Mọi thứ về mạng 5G - sự khác biệt và ứng dụng của nó

Công nghệ truyền thông di động thay đổi 10 năm một lần. Bất kỳ cái nào trong số chúng đều cải thiện đáng kể tốc độ truyền thông tin. Đây là cách các dịch vụ mới và các loại nội dung mới xuất hiện. Người dùng có được niềm vui mới và tiêu chuẩn sống mới.

Thế hệ thứ năm của truyền thông di động (5G) hứa hẹn sẽ đột phá hơn bao giờ hết. Các chuyên gia cho rằng nhờ có 5G mà Internet vạn vật, phương tiện không người lái và VR sẽ được chuyển từ các trang phương tiện kỹ thuật sang cuộc sống hàng ngày của con người. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ về mạng 5G.

5G là gì?

Mặc dù 4G vẫn chưa ra toàn cầu nhưng các công ty đã và đang thử nghiệm 5G.

Internet 5G đang được tạo ra có tính đến các xu hướng đổi mới trong công nghệ. Nó tập trung vào việc kết nối nhiều loại thiết bị "thông minh" trong gia đình, hầu hết chúng sẽ hoạt động theo quy tắc "luôn trực tuyến". Về phần mình, truyền thông 4G được sử dụng chủ yếu trong vai trò của Internet di động.

5G (Thế hệ thứ năm) là thế hệ mạng di động mới hoạt động trên cơ sở các định dạng viễn thông phù hợp với các định dạng 4G hiện tại.

Các định dạng cho truyền thông 5G vẫn đang trong giai đoạn thiết kế. Người ta cho rằng trong thực tế, truyền thông thế hệ tiếp theo sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2025.

Nó sẽ được sử dụng ở đâu?

5G sẽ được sử dụng ở những nơi có nhu cầu về Internet tốc độ cao, tại các siêu đô thị. Các tiêu chuẩn thế hệ sớm sẽ được áp dụng cho phạm vi bảo hiểm đầy đủ.

Kiểm tra lại

Người dùng bình thường hiện tại không cần tốc độ khổng lồ của thế hệ mới. Nhưng chắc chắn chúng sẽ xuất hiện sau sự hội nhập của công nghệ, bởi như mọi người đều biết, con người nhanh chóng quen với những điều tốt đẹp.

"Web" đồng bộ hóa

Với chi phí kết nối thấp hơn, nhiều thiết bị hơn đang truy cập Wi-Fi. Hệ thống kết nối giữa điện thoại, cà phê và máy giặt, tai nghe, đèn và những thứ khác thành một “web” hoàn chỉnh được gọi là Internet vạn vật.Người ta cho rằng đến năm 2025 sẽ có hơn 26 tỷ thiết bị như vậy trên hành tinh. Và số lượng kết nối, tương ứng, sẽ còn cao hơn.

Khả năng “cảm nhận” của các thiết bị thông qua các cảm biến và thực hiện nhiệm vụ từ xa sẽ được sử dụng trong quy hoạch địa phương, công nghệ nhà thông minh, các khái niệm để giám sát nguồn cung cấp điện và sưởi, an ninh, xe buýt, taxi và bán lẻ.

Internet of Things cần tốc độ kết nối nhỏ nhưng với nhiều thiết bị. Các mạng chuyên dụng sử dụng băng tần nhỏ đã được thiết lập và các nhà sản xuất 5G sẵn sàng tham gia vào quá trình này.

Do đó, các tiêu chuẩn viễn thông sẽ phải hỗ trợ không chỉ người dùng di động, mà còn hỗ trợ các mặt hàng gia dụng “thông minh”. Việc kiểm soát lưu lượng truy cập không đồng nhất như vậy sẽ giúp ích cho định dạng mới.

Sự chậm trễ

Rõ ràng là 5G sẽ có hỗ trợ cho công nghệ TC tự động và phần mềm VR. Trong tình huống này, thông tin phải ở chế độ thời gian thực. Khoảng thời gian truyền - nhận của 4G là hơn 10 ms, đây là một khoảng thời gian rất dài.

