5G nettverk: oversikt, beskrivelse og hastighet. neste generasjons nettverk 5G

5G, neste generasjon kommunikasjonsstandard, vil støtte Internet of Things, smarte biler og annet utstyr.

Den nye mobil standarden vil være tidligere enn 2020, men de relevante spesifikasjonene er utviklet i full gang, og det blir klart at standarden 5G vil være vesentlig forskjellig fra 4G. Vi snakker om å øke hastigheten på informasjonsutveksling for mobiltelefoner og nettbrett, og de mange andre løsninger, som hver har sine egne krav.

Spådommer fra Ericsson

Som 5G teknologien vil fungere og hvorfor det er nødvendig, hvis den superraske mobile Internett har eksistert nå?

Ifølge selskapet Ericsson, ser fremtiden ut.

Ubemannet og koblet til nettverket biler vil kommunisere med hverandre. I tilfelle av en bilulykke, som er nærmest scenen, vil den rapportere til alle maskiner, riding etter ham. Dette vil tillate dem å gå videre til lavere hastighet eller, i tilfelle av trafikkorker, kalkulere en ny rute.

bilbransjen sensorer vil lettere måle værforhold og sende data over nettverket 5G for å planlegge den beste ruten biltrafikk.

På området offentlig transport 5G nettverk vil gi sanntids sporing av antall ventende passasjerer på bussholdeplasser. Bussjåføren vil savne stopp uten passasjerer, og sentralen vil lede mer trafikk til sine plasser med oppbygging.

I den æra av alle 5G hjemmeelektronikk vil bli koblet. Hvis tidligere overgang fra ett rom til et annet måtte overføres fra en bærbar enhet til å fortsette, for eksempel lytte til din favoritt radiostasjon, nå høyttalerne i forskjellige rom vil bli kontaktet med hverandre og lytte fortsette med den avbrutte sted. I tillegg vil det være mulig å overvåke strømforbruket til hver enhet, eller for å finne ut hvor mye strøm blir produsert av solcellepaneler.

5G nettverk vil endre nødetatene, og gir pålitelig kommunikasjon i krisesituasjoner og foretrukket del av politi- og nødmeldinger. En brann hjelmer med kameraer skal sende bilde kommando og få hjelp i vanskelige redningsoperasjoner.

5G-teknologi

Tidligere var det mulig å organisere dem mest, men utvalget av teknologier for deres praktiske anvendelse fortsetter.

Blant dem:

• ultra-høy frekvens, oppnåelse av som tidligere syntes umulig, gir mye høyere hastighet;
• utvikle systemer, sender data med ørsmå deler, forlenge arbeidet med Tingenes internett-enheter i mange år;
• å redusere latens for applikasjoner som krever en øyeblikkelig reaksjon.

5G-nettverket: speed

5G Evaluering av økningen av standardsatsen sammenlignet med forrige tvetydig. Ericssons klart å oppnå vekst på 50 ganger - opp til 5 Gbit / s. Samsung venstre på figur 7.5 Gbit / s-signal med en stabil 1,2 Gbit / s i en som beveger seg med høy hastighet kjøretøy. Partnerskap "EU - China" 5G kommer til å øke frekvensen av 100 ganger. NTT DoCoMo, en japansk mobiloperatør, sammen med Alcatel-Lucent, Ericsson selskaper, Samsung og Nokia prøver å nå 10 Gbit / s. Men forskere fra University of Surrey foreslår en hastighet på 1 Tbit / s. Det er ventet at flere vil vokse tusen ganger hastigheten på mobilnett i løpet av de neste 10 årene.

Vekstraten vil kreve forbedrede antenner og utstyr, samt de spektralspredte frekvenser. I USA har prosessen med fordeling av ressursen allerede begynt.

Internett av ting

Med nedgangen i kostnadene for å koble flere og flere enheter har tilgang til Wi-Fi. Konseptet med å kombinere telefon, kaffe og vaskemaskiner, hodetelefoner, lys og alt annet i et enkelt nettverk kalt Internet of Things. Innen 2020 forventes det at verden vil være mer enn 26 milliarder av disse enhetene. En rekke tilkoblinger vil bli enda større.

