شبكة 5G: نظرة عامة، والوصف وسرعة. شبكة 5G الجيل القادم

5G، الجيل المقبل من مستوى الاتصالات، ودعم إنترنت الأشياء، السيارات الذكية وغيرها من المعدات.

فإن معيار المحمول الجديد أن يكون هناك في وقت سابق من عام 2020، ولكن تم تطوير مواصفات ذات الصلة على قدم وساق، ويصبح من الواضح أن 5G معيار ستكون مختلفة كثيرا عن 4G. نحن نتحدث عن زيادة سرعة تبادل المعلومات عن الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية، والعديد من الحلول الأخرى، كل منها له متطلباته الخاصة.

توقعات من اريكسون

وبما أن التكنولوجيا 5G ستعمل والسبب هو الحاجة إليه، إذا كان الإنترنت عبر الهاتف النقال بسرعة فائقة في وجود الآن؟

ووفقا لشركة إريكسون، فإن المستقبل يبدو مثل.

من دون طيار واتصال لسيارات شبكة والتواصل مع بعضهم البعض. في حالة وقوع حادث سيارة، وهو الأقرب الى مكان الحادث، وسوف يقدم كافة الأجهزة، وركوب بعده. وهذا سوف يسمح لهم للتقدم إلى سرعة أقل، أو في حالة الاختناقات المرورية، وحساب مسار جديد.

وأجهزة الاستشعار المركبة على قياس أكثر دقة الظروف الجوية وترسل البيانات عبر الشبكة 5G من أجل تخطيط أفضل حركة مرور السيارات الطريق.

وفي مجال النقل العام شبكة 5G سيتيح تتبع في الوقت الحقيقي من عدد من انتظار الركاب في محطات الحافلات. سائق الحافلة سيغيب المحطة بدون ركاب، وسوف المرسل توجيه المزيد من الزيارات إلى مواطنهم التراكم.

في عصر كل الأجهزة الإلكترونية المنزلية 5G سيتم ربط. إذا كان في وقت سابق من الانتقال من غرفة واحدة إلى أخرى لنقلها من جهاز محمول للمتابعة، على سبيل المثال، والاستماع إلى محطة الراديو الخاص بك المفضلة لديك، الآن سيتم الاتصال مكبرات الصوت في غرف مختلفة مع بعضها البعض والاستماع تواصل مع المكان توقف. وبالإضافة إلى ذلك، سيكون من الممكن لمراقبة استهلاك الطاقة من كل جهاز، أو لمعرفة مقدار الكهرباء التي تنتجها الألواح الشمسية.

وشبكة 5G تغيير خدمات الطوارئ، وتوفير اتصالات موثوقة في حالات الطوارئ وعنصر فضل الرسائل الشرطة والطوارئ. وهناك الخوذات النار مع كاميرات بث الأمر الصورة والحصول على المساعدة في عمليات الإنقاذ الصعبة.

5G التكنولوجيا

كان في الماضي من الممكن تنظيمها أكثر، ولكن لا يزال اختيار التقنيات لتطبيقها العملي.

من بينها:

• فائقة التردد، وتحقيق الذي بدا في وقت سابق من المستحيل، وتوفير قدر أكبر من السرعة؛
• وضع نظم، وإرسال البيانات مع أجزاء صغيرة، وإطالة عمل إنترنت الأشياء الأجهزة لسنوات عديدة.
• الحد من الكمون للتطبيقات التي تتطلب استجابة فورية.

5G شبكة: سرعة

5G تقييم الزيادة في معدل قياسي بالمقارنة مع غامضة السابق. في إريكسون تمكنت من تحقيق نمو 50 مرات - ما يصل إلى 5 جيجابت / ثانية. غادر سامسونج على الرقم 7.5 جيجابت / ثانية مع إشارة مستقرة 1،2 جيجابت / ثانية في سيارة تتحرك بسرعة عالية. الشراكة "الاتحاد الأوروبي - الصين" 5G يتم الانتقال إلى زيادة معدل 100 مرة. إن تي تي دوكومو، مشغل المحمول اليابانية، بالتعاون مع شركة الكاتيل لوسنت، وشركات اريكسون وسامسونج ونوكيا تسعى للوصول إلى 10 جيجابت / ثانية. ولكن علماء من جامعة سري تشير إلى سرعة 1 تيرابت / ثانية. ومن المتوقع أن أكثر سوف تنمو ألف مرة من سرعة شبكات المحمول على مدى السنوات ال 10 المقبلة.

سيتطلب معدل نمو تحسين الهوائيات والمعدات، وكذلك الترددات انتشار الطيف. في الولايات المتحدة، قد بدأت بالفعل عملية توزيع الموارد.

إنترنت الأشياء

مع انخفاض في تكلفة ربط المزيد والمزيد من الأجهزة لديها إمكانية الوصول إلى خدمة الواي فاي. مفهوم الجمع بين الهاتف والقهوة والغسالات، وسماعات الرأس، وأضواء وكل شيء آخر في شبكة واحدة ودعا إنترنت الأشياء. بحلول عام 2020، ومن المتوقع أن العالم سيكون أكثر من 26 مليار دولار من هذه الأجهزة. وهناك عدد من وصلات تكون أكبر من ذلك.

