hvorav de fleste vil fungere i henhold til regelen "alltid online". 4G-kommunikasjon, på sin side, brukes hovedsakelig i rollen som mobilt Internett.

5G (femte generasjon) er en ny generasjon av mobilnettverket som opererer på grunnlag av telekommunikasjonsformater i samsvar med gjeldende 4G-formater.

Formater for 5G-kommunikasjon er fortsatt i designfasen. Det antas at i realiteten vil neste generasjons kommunikasjon begynne å fungere i 2025.

Hvor skal det brukes?

5G vil bli brukt der det er etterspørsel etter høyhastighets Internett, i megabyer. Standarder for tidlig generasjon vil bli brukt for full dekning.

Anmeldelse

Vanlige brukere for øyeblikket trenger ikke de kolossale hastighetene til den nye generasjonen. Men de vil garantert dukke opp etter integrasjonen av teknologi, fordi folk, som alle vet, raskt blir vant til det gode.

"Web" for synkronisering

Med lavere tilkoblingskostnader får flere enheter tilgang til Wi-Fi. Systemet med sammenkobling av telefoner, kaffe- og vaskemaskiner, hodesett, lamper og andre ting til et komplett "nett" kalles tingenes internett.Det antas at innen 2025 vil det være mer enn 26 milliarder slike enheter på planeten. Og antall tilkoblinger vil henholdsvis være enda høyere.

Innretningens evne til å "føle" gjennom sensorer og utføre oppgaver eksternt vil finne bruk i lokal planlegging, smarthusteknologier, konsepter for overvåking av strøm- og varmeforsyning, sikkerhet, busser, drosjer og detaljhandel.

Internet of Things trenger en liten tilkoblingshastighet, men for mange enheter. Dedikerte nettverk som bruker små bånd er allerede etablert og 5G-produsenter er villige til å delta i denne prosessen.

Følgelig vil telekommunikasjonsstandarder måtte støtte ikke bare mobile brukere, men også "smarte" husholdningsartikler. Å kontrollere slik heterogen trafikk bør hjelpe det nye formatet.

Forsinkelse

Det er klart at 5G vil ha støtte for automatisk TC-teknologi og VR-programvare. I denne situasjonen bør informasjonen komme i den faktiske tidsmodusen. 4G sende-mottaksintervallet er mer enn 10 ms, noe som er veldig lang tid.

Følgende format er i stand til å fullstendig endre kommunikasjonsarkitekturen med overføring av informasjonslagring fra databehandlingssentre til endelige noder, opp til "intelligente" enheter.

For eksempel trenger en bil i bevegelse informasjon om plasseringen av et kjøretøy i nærheten. Gjeldende standarder kan ikke lenger takle flyten av slik informasjon for 3 biler. Enorme forsinkelser i overføringen av informasjon krever en lokal distribusjon av informasjon.

Det er planlagt at responshastigheten til 5G skal bli grensen.Sendingsforsinkelsen vil ikke være mer enn 1 ms, selv ved en slutthastighet på 500 km/t. Denne forsinkelsen vil være den viktigste drivkraften for dannelsen av innovative teknologier, inkludert kjøring i storbyområder og fjernoperasjoner.

5G-funksjoner

For ikke så lenge siden var det mulig å optimalisere de fleste egenskapene, men valget av teknologier som garanterer bruken i praksis går lenger. Blant dem:

1. Ultrahøye frekvenser, som tidligere var urealistiske, garanterer mye høyere hastigheter.
2. Utviklingen av konsepter som sender informasjon i små biter vil forsinke aktiviteten til Internet of Things-enheter i en lengre periode.
3. Reduser ventetiden for oppgaver som trenger øyeblikkelig respons.

Forskjeller fra tidligere standarder

Et innovativt mobilformat kommer ikke før i 2025, men de riktige klassifiseringene lages i full fart, så det er klart at 5G vil være veldig forskjellig fra hva det pleide å være.