Evnen til ting "føler" med hjelp av sensorer og eksternt utføre kommandoer finner anvendelse i byplanlegging, teknologien for "smarte" hjem, varme og elektrisitet styringssystemer, sikkerhet, helse overvåking, offentlig transport, detaljhandel.

Internet of Things krever en liten tilkoblingshastighet, men for et stort antall enheter. Allerede er det dedikerte nettverk ved hjelp av et smalt frekvensområde, og standard 5G utviklere ønsker å delta i denne prosessen.

Dermed vil telenettet må støtte ikke bare mobile brukere, men også "smarte" ting. Ledelsen er så heterogene trafikk er ment å komme til unnsetning av den nye standarden.

forsinkelse

Selvfølgelig vil neste generasjons nettverk støtter 5G teknologi ubemannede kjøretøyer og anvendelser av utvidet virkelighet. I dette tilfellet, bør informasjonen være tilgjengelig i sanntid. Overlevering tid i 4G-nettverk, mer enn 10 ms, noe som er veldig mye. Den fremtidige standard kan forandre nettverksarkitektur med å bevege lagringsstedet for data fra datasentre for å avslutte noder, inkludert "smarte" enheter.

Bil i bevegelse, for eksempel, krever data om plasseringen av nærmeste transport. Eksisterende nettverk med flyten av data for de tre bilene som allerede er ute av stand til å takle. De store forsinkelser i dataoverføring krever en lokal data distribusjon.

Det forutsettes at responsen av neste generasjon av nettverk vil bli maksimert. Den forsinkelse i dataoverføringen vil ikke overstige 1 ms, selv når slutthastighet på 500 km / t. Dette ventetid er en viktig drivende faktor i etableringen av nye teknologier, som for eksempel forvaltning av bilen bytrafikk og kirurgi på avstand.

enighet

Hvis situasjonen med definisjonen av omfanget av potensielle teknologier har bedret seg, er teknologien i seg selv fortsatt er under utvikling i 2015. Det er nødvendig for å fastslå med hva 5G teknologier er nødvendig i første omgang, og som vil bli gjennomført senere. Det er lite sannsynlig at dette vil skje i 2016.

Til tross for mangel på standarder og tillit i de prioriterte teknologier, er produksjonsbedrifter prøver å lede utviklingen og implementeringen av 5G teknologier for å ta en gunstig posisjon i fremtiden.

Nokia Company i april 2015 annonserte oppkjøpet av Alcatel-Lucent for 16,6 milliarder dollar, og det amerikanske teleselskapet Verizon Wireless kunngjorde at USA først-5G nettverk vil være tilgjengelig i 2016.

første tegnene

Det er allerede 5G-nettverket prototyper. Først 5G-nettverket ble lansert i Sør-Korea. Selskapet SK Telecom lansert en ny teknologi ved åpningen av forskningssenteret, som vil bli engasjert i sin utvikling. Og til de XXIII Olympiske vinterleker i 2018 i Sør-Korea, planlegger selskapet å bygge et 5G nettverk over hele landet.

NTT DoCoMo planlegger også å lansere 5G-nettverk i Japan for sommer-OL i 2020 i Tokyo.

5G nettverk mot amerikanske

5G standard som tidligere standarder, utvikler 3GPP konsortium og godkjent av ITU, han, International Telecommunication Union. De ønsker ikke å stå utenfor og produsenter. I oktober 2015 har enkelte regionale grupper enige om å møtes hvert halvår for å utarbeide en felles posisjon på 5G standarder.