Định dạng sau có thể thay đổi hoàn toàn kiến ​​trúc của giao tiếp với việc chuyển lưu trữ thông tin từ các trung tâm xử lý dữ liệu đến các nút cuối cùng, lên đến các thiết bị "thông minh".

Ví dụ, một chiếc ô tô đang di chuyển cần thông tin về vị trí của một chiếc xe gần đó. Các tiêu chuẩn hiện hành không còn có thể đối phó với luồng thông tin như vậy cho 3 xe ô tô. Sự chậm trễ rất lớn trong việc truyền tải thông tin đòi hỏi một sự phân phối thông tin cục bộ.

Theo kế hoạch, tốc độ phản hồi của 5G sẽ trở thành giới hạn.Độ trễ truyền sẽ không quá 1ms, ngay cả ở tốc độ cuối cùng là 500 km / h. Sự chậm trễ này sẽ là động lực chính cho việc hình thành các công nghệ tiên tiến, bao gồm cả việc lái xe trong các khu vực đô thị và các hoạt động từ xa.

Tính năng 5G

Cách đây không lâu, người ta có thể tối ưu hóa hầu hết các đặc tính, nhưng việc lựa chọn công nghệ đảm bảo việc sử dụng chúng trong thực tế còn đi xa hơn. Trong số đó:

1. Các tần số siêu cao, trước đây không thực tế, đảm bảo tốc độ cao hơn nhiều.
2. Sự phát triển của các khái niệm gửi thông tin theo từng phần nhỏ sẽ làm trì hoãn hoạt động của các thiết bị Internet of Things trong một thời gian dài.
3. Giảm độ trễ cho các tác vụ cần phản hồi tức thì.

Sự khác biệt so với các tiêu chuẩn trước đây

Một định dạng di động sáng tạo sẽ không xuất hiện cho đến năm 2025, nhưng các phân loại phù hợp đang được tạo ra ở tốc độ tối đa, vì vậy rõ ràng rằng 5G sẽ rất khác so với trước đây.

Tăng tốc độ

Dễ hiểu nhất là tốc độ tăng (ít nhất là vài lần), giảm độ trễ, tăng đáng kể khối lượng giao tiếp, điều này cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với World Wide Web. Xu hướng là sau một thời gian mọi thứ sẽ được kết nối với mạng: từ các máy quét khác nhau cho đến các phương tiện giao thông.

Người tiêu dùng chính - người đăng ký

Trong các mạng hiện có, người dùng phải tự điều chỉnh: tín hiệu quá tệ - không thể di chuyển. 5G sẽ sử dụng các ăng-ten thông minh có thể biến đổi đồ thị định hướng tùy thuộc vào nhu cầu của người dùng trong những điều kiện nhất định.Ví dụ, nếu một người dùng đang được phục vụ trong một ô ngay bây giờ, thông tin cho họ sẽ đi qua một kênh hẹp, điều này sẽ làm tăng tỷ lệ nhiễu trên tín hiệu và cải thiện tốc độ truyền thông tin.

Chuyển đổi sang sóng mm

Nguồn phổ có giới hạn, và rất khó tìm được các tần số mong muốn trong các dải quen thuộc với mạng di động. Rõ ràng là tốc độ lan truyền thông tin tăng lên đáng kể đòi hỏi phổ tần số lớn hơn đáng kể. Một giải pháp hợp lý trong trường hợp này là chuyển đổi sang phạm vi hàng chục GHz.

Hầu hết người dùng hiểu rằng với sự gia tăng tần số hoạt động, khoảng cách mạng sẽ giảm nhanh chóng, hay nói cách khác là kích thước của cell. Về vấn đề này, cần đưa ra kết luận dựa trên điểm này: truyền thông thế hệ mới sẽ được sử dụng ở những nơi có nhu cầu truyền thông tin tốc độ cao. Nhân tiện, bảo hiểm đầy đủ vẫn chưa được xem xét.

Công nghệ MIMO

Ý nghĩa của nó là sử dụng một số ăng-ten ở phía cung cấp và bên nhận. Công nghệ này bắt nguồn từ các định nghĩa liên quan đến 3G. Trong hầu hết các mạng LTE, MIMO hoạt động ở chế độ 2x2. Nói một cách đơn giản, hai ăng-ten để cho, hai ăng-ten để nhận. Ở chế độ 2x2, thông tin đi qua hai kênh tự do đồng thời, điều này làm cho tốc độ truyền gần như tăng gấp đôi.

