De câteva decenii, tehnologia informației se află într-o stare de dezvoltare rapidă. Ceea ce ieri părea de neconceput, astăzi este deja perceput ca o rutină obișnuită. Noile rețele de internet sunt capabile să transmită cantități incredibile de informații pe distanțe mari în câteva momente.

Și aceasta este departe de limita potențialului tehnologic al acestei sfere. În curând, o noutate cu adevărat revoluționară va deveni disponibilă cetățenilor țării noastre - Internetul 5G. O astfel de rețea de informații va face posibil să se facă un mare pas înainte în introducerea noilor tehnologii în viata de zi cu zi oameni normali.

În ajunul principalului eveniment sportiv din 2018, o rețea de mare viteză va fi lansată în modul de testare pe teritoriul a patru orașe ale Federației Ruse. internet mobil conform standardelor 5G. Această știre a fost împărtășită de reprezentanții principalilor operatori interni comunicare celulară la o conferinţă de presă dedicată discuţiei despre viitor.

La începutul anului 2018, patru zone de testare vor fi desfășurate în Sankt Petersburg, Kazan, Soci și Moscova pentru a suporta rata maximă de transfer de date. Odată cu începerea evenimentelor de fotbal, aceste rețele ar trebui să treacă la capacitatea maximă.

Ce este tehnologia 5G

Potrivit experților, 5G este în prezent considerat cel mai promițător standard nu numai în Rusia, ci și în întreaga lume. Cu ajutorul acestuia, rata de transfer de date poate fi „overclockată” până la câțiva gigaocteți pe secundă, ceea ce era considerat aproape imposibil cu doar câțiva ani în urmă.

Reprezentanții Megafon (unul dintre implementatorii proiectului) au efectuat deja primele teste preliminare ale noii tehnologii. Un experiment desfășurat anul acesta a arătat posibilitatea creșterii ratei de transfer de date la 5 Gbps.

În plus, trecerea la un astfel de standard vă permite să creșteți semnificativ numărul de abonați în rețea, să îmbunătățiți calitatea comunicației și chiar să reduceți pierderea bateriei într-un dispozitiv mobil.

Rețeaua 5G este o tehnologie complet nouă, de multe ori îmbunătățită, pentru transferul de trafic între clienții unui operator de telecomunicații. Cu ajutorul acestuia, puteți descărca un fișier pe dispozitivul dvs. mobil în câteva secunde, ceea ce anterior ar fi durat ore pentru a descărca.

Dar, în ciuda o serie de avantaje, proprietatea națională această tehnologie se poate face nu mai devreme de 2020. O astfel de întârziere a fost provocată de marea complexitate a lansării rețelei, precum și de vastitatea teritoriului țării noastre, care nu poate fi acoperită în scurt timp.

De ce avem nevoie de asemenea viteze

Problema relevanței ratelor mari de transfer de date pe Internet și a necesității practice pentru astfel de tehnologii este ridicată destul de des. O situație complet similară a fost odată cu apariția tehnologiei 4G și primele încercări de a o pune la dispoziție publicului.

Apoi, posibilitatea de a descărca un produs informatic de pe World Wide Web cu o viteză de până la 50 de megabiți pe secundă părea incredibilă. Astăzi, pentru majoritatea oamenilor, această viteză este destul de obișnuită și nu a părut excesiv de mare de multă vreme.

Utilizatorii de internet au descoperit de mult o relație interesantă: cu cât capacitatea de a transfera informații este mai bună, cu atât calitatea conținutului produs este mai mare. Vizitatorii site-ului preferă din ce în ce mai mult videoclipurile de înaltă rezoluție în locul citirii și imaginilor statice.

Acesta este un proces de neoprit de evoluție a conținutului, în care devin necesare rate mari de date. Tehnologia 5G poate satisface pe deplin nevoile utilizatorilor în migrarea traficului, în plus, o astfel de rețea oferă capacități mari și un timp de răspuns unic de scurt.

Care sunt perspectivele pentru tehnologia 5G în Rusia

Până în prezent, standardul de comunicare 5G se află în stadiul de dezvoltare și experimente inițiale. Dar se presupune că până la început va începe deja să apară în cele mai mari orașe ale statului nostru. Acestea nu vor fi doar cazuri de testare izolate, ci prima etapă spre sistematizare și dezvoltare cu distribuție ulterioară în toate așezările.

În fiecare zi, în departamentele de inginerie ale companiilor de telefonie mobilă există o mulțime de teste diferite solutii tehnologice, care poate fi plasat la baza viitoarei rețele globale. Testele capacităților de viteză pentru a cincea generație sunt efectuate cu rezultate strălucitoare.

Astfel de tendințe fac posibilă evaluarea marilor realizări ale tehnologiilor informaționale interne și dobândirea unei experiențe unice pentru a începe construirea unei infrastructuri de rețea.

Introducerea rețelelor 5G reprezintă, în primul rând, o creștere mare a cantității totale de informații transmise printr-o creștere a vitezei de transmisie și o reducere a timpului de răspuns. Din păcate, acest lucru este practic imposibil fără o îmbunătățire semnificativă a infrastructurii pe care operatorii de telefonie mobilă o folosesc în acest moment.

Acest proces este destul de costisitor și necesită injecții uriașe de numerar, dar dacă portofoliul de investiții este împărțit într-o perioadă semnificativă, atunci situația încetează să pară critică.

Experții nu au nicio îndoială că noile orizonturi care se vor deschide pentru economie după introducerea 5G vor achita rapid toate costurile și vor aduce dividende bune. Astfel, operatorul de telefonie mobilă va primi încasări suplimentare în numerar, utilizatorii vor primi un serviciu de calitate, iar statul va putea atinge un nou nivel al dezvoltării sale.

AT&T, Verizon Wireless și alte companii de telecomunicații vor începe să lanseze rețele 5G în acest an. Dar ce este 5G? În acest articol, vă vom împărtăși tot ce știm până acum.

5G va fi lansat anul acesta. Ei bine, sau nu. În cursa pentru 5G (cu alte cuvinte, a cincea generație de comunicații mobile), companiile de televiziune promit imposibilul, ceea ce va provoca multă confuzie în următorii câțiva ani.

Deoarece nu există încă o definiție oficială a 5G, toți jucătorii de pe piața tehnologiei wireless, de la producătorii de chipset-uri până la operatorii de telefonie mobilă, își perfecționează definiția 5G și se proclamă lideri ai 5G.