Speed ​​Boost

Det mest forståelige er en økning i hastighet (i det minste flere ganger), en reduksjon i ventetid, en betydelig økning i kommunikasjonsvolumet, som kreves for å tilfredsstille den stadig økende etterspørselen etter World Wide Web. Trenden er at etter en stund vil alt være koblet til nettverket: fra ulike skannere til kjøretøy.

Nøkkelforbruker - abonnent

I eksisterende nettverk må brukeren tilpasse seg: signalet er for dårlig - til å bevege seg. 5G vil bruke smarte antenner som transformerer orienteringsgrafen avhengig av brukernes behov under visse forhold.For eksempel, hvis en bruker blir servert i en celle akkurat nå, vil informasjon for ham passere gjennom en smal kanal, noe som vil øke støy-til-signal-forholdet og forbedre hastigheten på informasjonsspredning.

Overgang til mm-bølger

Spektrumkilden er begrenset, og det er ekstremt vanskelig å finne de ønskede frekvensene i de områdene som er kjent for mobilnettet. Det er klart at en betydelig økning i hastigheten på informasjonsforplantning krever betydelig større frekvensspektre. En rimelig løsning i dette tilfellet er en overgang til sfæren på titalls GHz.

De fleste brukere forstår at med en økning i driftsfrekvensen, reduseres nettverksavstanden raskt, med andre ord størrelsen på cellen. I denne forbindelse er det verdt å trekke en konklusjon basert på dette punktet: ny generasjons kommunikasjon vil bli brukt der det er behov for høyhastighets informasjonsoverføring. Full dekning er forresten ikke vurdert ennå.

MIMO-teknologi

Dens betydning er å bruke flere antenner på den forsynende og mottakende siden. Denne teknologien har sin opprinnelse i definisjoner knyttet til 3G. I de fleste LTE-nettverk fungerer MIMO i 2x2-modus. Enkelt sagt, to antenner for å gi, to for å motta. I 2x2-modus går informasjon gjennom to ledige kanaler samtidig, noe som gjør det mulig å nesten doble forplantningshastigheten.

Nå er det telefoner som støtter 4x4-modus. Akk, på grunn av den lille størrelsen på telefonene, er det urealistisk å øke antallet antenner til det uendelige. En annen vanskelighet er behovet for å overføre offisielle kunngjøringer fra hver antenne, noe som reduserer effektiviteten til teknologien.

Enhet-til-enhet-teknologi

Situasjoner når brukere snakker i en avstand på titalls meter fra hverandre har blitt hyppigere. På grunn av bruken av denne teknologien vil kun signaltrafikk gå gjennom operatørkommunikasjon, som lar deg evaluere disse samtalene, og selve informasjonen vil bli overført direkte gjennom enheter. Dette er essensen av teknologi.

oppnå enighet

Hvis situasjonen med utpekingen av utvalget av mulige teknologier ble bedre tilbake i 2015, blir selve teknologiene fortsatt skapt. Det er nødvendig å identifisere hvilke nye generasjonsteknologier som trengs umiddelbart, og hvilke som skal introduseres etter en tid.

Til tross for mangelen på formater og besluttsomhet i viktigheten av teknologi, prøver produksjonsbedrifter å lede dannelsen og implementeringen av neste generasjons teknologier for senere å få en gunstig plass.

Nokia kunngjorde at de skulle kjøpe Alcatel-Lucent tilbake i 2015, og det amerikanske telekomfirmaet Verizon Wireless kunngjorde at USAs første 5G ville være i 2016.

Tekniske hindringer

Institutt for telekommunikasjon. Fraunhofer i Tyskland utførte eksperimenter med frekvenser fra 40 til 100 GHz, Samsung bruker 28 GHz i sin forskning, og Nokia bruker mer enn 70 GHz.