Bây giờ đã có điện thoại hỗ trợ chế độ 4x4. Than ôi, do kích thước nhỏ của điện thoại, việc tăng số lượng ăng-ten lên vô hạn là không thực tế. Một khó khăn khác là cần phải truyền các thông báo chính thức từ mỗi ăng-ten, điều này làm giảm hiệu quả của công nghệ.

Công nghệ thiết bị với thiết bị

Tình huống người dùng nói chuyện ở khoảng cách hàng chục mét với nhau đã trở nên thường xuyên hơn. Do việc sử dụng công nghệ này, chỉ lưu lượng tín hiệu sẽ đi qua liên lạc của nhà điều hành, cho phép bạn đánh giá các cuộc gọi này và bản thân thông tin sẽ được truyền trực tiếp qua các thiết bị. Đây là bản chất của công nghệ.

đạt được thỏa thuận

Nếu tình hình với việc chỉ định một loạt các công nghệ có thể trở nên tốt hơn vào năm 2015, thì bản thân các công nghệ đó vẫn đang được tạo ra. Cần phải xác định công nghệ thế hệ mới nào là cần thiết ngay lập tức và công nghệ nào sẽ được giới thiệu sau một thời gian.

Mặc dù thiếu các định dạng và tính quyết định về tầm quan trọng của công nghệ, các tập đoàn sản xuất đang cố gắng dẫn đầu việc hình thành và triển khai các công nghệ thế hệ tiếp theo để sau đó có được một vị trí thuận lợi.

Nokia thông báo họ đã mua lại Alcatel-Lucent vào năm 2015 và công ty viễn thông Mỹ Verizon Wireless thông báo rằng 5G đầu tiên của Mỹ sẽ là vào năm 2016.

Rào cản kỹ thuật

Học viện Viễn thông. Fraunhofer ở Đức đã tiến hành thử nghiệm với các tần số từ 40 đến 100 GHz, Samsung sử dụng 28 GHz trong nghiên cứu của mình và Nokia sử dụng hơn 70 GHz.

Hoạt động của các thiết bị trong phổ bước sóng mm có đặc tính như truyền tín hiệu quá yếu, cường độ của tín hiệu này giảm đáng kể theo khoảng cách từ trạm gốc. Ngoài ra, nhiễu tín hiệu là do cơ thể con người gây ra.

Ericsson nói gì?

Theo quan điểm của Ericsson Corporation, triển vọng như sau.

Các phương tiện không người lái sẽ trao đổi dữ liệu với nhau.Trong trường hợp xảy ra tai nạn, chiếc xe gần hiện trường xảy ra tai nạn nhất sẽ thông báo cho tất cả các xe đi sau nó về những gì đã xảy ra. Điều này sẽ tạo cơ hội cho họ giảm tốc độ kịp thời hoặc trong tình huống tắc nghẽn, hãy thiết kế một kiểu di chuyển khác.

Máy quét của xe sẽ tính toán chính xác thời tiết và gửi thông tin qua 5G để xe thiết kế kiểu lái phù hợp.

Trong lĩnh vực giao thông xã hội, 5G sẽ cho phép giám sát lượng người chờ đợi tại các điểm dừng xe buýt. Người điều khiển phương tiện vượt qua một điểm dừng vắng vẻ, người điều khiển phương tiện sẽ điều một xe phụ trợ đến các điểm ùn tắc của họ.

Trong kỷ nguyên 5G, tất cả các thiết bị gia dụng sẽ được kết nối với nhau. Nếu như trước đây, khi di chuyển từ phòng này sang phòng khác, một người phải đeo thiết bị di động mới có thể tiếp tục, chẳng hạn như nghe một đài phát thanh thú vị thì giờ đây, các loa kết nối ở các phòng khác nhau sẽ liên lạc với nhau và quá trình phát sẽ tiếp tục từ nơi dừng chân. Ngoài ra, người dùng có thể theo dõi mức tiêu thụ điện năng của từng thiết bị hoặc tìm hiểu lượng năng lượng điện được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời.