قدرة الأشياء "يشعر" مع مساعدة من أجهزة الاستشعار وتنفيذ الأوامر عن بعد سوف تجد التطبيق في التخطيط الحضري، والتكنولوجيا من أنظمة "ذكية" الوطن والحرارة والتحكم في الكهرباء، والأمن، والمراقبة الصحية والنقل العام، وتجارة التجزئة.

إنترنت الأشياء يتطلب سرعة اتصال صغيرة، ولكن بالنسبة لعدد كبير من الأجهزة. بالفعل هناك شبكات مخصصة باستخدام ضيقة النطاق الترددي، والمطورين 5G القياسية يريدون المشاركة في هذه العملية.

وبالتالي، سيكون لديهم شبكة اتصالات لدعم ليس فقط مستخدمي الهواتف المتحركة، ولكن أيضا الأشياء "الذكية". وذلك يهدف إدارة حركة المرور غير متجانسة أن يأتي إلى المعونة من المعيار الجديد.

تأخير

ومن الواضح أن شبكة الجيل القادم دعم المركبات والتطبيقات بدون طيار التكنولوجيا 5G من الواقع المعزز. في هذه الحالة، ينبغي أن تكون متاحة في الوقت الحقيقي المعلومات. وقت التسليم في شبكات 4G، وأكثر من 10 مللي ثانية، وهو كثير جدا. المعيار في المستقبل يمكن أن تغير تماما في هندسة الشبكات مع تحريك موقع تخزين البيانات من مراكز البيانات لإنهاء العقد، بما في ذلك أجهزة "الذكية".

تتحرك سيارة، على سبيل المثال، يتطلب البيانات على موقع أقرب النقل. الشبكات القائمة مع تدفق البيانات لثلاث سيارات بالفعل غير قادرة على التعامل معها. تتطلب تأخير كبيرة في نقل البيانات وتوزيع البيانات المحلية.

ومن المفترض أن الاستجابة للجيل القادم من شبكات سيتم تعظيم. والتأخير في نقل البيانات لا تتجاوز 1 مللي ثانية، حتى عندما تكون السرعة النهائية 500 كم / ساعة. هذا الكمون هو أحد العوامل الرئيسية في استحداث تكنولوجيات جديدة، مثل إدارة حركة المرور في المدينة سيارة وعملية جراحية على مسافة.

التوصل إلى توافق

إذا كان الوضع مع تعريف مجموعة من التقنيات المحتملة قد تحسنت، والتكنولوجيا في حد ذاتها لا يزال يجري تطويرها في عام 2015. هو مطلوب منها لتحديد مع ما يلزم في المقام الأول التقنيات 5G، والتي سيتم تنفيذها في وقت لاحق. فمن غير المرجح أن هذا سيحدث في عام 2016.

وعلى الرغم من عدم وجود معايير والثقة في التكنولوجيات ذات الأولوية، شركات التصنيع تحاول قيادة تطوير وتنفيذ تكنولوجيات 5G إلى اتخاذ موقف إيجابي في المستقبل.

أعلنت شركة نوكيا في أبريل 2015 حيازة الكاتيل-لوسنت 16.6 مليار دولار أمريكي، وشركة الاتصالات الأميركية فيريزون وايرلس أعلنت أن الشبكة الولايات المتحدة الأمريكية أول 5G ستكون متاحة في عام 2016.

العلامات الأولى

وهناك بالفعل نماذج 5G شبكة. الأولى بدأت في كوريا الجنوبية 5G شبكة. شركة SK للاتصالات أدخلت تقنية جديدة في افتتاح مركز الأبحاث، والتي سوف تشارك في تطويره. ودورة الالعاب الاولمبية الشتوية في الثالث والعشرون عام 2018 في كوريا الجنوبية، وتخطط الشركة لبناء شبكة 5G في جميع أنحاء البلاد.

تخطط تي تي دوكومو أيضا لإطلاق 5G شبكة في اليابان للمشاركة في دورة الالعاب الاولمبية الصيفية في عام 2020 في طوكيو.

شبكة 5G ضد الولايات المتحدة

5G معيار من المعايير السابقة، ويطور 3GPP كونسورتيوم وافق الاتحاد الدولي للاتصالات، وقال انه والاتحاد الدولي للاتصالات. أنها لا تريد أن تقف جانبا والمصنعين. في أكتوبر عام 2015، وقد وافق بعض المجموعات الإقليمية لتلبية كل ستة أشهر للتوصل إلى موقف مشترك بشأن معايير 5G.

