Tudo sobre a rede 5G - diferenças e sua aplicação

As tecnologias de comunicação móvel mudam a cada 10 anos. Qualquer um deles melhora significativamente a velocidade de transferência de informações. É assim que surgem novos serviços e novos tipos de conteúdo. Os usuários obtêm uma nova diversão e um novo padrão de vida.

A quinta geração de comunicação celular (5G) promete ser mais inovadora do que nunca. Especialistas argumentam que é graças ao 5G que a Internet das coisas, veículos não tripulados e VR serão transferidos das páginas da mídia técnica para a vida cotidiana humana. Neste artigo, contaremos tudo sobre a rede 5G.

O que é 5G?

Embora o 4G ainda não seja global, as empresas já estão testando o 5G.

A Internet 5G está sendo criada levando em conta tendências inovadoras em tecnologia. Ele está focado em conectar uma variedade de dispositivos domésticos "inteligentes", a maioria dos quais funcionará de acordo com a regra "sempre online". A comunicação 4G, por sua vez, é usada principalmente na função de Internet celular.

5G (Quinta Geração) é uma nova geração da rede celular que opera com base em formatos de telecomunicações de acordo com os atuais formatos 4G.

Os formatos para comunicações 5G ainda estão em fase de design. Supõe-se que, na realidade, a comunicação da próxima geração começará a funcionar em 2025.

Onde será usado?

O 5G será usado onde houver demanda por Internet de alta velocidade, em megacidades. Padrões de primeira geração serão aplicados para cobertura total.

Análise

Os usuários comuns no momento não precisam das velocidades colossais da nova geração. Mas eles certamente aparecerão após a integração da tecnologia, porque, como todos sabem, as pessoas se acostumam rapidamente com o bem.

"Web" de sincronização

Com custos de conexão mais baixos, mais dispositivos estão obtendo acesso ao Wi-Fi. O sistema de interligação de telefones, máquinas de café e de lavar, fones de ouvido, lâmpadas e outras coisas em uma “web” completa é chamado de Internet das Coisas.Supõe-se que até 2025 haverá mais de 26 bilhões desses dispositivos no planeta. E o número de conexões, respectivamente, será ainda maior.

A capacidade dos gadgets de “sentir” através de sensores e realizar tarefas remotamente será usada no planejamento local, tecnologias de casa inteligente, conceitos para monitorar o fornecimento elétrico e de aquecimento, segurança, ônibus, táxis e varejo.

A Internet das Coisas precisa de uma velocidade de conexão pequena, mas para muitos dispositivos. Redes dedicadas usando bandas pequenas já foram estabelecidas e os fabricantes de 5G estão dispostos a participar desse processo.

Consequentemente, os padrões de telecomunicações terão que suportar não apenas usuários móveis, mas também utensílios domésticos “inteligentes”. Controlar esse tráfego heterogêneo deve ajudar o novo formato.

Atraso

É claro que o 5G terá suporte para tecnologia TC automática e software VR. Nesta situação, as informações devem vir no modo de tempo real. O intervalo de transmissão e recepção 4G é superior a 10 ms, o que é um tempo muito longo.

O formato a seguir é capaz de mudar completamente a arquitetura de comunicação com a transferência de armazenamento de informações dos centros de processamento de dados para os nós finais, até dispositivos "inteligentes".

Por exemplo, um carro em movimento precisa de informações sobre a localização de um veículo próximo. Os padrões atuais não podem mais lidar com o fluxo de tais informações para 3 carros. Enormes atrasos na transmissão de informações exigem uma distribuição local de informações.

Está previsto que a velocidade de resposta do 5G se torne o limite.O atraso de transmissão não será superior a 1 ms, mesmo a uma velocidade final de 500 km/h. Esse atraso será a principal força motriz para a formação de tecnologias inovadoras, incluindo a condução em áreas metropolitanas e operações remotas.