5G Ce este? Totul despre New Generation Communications

Să lămurim această confuzie. În acest articol, vom încerca să explicăm ce fel de lucru este acest 5G.

Generații de comunicații 1G, 2G, 3G, 4G, 5G

Litera G din termenul 5G reprezintă o generație de tehnologie wireless. Toate generațiile sunt diferite din punct de vedere tehnic în ratele de transfer de date, precum și în metodele de criptare a datelor, sau „interfață aeriană”, ceea ce face tehnologia incompatibilă cu generația anterioară.

1G este celular analogic. Tehnologiile 2G precum CDMA, GSM și TDMA sunt de prima generație tehnologii digitale comunicare celulară. Tehnologiile 3G precum EVDO, HSPA și UMTS oferă rate de transfer de date de la 200 de kiloocteți la câțiva megabiți pe secundă. Tehnologiile 4G WiMAX și LTE au devenit următorul salt înainte. Rata de transfer de date a comunicațiilor din a patra generație atinge sute de megabiți sau chiar gigabiți pe secundă.

Așa-numita „5G Evolution” de la AT&T nu este cu adevărat 5G

AT&T a anunțat recent lansarea rețelei sale 5G Evolution, care nu este cu adevărat o rețea 5G adevărată. De fapt, acesta este numele comercial pentru gigabit LTE, cea mai nouă actualizare a tehnologiei LTE 4G. Majoritatea operatorilor din Statele Unite vor implementa în mod activ LTE în acest an.

Tehnologia Gigabit LTE este compatibilă cu telefoanele existente. Tehnologia folosește o versiune îmbunătățită a criptării LTE existente, precum și cantitate mare antene și un grad crescut de agregare a frecvenței purtătoare, care permite o transmitere mai rapidă a datelor.

Cu toate acestea, AT&T, împreună cu zvonurile neadevărate despre 5G, insistă că LTE nu se va stinge prea curând. În general, 5G va funcționa la frecvențe foarte înalte, necesitând ca turnurile și antenele să fie amplasate relativ aproape unele de altele. Pentru zonele de acoperire mai mari, în special în zonele rurale, 5G se va construi pe 4G.

Tehnologiile 4G se vor îmbunătăți, de asemenea, în timp. Qualcomm a anunțat lansarea modemului X20 4G, care este capabil să transmită date la o viteză de 1,2 gigabiți. Un avantaj semnificativ al tehnologiei 5G va fi puterea mare și latența scăzută. 5G va deveni mult mai puternic și mai rapid decât tehnologiile 4G.

Lansarea rețelei preliminare 5G de la AT&T și Verizon

AT&T și Verizon au anunțat lansarea unui sistem de acces la internet acasă bazat pe tehnologii 5G. Companii Samsungși Verizon la Mobile World Congress din februarie au dezvăluit împreună antene și routere care vor folosi serviciul 5G al Verizon.

Tehnologiile utilizate în dezvoltarea rețelei de acasă 5G sunt conectate la furnizorii de servicii de internet wireless cu undă milimetrică fixă ​​Starry din Boston și Monkeybrains din San Francisco. Cu toate acestea, datorită AT&T și Verizon, aceste tehnologii vor deveni mult mai răspândite. De exemplu, AT&T a anunțat utilizarea potențială a 5G ca înlocuitor pentru tehnologiile DSL moștenite, permițând companiei să furnizeze de unul singur internet 5G la domiciliu, telefonie wireless și fixă ​​și servicii de televiziune.

Dar toate acestea nu au nicio legătură cu 5G, deoarece conexiunea de generația a cincea va fi lansată abia în 2018. Dar Verizon intenționează să-și aducă serviciile 5G mai aproape de standardele actuale și, de asemenea, utilizează cât mai multe elemente ale viitoarelor sisteme 5G posibil.

Home 5G Internet demonstrează unul dintre cele mai importante avantaje față de 4G - putere uriașă. Operatorii nu pot oferi Internet de acasă 4G la un preț competitiv pentru 190 GB de consum lunar de trafic pentru o casă, deoarece nodurile de comunicație 4G nu au capacitate suficientă. Acest lucru ar putea crește semnificativ concurența ISP pentru internetul acasă în SUA, unde, potrivit raportului, Serviciul Federal privind supravegherea în domeniul comunicațiilor, tehnologiei informației și comunicațiilor de masă pentru anul 2016, viteza internet de acasă 51% dintre americani are 25 MB pe secundă sau mai mult.

Pentru furnizorii înșiși, conectarea la internet 5G de acasă va deveni mult mai ușoară decât linii de fibră optică legături care se întind din casă în casă. În loc să dezgroape fiecare stradă, furnizorul va conecta pur și simplu cablul de fibră optică la centrul de comunicații și va distribui modemuri wireless utilizatorilor.

Bine, atunci ce este „conectivitate 5G adevărată”?

5G este o rețea inovatoare care are viteze și putere de transmisie mult mai mari, precum și întârzieri mai mici decât alte sisteme celulare existente. Tehnologiile exacte utilizate în dezvoltarea 5G încă nu sunt cunoscute, dar sunt deja cunoscute multe detalii general acceptate.

Tipul de criptare din rețelele 5G, numit OFDM, este similar cu tipul de criptare folosit în tehnologiile LTE. Interfața aeriană va fi caracterizată prin întârzieri mai mici și o flexibilitate mai mare decât LTE.

Rețelele inovatoare vor folosi în mod predominant frecvențe foarte înalte, care sunt capabile să transmită o cantitate imensă de date, dar doar câteva blocuri la un moment dat. Tehnologia va funcționa în spectrul de la frecvențe joase la înalte, dar avantajul semnificativ față de 4G va fi cel mai evident la frecvențe înalte. 5G poate transmite date și pe frecvențele fără licență pe care Wi-Fi le folosește în prezent, fără a intra în conflict cu rețelele Wi-Fi existente. Această transmisie de date este similară cu tehnologia LTE-U lansată de T-Mobile anul acesta.

Este posibil ca 5G să fie o rețea de celule mici, până la dimensiunea routerelor de acasă, mai degrabă decât dimensiunea unor turnuri uriașe care răspândesc semnalul pe distanțe lungi. Într-un fel, motivul pentru aceasta este natura frecvențelor implicate, dar scopul principal rămâne creșterea puterii rețelei în sine.