وتم التوصل إلى هذا الاتفاق في سبتمبر 2015 بين الاتحاد الأوروبي والصين. ووافق اريكسون وتيلياسونيرا على الشراكة الاستراتيجية لضمان أن العملاء من مشغل للهاتف المحمول في تالين وستوكهولم، والوصول إلى شبكة 5G في 2018

وغادر لا بأس به للانتظار لاطلاق 5G شبكة في روسيا. وقعت MTS وإريكسون اتفاقا للعمل معا على تقنية الجيل الخامس، الأمر الذي سيؤدي في أول اختبار 5G شبكة في روسيا في نهائيات كأس العالم في عام 2018، قبل عامين من 5G شبكة في اليابان. ولهذه الغاية، في عام 2016 أنه سيتم تنفيذ مشروع LTE-U لاستخدام LTE من 5 غيغاهرتز، وتستخدم لتوصيل نقطة وصول واي فاي. أيضا، وسيتم اختبار التكنولوجيا إريكسون الناقل العجاف، التي تنظم توزيع حركة المرور والحد من التدخل بين الخلايا، وزيادة سرعة نقل وتغطية، ويساعد في التخطيط للشبكة.

كما ترون، اتفق البلدان على التعاون في هذا المجال. قبل كل شيء، باستثناء الولايات المتحدة اعتادوا على احتلال مكانة رائدة في كل شيء.

4،5G تستعد للمستقبل

وقد اقترح كوالكوم 4،5G LTE التكنولوجيا المتقدمة برو، وإدخال الذي تم التخطيط له على مدى السنوات الأربع المقبلة. وبفضل هذه الشركة ستكون قادرة على دعم أوسع نطاق من الترددات اللازمة لمعيار 5G وشبكة LTE نشرت سابقا، الأمر الذي سيقلل الكمون وزيادة الإنتاجية.

ميزات الشبكة:

• عالية الإنتاجية من خلال الجمع بين أطياف التردد؛
• دعم 32 شركات في نفس الوقت وزيادة الإنتاجية من خلال الجمع بين وتيرة وتوزيع حركة مرور شبكة الاتصال بين المشغلين.
• تخفيض بنسبة 10 أضعاف في تأخير بالمقارنة مع LTE المتقدم باستخدام أبراج والترددات من 1 مللي ثانية إلى 70 مللي القائمة؛
• استخدام خط واردة مورد الاتصالات لتلبية احتياجات المنتهية ولايته.
• زيادة عدد الهوائيات في المحطات القاعدية لزيادة سعة وتغطية إشارة.
• تقنيات عمليات التحسين من الأجهزة الموفرة للطاقة تضييق نطاق ما يصل الى 1.4 ميغاهيرتز و 180 كيلوهرتز (تصل إلى 10 سنوات على بطارية واحدة)؛
• 1 جيجابت / ثانية لتبادل المعلومات بين المركبات والمشاة وأجهزة تقنيات عمليات.
• مسح البيئة دون تحول على واي فاي أو GPS على الجهاز المحمول.

الحواجز التكنولوجية

في معهد فراونهوفر للاتصالات التي أجريت في برلين التجارب مع ترددات 40-100 غيغاهرتز، يستخدم سامسونج في تجاربه تردد 28 جيجاهرتز، ونوكيا - ما يزيد على 70 غيغاهيرتز.

أجهزة العمل في و waveband مليمتر لديها مثل هذه الميزة كما سوء توزيع للغاية للإشارة، قوة مما يقلل بشكل كبير مع زيادة المسافة من محطة قاعدة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب في عرقلة إشارة ولو لجسم الإنسان.

الحل - MIMO

العائد هو تطبيق تكنولوجيا MIMO (متعددة الإدخال والإخراج المتعدد)، عندما إرسال واستقبال إشارات عدة في وقت واحد. الآن يتم استخدامه في LTE وWLAN. للترددات العالية المستخدمة ضخمة MIMO - تكنولوجيا تحسين الاستقبال عند يضم الجهاز المحمول العشرات من الهوائيات الصغيرة ومئات - في الارسال.

الشركة المصنعة للهوائيات SkyCross خلق نظام ال 4x4 MIMO، يمكنك استخدام حجم 16x10 سم في المحطة. وهذا هو أعلى بكثير من الهوائيات لLTE. على سبيل المثال، أبعاد LG G4 - 15x7،6 سم، سامسونج غالاكسي S6 - 14x7 سم، وابل اي فون 6 بلس - 16h7،8 نرى نظام ال 4x4 MIMO ليست جديدة - باستثناء LTE-متقدمة المحطات، ويتم استخدامه في أنظمة القنوات الفضائية، ومتطلبات صارمة لحجم وقوة استهلاكها وستحمل. وبالتالي، فإن إنشاء جهاز محمول صغير مع أربعة هوائيات اختبار المصممين.

إن تطوير المحطات المحمولة يتطلب أيضا المزيد من الجهد. ووفقا لممثل الشركة صك ولاية تكساس، التي لخلق شريحة قادرة على نقل البيانات على ترددات عالية يتطلب استخدام التكنولوجيات الجديدة.

في عام 2015، ومشروع لإنشاء المعايير 5G كان اسمه رسميا IMT-2020. ومن المؤسف أن ما تبقى لا يزال لم نر نهاية العملية.