Recursos 5G

Há pouco tempo era possível otimizar a maioria das características, mas a escolha de tecnologias que garantam seu uso na prática vai além. Entre eles:

1. Frequências ultra-altas, que antes eram irreais, garantem velocidades muito mais altas.
2. O desenvolvimento de conceitos que enviam informações em pequenos pedaços atrasará a atividade dos dispositivos da Internet das Coisas por um longo período.
3. Reduzindo a latência para tarefas que precisam de resposta instantânea.

Diferenças dos padrões anteriores

Um formato móvel inovador não chegará até 2025, mas as classificações adequadas estão sendo criadas a toda velocidade, então fica claro que o 5G será muito diferente do que costumava ser.

Aumento de velocidade

O mais compreensível é um aumento na velocidade (pelo menos várias vezes), uma diminuição na latência, um aumento significativo no volume de comunicação, necessário para atender à crescente demanda pela World Wide Web. A tendência é que depois de um tempo tudo esteja conectado à rede: de diversos scanners a veículos.

Consumidor chave - assinante

Nas redes existentes, o usuário deve se adaptar: o sinal é muito ruim - para se mover. O 5G usará antenas inteligentes que transformam o gráfico de orientação dependendo das necessidades dos usuários em determinadas condições.Por exemplo, se um usuário estiver sendo atendido em uma célula agora, as informações para ele passarão por um canal estreito, o que aumentará a relação ruído-sinal e melhorará a velocidade de propagação da informação.

Transição para ondas mm

A fonte de espectro é limitada e é extremamente difícil encontrar as frequências desejadas nas faixas familiares à rede celular. É claro que um aumento significativo na velocidade de propagação da informação requer espectros de frequência significativamente maiores. Uma solução razoável neste caso é uma transição para a esfera de dezenas de GHz.

A maioria dos usuários entende que com o aumento da frequência de operação, a distância da rede diminui rapidamente, ou seja, o tamanho da célula. Nesse sentido, vale a pena tirar uma conclusão com base neste ponto: serão utilizadas comunicações de nova geração onde houver necessidade de transferência de informações em alta velocidade. By the way, a cobertura total ainda não é considerada.

Tecnologia MIMO

Seu significado é usar várias antenas nos lados de fornecimento e recebimento. Esta tecnologia teve origem nas definições relativas ao 3G. Na maioria das redes LTE, o MIMO opera no modo 2x2. Simplificando, duas antenas para dar, duas para receber. No modo 2x2, a informação passa por dois canais livres simultaneamente, o que possibilita quase dobrar a velocidade de propagação.

Agora existem telefones que suportam o modo 4x4. Infelizmente, devido ao pequeno tamanho dos telefones, não é realista aumentar o número de antenas ao infinito. Outra dificuldade é a necessidade de transmitir comunicados oficiais de cada antena, o que reduz a eficácia da tecnologia.

Tecnologia de dispositivo para dispositivo

Situações em que os usuários estão conversando a uma distância de dezenas de metros uns dos outros tornaram-se mais frequentes. Devido ao uso dessa tecnologia, apenas o tráfego de sinal passará pelas comunicações da operadora, o que permite avaliar essas chamadas, e as próprias informações serão transmitidas diretamente pelos dispositivos. Essa é a essência da tecnologia.

chegar a um acordo

Se a situação com a designação da gama de tecnologias possíveis melhorou em 2015, as próprias tecnologias ainda estão sendo criadas. É necessário identificar quais tecnologias de nova geração são necessárias imediatamente e quais serão introduzidas após algum tempo.

Apesar da falta de formatos e determinação na importância da tecnologia, as corporações manufatureiras estão tentando liderar a formação e implementação de tecnologias de última geração para, posteriormente, obter um lugar favorável.

A Nokia anunciou que estava comprando a Alcatel-Lucent em 2015, e a empresa de telecomunicações americana Verizon Wireless anunciou que o primeiro 5G da América seria em 2016.

