Mtandao wa 5G: maelezo ya jumla, maelezo na kasi. Mzazi wa Uzazi wa 5G

5G, kiwango cha pili cha mawasiliano ya kizazi, itasaidia mtandao wa mambo, magari ya smart na vifaa vingine.

Kiwango kipya cha mawasiliano ya simu haitaonekana hadi mwaka wa 2020, lakini maelezo maalum yanatengenezwa kwa kasi kamili, na inabainisha kuwa kiwango cha 5G kitakuwa tofauti kabisa na 4G. Hii ni ongezeko la kasi ya kubadilishana habari kwa simu za mkononi na vidonge na ufumbuzi nyingine nyingi, kila mmoja akiwa na mahitaji yake mwenyewe.

Utabiri kutoka kwa Ericsson

Jinsi teknolojia ya 5G itafanya kazi na kwa nini inahitajika, ikiwa Internet ya haraka ya simu iko tayari sasa?

Kwa mujibu wa Ericsson, siku zijazo inaonekana kama hii.

Vipande visivyotumiwa viunganishwa na mtandao vitachangana habari kati yao. Katika tukio la ajali, gari karibu na eneo la tukio hilo litaaripoti magari yote baada yake. Hii itawawezesha kupunguza kasi mapema au, ikiwa kuna jam ya trafiki, kuhesabu njia mpya.

Sensorer ya gari itafafanua kwa usahihi hali ya hali ya hewa na kutuma data kupitia mtandao wa 5G ili gari ihesabu njia bora zaidi.

Katika uwanja wa usafiri wa umma, mtandao wa 5G utaruhusu ufuatiliaji wa wakati halisi wa idadi ya wabiria wa kusubiri kwenye vituo. Dereva wa basi atapitia kuacha bila abiria, na mtangazaji atatuma usafiri wa ziada kwenda mahali pa msongamano wao.

Katika kipindi cha 5G kila umeme wa nyumbani utaunganishwa. Ikiwa hapo awali, wakati unapohamia kutoka chumba kimoja hadi nyingine, unapaswa kubeba kifaa kinachoweza kukua na wewe kuendelea, kwa mfano, kusikiliza kituo chako cha redio, sasa wasemaji katika vyumba tofauti watawasiliana na uhakiki utaendelea kutoka mahali pa kuingiliwa. Kwa kuongeza, unaweza kufuatilia matumizi ya nishati ya kila kifaa au kujua ni kiasi gani umeme huzalishwa na paneli za jua.

Mtandao wa 5G utabadilika huduma za dharura, kuhakikisha mawasiliano ya kuaminika katika hali ya dharura na kipaumbele cha ujumbe kutoka kwa polisi na huduma za dharura. Na wapiganaji wa moto katika helmets na kamera watatangaza picha kwa amri na kupokea msaada katika shughuli za uokoaji tata.

Teknolojia ya 5G

Mwaka jana, waliweza kusimamia wengi wao, lakini uteuzi wa teknolojia zinazohakikisha matumizi yao yanaendelea.

Miongoni mwao:

• Mifumo ya juu ya Ultra, kufikia ambayo hapo awali haionekana haiwezekani, itatoa kasi kubwa zaidi;
• Kuendeleza mifumo, kutuma data katika vipande vidogo, kutaongeza utendaji wa vifaa vya mtandao vya vitu kwa miaka mingi;
• Kupunguza ucheleweshaji wa kazi zinazohitaji majibu ya haraka.

Mtandao wa 5G: kasi

Tathmini ya ongezeko la kasi ya kiwango cha 5G kwa kulinganisha na uliopita ni ya kutosha. Kampuni ya Ericsson imeweza kufikia ukuaji wa mara 50 - hadi 5 Gb / s. Samsung imetoka saa 7.5 Gb / s na ishara ya kutosha ya 1.2 Gbit / s katika gari inayohamia kwa kasi. Ushirikiano "Umoja wa Ulaya - China" inatarajia kuongeza kasi ya 5G kwa mara 100. NTT DoCoMo, operator wa simu ya Kijapani, pamoja na Alcatel-Lucent, Ericsson, Samsung na Nokia, anajaribu kufikia 10 Gb / s. Na wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Surrey wanadhani kiwango cha 1 Tbit / s. Inatarajiwa kwamba zaidi ya miaka 10 ijayo kasi ya mitandao ya simu itaongezeka mara elfu.

Kuongezeka kwa kasi itahitaji antenna na vifaa vya juu zaidi, pamoja na wigo wa mzunguko wa kupanuliwa. Nchini Marekani, usambazaji wa rasilimali hii tayari imeanza.

Internet ya vitu

Kwa kupungua kwa gharama ya uunganisho, vifaa zaidi na zaidi vina upatikanaji wa Wi-Fi. Dhana ya kuchanganya simu, kahawa na mashine za kuosha, vichwa vya habari, taa na kila kitu kingine kwenye mtandao mmoja huitwa Internet ya vitu. Mnamo mwaka wa 2020, inatarajiwa kuwa kutakuwa na vifaa zaidi vya bilioni 26 duniani. Na idadi ya uhusiano itakuwa kubwa zaidi.

