5G mạng: tổng quan, mô tả và tốc độ. 5G mạng thế hệ kế tiếp

5G, chuẩn giao tiếp thế hệ mới, sẽ hỗ trợ Internet of Things, xe hơi thông minh và các thiết bị khác.

Các tiêu chuẩn di động mới sẽ không sớm hơn năm 2020, nhưng các chi tiết kỹ thuật có liên quan được phát triển trong xoay, và nó trở nên rõ ràng rằng 5G tiêu chuẩn sẽ khác nhau đáng kể từ 4G. Chúng ta đang nói về việc tăng tốc độ trao đổi thông tin dành cho điện thoại di động và máy tính bảng, và vô số các giải pháp khác, mỗi trong số đó có những yêu cầu riêng của mình.

Dự đoán từ Ericsson

Khi công nghệ 5G sẽ làm việc và tại sao nó là cần thiết, nếu Internet di động siêu nhanh đã tồn tại bây giờ?

Theo Ericsson công ty, tương lai như thế nào.

Không người lái và kết nối với những chiếc xe mạng sẽ giao tiếp với nhau. Trong trường hợp của một tai nạn xe hơi, là người gần gũi nhất đến hiện trường, nó sẽ báo cáo cho tất cả các máy, cưỡi ông. Điều này sẽ cho phép họ tiến tới tốc độ thấp hơn hoặc, trong trường hợp ùn tắc giao thông, tính toán một lộ trình mới.

cảm biến xe sẽ đo chính xác hơn điều kiện thời tiết và gửi dữ liệu qua mạng 5G để lên kế hoạch các tuyến lưu lượng xe tốt nhất.

Trong lĩnh vực giao thông công cộng mạng 5G sẽ cho phép theo dõi thời gian thực của các số chờ đợi quý khách tại điểm dừng xe buýt. Các tài xế xe buýt sẽ bỏ lỡ điểm dừng chân mà không hành khách, và điều phối sẽ trực tiếp lưu lượng bổ sung đến những nơi họ tích lũy.

Trong thời đại của tất cả các thiết bị điện tử gia đình 5G sẽ được liên kết. Nếu trước đó quá trình chuyển đổi từ phòng này sang phòng khác phải được chuyển từ một thiết bị di động để tiếp tục, ví dụ, nghe đài phát thanh yêu thích của bạn, bây giờ các loa trong phòng khác nhau sẽ được liên lạc với nhau và nghe tiếp tục với các nơi bị gián đoạn. Bên cạnh đó, nó sẽ có thể theo dõi việc tiêu thụ điện năng của từng thiết bị, hoặc để tìm ra bao nhiêu điện năng được sản xuất bởi tấm pin mặt trời.

5G mạng sẽ thay đổi các dịch vụ khẩn cấp, cung cấp thông tin liên lạc đáng tin cậy trong các tình huống khẩn cấp và thành phần ưa thích của các thông điệp cảnh sát và tình trạng khẩn cấp. Một mũ bảo hiểm hỏa hoạn với camera sẽ phát sóng lệnh hình ảnh và nhận hỗ trợ trong các hoạt động cứu hộ khó khăn.

5G-công nghệ

Trong quá khứ nó đã có thể tổ chức chúng nhất, nhưng việc lựa chọn công nghệ cho ứng dụng thực tế của họ vẫn tiếp tục.

Trong đó:

• siêu cao tần, việc đạt được mà trước đây dường như không thể, cung cấp tốc độ lớn hơn nhiều;
• phát triển hệ thống, gửi dữ liệu với các bộ phận nhỏ xíu, kéo dài thời gian hoạt động của Internet của các thiết bị điều trong nhiều năm;
• giảm độ trễ cho các ứng dụng đòi hỏi phải có một phản ứng ngay lập tức.

