Технології мобільного зв'язку змінюються через кожні 10 років. Будь-яке з них значно покращує швидкість передачі інформації. Так з'являються нові сервіси та нові типи контенту. Користувачі отримують нові забави і новий рівень життя.
П'яте покоління стільникового зв'язку (5G) - обіцяє бути як ніколи проривним. Експерти стверджують, що саме за рахунок 5G інтернет речей, безпілотних автомобілів і VR будуть перенесені зі сторінок технічних медіа в людську повсякденність. У цій статті розповімо все про 5G мережу.
зміст
- 1 Що таке 5G?
- 2 Де буде використовуватися?
- 3 Огляд
- 3.1 «Павутина» синхронізації
- 3.2 Затримка
- 3.3 Особливості 5G
- 4 Відмінності від попередніх стандартів
- 4.1 Підвищення швидкості
- 4.2 Ключовий споживач - абонент
- 4.3 Перехід на мм-хвилі
- 4.4 Технологія MIMO
- 4.5 Технологія «device-to-device»
- 5 Досягти згоди
- 6 Технічні перешкоди
- 7 Що говорить Ericsson?
- 8 Що пропонує Qualcomm?
- 9 Використання 5G сьогодні
- 9.1 Intel
- 9.2 Qualcomm
- 9.3 Huawei
- 9.4 Nokia Networks
- 10 Хто займається 5G в РФ
- 10.1 Мегафон
- 10.2 МТС
- 10.3 Tele2
- 10.4 Білайн
- 11 Коли з'явиться 5G?
- 12 5G в РФ
- 13 Висновок
Що таке 5G?
Незважаючи на те, що зв'язок 4G ще не стала глобальною, компанії вже проводять тести 5G.
5G-інтернет створюється з урахуванням інноваційних тенденцій в технології. Він орієнтований на підключення безлічі побутових «розумних» девайсів, велика частина з яких буде функціонувати за правилом «always online». Зв'язок 4G, зі свого боку, переважно застосовується в ролі стільникового інтернету.
5G (Fifth Generation) - це нове покоління мережі, що працює на базі телекомунікаційних форматів відповідно до чинних форматами 4G.
Формати для зв'язку 5G все ще розташовуються в стадії проектування. Передбачається, що в дійсності, зв'язок нового покоління почне працювати в 2020 році.
Де буде використовуватися?
5G буде застосовуватися там, де існує затребуваність в інтернеті високій швидкості, в мегаполісах. Для цілковитого охоплення будуть застосовуватися стандарти ранніх поколінь.
огляд
Звичайні користувачі на даний момент не мають потреби в колосальних швидкостях нового покоління. Але вони в обов'язковому порядку з'являться слідом за інтеграцією технології, оскільки, як усім відомо, люди швидко звикають до хорошого.
«Павутина» синхронізації
При більш низькій ціні під'єднання все більше девайсів отримують доступ до Wi-Fi. Система взаємозв'язку телефонів, кава і пральних машин, гарнітури, ламп і іншого в цілісну «павутину» зветься Інтернетом речей. Передбачається, що до 2020 року на планеті буде більше, ніж 26 мільярдів подібних девайсів. І кількість підключень, відповідно, буде ще вище.
Уміння гаджетів «відчувати» за рахунок датчиків і дистанційного виконання завдань знайде використання в місцевому плануванні, технологіях «інтелектуального будинку», концепціях моніторингу електричного і теплопостачання, захищеності, автобусах, таксі та роздрібної торгівлі.
Інтернет речей потребує маленькій швидкості з'єднання, але для безлічі девайсів. Спеціалізовані мережі, які застосовують малий частотний діапазон, вже створені, і виробники форматів 5G бажають брати участь в даному процесі.
Отже, стандарти телекомунікацій повинні будуть підтримувати не тільки мобільних користувачів, а й «інтелектуальні» предмети побуту. Контроль над таким неоднорідним трафіком зобов'язаний допомогти новому формату.
затримка
Однозначно, що 5G буде мати підтримку технології автоматичного ТС і програми VR. У даній ситуації відомості повинні приходити в режимі фактичного часу. Інтервал прийому-передачі в 4G більше 10 мс, а це дуже довго.