Obstáculos técnicos

Instituto de Telecomunicações. Fraunhofer na Alemanha realizou experimentos com frequências que variam de 40 a 100 GHz, a Samsung usa 28 GHz em suas pesquisas e a Nokia usa mais de 70 GHz.

O funcionamento de dispositivos no espectro de comprimento de onda mm tem uma propriedade como transmissão de sinal excessivamente fraca, cuja força diminui significativamente com a distância da estação base. Além disso, a interferência de sinal é causada pelo corpo humano.

O que Ericsson diz?

Do ponto de vista da Ericsson Corporation, as perspectivas são as seguintes.

Veículos não tripulados irão trocar dados entre si.Em caso de acidente, o carro mais próximo do local do acidente informará todos os veículos que o seguirem sobre o ocorrido. Isso lhes dará a oportunidade de desacelerar em tempo hábil ou, em uma situação de congestionamento, projetar um padrão de movimento diferente.

Os scanners do veículo calcularão corretamente o clima e enviarão as informações via 5G para que o veículo projete o padrão de direção adequado.

No domínio dos transportes sociais, o 5G permitirá monitorizar o número de pessoas à espera nas paragens de autocarro. O condutor do veículo passará por uma parada deserta, e o operador enviará um veículo auxiliar aos seus pontos de congestionamento.

Na era 5G, todos os eletrodomésticos estarão interconectados. Se antes, ao se mudar de uma sala para outra, uma pessoa tinha que usar um dispositivo portátil para continuar, por exemplo, ouvindo um rádio interessante, agora os alto-falantes conectados em diferentes salas entrarão em contato e a reprodução continuará de o lugar parado. Além disso, o usuário pode acompanhar o consumo de energia de cada dispositivo ou saber quanta energia elétrica é gerada pelos painéis solares.

O que a Qualcomm oferece?

A marca Qualcomm ofereceu a tecnologia 4.5G LTE Advanced, cuja integração está planejada para um futuro próximo. Devido a isso, a empresa poderá cobrir tanto a faixa de frequência mais ampla necessária para o formato 5G quanto as redes LTE anteriormente localizadas, o que reduzirá a latência e aumentará a taxa de transferência.

Especificidade:

• Excelente largura de banda devido à combinação de faixas de frequência;
• Suportando 23 operadoras de forma síncrona e aumentando o throughput através de agregação de frequência e transmissão de tráfego de rede entre operadoras;
• Redução de 10x na latência em relação ao LTE Advanced, usando torres e frequências existentes dentro de 1-70 µs;
• Aplicação dos fundos da linha de entrada para as necessidades da linha de saída;
• Aumentar o número de antenas nas estações base para melhorar a cobertura e a força do sinal;
• Aumentar a economia de energia dos dispositivos IoT estreitando o espectro para 1,4 MHz e 180 kHz (cerca de 10 anos com uma bateria);
• 1 Gigabit por segundo para transferência de dados entre veículos, usuários e dispositivos IoT;
• Análise do ambiente sem ativar a rede sem fio ou navegar no gadget do usuário.

Uso 5G hoje

O 5G foi projetado para operar em várias bandas de frequência. LF de 600 a 700 MHz é aceitável para a província ou para a Internet das coisas, pois as estações base têm um grande alcance. Mas a velocidade de disseminação de informações e um único volume de comunicação está em um nível baixo.

O espectro de até 6 GHz corrige esse menos, porém, BS de média frequência devem ser instalados com muito mais frequência, o que comprova a situação nas grandes cidades. RF de até 73 GHz garante velocidades máximas de até 20 Gbps. para receber e até 10 Gigabits / seg. para distribuição. A principal dificuldade é a qualidade do sinal apenas na linha de visão da BS, o espectro é utilizado para cobrir áreas locais críticas.