5G-mạng: tốc độ

5G Đánh giá sự gia tăng của tỷ lệ tiêu chuẩn so với mơ hồ trước. Ericsson đã thành công để đạt được tốc độ tăng trưởng 50 lần - lên đến 5 Gbit / s. Samsung còn lại trên con số 7,5 Gbit / s tín hiệu với một ổn định 1,2 Gbit / s trong một phương tiện di chuyển ở tốc độ cao. Đối tác "EU - Trung Quốc" 5G sẽ tăng tỷ lệ 100 lần. NTT DoCoMo, một nhà điều hành di động Nhật Bản, kết hợp với Alcatel-Lucent, công ty Ericsson, Samsung và Nokia đang cố gắng đạt 10 Gbit / s. Nhưng các nhà khoa học từ Đại học Surrey cho thấy tốc độ của 1 Tbit / s. Người ta cho rằng hơn sẽ phát triển một ngàn lần so với tốc độ của mạng di động trong vòng 10 năm tới.

Tốc độ tăng trưởng sẽ yêu cầu anten cải tiến và thiết bị, cũng như tần số trải phổ. Tại Mỹ, quá trình phân phối các nguồn lực đã bắt đầu.

Internet của sự vật

Với sự suy giảm trong chi phí kết nối nhiều thiết bị khác có thể truy cập Wi-Fi. Khái niệm về kết hợp điện thoại, cà phê và máy giặt, tai nghe, đèn và mọi thứ khác vào một mạng duy nhất gọi là Internet of Things. Đến năm 2020, dự kiến rằng thế giới sẽ được nhiều hơn 26 tỷ của các thiết bị. Một số lượng kết nối sẽ còn lớn hơn.

Khả năng thứ "cảm nhận" với sự giúp đỡ của các cảm biến và thực thi từ xa các lệnh sẽ tìm thấy ứng dụng trong quy hoạch đô thị, công nghệ của nhà, nhiệt độ và điều khiển hệ thống "thông minh", an ninh, theo dõi sức khỏe, giao thông công cộng, bán lẻ.

Internet of Things đòi hỏi một tốc độ kết nối nhỏ, nhưng đối với một số lượng lớn các thiết bị này. Đã có mạng lưới chuyên dụng sử dụng một hẹp dải tần số, và các nhà phát triển 5G chuẩn muốn tham gia vào quá trình này.

Như vậy, mạng viễn thông sẽ phải hỗ trợ không chỉ những người dùng điện thoại di động, nhưng cũng có những thứ "thông minh". Quản lý được nên giao thông không đồng nhất được thiết kế để đến với sự trợ giúp của các tiêu chuẩn mới.

chậm trễ

Rõ ràng, mạng thế hệ tiếp theo sẽ hỗ trợ các phương tiện không người lái công nghệ 5G và các ứng dụng thực tế tăng cường. Trong trường hợp này, thông tin nên có sẵn trong thời gian thực. thời gian bàn giao trong các mạng 4G, hơn 10 ms, mà là rất nhiều. Các tiêu chuẩn trong tương lai hoàn toàn có thể thay đổi kiến trúc mạng bằng cách dịch chuyển vị trí lưu trữ dữ liệu từ trung tâm dữ liệu để kết thúc các nút, bao gồm các thiết bị "thông minh".

Di chuyển xe, ví dụ, đòi hỏi dữ liệu về vị trí của các phương tiện giao thông gần nhất. mạng hiện tại với dòng chảy của dữ liệu cho ba chiếc xe đã không thể đối phó. Sự chậm trễ lớn trong truyền dữ liệu đòi hỏi phải có phân phối dữ liệu địa phương.

Người ta cho rằng tính hiệu quả của thế hệ tiếp theo của mạng sẽ được tối đa hóa. Việc chậm trễ trong việc truyền dữ liệu sẽ không vượt quá 1 ms, ngay cả khi vận tốc giới hạn 500 km / h. độ trễ này là một yếu tố thúc đẩy chính trong việc tạo ra các công nghệ mới, chẳng hạn như công tác quản lý giao thông xe thành phố và phẫu thuật ở một khoảng cách.