Наступний формат здатний абсолютно поміняти архітектуру зв'язку з передачею сховища інформації від центрів обробки даних до фінальних вузлів, аж до «інтелектуальних» девайсів.
Наприклад, машині, що рухається необхідна інформація про місцезнаходження поруч розташованого транспорту. Діючі стандарти з потоком подібної інформації для 3-х машин вже не справляються. Колосальні затримки передачі інформації потребують місцевому розподілі відомостей.
Планується, що швидкість відгуку 5G стане граничної. Затримка передачі відомостей не буде більше, ніж 1 мс, навіть при кінцевій швидкості 500 км / ч. Ця затримка стане основним руховим ознакою для формування інноваційних технологій, серед яких водіння в мегаполісах і віддалені операції.
особливості 5G
Не так давно вийшло оптимізувати більшість з характеристик, але вибір технологій, які гарантують їх використання на практиці, йде далі. Серед них:
- Ультрависокі частоти, отримання яких до цього було нереальним, гарантують набагато вищу швидкість.
- Розробка концепцій, які відправляють відомості дрібними шматочками, затягне діяльність девайсів Інтернету речей на тривалий період.
- Скорочення латентності для задач, які потребують миттєвому відгуку.
Відмінності від попередніх стандартів
Інноваційний мобільний формат чи не з'явиться до 2020 року, однак належних класифікації створюються на повній швидкості, в зв'язку з чим ясно, що формат 5G буде істотно відрізнятися від попереднього.
підвищення швидкості
Найбільш зрозуміле - це підвищення швидкості (в найменшій мірі в рази), зменшення латентності, істотне підвищення обсягу зв'язку, що потрібно для сатисфакції, стабільно збільшується затребуваності на Всесвітню павутину. Тренд такий, що через деякий час все під'єднатися до мережі: від різних сканерів до транспортних засобів.
Ключовий споживач - абонент
У діючих мережах користувач повинен сам адаптуватися: сигнал надто поганий - рухатися. 5G буде використовувати інтелектуальні антени, які перетворюють графік орієнтації в залежності від потреб користувачів в певних умовах. Наприклад, якщо користувач обслуговується в осередку прямо зараз, відомості для нього будуть проходити через вузький канал, що підвищить співвідношення шуму до сигналу, і поліпшить швидкість поширення інформації.
Перехід на мм-хвилі
Спектральний джерело лімітований, і надзвичайно складно відшукати потрібні частоти в діапазонах, звичних для мережі. Зрозуміло, що істотне підвищення швидкості поширення інформації потребує значно більших частотних діапазонах. Розумне рішення в цьому випадку - це перехід в сферу десятків ГГц.
Більшість користувачів розуміють, що з підвищенням робочої частоти дистанція мережі швидко знижується, простіше кажучи - величина осередку. У зв'язку з цим, варто зробити висновок виходячи з цього пункту: зв'язок нового покоління буде застосовуватися там, де існує потреба в високошвидкісної передачі інформації. До слова, повне покриття поки не розглядається.
технологія MIMO
Сенс її полягає в застосуванні декількох антен на що надають і одержують сторонах. Ця технологія утворилася в визначеннях, що стосуються 3G. У більшій частині мереж LTE MIMO функціонують в 2х2 режимі. Простіше кажучи, дві антени - для надання, дві - для отримання. У 2х2 режимі інформація йде по двом вільних каналах одночасно, що дає можливість збільшити швидкість поширення практично вдвічі.
Зараз є телефони, які підтримують 4х4 режим. На жаль, через маленьких розмірів телефонів нереально підвищити кількість антен до безмежності. Чергова проблема - це потреба передачі офіційних сповіщень від кожної антени, що скорочує результативність технології.
Технологія «device-to-device»
Почастішали ситуації, коли користувачі розмовляють на відстані десятків метрів один від одного. За рахунок використання даної технології за допомогою операторської зв'язку буде йти виключно трафік сигналу, що дозволяє розцінювати ці дзвінки, а сама інформація буде передаватися прямо через девайси. Це сенс технології.