Funksjonen til enheter i mm-bølgelengdespekteret har en egenskap som overdrevent svak signaloverføring, hvis styrke avtar betydelig med avstanden fra basestasjonen. I tillegg er signalforstyrrelser forårsaket av menneskekroppen.

Hva sier Ericsson?

Fra Ericsson Corporations synspunkt er utsiktene som følger.

Ubemannede kjøretøy vil utveksle data med hverandre.Ved en ulykke vil bilen nærmest ulykkesstedet fortelle alle kjøretøyene som følger etter om hva som har skjedd. Dette vil gi dem muligheten til å bremse i tide eller, i en situasjon med overbelastning, designe et annet bevegelsesmønster.

Bilens skannere vil beregne været riktig og sende informasjonen via 5G slik at kjøretøyet vil designe riktig kjøremønster.

Innen sosial transport vil 5G tillate overvåking av antall personer som venter på bussholdeplasser. Føreren av kjøretøyet vil passere et øde stopp, og operatøren vil sende et hjelpekjøretøy til sine overbelastningspunkter.

I 5G-tiden vil alle husholdningsapparater være sammenkoblet. Hvis en person før det, mens han flyttet fra et rom til et annet, måtte ha på seg en bærbar enhet for å fortsette, for eksempel å lytte til en interessant radio, nå vil høyttalerne koblet i forskjellige rom kontakte hverandre og avspillingen fortsetter fra kl. stoppestedet. I tillegg kan brukeren spore strømforbruket til hver enhet eller finne ut hvor mye elektrisk energi som genereres av solcellepaneler.

Hva tilbyr Qualcomm?

Qualcomm-merket har tilbudt 4.5G LTE Advanced-teknologi, hvor integreringen er planlagt i nær fremtid. På grunn av dette vil selskapet kunne dekke både det bredere frekvensområdet som kreves for 5G-formatet og tidligere lokaliserte LTE-nettverk, noe som vil redusere ventetiden og øke gjennomstrømningen.

Spesifisitet:

• Utmerket båndbredde på grunn av kombinasjonen av frekvensområder;
• Støtte 23 operatører synkront og øke gjennomstrømningen gjennom frekvensaggregering og overføring av nettverkstrafikk mellom operatører;
• 10 ganger reduksjon i ventetid sammenlignet med LTE Advanced, ved bruk av eksisterende tårn og frekvenser innen 1-70 µs;
• Anvendelse av midlene til den innkommende linjen for behovene til den utgående linjen;
• Øke antall antenner på basestasjoner for å forbedre dekning og signalstyrke;
• Øke energisparingen til IoT-enheter ved å begrense spekteret til 1,4 MHz og 180 kHz (ca. 10 år på ett batteri);
• 1 Gigabit per sekund for dataoverføring mellom kjøretøy, brukere og IoT-enheter;
• Analyse av miljøet uten å aktivere det trådløse nettverket eller navigere på brukerens dings.

5G-bruk i dag

5G er designet for å operere i flere frekvensbånd. LF fra 600 til 700 MHz er akseptabelt for provinsen eller for tingenes internett, siden basestasjonene har stor rekkevidde. Men hastigheten på spredning av informasjon og et enkelt volum av kommunikasjon er på et lavt nivå.

Spekteret opp til 6 GHz korrigerer dette minuset, men mellomfrekvens BS bør installeres mye oftere, noe som beviser situasjonen i store byer. RF opptil 73 GHz garanterer maksimale hastigheter på opptil 20 Gbps. å motta og opptil 10 Gigabit/sek. for distribusjon. Den største vanskeligheten er kvaliteten på signalet bare i siktlinjen til BS, spekteret brukes til å dekke kritiske lokale områder.

Som allerede nevnt er de spesifikke egenskapene til 5G høy båndbredde og lave forsinkelser under datadistribusjon.Resultatet oppnås gjennom bruk av innovativ NOMA signalmultipleksingsteknologi, som gjør det mulig å betjene flere abonnenter synkront i én kanal. Tidlige generasjonsformater bruker tidsmessig fraksjonering, der brukere bytter på å utveksle data med basestasjonen.