đạt sự đồng thuận

Nếu tình hình với định nghĩa của một loạt các công nghệ tiềm năng đã được cải thiện, bản thân công nghệ vẫn đang được phát triển vào năm 2015. Nó là cần thiết để xác định với những gì công nghệ 5G là cần thiết ở nơi đầu tiên, và đó sẽ được thực hiện sau đó. Nó không chắc rằng điều này sẽ xảy ra vào năm 2016.

Mặc dù thiếu các tiêu chuẩn và sự tự tin trong những công nghệ ưu tiên, các công ty sản xuất đang cố gắng để dẫn dắt sự phát triển và triển khai công nghệ 5G để có một vị trí thuận lợi trong tương lai.

Công ty Nokia trong tháng 4 năm 2015 công bố việc mua lại của Alcatel-Lucent cho 16,6 tỷ USD, và các công ty viễn thông Mỹ Verizon Wireless thông báo rằng mạng Hoa Kỳ đầu tiên-5G sẽ có mặt vào năm 2016.

dấu hiệu đầu tiên

Đã có nguyên mẫu 5G-mạng. Đầu tiên 5G-mạng tung ra tại Hàn Quốc. Công ty SK Telecom giới thiệu một công nghệ mới tại buổi khai mạc của trung tâm nghiên cứu, mà sẽ được tham gia vào sự phát triển của nó. Và để vận hội mùa đông XXIII Olympic vào năm 2018 tại Hàn Quốc, công ty có kế hoạch xây dựng một mạng 5G trên toàn quốc.

NTT DoCoMo cũng có kế hoạch để khởi động 5G-mạng tại Nhật Bản cho Thế vận hội mùa hè năm 2020 tại Tokyo.

mạng 5G chống Mỹ

5G tiêu chuẩn như tiêu chuẩn trước đó, phát triển 3GPP tập đoàn và sự chấp thuận của ITU, ông, Liên minh Viễn thông Quốc tế. Họ không muốn phải đứng sang một bên và nhà sản xuất. Trong tháng 10 năm 2015, một số nhóm khu vực đã đồng ý gặp mỗi sáu tháng để tìm ra một quan điểm chung về tiêu chuẩn 5G.

Thỏa thuận đó đã đạt được trong tháng 9 năm 2015 giữa EU và Trung Quốc. Ericsson và TeliaSonera đã nhất trí về một đối tác chiến lược để đảm bảo rằng khách hàng của nhà khai thác di động ở Tallinn và Stockholm, truy cập vào mạng 5G vào năm 2018

Và khá một chút còn lại để chờ đợi sự ra mắt 5G-mạng ở Nga. MTS và Ericsson đã ký một thỏa thuận hợp tác với nhau trên một công nghệ thế hệ thứ năm, mà sẽ dẫn đến việc thử nghiệm đầu tiên 5G-mạng ở Nga tại World Cup vào năm 2018, sớm hơn so với 5G-mạng tại Nhật Bản hai năm. Để kết thúc này, vào năm 2016, nó sẽ được triển khai dự án LTE-U để sử dụng LTE 5 GHz, được sử dụng để kết nối các điểm truy cập Wi-Fi. Ngoài ra, công nghệ Ericsson nạc Carrier sẽ được kiểm tra, đơn vị tổ chức sự phân bố của giao thông và giảm nhiễu liên cell, tăng tốc độ truyền và vùng phủ sóng, hỗ trợ trong việc lập kế hoạch của mạng.

Như bạn thấy, các nước đồng ý hợp tác trong lĩnh vực này. Tất cả, ngoại trừ Hoa Kỳ đang quen với việc chiếm một vị trí hàng đầu trong tất cả.