En slik avtale ble nådd i september 2015 mellom EU og Kina. Ericsson og TeliaSonera enige om et strategisk partnerskap for å sikre at kunder av mobiloperatør i Tallinn og Stockholm, tilgang til 5G nettverk i 2018

Og ganske mye igjen å vente på 5G-nettverket lansering i Russland. MTS og Ericsson signert en avtale om å samarbeide om en femte generasjons teknologi, som vil resultere i den første testen 5G-nettverk i Russland i VM i 2018, to år tidligere enn 5G-nettverk i Japan. For dette formål, i 2016 vil det bli gjennomført LTE-U prosjekt for LTE bruk av 5 GHz, som brukes til å koble til tilgangspunktet Wi-Fi. Dessuten vil teknologien Ericsson Lean Carrier testes, som organiserer fordelingen av trafikken og redusere inter-celle interferens, økende overføring hastighet og dekning, bistår i planlegging av nettverket.

Som du kan se, landene er enige om å samarbeide på dette feltet. Alle, med unntak av USA er vant til å okkupere en ledende posisjon i det hele tatt.

4,5G forbereder for fremtiden

Qualcomm har foreslått 4,5G LTE Advanced Pro teknologi, innføring av som er planlagt for de neste fire årene. Takket være dette selskapet vil være i stand til å understøtte et så bredt område av frekvenser som er nødvendig for 5G standard og tidligere utplassert LTE-nettverket, noe som vil redusere ventetiden og øke gjennomløpet.

Funksjoner av nettverket:

• Høy gjennomstrømning ved å kombinere frekvensspektrene;
• støtte 32 som opererer på den samme tid og øke gjennomstrømningen ved å kombinere den hyppighet og fordeling av nettverkstrafikken mellom operatører;
• 10-gangers reduksjon i forsinkelsen i sammenligning med LTE Advanced ved bruk av eksisterende sendere og frekvenser fra 1 ms til 70 ms;
• bruken av kommunikasjonsressurs innkommende linje for behovene til utgående;
• å øke antall antenner ved basestasjoner for å øke kapasiteten og dekningen av signalet;
• IOT-forbedring av energisparende anordninger som smalner området opp til 1,4 MHz og 180 kHz (opp til 10 år på et enkelt batteri);
• 1 Gbit / s for utveksling av informasjon mellom kjøretøy, fotgjengere og IOT-enheter;
• skanning miljøet uten å slå på Wi-Fi eller GPS på den mobile enheten.

teknologiske barrierer

I Fraunhofer Institute for Telekommunikasjon i Berlin gjennomførte eksperimenter med frekvenser på 40-100 GHz, Samsung bruker i sine eksperimenter frekvensen på 28 GHz, og Nokia - i overkant av 70 GHz.

Arbeidsinnretninger i millimeterbølgebånd som har en slik funksjon som ekstremt dårlig fordeling av signalet, den kraft som i det vesentlige avtar med økende avstand fra basestasjonen. I tillegg kan signalforstyrrelser som forårsakes av enda en menneskekropp.

Løsning - MIMO

Utbytte er anvendelsen av MIMO-teknologi (Multiple Input Multiple Output), når den sende og motta flere signaler samtidig. Nå er det brukt i LTE og WLAN. For høye frekvenser benyttes Massive MIMO - optimalisering teknologi for mottak når den mobile enheten er plassert en rekke små antenner og hundrevis - i senderen.

Produsent SkyCross antenner opprettet MIMO 4x4 system, kan du bruke størrelsen 16x10 cm i terminalen. Dette er betydelig høyere enn for antennene for LTE. For eksempel dimensjonene av LG G4 - 15x7,6 cm, Samsung Galaxy S6 - 14x7 cm, Apple iPhone 6 Plus er - 16h7,8 se MIMO 4x4-systemet er ikke ny -. Med unntak av LTE-Advanced terminaler, er det brukt i satellitt-TV-systemer, strenge krav av sin størrelse og strømforbruk vil bli belastet. Dermed vil etableringen av en liten mobil enhet med fire antenner teste designere.

Utviklingen av bærbare terminaler vil også kreve mer innsats. Ifølge representant for selskapet Texas Instrument, som å lage en chip som kan sende data ved høye frekvenser krever bruk av ny teknologi.

I 2015 ble prosjektet for å skape en 5G-standard offisielt oppkalt IMT-2020. Det er synd at resten fortsatt ikke har sett slutten av prosessen.