Rețelele 5G trebuie să fie mai avansate decât sistemele anterioare, deoarece sunt conectate la un număr mare de celule mai mici. Chiar și cu existența macrocelulelor, Qualcomm spune că rețelele 5G vor fi de patru ori mai puternice decât alte rețele, datorită lățimii de bandă mai largi și a antenelor mai bune.

Scopul este de a obține viteze mult mai rapide și mai multă putere cu întârzieri mai mici decât rețelele 4G. Eforturile de standardizare implicate vizează 20 de gigabiți pe secundă și o latență de 1 milisecundă. Și asta, vezi tu, este foarte interesant.

Pentru ce este rețeaua 5G: telefoane, mașini sau case?

Mașinile cu conducere autonomă vor putea folosi 5G pentru acționare rapidă. Prima generație de mașini cu conducere autonomă va fi autonomă, dar generațiile viitoare vor interacționa cu alte mașini și drumuri inteligente pentru a îmbunătăți siguranța și a gestiona fluxul de trafic. Pur și simplu, pe drum, toți participanții vor interacționa între ei.

Pentru a face acest lucru posibil, comunicarea trebuie asigurată cu întârzieri minime. Deoarece mașinile schimbă o cantitate relativ mică de informații, este necesar ca transferul să aibă loc aproape instantaneu. Aici intră 5G în arenă cu o întârziere de 1 milisecundă. Cu această rețea, două mașini pot face schimb rapid de informații, precum și pot transfera informații de la o mașină la alta prin celule mici de pe un stâlp de lumină.

(Notă: o milisecundă luminoasă este egală cu 186 de mile, deci cea mai mare parte a acelei 1 milisecundă reprezintă timpul de procesare)

O altă caracteristică distinctivă a 5G este că multe mai multe dispozitive se pot conecta la această rețea. În acest moment, modulele 4G sunt scumpe, consumă multă energie și necesită scheme complexe de întreținere. Din acest motiv, majoritatea dispozitivelor care necesită o conexiune la Internet continuă să interacționeze fie cu Wi-Fi și alte tehnologii de acasă pentru utilizatorii obișnuiți, fie cu rețele 2G pentru companii. Dispozitivele mici, cu costuri reduse și cu consum redus de energie se vor putea conecta la rețelele 5G. Astfel, rețelele 5G vor oferi acces la internet dispozitivelor mici și multor alte tipuri de senzori.

Dar telefoanele? Cele mai semnificative schimbări pe care 5G le poate aduce în domeniul realității virtuale și augmentate. Pe măsură ce telefoanele devin dispozitive compatibile cu căști VR, 5G-ul foarte scăzut și viteza constantă vă pot oferi acces la lumea VR oricând și oriunde doriți. Cu celulele sale mici, 5G ar putea ajuta la răspândirea acoperirii interioare, deoarece tehnologia presupune că routerul de acasă va deveni propriul său hub de comunicații.

Când ar trebui să ne așteptăm să sosească 5G?

5G preliminar de la AT&T și Verizon va fi lansat în acest an, cu toate acestea, lansarea oficială a 5G este programată pentru 2018, cu adoptare pe scară largă în 2019. Programul a fost inițial planificat pentru 2019-2020, dar furnizorii și producătorii de echipamente au dezvoltat un program accelerat.

Acest lucru se datorează prezentării unei noi linii de modemuri 5G de la Qualcomm. Unul dintre cei mai mari producători de cipuri spune că noua platformă mobilă Snapdragon va suporta 5G încă din 2019. Cipurile Snapdragon sunt cele mai populare platforme de smartphone-uri din SUA, așa că este probabil ca încă din 2019 lumea să vadă smartphone-uri cu realitate virtuală și suport 5G.

Orice operator care oferă 5G vă minte.

Unii operatori de telefonie mobilă susțin că oferă deja 5G. Aceasta este o minciună flagrantă. Aceasta este de fapt doar o versiune mai rapidă și mai bună a tehnologiilor 4G LTE existente.

Pentru fiecare „G”, lumea mobilă (producători, operatori, operatori etc.) trebuie să convină asupra unui set de specificații. Agenția care definește aceste standarde este Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (ITU), un organism al Națiunilor Unite. Și în cele din urmă, la sfârșit, au apărut o serie de specificații care demonstrează că afirmațiile operatorilor de transport „5G” sunt fictive.

„5G Evolution” nu îndeplinește aceste specificații și nu îndeplinește specificațiile 5G. Ei folosesc tehnologii 4G, cum ar fi 4×4 MIMO pentru a crește ratele de date, dar acesta nu este 5G. Și în timp ce viteza datelor este importantă, 5G nu se referă doar la viteza de transfer de date. Mai sunt multe.

Ce este 5G?

Momentan, 5G este nedefinit. Până acum, nimeni nu știe specificațiile finale. Cu toate acestea, ITU a convenit până acum asupra câteva cerințe cheie de performanță pentru 5G.

• Nicio pierdere de apeluri este cea mai mare schimbare pentru utilizatorul mediu de telefonie mobilă. Nu veți pierde apeluri și nu veți pierde accesul la internet atunci când schimbați turnurile într-o rețea 5G. ITU spune că o rețea 5G este una în care timpul de întrerupere a mobilului nu există, așa că, dacă nu este îndeplinită această specificație, nu este 5G.
• Latenta scazuta- Telefoanele 5G vor avea o latență între 4ms și 1ms (cu cât este mai mică, cu atât mai bine). Latența, măsurată în milisecunde, este timpul necesar unui telefon pentru a trimite un semnal către un server de Internet. Cel mai rapid pentru 4G este latența de 50 ms. Latența scăzută va facilita foarte mult utilizarea tehnologiilor precum realitatea augmentată sau realitatea virtuală cu ochelari inteligenți.
• Eficiența bateriei- ați auzit despre cum conexiunea de date consumă bateria telefonului dvs. Rețelele 5G vor reduce foarte mult acest lucru cu funcții de „sleep” îmbunătățite. „Sleep” este atunci când telefonul nu utilizează rețeaua.
• Funcționează cu o viteză de 500 km/h. Cu cât mașina se mișcă mai repede, cu atât telefonul se mișcă mai repede. Aceasta înseamnă că telefonul tău schimbă rapid turnurile mobile. Rețelele mobile existente nu pot face față acestor comutări rapide între turnuri. 5G va funcționa chiar și atunci când vă aflați într-un tren de mare viteză cu 500 km/h.