Uwezo wa vitu "kujisikia" kwa njia ya sensorer na kutekeleza mbali amri zitapata matumizi katika mipango ya miji, teknolojia za nyumbani za smart, mifumo ya joto na udhibiti wa umeme, usalama, ufuatiliaji wa afya, usafiri wa umma, uuzaji.

Internet ya mambo inahitaji kasi ndogo ya uunganisho, lakini kwa idadi kubwa ya vifaa. Tayari hutumia mitandao yenye kujitolea kwa kutumia mzunguko mdogo wa mzunguko, na watengenezaji wa kiwango cha 5G wanataka kushiriki katika mchakato huu.

Hivyo, mitandao ya mawasiliano ya simu italazimika kuunga mkono watumiaji wa simu tu, lakini pia "mambo" yenyewe. Usimamizi wa trafiki kama hiyo hutakiwa kuja kwa msaada wa kiwango kipya.

Kuchelewa

Ni dhahiri kwamba mtandao wa kizazi kipya wa 5G utasaidia teknolojia za usafiri zisizohamishika na matumizi ya ukweli uliothibitishwa. Katika kesi hii, taarifa lazima ifikie wakati halisi. Wakati wa maambukizi ya mapokezi katika mitandao ya 4G inayozidisha msanidi 10, ambayo ni sana. Kiwango cha baadaye kinaweza kubadilisha usanifu wa mtandao na uhifadhi wa kuhifadhi data kutoka vituo vya data hadi nodes za mwisho, ikiwa ni pamoja na vifaa vya smart.

Gari la kusonga, kwa mfano, inahitaji habari kuhusu eneo la usafiri wa karibu. Mitandao iliyopo na mkondo wa data kama tayari kwa magari matatu hauwezi kukabiliana. Ucheleweshaji mkubwa katika uhamisho wa data unahitaji uwekaji wa data ndani.

Inachukuliwa kwamba ufanisi wa mitandao ya kizazi kijayo itaongezeka. Kuchelewa kwa uhamisho wa data hautazidi 1 ms, hata kwa kasi ya mwisho ya kilomita 500 / h. Upeo huo utakuwa sababu kuu ya kuendesha teknolojia mpya, kama vile usimamizi wa trafiki wa mijini katika trafiki za mijini na shughuli za upasuaji wa mbali.

Fikia makubaliano

Ikiwa hali na ufafanuzi wa teknolojia nyingi zinaweza kuboreshwa mwaka wa 2015, teknolojia wenyewe bado zinaendelea. Inatakiwa kuamua teknolojia za 5G zinahitajika kwanza na zipi zitatayarishwa baadaye. Haiwezekani kwamba hii itatokea mwaka wa 2016.

Pamoja na ukosefu wa kiwango na ujasiri katika kipaumbele cha teknolojia, makampuni ya viwanda ni kujaribu kuongoza maendeleo na utekelezaji wa teknolojia za 5G ili kuchukua nafasi ya faida katika siku zijazo.

Mnamo Aprili 2015, Nokia alitangaza upatikanaji wa Alcatel-Lucent kwa dola bilioni 16.6, na kampuni ya mawasiliano ya simu ya Marekani Verizon Wireless alisema kuwa mtandao wa kwanza wa 5G nchini Marekani utaonekana mwaka 2016.

Swallows ya kwanza

Vidokezo vya mitandao ya 5G tayari zimeonekana. Mtandao wa kwanza wa 5G ulizinduliwa nchini Korea Kusini. SK Telecom iliwasilisha teknolojia mpya wakati wa ufunguzi wa kituo cha utafiti, ambacho kitaiendeleza. Na kwa michezo ya Olimpiki ya Winter ya XXIII mwaka 2018 nchini Korea Kusini, kampuni hiyo ina mpango wa kujenga mtandao wa 5G nchini kote.

NTT DoCoMo inatarajia kuzindua mtandao wa 5G nchini Japan kwa ajili ya Michezo ya Olimpiki ya majira ya joto mwaka wa 2020 huko Tokyo.

5G Networks vs USA

Standard 5G, kama viwango vya awali, inaendelezwa na muungano wa 3GPP, na imeidhinishwa na ITU, Umoja wa Kimataifa wa Mawasiliano. Hawataki kukaa mbali na wazalishaji. Mnamo Oktoba 2015, baadhi ya vikundi vya kikanda walikubali kukutana kila miezi sita ili kuendeleza nafasi ya kawaida kwenye kiwango cha 5G.

Mkataba huo ulifikia Septemba 2015 kati ya Umoja wa Ulaya na China. Ericsson na TeliaSonera wamekubaliana juu ya ushirikiano wa kimkakati ili kutoa wateja wa operator wa mkononi katika Tallinn na Stockholm na kufikia mtandao wa 5G mwaka 2018.