Como já mencionado, as características específicas do 5G são alta largura de banda e baixos atrasos durante a distribuição de dados.O resultado é alcançado através do uso da inovadora tecnologia de multiplexação de sinal NOMA, que permite atender de forma síncrona vários assinantes em um canal. Os formatos de geração inicial usam fracionamento temporal, com os usuários se revezando na troca de dados com a estação base.

Intel

Em primeiro lugar, é necessário destacar as vantagens da Intel Corporation. Nos últimos Jogos Olímpicos de Inverno em Pyeongchang, a empresa instalou o 5G. As câmeras UHD conectadas a ele possibilitaram a transmissão online de eventos esportivos com efeito de presença.

Os pontos de acesso à rede sem fio também usavam funções 5G e serviam a muitos assinantes. A maior parte do equipamento foi instalada ao ar livre - uma grande experiência em durabilidade para gadgets.

A corporação também anunciou uma parceria com a NNT DoCoMo para instalar o 5G nas Olimpíadas de 2025 na China. Um dos objetivos da parceria é demonstrar e utilizar as novas capacidades da cidade “inteligente”.

No MWC deste ano, a corporação apresentou um laptop conceito que suporta 5G baseado no modem proprietário XMM 8060. Agora o chip grande é instalado separadamente do chip. Para aumentar a eficiência, a empresa está trabalhando na integração do módulo de modem em um único sistema.

De qualquer forma, o importante é que a corporação está trabalhando em um padrão inovador que transformará o laptop em um dispositivo ainda mais versátil. Com o novo gadget, o usuário não terá que se preocupar com redes sem fio públicas inseguras. Você também não precisa ativar o ponto de acesso Wi-Fi em seu telefone. A publicidade dos primeiros novos produtos está prevista para o próximo ano, os parceiros da Intel são Microsoft, Dell, HP e Lenovo.

Além disso, foi estabelecido que a Intel firmou parceria com o criador da eletrônica móvel, a marca Spreadtrum. O objetivo da colaboração é projetar uma série de processadores móveis com um modem 5G integrado da série XMM 8000 da Intel até o segundo semestre do próximo ano.

Qualcomm

A empresa anunciou pela primeira vez o modem X50 em 2016. Agora foi determinado que o SDX50 fará parte de um chip proprietário Snapdragon 855 de 7 nm que será lançado no início do próximo ano. Impossível não dizer que a versão da marca Qualcomm é bastante prática para instalação em celulares e tablets.

Huawei

A marca Huawei é outro jogador igual na corrida pelo 5G. No MWC deste ano, a empresa apresentou seu modem Balong 5G01, que garante velocidades de até 2,3 Gigabits/s. Infelizmente, agora as dimensões do microcircuito não permitem usá-lo em telefones e tablets. Mas, dada a agilidade da marca, a chegada do chip Kirin, que suporta 5G, deve ser esperada muito em breve.

Redes Nokia

A empresa é a segunda maior fornecedora de equipamentos de telecomunicações depois da marca Huawei. A empresa tem à sua disposição equipamentos que operam no espectro de LF, MF e HF. No início deste ano, a Nokia apresentou processadores 5G completos para estações base Reef Shark. A taxa de transferência de um bloco está dentro de 84 Gigabits/s. A instalação de equipamentos de varejo baseados no processador inovador estava prevista para o final deste ano.

Quem está envolvido em 5G na Federação Russa

As operadoras de telecomunicações domésticas não ficam atrás da tendência geral. Eles estão em parceria com os principais fornecedores globais de equipamentos de rede, incluindo Ericsson, Huawei e Nokia, que estão desenvolvendo dispositivos 5G.

Megafone

Este operador foi o primeiro a mostrar interesse em tecnologia inovadora. Em 2014, ele concordou com a marca Huawei para formar pilotos 5G. Eles foram lançados este ano durante a Copa do Mundo de 2018.