Cât de rapidă este rețeaua 5G?

Rețelele 5G vor avea viteze reale de descărcare de 100 Mbps (megabiți pe secundă) și viteze de încărcare de 50 Mbps. Aceasta înseamnă aproximativ 12 MB de descărcare de date pe secundă. Emisiunea HD de o oră se va încărca în aproximativ patru minute.

ITU face o distincție între „ratele de date de vârf” (din punct de vedere tehnic cea mai mare posibilă în condiții de laborator) și „ratele de date experimentale” (pe care utilizatorii le vor experimenta în condiții reale).

5G va avea o rată de date de vârf de 20 Gbps downlink de 10 Gbps). Până acum, în laborator, Nokia și Samsung au reușit viteze de downlink de 10 Gbps, respectiv 7,5 Gbps.

Rezultat: este foarte, foarte rapid!

Când vor fi disponibile telefoanele și rețelele 5G?

Directorii Intel și Ericsson estimează că SUA vor primi primul lot de dispozitive compatibile 5G în 2019. Dar ITU stabilește 2018-2020 ca o perioadă de „definiție a tehnologiei”, așa că ar putea exista unele schimbări.

Această estimare pentru 2020 se bazează parțial pe ciclul de mobilitate de 10 ani în lume pentru a lansa rețelele mobile de generație următoare. A început cu 1G analogic în 1982, a trecut la 2G digital în 1991, la 3G în anii 2000 și a ajuns pe rețelele 4G actuale din 2010.

Operatorii sud-coreeni și japonezi au anunțat că vor începe să furnizeze servicii comerciale 5G în 2019. Transportatorii europeni majori intenționează să lanseze 5G în cel puțin un oraș din fiecare dintre statele membre UE până în 2020.

Ce benzi de frecvență va folosi 5G?

Se așteaptă ca rețelele 5G să funcționeze pe benzile de 28GHz, 37GHz și 39GHz. În general, 5G va începe la 30GHz pentru a folosi unde milimetrice. În comparație, 4G operează între 700 MHz și 2100 MHz. Un gigahertz este literalmente de o mie de ori mai puternic decât un megahertz.

bandă cu spectru înalt

5G este prima rețea care funcționează pe unde milimetrice, ceea ce va permite rate de transfer de date mult mai rapide decât este posibil în prezent. Undele milimetrice vor reduce, de asemenea, dimensiunea antenelor necesare. Aceasta înseamnă că tehnologiile portabile precum ceasurile inteligente sau ochelarii inteligenți se pot potrivi mai ușor într-o conexiune 5G.

Care este diferența dintre 4G și 5G?

Tabelul diferențelor 4G vs 5G

Care sunt beneficiile 5G?

Pentru consumatorul final, 5G va avea beneficii tangibile precum:

Desigur, 5G are mult mai multe beneficii, inclusiv beneficii indirecte. De exemplu, aduce pe termen lung beneficiu economic pentru industria de telefonie mobilă, care la rândul său va transmite aceste beneficii către consumator.

Se pare că transportatorii își promovează vitezele LTE avansate ca „5G”, care se bazează pe viteze mai mari de descărcare. Viteza de descărcare este cel mai important lucru pentru tine? Crezi că e în regulă să-i spună 5G? Spune-ne gândurile tale în comentariile de mai jos!

Ce reprezintă ea? Când va apărea rețeaua 5G și unde va fi disponibilă? Ce avantaje are față de alte metode de transfer de date? Răspunsurile la aceste alte întrebări vor fi prezentate în articol.

informatii generale

Trăim într-un secol tehnologie avansatași cele mai recente evoluții. Calculatoare, telefoane, tablete și chiar televizoare - toate sunt unite prin capacitatea de a accesa Internetul. Și este în mod constant îmbunătățit.

Internetul 5G este un standard de nouă generație menit să reducă timpul petrecut de utilizatori căutând informațiile potrivite în rețeaua globală. Caracteristica sa este transmiterea datelor pe un canal îngust direcționat, ceea ce evită interferența și distorsiunea zgomotului.

De menționat că stațiile de bază mici, cu ajutorul cărora va funcționa tehnologia 5G, pot funcționa doar pe distanțe scurte. Și asta înseamnă că inițial vor fi acoperite doar zonele dens populate. Cât de buni vor fi? Se raportează că rețeaua va putea deservi peste un milion de dispozitive situate pe teritoriul unui kilometru pătrat, oferindu-le o rată medie de transfer de date de 100 Mbps.

Ce ne așteaptă în viitor?

Se crede că Internetul 5G va accelera apariția Internetului lucrurilor. Chiar și mașinile care se conduc singure vor părea o simplă jucărie, deoarece dispozitivele vor funcționa în liniște, care vor putea surprinde chiar și cele mai mici modificări ale bioritmului unei persoane. În timpul testării acestei dezvoltări, a fost stabilită o înregistrare de transfer de date de aproximativ 35 Gb/s. Este probabil ca rețelele 5G de generația a cincea să ducă la schimbări evolutive în serviciile existente, precum și la apariția altora noi. Se poate conecta la internet un numar mare de dispozitive de la aparate electrocasniceși sfârșit... Și aici este deja greu de spus unde va fi sfârșitul. Se crede că va fi posibilă asigurarea conexiunii simultane a aproximativ 100 de miliarde de dispozitive diferite. Aceasta este ceea ce oferă 5G.

Caracteristicile acestei dezvoltări vor face posibilă implementarea unui Internet tactil, când va fi posibilă interacțiunea cu resursele web în realitate augmentată. De asemenea, este probabil să apară informații despre servicii, permițându-vă să procesați o cantitate mare de date și să țineți cont de datele individuale ale fiecărui utilizator.

Despre caracteristici

De fapt, implementarea inițială a 5G este planificată în 2018 pe teritoriul statului San Marino, va fi prezentată și în Coreea de Sudși Japonia. O utilizare comercială largă este planificată pentru 2020. Până atunci, dezvoltatorii nu renunță la speranța de a îmbunătăți tehnologia. Deci, ce se așteaptă să fie 5G? Caracteristicile (dintre care cel puțin unele au fost deja acoperite) ar trebui să crească pentru a permite o expansiune foarte mare pentru aplicații și video. Și pentru aceasta este necesar să se asigure o rată de transfer de date de 1 Gb/s. Timpul de comutare între tehnologiile de acces radio pentru funcționarea neîntreruptă a serverelor va trebui să fie mai mic de zece milisecunde.