4,5G chuẩn bị cho tương lai

Qualcomm đã gợi ý 4,5G LTE Advanced công nghệ Pro, việc giới thiệu trong số đó là lên kế hoạch cho bốn năm tới. Nhờ công ty này sẽ có thể hỗ trợ rộng một loạt các tần số cần thiết cho việc chuẩn 5G và mạng LTE được triển khai trước đó, mà sẽ giảm độ trễ và tăng thông lượng.

Đặc điểm của mạng:

• Cao băng thông bằng cách kết hợp phổ tần;
• hỗ trợ cho 32 nhà khai thác tại cùng một thời gian và tăng thông lượng bằng cách kết hợp các tần số và phân phối lưu lượng mạng giữa các nhà khai thác;
• giảm 10 lần trong chậm trễ so với LTE nâng cao sử dụng tháp hiện có và tần số từ 1 đến 70 ms ms;
• việc sử dụng các dòng gửi đến tài nguyên thông tin liên lạc cho các nhu cầu của đi;
• tăng số lượng anten tại trạm cơ sở để nâng cao năng lực và vùng phủ sóng của tín hiệu;
• IOT cải thiện các thiết bị tiết kiệm năng lượng thu hẹp phạm vi lên đến 1,4 MHz và 180 kHz (lên đến 10 năm trên một pin duy nhất);
• 1 Gbit / s cho việc trao đổi thông tin giữa các xe, người đi bộ và IOT-thiết bị;
• quét môi trường mà không cần bật Wi-Fi hoặc GPS trên thiết bị di động.

rào cản công nghệ

Tại Viện Fraunhofer cho Viễn thông ở Berlin đã tiến hành thí nghiệm với tần số 40-100 GHz, Samsung sử dụng trong các thí nghiệm của mình tần số 28 GHz, và Nokia - vượt quá 70 GHz.

thiết bị làm việc trong waveband milimet có như vậy một tính năng như phân phối cực kỳ nghèo của tín hiệu, sức mạnh trong đó giảm đáng kể với sự gia tăng khoảng cách từ trạm gốc. Bên cạnh đó, sự can thiệp tín hiệu có thể được gây ra bởi ngay cả một cơ thể con người.

Giải pháp - MIMO

Lợi nhuận là ứng dụng công nghệ MIMO (Multiple Input Multiple Output), khi gửi và nhận nhiều tín hiệu cùng một lúc. Bây giờ nó được sử dụng trong LTE và WLAN. Đối với tần số cao được sử dụng MIMO Massive - công nghệ tối ưu hóa tiếp nhận khi các thiết bị di động được đặt hàng chục ăng-ten nhỏ và hàng trăm - trong máy phát.

Nhà sản xuất SkyCross anten tạo hệ thống 4x4 MIMO, bạn có thể sử dụng kích thước của 16x10 cm trong nhà ga. Đây là cao hơn so với các ăng-ten cho LTE đáng kể. Ví dụ, kích thước của LG G4 - 15x7,6 cm, Samsung Galaxy S6 - 14x7 cm, và Apple iPhone 6 Plus là - 16h7,8 thấy hệ thống 4x4 MIMO không phải là mới -. Trừ LTE-Advanced thiết bị đầu cuối, nó được sử dụng trong các hệ thống truyền hình vệ tinh, yêu cầu nghiêm ngặt kích thước và công suất tiêu thụ của nó sẽ được tính phí. Như vậy, việc tạo ra một thiết bị di động nhỏ với bốn anten sẽ kiểm tra các nhà thiết kế.

Sự phát triển của thiết bị đầu cuối di động cũng sẽ đòi hỏi nỗ lực nhiều hơn nữa. Theo người đại diện của công ty Texas Instrument, mà để tạo ra một con chip có khả năng truyền dữ liệu ở tần số cao đòi hỏi việc sử dụng các công nghệ mới.

Trong năm 2015, dự án để tạo ra một 5G tiêu chuẩn đã được chính thức đặt tên IMT-2020. Đó là một điều đáng tiếc rằng phần còn lại vẫn chưa thấy kết thúc của quá trình.