Qualcomm cung cấp những gì?

Thương hiệu Qualcomm đã cung cấp công nghệ 4.5G LTE Advanced, việc tích hợp công nghệ này được lên kế hoạch cho tương lai gần. Do đó, công ty sẽ có thể phủ sóng cả dải tần số rộng hơn cần thiết cho định dạng 5G và các mạng LTE đã định vị trước đó, điều này sẽ giảm độ trễ và tăng thông lượng.

Tính cụ thể:

• Băng thông tuyệt vời do sự kết hợp của các dải tần số;
• Hỗ trợ đồng bộ 23 nhà khai thác và tăng thông lượng thông qua tổng hợp tần số và truyền tải lưu lượng mạng giữa các nhà khai thác;
• Giảm 10 lần độ trễ so với LTE Advanced, sử dụng các tháp và tần số hiện có trong vòng 1-70 µs;
• Ứng dụng các quỹ của đường dây đến cho các nhu cầu của đường dây đi;
• Tăng số lượng anten tại các trạm gốc nhằm nâng cao vùng phủ sóng và cường độ tín hiệu;
• Tăng khả năng tiết kiệm năng lượng của các thiết bị IoT bằng cách thu hẹp phổ tần xuống 1,4 MHz và 180 kHz (khoảng 10 năm trên một pin);
• 1 Gigabit mỗi giây để truyền dữ liệu giữa phương tiện, người dùng và thiết bị IoT;
• Phân tích môi trường mà không cần kích hoạt mạng không dây hoặc điều hướng trên thiết bị của người dùng.

Sử dụng 5G ngày nay

5G được thiết kế để hoạt động ở nhiều dải tần số. LF từ 600 đến 700 MHz có thể chấp nhận được đối với tỉnh hoặc đối với Internet vạn vật, vì các trạm gốc có phạm vi lớn. Nhưng tốc độ phổ biến thông tin và một khối lượng thông tin liên lạc ở mức thấp.

Phổ tần lên đến 6 GHz khắc phục được điểm trừ này, tuy nhiên, BS trung tần nên được lắp đặt thường xuyên hơn, điều này chứng tỏ tình hình ở các thành phố lớn. RF lên đến 73 GHz đảm bảo tốc độ tối đa lên đến 20 Gbps. để nhận và lên đến 10 Gigabit / giây. để phân phối. Khó khăn chính là chất lượng tín hiệu chỉ nằm trong đường ngắm của BS, phổ tần được sử dụng để bao phủ các khu vực địa phương xung yếu.

Như đã đề cập, các tính năng cụ thể của 5G là băng thông cao và độ trễ thấp trong quá trình phân phối dữ liệu.Kết quả đạt được thông qua việc sử dụng công nghệ ghép kênh tín hiệu NOMA sáng tạo, cho phép phục vụ đồng bộ một số thuê bao trong một kênh. Các định dạng thế hệ đầu sử dụng phân đoạn theo thời gian, với người dùng thay phiên nhau trao đổi dữ liệu với trạm gốc.

Intel

Trước hết, cần nêu rõ lợi thế của Tập đoàn Intel. Tại Thế vận hội mùa đông vừa qua ở Pyeongchang, công ty đã lắp đặt 5G. Camera UHD được kết nối với nó giúp bạn có thể phát trực tuyến các sự kiện thể thao với hiệu ứng hiện diện.

Các điểm truy cập mạng không dây cũng sử dụng chức năng 5G và phục vụ nhiều thuê bao. Phần lớn thiết bị được lắp đặt ngoài trời - một thử nghiệm tuyệt vời về độ bền của các thiết bị.

Tập đoàn cũng đã công bố hợp tác với NNT DoCoMo để cài đặt 5G tại Thế vận hội 2025 ở Trung Quốc. Một trong những mục tiêu của quan hệ đối tác là chứng minh và sử dụng các khả năng mới của thành phố "thông minh".

Tại MWC năm nay, tập đoàn đã trình làng một mẫu máy tính xách tay ý tưởng hỗ trợ 5G dựa trên modem XMM 8060 độc quyền. Giờ đây, con chip lớn được lắp riêng với chip này. Để tăng hiệu quả, công ty đang nghiên cứu tích hợp mô-đun modem vào một hệ thống duy nhất.