Pentru a susține serviciile cloud mobile, unde programele migrează treptat, va fi necesar să se asigure o viteză de 10 Gb/s. Pentru o persoană, această interacțiune va fi aproape imperceptibilă, deoarece ni se promite să oferim un răspuns și o întârziere de mai puțin de o milisecundă.

Care sunt cerințele?

Pentru ca toate acestea să funcționeze, este necesar să aveți grijă de o capacitate semnificativă a rețelei, de prezența unei stări de pregătire constantă și de o scădere a consumului de energie. În acest moment, peste cinci miliarde de abonați sunt deja conectați la internet în lume. Prima țintă ar trebui considerată zone metropolitane dens populate. La urma urmei, viteza în rețeaua 5G este compensată de un punct atât de negativ precum o rază mică de lucru. Probabil că și protocoalele de transfer de date vor fi îmbunătățite. Deși acum este imposibil să spunem exact despre toate cerințele, deoarece standardul de generația a cincea este încă în curs de dezvoltare.

Pozitie curenta

În general, situația din spațiul post-sovietic nu este deplorabilă. Asa de, Federația Rusă aduce o contribuție destul de tangibilă la crearea rețelei de generația a cincea. Dar cum rămâne cu implementarea tehnologiilor deja existente? Înainte de a introduce o rețea 5G în Rusia, este necesar să vă asigurați că toată lumea are acces la internet de înaltă calitate. Deci, frecvențele 4G sunt încă în curs de stăpânire, iar cu deja familiarul 3G, nu totul este atât de lin - nu se poate spune că poate fi realizat în orice casă. Desigur, nu există rețele 5G în lume și nici 4G nu este răspândit pe întreg teritoriul, să zicem SUA, Marea Britanie, Franța sau Germania. Dar vorbind în general și în general, suntem puțin în urmă față de liderii cursei computerelor. Și acest lucru trebuie corectat.

Care sunt principalele momente importante care ne așteaptă?

Cel mai important moment este comunicarea celulară în bandă ultra-largă. Va fi foarte important să se implementeze posibilitatea transferului de înaltă calitate și rapid al așa-numitului conținut „greu”. Nu trebuie să uităm de comunicarea ultra-fiabilă de la mașină la mașină, o caracteristică a cărei specializare va fi specializarea într-o anumită clasă de servicii în care este necesar să se asigure întârzieri reduse. Și nu uitați de Internetul lucrurilor. Procesul de combinare a diferitelor dispozitive într-un singur dispozitiv va continua. Până acum două decenii, comunicațiile celulare erau folosite exclusiv pentru a apela alte persoane. Acum telefonul este un înregistrator de voce, o cameră și o cameră video. În timp, va deveni la fel de necesar în societate ca și îmbrăcămintea.

Ce tehnologii pot fi incluse în standardul 5G?

Deși nu a fost încă emis, să ne gândim la ce ne poate oferi rețeaua de generația a cincea. Cel mai probabil va fi:

1. Tehnologia MIMO. Caracteristica sa este utilizarea mai multor antene pe transceiver. Această tehnologie s-a dovedit bine în 4G, ceea ce înseamnă că este probabil să găsească aplicație și în 5G. De ce este asta? Cert este că viteza de transmitere a informațiilor crește aproape proporțional cu numărul de antene disponibile. De asemenea, are un efect pozitiv asupra calității semnalului.
2. Funcționare în interval de centimetri și milimetri. Pentru funcționarea completă, este necesar să se asigure disponibilitatea benzilor de frecvență peste 3,5 GHz (acum sunt mai puține). Dar odată cu creșterea frecvenței de transmitere a informațiilor, distanța pe care aceasta este transmisă va scădea. Vai, dar aceasta este legea fizicii. Îl poți ocoli, dar numai prin creșterea puterii emițătorului. Iar valoarea sa limită, din păcate, este supusă standardelor sanitare. Dar, pe de altă parte, aici o cantitate mare de spectru este gratuită.
3. Multitehnologic. A furniza munca de calitate au nevoie de sprijin din partea standardelor deja dezvoltate și implementate. Exemplele includ UMTS, LTE, GSM și Wi-Fi. De exemplu, stațiile de bază care utilizează tehnologia Wi-Fi pot fi folosite pentru a descărca traficul în locuri de utilizare extrem de ridicată.
4. Interacțiune directă cu dispozitivul. În acest caz, este posibil să se organizeze direct schimbul de date, ocolind 5G, prin care va fi transmis doar trafic de semnal. O astfel de soluție va descărca suplimentar rețeaua și va oferi mai mult calitate superioară muncă.

Specificitate

Odată cu introducerea 5G pentru prima dată, factorul determinant nu va fi viteza, ci fiabilitatea, latența zero, capacitatea de a se adapta nevoilor specifice și sarcinilor aplicației. Și într-adevăr - chiar și filmele de cea mai înaltă calitate datorită rețelei de generație a cincea vor fi descărcate în câteva secunde. Dar ce va duce la această stare de lucruri? Acest lucru va fi posibil datorită unei combinații a mai multor factori. Astfel, o interfață radio îmbunătățită cu creșterea debitului. De asemenea, nu ar trebui să reduceți utilizarea frecvențelor de bandă largă. Apropo, ce ar trebui să fie înțeles ca capacitatea de a ajusta rețeaua pentru un anumit utilizator?

Caracteristicile implementării practice

Rețeaua 5G va fi împărțită în anumite segmente virtuale. Fiecare dintre ele va fi ascuțit pentru nevoi specifice. Datorită acestui fapt, esența se va transforma într-un fel de cuțit elvețian care poate satisface milioane de nevoi. Se preconizează că se va utiliza intervalul de frecvență de până la 39 GHz. În același timp, nu trebuie uitat că cu cât acest indicator este mai mare, cu atât densitatea stațiilor va trebui să fie mai mare.