Neste verão, a Megafon lançou o primeiro 5G na Federação Russa - para membros da reunião econômica em São Petersburgo. A velocidade de disseminação da informação foi igual a 1,24 Gigabit/s. A Megafon utilizou equipamentos da marca Huawei e um chip da Qualcomm.

Não faz muito tempo, a Megafon concordou com a Nokia no desenvolvimento do 5G. No outono, na reunião de negócios de Nizhny Novgorod, eles mostraram a principal taxa de transferência de dados - 5 Gigabit / seg. Os membros da cúpula viram uma transmissão de vídeo UHD de 360 ​​graus em uma tela de óculos VR.

MTS

Ingressou na corrida em 2017. Assim como a anterior, essa empresa atribuiu os lançamentos do 5G à Copa do Mundo de 2018. A implementação comercial, de acordo com o cronograma da empresa, começa em 2019-2020.

No inverno de 2015, a MTS assinou um acordo sobre o desenvolvimento coletivo do 5G com a Ericsson, na primavera - com a Nokia, no outono - com a Samsung. A MTS realizou experimentos no outono usando equipamentos da Nokia. A velocidade de disseminação da informação foi de 4,5 Gigabits/s.

Tele2

No outono, assinamos um acordo com a Nokia Corporation sobre a formação do 5G e o design de serviços no campo da Internet das coisas.

Linha reta

Atualmente em diálogo com fornecedores sobre testes de 5G. A. Aibasheva, representante autorizado da empresa, contou a Rusbaz sobre isso. Mas primeiro, a empresa planeja adaptar sua própria infraestrutura e trabalhar com 4,5G. No futuro, este treinamento permitirá que eles integrem instantaneamente o 5G.

Quando o 5G aparecerá?

As implementações comerciais do 5G estão planejadas para o próximo ano. Todos eles são limitados a eventos esportivos de massa.Por exemplo, a operadora móvel sul-coreana KT Corporation lançou o 5G nas Olimpíadas de Pchenhan deste ano. A MTS doméstica e a Megafon planejam instalar o 5G nos Jogos Olímpicos de Verão de 2025 na China.

A maioria dos especialistas está confiante de que a integração 5G em larga escala começará após 2025. A marca Ericsson disse recentemente que 550 milhões de dispositivos se conectarão a essas redes em 2025. E agora as corporações estão apenas experimentando equipamentos.

No momento, o 5G é mais uma ideia do que uma tecnologia, pois ainda não há um formato comum. Para que se inicie o uso em massa desta comunicação, é necessário criar condições tecnológicas, selecionar frequências e mudar para equipamentos inovadores.

5G na Rússia

Os interlocutores da Rusbase concordam unanimemente que a Federação Russa ainda está longe da introdução generalizada do 5G. As operadoras russas ainda não recuperaram seus próprios investimentos na criação de redes LTE. No momento, a cobertura LTE está dentro de 30% e, portanto, em um futuro próximo, as organizações de telecomunicações se debruçarão sobre um aumento nesse valor. E o 5G para eles é apenas uma reserva para o futuro.

S. Skvortsova, chefe de desenvolvimento estratégico da Tele2, acredita que o 5G será lançado em uso comercial até 2025. De acordo com a sua declaração, existe uma opção preliminar a caminho da tecnologia 5G - LTE Advanced (LTE-A). Suporta velocidades de até 100 Mbit/s para assinantes com alta mobilidade e 1 Gigabit/s para usuários estacionários.

Em maio do ano passado, a mídia anunciou os planos do Ministério das Comunicações para lançar o 5G nas megacidades da Federação Russa até 2025. Consequentemente, em 2025 o novo formato será integrado em 8 megacidades da Federação Russa e em 2025 já em 16 cidades com população superior a 1 milhão de pessoas.

Conclusão

Em conclusão, vale a pena notar que mudanças em larga escala nas comunicações celulares são esperadas em um futuro próximo. O número de dispositivos conectados à rede no modo "sempre online" aumentará rapidamente. É bastante provável que a TV mude para redes celulares.