Trong mọi trường hợp, điều quan trọng là công ty đang làm việc trên một tiêu chuẩn sáng tạo sẽ biến máy tính xách tay thành một thiết bị thậm chí còn linh hoạt hơn. Với tiện ích mới, người dùng sẽ không phải lo lắng về các mạng không dây công cộng không an toàn. Bạn cũng không cần phải bật điểm phát sóng Wi-Fi trên điện thoại của mình. Việc quảng cáo các sản phẩm mới đầu tiên được lên kế hoạch cho năm sau, các đối tác của Intel là Microsoft, Dell, HP và Lenovo.

Ngoài ra, Intel đã hợp tác với người tạo ra thiết bị điện tử di động, thương hiệu Spreadtrum. Mục tiêu của sự hợp tác là thiết kế một loạt bộ vi xử lý di động với modem 5G tích hợp từ dòng XMM 8000 của Intel vào nửa cuối năm sau.

Qualcomm

Công ty lần đầu tiên công bố modem X50 vào năm 2016. Hiện tại đã được xác định rằng SDX50 sẽ là một phần của chip Snapdragon 855 7nm độc quyền sẽ được phát hành vào đầu năm sau. Không thể không nói rằng phiên bản mang thương hiệu Qualcomm khá thiết thực để cài đặt trên điện thoại và máy tính bảng.

Huawei

Thương hiệu Huawei là một đối thủ bình đẳng khác trong cuộc đua 5G. Tại MWC năm nay, công ty đã giới thiệu modem Balong 5G01, đảm bảo tốc độ trong vòng 2,3 Gigabit / giây. Than ôi, bây giờ kích thước của vi mạch không thể sử dụng nó trong điện thoại và máy tính bảng. Tuy nhiên, với sự nhanh nhạy của thương hiệu, sự xuất hiện của chip Kirin, hỗ trợ 5G, sẽ được mong đợi rất sớm.

Mạng Nokia

Công ty là nhà cung cấp thiết bị viễn thông lớn thứ hai sau thương hiệu Huawei. Công ty có các thiết bị xử lý hoạt động trong phổ LF, MF và HF. Đầu năm nay, Nokia đã giới thiệu bộ vi xử lý 5G đầy đủ tính năng cho các trạm gốc Reef Shark. Thông lượng của một khối nằm trong khoảng 84 Gigabit / giây. Việc lắp đặt thiết bị bán lẻ dựa trên bộ xử lý sáng tạo đã được lên kế hoạch vào cuối năm nay.

Ai tham gia vào 5G ở Liên bang Nga

Các nhà khai thác viễn thông trong nước cũng không tụt hậu so với xu thế chung. Họ đang hợp tác với các nhà cung cấp thiết bị mạng toàn cầu hàng đầu, bao gồm Ericsson, Huawei và Nokia, những người đang phát triển thiết bị 5G.

Cái loa

Nhà điều hành này là người đầu tiên thể hiện sự quan tâm đến công nghệ sáng tạo. Trở lại năm 2014, ông đã đồng ý với thương hiệu Huawei để thành lập các thí điểm 5G. Họ đã được ra mắt năm nay trong World Cup 2018.

Mùa hè này, Megafon đã ra mắt 5G đầu tiên tại Liên bang Nga - dành cho các thành viên của cuộc họp kinh tế ở St.Petersburg. Tốc độ truyền bá thông tin bằng 1,24 Gigabit / giây. Megafon đã sử dụng thiết bị thương hiệu Huawei và chip của Qualcomm.

Cách đây không lâu, Megafon đã đồng ý với Nokia về việc phát triển 5G. Vào mùa thu, tại cuộc họp kinh doanh Nizhny Novgorod, họ đã đưa ra tốc độ truyền dữ liệu hàng đầu - 5 Gigabit / giây. Các thành viên hội nghị đã được xem phát video UHD 360 độ trên màn hình từ kính VR.

MTS

Đã tham gia cuộc đua vào năm 2017. Giống như lần trước, công ty này quy việc ra mắt 5G cho World Cup 2018. Việc triển khai thương mại, theo lịch trình của công ty, bắt đầu từ năm 2019-2020.