Despre interacțiunea cu Internetul lucrurilor

Este de așteptat ca în 2022 să existe 29 de miliarde de dispozitive pe pământ conectate la rețeaua globală. Mai mult, 18 dintre ele se vor referi la Internetul lucrurilor. Baza pentru introducerea pe scară largă a lucrurilor inteligente va fi 5G. Cel mai probabil, aparatele electrocasnice precum frigiderul și televizorul vor fi conectate mai întâi. Apropo, un prototip al viitorului poate fi deja văzut acum. De exemplu, cele mai recente televizoare se pot conecta adesea la Internet, oferind telespectatorilor o alegere între un anumit număr de filme și un cinematograf selectat de producător.

Cum se va schimba lumea?

A cincea generație de rețele va acționa ca bază pe care afacerile, societatea și statul se transformă. Deși este doar în curs de dezvoltare, este deja clar că influența și efectul vor depăși cu mult granițele telecomunicațiilor. Rețelele mobile vor reprezenta o parte importantă a economiei, deoarece vor putea sprijini dezvoltarea industriilor cheie. Apare o piață nemaivăzută până acum, despre care Ericsson a prezis că va depăși jumătate de trilion de dolari SUA pe an în 2026. Toate ar fi cuvinte goale fără exemple de calitate.

Deci, prezența unei întârzieri aproape zero va permite controlul de la distanță al industriei grele, ceea ce va reduce costul de producție și va ridica siguranța angajaților la un nivel fără precedent. Rețelele de generația a cincea pot fi utilizate și în chirurgie. Într-adevăr, datorită lor, se va putea asigura transmiterea neîntreruptă a tuturor informațiilor importante în extensia dorită, ceea ce va permite medicilor să opereze persoane de oriunde în lume. Un nou sistem de transport apare în fața ochilor noștri. Astfel, nu se crede în mod nerezonabil că la începutul introducerii 5G în 2020, peste zece milioane de mașini inteligente vor circula pe drumuri.

Cine va câștiga cel mai mult?

Ericsson consideră că transporturile, ingineria, industria grea, energia, divertismentul, sănătatea, finanțele și siguranța publică sunt cei mai mari beneficiari ai 5G. Cu toate acestea într-un fel sau altul, cu siguranță ne vom întâlni. Dar dacă vorbim despre o aplicație largă, atunci sectorul divertismentului va fi cel mai vizibil pentru masele largi. Se crede că prezența 5G va putea da un impuls semnificativ dezvoltării realității virtuale și augmentate. Ce va oferi în practică? Așa că vor exista probabil cabine de probă virtuale, tururi de vizitare a obiectivelor turistice, documentare educaționale și în care poți interacționa cu obiectele. În același timp, cererea va crește în paralel cu disponibilitatea și calitatea îmbunătățite. Se crede că la momentul lansării 5G, piața de realitate virtuală și augmentată va ajunge la 150 de miliarde de dolari!

In cele din urma

După cum puteți vedea, 5G are un potențial uriaș. Dezvoltarea, standardizarea și implementarea sa pe scară largă vor schimba în mod semnificativ lumea noastră. Informatizarea pe scară largă și îmbunătățirea vieții de zi cu zi ne vor schimba radical lumea. Cei care s-au născut la sfârșitul secolului trecut nu sunt siguri că vor putea înțelege dispozitivele tehnice care vor exista în ultimii ani ai secolului XXI. Ei bine, este destul de probabil ca într-o zi progresul să atingă o asemenea viteză încât nici măcar nu va fi posibil să-l ținem evidența.

Costul trecerii traficului din ce în ce mai mare prin rețelele operatorilor de telecomunicații începând cu 2019 nu este acoperit de veniturile din serviciile tradiționale. Caută servicii noi, așa-numitele. „Aplicația ucigașă” a platformelor tradiționale de telecomunicații, de obicei, nu dă rezultatele așteptate.

Între timp, principala creștere a traficului și a veniturilor nu este în sectorul dispozitivelor umane, ci în sectorul dispozitivelor IoT, care este unul dintre obiectivele principale ale funcționalității 5G.

Standardizare

Standardizarea tehnologiilor și soluțiilor 5G ar trebui să fie finalizată până în 2021, astfel încât termenul 5G se referă până acum doar la soluțiile fragmentate care vor face parte din soluția IMT2020 la scară largă în viitor. Astfel de soluții sunt deja implementate tari diferite, cu toate acestea, acestea sunt încă de natură locală și de testare și nu oferă toate funcționalitățile planificate ale rețelelor IMT2020.

Principalele organizații de standarde 5G

Din 2019:

3GPP(3rd Generation Partnership Project) - o alianță de șapte organizații care dezvoltă diverse standarde de telecomunicații, care, la rândul lor, includ și alți parteneri. Ținta 3GPP - Declarație cerinte tehnice, evaluarea propunerilor și adoptarea finală a standardelor. La mijlocul anului 2017, a fost adoptată o versiune standard comun Versiunea 15, cu Versiunea 16 în prezent în dezvoltare, urmând să fie adoptată în 2019. Pe lângă dezvoltarea unei arhitecturi comune, 3GPP dezvoltă și standarde de tehnologie radio 5G New Radio (NR) pentru noile benzi de frecvență dedicate 5G.

ETSI (Institutul European de Standarde de Telecomunicații), Institutul European de Standarde de Telecomunicații, care este membru al 3GPP și este cel mai activ în dezvoltarea standardelor 5G.

Pe lângă acestea, există organizații industriale și regionale precum 5G Americas, Small Cell Forum, care contribuie, de asemenea, foarte mult la dezvoltarea și standardizarea soluțiilor 5G.

Marii operatori de telecomunicații, precum AT&T, Verizon etc., au o mare contribuție la dezvoltarea standardelor, își coordonează activitatea cu ETSI și ITU, dar uneori sunt înaintea acestor organizații. Prin urmare, deciziile acestor operatori formează adesea baza standardelor ETSI și ITU.