досягти згоди
Якщо ситуація з позначенням спектра можливих технологій ще в 2015 році стала краще, то самі технології донині створюються. Треба зазначити, які технології нового покоління потрібні відразу, а які запровадити через деякий час.
Незважаючи на відсутність форматів і рішучості в значущості технологій, корпорації-виробники намагаються керувати формуванням та використанням технологій нового покоління, щоб згодом отримати сприятливе місце.
Корпорація Nokia ще в 2015 році оголосила про покупку Alcatel-Lucent, а фірма, що займається телекомунікаціями, з США Verizon Wireless оголошувала, що перша 5G в Америці буде в 2016 році.
Технічні перешкоди
Інститут телекомунікацій ім. Фраунгофера в Німеччині проводив експерименти з частотами в рамках від 40 до 100 ГГц, корпорація Samsung застосовує у своїх дослідженнях частоту 28 ГГц, а компанія Nokia використовує понад 70 ГГц.
Функціонування девайсів в мм діапазоні довжин хвиль має таку властивість, як надмірно слабка передача сигналу, сила якого значно зменшується з віддаленням від базової станції. Крім цього, перешкоди сигналу викликаються людським тілом.
Що говорить Ericsson?
З точки зору корпорації Ericsson, перспективи наступні.
Непілотовані машини будуть обмінюватися даними один з одним. У разі ДТП машина, найближча до місця аварії, розповість про те, що трапилося всім транспортним засобам, наступним за нею. Це дасть їм можливість сповільнити своєчасно швидкість або, в ситуації перевантаженості дороги, спроектувати іншу схему пересування.
Сканери транспортного засобу будуть куди вірно обчислювати погоду і відправляти відома за допомогою 5G, щоб транспортний засіб спроектувало належну схему проїзду для пересування.
У сфері соціального транспорту 5G дозволить моніторити кількість людей, що чекають на автобусних зупинках. Водій ТЗ проїде безлюдну зупинку, а оператор відправить допоміжне ТЗ в точки їх перевантаженості.
В еру 5G вся побутова техніка буде пов'язана між собою. Якщо до цього під час переміщення з одного приміщення в інше людині треба було носити переносний девайс, щоб продовжити, наприклад, прослуховування цікавого радіо, зараз динаміки, підключені в різних приміщеннях, зв'яжуться між собою і відтворення продовжиться з зупиненого місця. Крім цього, користувач може відстежувати енергоспоживання кожного девайса або дізнатися, яка кількість електричної енергії виробляється сонячними батареями.
Що пропонує Qualcomm?
Торгова марка Qualcomm запропонувала 4,5G LTE Advanced технологію, інтеграція якої запланована на найближчий час. За рахунок цього фірма зможе охоплювати як більш великий частотний діапазон, необхідний для формату 5G, так і до цього розташовані LTE мережі, що скоротить латентність і підвищить пропускну здатність.
специфіка:
- Відмінна пропускна здатність за рахунок поєднання частотних діапазонів;
- Підтримування 23 операторів синхронно і підвищення пропускної спроможності за рахунок агрегації частот і передачі трафіку мережі між операторами;
- 10-кратне скорочення латентності, якщо порівнювати з LTE Advanced, в ході застосування діючих вишок і частот в рамках 1-70 мкс;
- Застосування засобів вступає лінії для потреб минає;
- Підвищення числа антен на базових станціях з метою поліпшення покриття та потужності сигналу;
- Збільшення енергозбереження девайсів IoT за рахунок звуження спектра до 1,4 МГц і 180 кГц (близько 10 років на одному АКБ);
- 1 гігабіт на секунду для передачі даних між транспортними засобами, користувачами і девайсами IoT;
- Аналіз навколишнього середовища без активації бездротової мережі або навігації на призначеному для користувача гаджеті.
Використання 5G сьогодні
5G розраховані на функціонування в декількох смугах частот. НЧ від 600 до 700 МГц прийнятні для провінції або для Інтернету речей, оскільки базові станції мають великим діапазоном. Але швидкість поширення інформації і єдиний обсяг зв'язку на низькому рівні.