Vào mùa đông năm 2015, MTS đã ký một thỏa thuận về việc phát triển chung 5G với Ericsson, vào mùa xuân - với Nokia, vào mùa thu - với Samsung. MTS đã thực hiện các thí nghiệm vào mùa thu bằng thiết bị của Nokia. Tốc độ phổ biến thông tin đạt 4,5 Gigabit / giây.

Tele2

Vào mùa thu, chúng tôi đã ký một thỏa thuận với Nokia Corporation về việc hình thành 5G và thiết kế các dịch vụ trong lĩnh vực Internet vạn vật.

Beeline

Hiện đang đối thoại với các nhà cung cấp về các thử nghiệm 5G. A. Aibasheva, đại diện được ủy quyền của công ty, đã nói với Rusbaz về điều này. Nhưng trước tiên, công ty có kế hoạch điều chỉnh cơ sở hạ tầng của riêng mình và làm việc với 4,5G. Trong tương lai, khóa đào tạo này sẽ cho phép họ tích hợp 5G ngay lập tức.

Khi nào 5G sẽ xuất hiện?

Việc triển khai thương mại của 5G được lên kế hoạch vào năm tới. Tất cả chúng đều được giới hạn trong các sự kiện thể thao đại chúng.Ví dụ, nhà khai thác di động Hàn Quốc KT Corporation đã ra mắt 5G tại Thế vận hội Pchenhan năm nay. MTS trong nước và Megafon có kế hoạch lắp đặt 5G tại Thế vận hội mùa hè 2025 ở Trung Quốc.

Hầu hết các chuyên gia đều tin tưởng rằng việc tích hợp 5G quy mô lớn sẽ bắt đầu sau năm 2025. Thương hiệu Ericsson gần đây cho biết sẽ có 550 triệu thiết bị kết nối với các mạng này vào năm 2025. Và bây giờ các tập đoàn chỉ đang thử nghiệm thiết bị.

Hiện tại, 5G có nhiều khả năng là một ý tưởng hơn là một công nghệ, vì vẫn chưa có định dạng chung. Để bắt đầu sử dụng hàng loạt thông tin liên lạc này, cần phải tạo ra các điều kiện công nghệ, lựa chọn tần số và chuyển sang thiết bị cải tiến.

5G ở Nga

Các nhà đối thoại của Rusbase nhất trí đồng ý rằng Liên bang Nga vẫn còn lâu mới đưa 5G vào sử dụng rộng rãi. Các nhà khai thác Nga vẫn chưa thu hồi các khoản đầu tư của họ vào việc tạo ra mạng LTE. Hiện tại, phạm vi phủ sóng LTE đang ở mức 30%, và do đó, trong tương lai gần, các tổ chức viễn thông sẽ quan tâm đến sự gia tăng giá trị này. Và 5G đối với họ chỉ là dự bị cho tương lai.

S. Skvortsova, người đứng đầu bộ phận phát triển chiến lược của Tele2, tin rằng 5G sẽ được đưa vào sử dụng thương mại vào năm 2025. Theo tuyên bố của cô ấy, có một lựa chọn sơ bộ về con đường đến với công nghệ 5G - LTE Advanced (LTE-A). Nó hỗ trợ tốc độ lên đến 100 Mbit / s cho các thuê bao có tính di động cao và 1 Gigabit / s cho người dùng cố định.

Vào tháng 5 năm ngoái, các phương tiện truyền thông đã công bố kế hoạch của Bộ Truyền thông về việc triển khai 5G tại các siêu đô thị của Liên bang Nga vào năm 2025. Do đó, vào năm 2025, định dạng mới sẽ được tích hợp vào 8 siêu đô thị của Liên bang Nga và vào năm 2025, đã có 16 thành phố với dân số hơn 1 triệu người.

Sự kết luận

Tóm lại, cần lưu ý rằng những thay đổi quy mô lớn trong giao tiếp di động được mong đợi trong tương lai gần. Số lượng thiết bị kết nối mạng ở chế độ "luôn trực tuyến" sẽ tăng lên nhanh chóng. Rất có thể TV sẽ chuyển sang mạng di động.