Na kidogo sana kushoto kusubiri, wakati 5G-mtandao itazinduliwa katika Urusi. MTS na Ericsson wameingia makubaliano ya kufanya kazi pamoja kwenye teknolojia ya kizazi cha tano, ambayo itasababisha mtihani wa kwanza wa 5G katika Urusi kwenye Kombe la Dunia mwaka 2018, miaka miwili kabla ya mtandao wa 5G nchini Japan. Ili kufanya hivyo mwaka wa 2016 itatekelezwa mradi wa LTE-U juu ya matumizi ya LTE kwa mzunguko wa 5 GHz, kutumika kwa kuunganisha pointi za kufikia Wi-Fi. Pia, teknolojia ya Carrier ya Lean ya Ericsson itajaribiwa, ambayo huandaa usambazaji wa trafiki na hupunguza kuingiliwa kati ya seli, huongeza kasi ya maambukizi na chanjo, na husaidia katika mipangilio ya mtandao.

Inaonekana, nchi za dunia zinakubaliana juu ya ushirikiano katika uwanja huu. Wote, ila kwa Marekani, wamezoea kuchukua nafasi inayoongoza katika kila kitu.

4.5G huandaa kwa siku zijazo

Kampuni ya Qualcomm ilitoa teknolojia ya 4.5G LTE Advanced Pro, utekelezaji wa ambayo imepangwa kwa miaka minne ijayo. Shukrani kwa hili, kampuni itasaidia kuunga mkono wigo mzima wa frequency zinazohitajika kwa kiwango cha 5G na mitandao ya awali ya LTE, ambayo itapungua kuchelewa na kuongeza bandwidth.

Makala ya Mtandao:

• Toput ya juu kupitia mchanganyiko wa spectra ya mzunguko;
• Msaada wa waendeshaji 32 kwa wakati mmoja na kuongezeka kwa uwezo kutokana na mchanganyiko wa frequency na usambazaji wa trafiki ya mtandao kati ya waendeshaji;
• Kupungua kuchelewa kwa mara 10 kwa kulinganisha na LTE Advanced wakati wa kutumia minara na frequency zilizopo kutoka 1 ms hadi 70 μs;
• Matumizi ya rasilimali ya mstari wa mawasiliano inayoingia kwa wito anayemaliza;
• Kuongezeka kwa idadi ya antenna kwenye vituo vya msingi ili kuongeza chanjo na nguvu za ishara;
• Kuongezeka kwa kuokoa nishati ya vifaa vya IoT kwa kupunguza kasi ya 1.4 MHz na 180 kHz (hadi miaka 10 kwenye betri moja);
• 1 Gb / s kwa kubadilishana habari kati ya magari, watembea kwa miguu na vifaa vya IoT;
• Scan mazingira bila kugeuka Wi-Fi au GPS kwenye kifaa chako cha mkononi.

Vikwazo vya teknolojia

Katika Taasisi ya Mawasiliano ya Fraunhofer katika majaribio ya Berlin hufanywa kwa frequency ya 40-100 GHz, Samsung inatumia 28 GHz katika majaribio yake, na Nokia - zaidi ya 70 GHz.

Uendeshaji wa vifaa katika bendi ya wimbi la millimeter ina kipengele kama vile uenezi usiofaa sana wa ishara ambao nguvu zake hupungua kwa kiasi kikubwa na umbali kutoka kituo cha msingi. Aidha, kuingiliwa kwa ishara kunaweza kusababishwa hata kwa mwili wa binadamu.

Solution - MIMO

Suluhisho ni kutumia teknolojia ya MIMO (Multiple Input Multiple Output) wakati ishara kadhaa zinatumwa na kupokea wakati huo huo. Sasa hutumiwa katika LTE na WLAN. Kwa masafa ya juu Massive MIMO hutumiwa - teknolojia ya utunzaji wa mapokezi, wakati wa vifaa vya simu kadhaa ya antenna ndogo huwekwa na mamia - katika mtoaji.

Mtengenezaji wa antenna ya SkyCross ameunda mfumo wa MIMO 4x4, ambao unaweza kutumika katika terminal ya 16x10 cm.Hii ni zaidi ya antenna kwa LTE. Kwa mfano, vipimo vya LG G4 ni 15x7.6 cm, Samsung Galaxy S6 ni 14x7 cm, na iPhone iPhone 6 Plus ni 16k7.8 cm Mfumo 4x4 sio mpya - isipokuwa vituo vya LTE-Advanced, hutumiwa katika mifumo ya televisheni ya satellite, Kwa ukubwa wake na matumizi ya nishati hakuonyeshwa. Hivyo, kuundwa kwa kifaa kidogo cha simu na antenna 4 kitakuwa mtihani kwa waumbaji.

Kuendeleza vituo vya simu vinahitaji pia jitihada nyingi. Kulingana na mwakilishi wa Texas Instrument, kwamba kwa ajili ya kuundwa kwa microchips uwezo wa kupeleka data katika mzunguko wa juu, matumizi ya teknolojia mpya itahitajika.

Mwaka 2015, mradi wa kuunda kiwango cha 5G uliitwa rasmi IMT-2020. Ni huruma kwamba mchakato wote bado hauonekani.