Спектр до 6 ГГц коригує цей мінус, проте середньочастотні БС слід інсталювати набагато частіше, що доводить ситуація в великих містах. ВЧ до 73 ГГц гарантують максимальні швидкості до 20 гігабіт / сек. для отримання і до 10 гігабіт / сек. для поширення. Основною трудністю є якість сигналу виключно в зоні прямої видимості БС, спектр застосовується для покриття критично важливих місцевих зон.
Як вже говорилося, специфічними особливостями 5G є велика пропускна здатність і малі затримки під час поширення даних. Результат досягається за допомогою використання інноваційної технології мультиплексування NOMA сигналу, що дозволяє синхронно обслуговувати кілька абонентів в одному каналі. У форматах ранніх поколінь використовується тимчасове фракціонування, де користувачі можуть надсилати та отримувати дані з базовою станцією.
Intel
Перш за все, необхідно виділити гідності корпорації Intel. На останній зимовій Олімпіаді в Пхенчхані фірма встановила 5G. Під'єднані до неї камери типу UHD дали можливість вести передачу спортивних подій в режимі онлайн з ефектом присутності.
Точки доступу бездротової мережі теж застосовували функції 5G, і обслуговували безліч абонентів. Левова частка обладнання було встановлено на відкритому повітрі - прекрасний експеримент на стійкість для гаджетів.
Корпорація ж оголосила про співпрацю з NNT DoCoMo і установці 5G на Олімпіаді 2020 року в Китаї. Одна з цілей партнерства - показ і використання нових здібностей «інтелектуального» міста.
На MWC цього року корпорація представила концептуальний ноутбук, який підтримує 5G на основі фірмового модему XMM 8060. Зараз велика мікросхема інсталюється окремо з чіпом. Щоб збільшити результативність, фірма веде діяльність над інтеграцією модемного модуля в єдину систему.
У будь-якому випадку, важливо те, що корпорація веде діяльність над інноваційним стандартом, що перетворює ноутбук в ще більш багатосторонній девайс. З новим гаджетом користувач зможе не турбуватися про незахищених громадських бездротових мережах. Включати точку доступу Wi-Fi на телефоні теж буде не потрібно. Реклама перших новинок заплановано на наступний рік, партнерами корпорації Intel є Microsoft, Dell, HP і Lenovo.
До того ж було встановлено про партнерство корпорації Intel з творцем мобільної електроніки - брендом Spreadtrum. Метою співробітництва є проектування серії мобільних процесорів з інтегрованим модемом 5G лінійки XMM 8000 від Intel до другої половини наступного року.
Qualcomm
Фірма в перший раз оголосила про модем X50 ще в 2016 році. Зараз встановлено, що SDX50 стане частиною фірмового чіпа Snapdragon 855, виконаним з використанням 7-нм техпроцесу, який буде випущений на початку наступного року. Не можна не сказати, що варіант торгової марки Qualcomm досить практичний для інсталяції на телефони і планшетні ПК.
Huawei
Бренд Huawei - черговий рівноправний гравець в гонці за 5G. На MWC цього року фірма показала свій модем Balong 5G01, який гарантує швидкість в межах 2,3 гігабіт / сек. На жаль, зараз габарити мікросхеми не дають можливості застосовувати його в телефонах і планшетних ПК. Але, з огляду на спритність бренду, поява чіпа Kirin, який підтримує 5G, варто очікувати зовсім скоро.
Nokia Networks
Компанія є другою за величиною поставок телекомунікаційного устаткування після бренду Huawei. Фірма має в своєму розпорядженні устаткування, яке функціонує в спектрі НЧ, СЧ і ВЧ. На початку цього року компанія Nokia представила повнофункціональні процесори 5G для базових станцій Reef Shark. Пропускна здатність одного блоку в межах 84 гігабіт / сек. Установка торгового обладнання на основі інноваційного процесора була запланована на кінець цього року.
Хто займається 5G в РФ
Вітчизняні оператори зв'язку не відстають від загальної тенденції. Вони співпрацюють з провідними світовими постачальниками обладнання для мереж, серед яких Ericsson, Huawei і Nokia, розробляють девайси 5G.