Intel

Først av alt er det nødvendig å fremheve fordelene med Intel Corporation. Ved de siste vinter-OL i Pyeongchang installerte firmaet 5G. UHD-kameraer koblet til den gjorde det mulig å kringkaste sportsbegivenheter på nettet med effekten av tilstedeværelse.

Trådløse nettverkstilgangspunkter brukte også 5G-funksjoner, og tjente mange abonnenter. Brorparten av utstyret ble installert utendørs - et flott eksperiment i holdbarhet for dingser.

I tillegg kunngjorde selskapet et partnerskap med NNT DoCoMo og installasjon av 5G ved OL i 2025 i Kina. Et av målene med partnerskapet er å demonstrere og bruke de nye egenskapene til den «smarte» byen.

På årets MWC introduserte selskapet en konsept bærbar datamaskin som støtter 5G basert på det proprietære XMM 8060-modemet. Nå er den store brikken installert separat fra brikken. For å øke effektiviteten jobber selskapet med å integrere modemmodulen i ett enkelt system.

Uansett, det som er viktig er at selskapet jobber med en innovativ standard som vil forvandle den bærbare datamaskinen til en enda mer allsidig enhet. Med den nye dingsen slipper brukeren å bekymre seg for usikrede offentlige trådløse nettverk. Du trenger ikke å slå på Wi-Fi-hotspot på telefonen din heller. Annonsering av de første nye produktene er planlagt til neste år, Intels partnere er Microsoft, Dell, HP og Lenovo.

I tillegg ble det slått fast at Intel har inngått samarbeid med skaperen av mobilelektronikk, Spreadtrum-merket. Målet med samarbeidet er å designe en serie mobile prosessorer med integrert 5G-modem fra Intels XMM 8000-serie innen andre halvdel av neste år.

Qualcomm

Firmaet annonserte først X50-modemet tilbake i 2016. Det er nå bestemt at SDX50 vil være en del av en proprietær 7nm Snapdragon 855-brikke som vil bli utgitt tidlig neste år. Det er umulig å ikke si at Qualcomm-versjonen er ganske praktisk for installasjon på telefoner og nettbrett.

Huawei

Huawei-merket er en annen likeverdig aktør i kampen om 5G. På årets MWC viste selskapet sitt Balong 5G01-modem, som garanterer hastigheter innenfor 2,3 Gigabit/sek. Akk, nå gjør ikke dimensjonene til mikrokretsen det mulig å bruke den i telefoner og nettbrett. Men gitt merkevarens smidighet, bør ankomsten av Kirin-brikken, som støtter 5G, forventes veldig snart.

Nokia Networks

Selskapet er den nest største leverandøren av telekommunikasjonsutstyr etter Huawei-merket. Selskapet disponerer utstyr som opererer i spekteret LF, MF og HF. Tidligere i år introduserte Nokia 5G-prosessorer med alle funksjoner for Reef Shark-basestasjoner. Gjennomstrømningen til en blokk er innenfor 84 Gigabits/sek. Installasjonen av detaljhandelsutstyr basert på den innovative prosessoren var planlagt til slutten av dette året.

Hvem er engasjert i 5G i den russiske føderasjonen

Innenlandske teleoperatører henger ikke etter den generelle trenden. De samarbeider med ledende globale leverandører av nettverksutstyr, inkludert Ericsson, Huawei og Nokia, som utvikler 5G-enheter.

Megafon

Denne operatøren var den første som viste interesse for innovativ teknologi. Tilbake i 2014 ble han enig med Huawei-merket om å danne 5G-piloter. De ble lansert i år under verdensmesterskapet i 2018.

I sommer lanserte Megafon den første 5G i Russland – for medlemmer av økonomimøtet i St. Petersburg. Hastigheten på informasjonsspredning var lik 1,24 Gigabit/sek. Megafon brukte Huawei-merkeutstyr og en chip fra Qualcomm.