Scopul creării și scopul rețelelor 5G

Rețelele de comunicații mobile ale generațiilor anterioare au avut următoarele scopuri și funcționalități:

• 1G: Servicii de voce prin rețea analogică
• 2G: servicii de voce prin rețea digitală, servicii de date cu rată redusă (GPRS, EDGE)
• 3G: Servicii de date de mare viteză (HSPA), cu capacitate Voice over IP, acces la internet mobil MBB (Mobile Broadband).
• : mobil acces în bandă largă MBB bazat pe LTE, LTE-A, Voce (VoLTE)

Rețelele 5G extind semnificativ funcționalitatea limitată a generațiilor anterioare de rețele mobile. Principalele caracteristici funcționale ale rețelelor 5G sunt următoarele:

• eMBB de bandă largă mobil îmbunătățit (MBB îmbunătățit)
• Comunicare fiabilă cu latență ultra scăzută (ULLRC)
• Comunicații masive de la mașină la mașină IoT/IIoT masiv, mMTC (comunicații masive de tip mașină)

Pe baza acestor trei tipuri generalizate de funcționalități, se construiește întreaga varietate de servicii și capabilități ale rețelelor IMT2020 (5G), dintre care cele mai tipice sunt prezentate în figura de mai jos:

Gigaocteți pe secundă. Rețelele 5G pot crește semnificativ rata de transfer de date prin diverse tehnologii de acces radio (RAT) și prin utilizarea noilor spectre radio 5G NR (New Radio). Utilizatorul primește practic lățime de bandă nelimitată, atât pentru utilizarea la domiciliu a diverselor servicii, cât și în scopurile întreprinderilor (Teleprezență Immersive, Industrial IoT etc.)

Casa inteligentă. Pentru soluțiile Smart Home și Smart Building vor fi disponibile o gamă întreagă de servicii diferite de Internet of Things (IoT): supraveghere video, control și automatizare a aparatelor electrocasnice, managementul sistemelor de securitate, stocarea conținutului, controlul climatului etc.

Noi servicii video 4K/8K: Video surround, ecran ultra-înaltă definiție (UHD), experiență captivantă.

Lucrați în cloud. Serviciul face posibilă nu numai stocarea datelor în stocarea în cloud și preluarea lor de acolo, ci și utilizarea programelor de aplicație care funcționează direct din cloud. Mai mult, cu posibilitatea de a le folosi pe orice dispozitiv și din orice locație. În plus, există posibilitatea utilizării API-urilor prin care furnizorii de servicii cloud își pot furniza serviciile abonaților operatorului de rețea 5G.

Un exemplu de servicii pentru care 5G va avea un avantaj sunt sistemele de supraveghere video urbană. 5G va ajuta la simplificarea implementării și utilizării acestora. Acum traficul de la mii de camere din orașe este transmis în principal prin rețele fixe. Implementarea unei astfel de infrastructuri nu este o sarcină ușoară, deoarece necesită așezarea multor fire. Cu 5G, va fi posibil să primiți terabytes de video de înaltă definiție fără fir.

Un alt exemplu este un serviciu de monitorizare a transportului în companii. Sanjeev Atali de la Qualcomm consideră că odată cu apariția rețelelor de generație următoare, operatorii care furnizează un astfel de serviciu vor putea reduce costul acestuia. Acest lucru va fi posibil datorită faptului că costul unei stații de bază 5G va fi mai mic decât costul stațiilor pentru rețelele existente, precum și datorită faptului că o stație de bază poate deservi simultan mai multe dispozitive, respectiv, mai puține stații de bază. va fi necesar pentru serviciu.

Beneficiile practice ale 5G

Platforma de rețea 5G oferă operatorilor beneficii semnificative, în primul rând în ceea ce privește extinderea funcţionalitateși caracteristicile rețelei (performanță) și creșterea satisfacției utilizatorilor (Experiența utilizatorului). Figura de mai jos prezintă principalii parametri ai rețelei IMT2020 (5G), în comparație cu indicatorii IMT-Advanced (4G) care permit realizarea acestui lucru.

Viteza maxima: Rețeaua 5G oferă o viteză de 20 de ori mai mare decât 4G, adică aproximativ 20 Gbps.

Viteza pe utilizator(medie) în același timp poate ajunge la 100 Mbps sau mai mult.

Eficiența spectrului, cantitatea de informații care poate fi transmisă pe unitatea de bandă de frecvență într-o rețea 5G va fi de cel puțin 3 ori mai mare decât în ​​4G.

Mobilitatea utilizatorilor, viteza cu care un utilizator cu terminal 5G se poate deplasa peste zona de acoperire a rețelei fără a pierde transferul între stațiile de bază din rețeaua 5G ajunge la 500 km/h, ceea ce face posibilă utilizarea serviciilor 5G pe trenurile de mare viteză.

Latența rețelei 5G este redusă la 1 ms sau mai puțin, în timp ce rețeaua 4G poate atinge o latență de minim 10 ms. Acest lucru permite utilizarea tehnologiei 5G pentru comunicații critice și supraveghere video, servicii de Internet tactile, AR/VR etc.

Densitatea terminalelor din rețeaua 5G crește cu un ordin de mărime și poate ajunge la câteva milioane de dispozitive pe metru pătrat. km, adică câteva zeci sau chiar sute de dispozitive miniaturale (de exemplu, senzori IoT) pot fi amplasate pe 1 metru pătrat de suprafață.

Eficiența energetică a rețelei 5G este cu un ordin de mărime mai bună decât rețeaua din generația anterioară.

Capacitatea de trafic pe unitatea de suprafață, adică rata de transfer de date metru patrat zona de acoperire a rețelei, în 5G este cu două ordine de mărime mai mare decât în ​​rețeaua 4G.

Figura de mai jos arată clasamentele de importanță pentru funcționalitatea de bază 5G (bandă largă mobilă avansată eMBB, comunicații ultra-fiabile cu latență scăzută, comunicații masive de la mașină la mașină) ale parametrilor rețelei 5G prezentate în figura anterioară.

Frecvențele

Începând cu 2019, 5G este de așteptat să fie utilizat în diferite spectre de frecvență radio. Cu toate acestea, în intervalul de până la 6 GHz, inclusiv banda de 5 GHz alocată pentru Wi-Fi, există încă probleme serioase cu disponibilitatea frecvențelor libere. Alocarea frecvențelor pentru 5G în spectrul de până la 6 GHz a fost deja convenită la Conferința Mondială a Radiocomunicațiilor WRC (WRC-15, Conferința Mondială a Radiocomunicațiilor) din 2015. Benzile de frecvență mai înalte vor fi alocate la WRC-19 în 2019.

Utilizarea secțiunilor de frecvență joasă ale spectrului pentru rețelele 5G vă permite să obțineți o acoperire optimă a rețelei fără investiții masive în dezvoltarea infrastructurii de rețea.