Мегафон
Даний оператор першим виявив інтерес до інноваційної технології. Ще в 2014 році він домовився з брендом Huawei про формування пілотних 5G. Їх запустили в цьому році під час проведення ЧС 2018.
Влітку цього року компанія Мегафон запустила першу в РФ 5G - для членів економічного зборів в СПб. Швидкість поширення інформації дорівнювала 1,24 Гигабит / сек. Мегафон застосував обладнання бренду Huawei і чіп від Qualcomm.
Не так давно фірма Мегафон домовилася з компанією Nokia про розробку 5G. Восени, на Нижегородському бізнес-зборах вони показали лідируючу швидкість передачі інформації - 5 гігабіт / сек. Членам саміту був продемонстрований 360-градусний UHD ролик, що транслюється на дисплей з очок VR.
МТС
Приєдналася до гонки в 2017 році. Як і попередня, ця фірма віднесла стартові запуски 5G до ЧС 2018. Комерційна реалізація, згідно з графіком компанії, стартує в 2019-2020 рр.
Взимку 2015 року компанія МТС підписала угоду про колективну розробку 5G з Ericsson, навесні - з Nokia, восени - з Samsung. МТС провела експерименти восени на обладнанні від Nokia. Швидкість поширення інформації була в межах 4,5 гігабіт / сек.
Tele2
Восени підписали договір з компанією Nokia про формування 5G і проектування сервісів в області Інтернету речей.
Білайн
В даний момент веде діалог з постачальниками випробування 5G. Про це «Русбазе» сказала уповноважена фірми А. Айбашева. Але спочатку компанія планує адаптувати власну інфраструктуру і попрацювати з 4,5G. У перспективі дана підготовка дасть їм можливість миттєво інтегрувати 5G.
Коли з'явиться 5G?
Торгові реалізації 5G плануються в наступному році. Всі вони обмежуються масовими спортивними заходами. Наприклад, оператор стільникового зв'язку KT Corporation з Південної Кореї запустив 5G на Олімпіаді цього року в Пченхане. Вітчизняні МТС і Мегафон планують встановити 5G на літній Олімпіаді 2020 року в Китаї.
Велика частина експертів упевнені, що широкомасштабна інтеграція 5G стартує після 2020 року. Нещодавно торгова марка Ericsson сказала, що у 2022 році до даних мереж під'єднатися 550 мільйонів девайсів. А зараз корпорації просто експериментують з обладнанням.
Зараз 5G - це найімовірніше ідея, ніж технологія, оскільки поки немає загального формату. Щоб масове використання зв'язку з цим почалося, необхідно створити технологічні умови, вибрати частоти і перейти на інноваційне обладнання.
5G в РФ
Співрозмовники Rusbase одностайні в тому, що РФ ще далека від широкого запровадження 5G. Російські оператори ще не окупили власні вкладення в створення мереж LTE. На даний момент покриття LTE в межах 30%, в зв'язку з чим найближчим часом телекомунікаційні організації буду сидіти над підвищенням даного значення. А 5G для них - лише резерв на перспективу.
С. Скворцова - глава зі стратегічних розробок Tele2, вважає, що 5G буде запущена в комерційне використання до 2021 року. Згідно з її заявою, на шляху до 5G є попередній варіант - технологія LTE Advanced (LTE-A). Вона має підтримку швидкості до 100 Мегабіт / сек., Для абонентів з високою мобільністю і 1 гігабіт / сек., Для стаціонарних користувачів.
У травні минулого року засоби масової інформації заявили про плани Міністерства зв'язку по старту 5G в мегаполісах РФ до 2020 року. Отже, в 2020 році новий формат інтегрують в 8 мегаполісів РФ, а в 2025 році вже в 16 міст, де населення більше, ніж 1 мільйон чоловік.
висновок
У висновку варто зазначити, що широкомасштабні зміни в стільникового зв'язку очікуються в недалекому майбутньому. Кількість девайсів, приєднаних до мережі в режимі «завжди онлайн», буде швидко підвищуватися. Цілком імовірним є сценарій, коли ТВ перейде на стільникові мережі.