For ikke så lenge siden ble Megafon enig med Nokia om utviklingen av 5G. På høsten, på forretningsmøtet i Nizhny Novgorod, viste de den ledende dataoverføringshastigheten - 5 Gigabit / sek. Toppmøtemedlemmene ble vist en 360-graders UHD-videosending på en skjerm fra VR-briller.

MTS

Ble med i løpet i 2017. I likhet med den forrige tilskrev dette selskapet lanseringene av 5G til verdensmesterskapet i 2018. Kommersiell implementering, i henhold til selskapets tidsplan, starter i 2019-2020.

Vinteren 2015 signerte MTS en avtale om kollektiv utvikling av 5G med Ericsson, på våren - med Nokia, om høsten - med Samsung. MTS gjennomførte eksperimenter i høst med utstyr fra Nokia. Hastigheten på informasjonsspredning var innenfor 4,5 Gigabit/sek.

Tele2

I høst signerte vi en avtale med Nokia Corporation om dannelsen av 5G og design av tjenester innen tingenes internett.

Beeline

For tiden i dialog med leverandører om 5G-prøver. A. Aibasheva, autorisert representant for selskapet, fortalte Rusbaz om dette. Men først planlegger selskapet å tilpasse sin egen infrastruktur og jobbe med 4.5G. Fremover vil denne opplæringen gjøre dem i stand til å integrere 5G umiddelbart.

Når vil 5G dukke opp?

Handelsimplementeringer av 5G er planlagt neste år. Alle er begrenset til massesportsarrangementer.For eksempel lanserte den sørkoreanske mobiloperatøren KT Corporation 5G under årets Pchenhan-OL. Innenriks MTS og Megafon planlegger å installere 5G ved sommer-OL 2025 i Kina.

De fleste eksperter er sikre på at storskala 5G-integrasjon vil starte etter 2025. Ericsson-merket sa nylig at 550 millioner enheter vil kobles til disse nettverkene i 2025. Og nå eksperimenterer selskaper bare med utstyr.

Akkurat nå er 5G mer sannsynlig en idé enn en teknologi, siden det ikke er noe vanlig format ennå. For at massebruken av denne kommunikasjonen skal begynne, er det nødvendig å skape teknologiske forhold, velge frekvenser og bytte til innovativt utstyr.

5G i Russland

Rusbase-samtalere er enstemmig enige om at den russiske føderasjonen fortsatt er langt fra den utbredte introduksjonen av 5G. Russiske operatører har ennå ikke fått tilbake sine egne investeringer i etableringen av LTE-nettverk. For øyeblikket er LTE-dekning innenfor 30 %, og derfor vil telekommunikasjonsorganisasjoner i nær fremtid se en økning i denne verdien. Og 5G for dem er bare en reserve for fremtiden.

S. Skvortsova, leder for strategisk utvikling i Tele2, tror at 5G vil bli lansert i kommersiell bruk innen 2025. Ifølge hennes uttalelse er det et foreløpig alternativ på vei til 5G - LTE Advanced (LTE-A) teknologi. Den støtter hastigheter på opptil 100 Mbit/s for abonnenter med høy mobilitet og 1 Gigabit/s for stasjonære brukere.

I mai i fjor kunngjorde media planene til kommunikasjonsdepartementet om å lansere 5G i megabyer i Russland innen 2025. Følgelig vil det nye formatet i 2025 bli integrert i 8 megabyer i den russiske føderasjonen, og allerede i 2025 i 16 byer med en befolkning på mer enn 1 million mennesker.

Konklusjon

Avslutningsvis er det verdt å merke seg at det forventes store endringer i mobilkommunikasjon i nær fremtid. Antall enheter koblet til nettverket i "alltid online"-modus vil øke raskt. Det er ganske sannsynlig at TV vil bytte til mobilnettverk.