Frecvențele joase asigură o bună penetrare a undelor radio în încăperi, ceea ce este foarte important pentru IoT. În special, banda de 700 MHz este importantă pentru sistemele de comunicații M2M, smart city și smart home. Pentru o conexiune deosebit de fiabilă a obiectelor precum mașini autonome, roboți, automatizări industriale, pot fi utilizate benzile de 3,4-3,8 GHz. Se presupune că în era 5G, operatorilor li se vor aloca benzi continue de frecvență de 300-400 MHz.

Rețelele 5G au nevoie de spectru de înaltă frecvență pentru a atinge rate de transfer de date de până la 20 Gbps, în special, pentru a oferi servicii video 3D în format UHD, AR/VR, servicii cloud pentru muncă și jocuri, comunicare holografică, Internet tactil etc. În special, pentru aceasta, se ia în considerare posibilitatea utilizării benzilor de 24,25-27,5 GHz și 37-43,5 GHz.

Alocarea de noi frecvențe pentru 5G în Rusia (sursa: NIIR, Uniunea Operatorilor LTE)

Tehnologii 5G New Radio (5G NR)

Pentru a satisface cerințele din ce în ce mai mari pentru comunicațiile mobile, au fost dezvoltate tehnologii pentru 5G, combinate sub denumirea comună„nou radio 5G”, 5G New Radio (5G NR). În comparație cu interfața radio din rețelele 4G, 5G NR are câteva avantaje importante.

Dezvoltarea 5G NR a fost realizată aproape de la zero, ținând cont de cerințele pentru rețelele 5G și folosind cele mai bune tehnologii care vor fi disponibile până când rețelele 5G vor fi pe deplin implementate. Astfel, se utilizează 5G NR Cele mai noi tehnologii modulare, formarea formelor de undă (forme de undă) și a tehnologiilor de acces radio RAT (Radio Access Technology), care, inclusiv, va oferi viteza mare transmiterea datelor și extinderea duratei de viață a bateriei dispozitivelor utilizator 5G.

Cerințe de bază ale standardului 3GPP. Sursa: ITU, Nokia, Qualcomm

Cerințe preliminare pentru tehnologia 5G NR au apărut în 3GPP Release 15, aprobat în decembrie 2017, iar versiunea finală este de așteptat să fie aprobată în decembrie 2019.

Principal trăsături distinctive Tehnologiile radio 5G NR sunt după cum urmează:

Adăugarea de noi benzi de spectru radio, conform cerințelor privind viteza de semnalizare, numărul de dispozitive, creșterea traficului a numeroase aplicații 5G. Noile benzi 5G NR variază de la 2,5 la 40 GHz. Discuțiile sunt în desfășurare cu privire la utilizarea spectrului de până la 100 GHz.

Tehnologie OFDM optimizată(Orthogonal frequency-division multiplexing - orthogonal frequency-division multiplexing). Această tehnologie a fost deja aplicată cu succes în 4G/LTE-A, precum și în ultimele versiuni Wifi.

Beamforming. Este o tehnologie care a trecut de la concept la implementare abia în ultimii ani și este capabilă să realizeze multe dintre beneficiile 5G. Beamforming face posibilă direcționarea unui fascicul de unde radio de la o stație de bază către anumite dispozitive, atât în ​​mișcare, cât și staționare, fără a afecta alte fascicule care vizează aceleași dispozitive.

MIMO (Multiple Input Multiple Output). MIMO – O metodă de codificare spațială a semnalului care permite creșterea lățimii de bandă a canalului, care a fost deja folosită în Wi-Fi și 4G, a fost îmbunătățită semnificativ în 5G, în special în modul multi-utilizator MU-MIMO (Multi- User-MIMO) în stațiile de bază 5G gNnodeB (gNB), ale căror antene constau dintr-o matrice de elemente radiante. Acest lucru face posibilă amplificarea nivelului semnalului pentru un anumit utilizator, minimizând în același timp impactul acestui semnal asupra altor utilizatori.

Tehnologii de partajare a spectrului. Multe spectre radio, alocate corespunzător, adesea nu sunt utilizate eficient. Tehnologiile de partajare a spectrului au fost dezvoltate pentru a rezolva această problemă.

Design unificat pe toate frecvențele. Deoarece multe benzi de frecvență noi au fost adăugate la 5G NR, este important să se asigure o interfață de interfuncționare atunci când un canal se schimbă de la o frecvență la alta în timpul transferului între stațiile de bază.

Celule mici. Densificarea acoperirii rețelei duce la faptul că numărul de stații de bază trebuie să crească. Prin urmare, a fost propusă soluția Small Cells - o soluție pentru stații de bază cu costuri reduse, ușor de instalat și de întreținut. Ele pot fi agățate pe stâlpi de iluminat stradal, pe pereții caselor și alte obiecte. Rețeaua 5G este capabilă să-și coordoneze eficient activitatea prin redistribuirea sarcinii între antene.

Sisteme de antene distribuite DAS și o singură stație de bază care deservește întreaga clădire

O singură infrastructură de stații de bază și DAS poate fi utilizată de mai mulți operatori de telecomunicații simultan.

Arhitectura rețelei de bază 5G

O caracteristică a arhitecturii de rețea 5G este că conceptul tradițional de „arhitectură de rețea” bazat pe soluții hardware nu mai este relevant în rețeaua 5G.

Prin urmare, 5G este adesea menționată nu ca o rețea, ci ca un sistem sau „platformă”, ceea ce înseamnă o platformă software, nu una hardware. Dacă rețelele 1/2/3/4G au fost construite pe baza de soluții hardware (echipamente), atunci platforma 5G este construită pe baza soluții software, în special, rețelele definite de software SDN (Software Defined Network), precum și virtualizarea funcțiilor de rețea NFV (Network Function Virtualization).

Funcțiile 5G sunt implementate în funcțiile de rețea virtuală (VNF) care rulează pe infrastructura NFV. Diferența dintre aceste concepte care sună similar este că VNF este o caracteristică, în timp ce NFV este o tehnologie. La rândul său, NFV este implementat în infrastructura fizică a centrelor de date (centru de date, DC, centru de procesare a datelor, centru de date), pe baza echipamentelor comerciale standard COTS (Commercial Off The Shelf). Echipamentul COTS include doar trei tipuri de dispozitive standard, relativ ieftine - un server (dispozitiv de calcul), un comutator (dispozitiv de rețea) și un sistem de stocare a datelor (dispozitiv de stocare).