5G - Краткое руководство

Радиотехнологии продемонстрировали быструю и разнонаправленную эволюцию с запуском аналоговых сотовых систем в 1980-х годах. После этого цифровые системы беспроводной связи последовательно выполняли миссию по удовлетворению растущих потребностей людей (1G,… 4G, а теперь и 5G).

Итак, в этой статье описывается технология 5G с акцентом на ее характерные особенности, технологический дизайн (архитектура), преимущества, недостатки, проблемы и перспективы на будущее.

Основные характеристики 5G

Мобильная сеть 5- ^го поколения или просто 5G - это грядущая революция мобильных технологий. Функции и удобство использования намного превосходят ожидания обычного человека. Благодаря своей сверхвысокой скорости он имеет достаточный потенциал, чтобы изменить смысл использования мобильного телефона.

Благодаря огромному набору инновационных функций ваш смартфон теперь будет более параллелен ноутбуку. Вы можете использовать широкополосное подключение к Интернету; другие важные особенности, которые восхищают людей, - это больше игровых возможностей, более широкие возможности мультимедиа, возможность подключения повсюду, нулевая задержка, более быстрое время отклика, а также высококачественный звук и HD-видео, которые можно передавать на другой сотовый телефон без ущерба для качества звука и видео.

Если мы оглянемся назад, то обнаружим, что каждое следующее десятилетие одно поколение продвигается в области мобильных технологий. Начиная с первого поколения (1G) в 1980-х, второго поколения (2G) в 1990-х, третьего поколения (3G) в 2000-х,Fourth Generation (4G) в 2010-х, а теперь уже в пятом поколении (5G), мы продвигаемся к все более и более совершенным и интеллектуальным технологиям.

Что такое технология 5G?

Ожидается, что технология 5G предоставит новые (намного более широкие, чем предыдущая) полосы частот наряду с более широкой спектральной полосой пропускания на частотный канал. На данный момент мобильные технологии предшественников (поколений) продемонстрировали существенное увеличение пиковой скорости передачи данных. Тогда - чем 5G отличается от предыдущего (особенно 4G)? Ответ таков: 5G отличается от 4G не только благодаря увеличению битрейта, но и в том, что 5G также улучшился с точки зрения -

Высокая повышенная пиковая скорость передачи данных
Большой объем данных на единицу площади (т.е. высокая спектральная эффективность системы)
Высокая пропускная способность, позволяющая одновременно и мгновенно подключать большее количество устройств
Низкое потребление батареи
Лучшее подключение независимо от географического региона, в котором вы находитесь
Большее количество поддерживающих устройств
Более низкая стоимость развития инфраструктуры
Повышенная надежность связи

Как говорят исследователи, благодаря широкому диапазону радиоканалов с полосой пропускания, способной поддерживать скорость до 10 Гбит / с, технология 5G WiFi обеспечит непрерывное и постоянное покрытие - «более широкую мобильность в реальном смысле».

Архитектура 5G высокоразвита, ее сетевые элементы и различные терминалы обычно модернизируются, чтобы соответствовать новым условиям. Точно так же поставщики услуг могут внедрить передовые технологии, чтобы легко внедрять дополнительные услуги.

Однако возможность обновления основана на технологии когнитивного радио, которая включает в себя различные важные функции, такие как способность устройств определять свое географическое положение, а также погоду, температуру и т. Д. Технология когнитивного радио действует как приемопередатчик (луч), который может воспринимать радиосигналы и реагировать на них. сигналы в своей операционной среде. Кроме того, он быстро распознает изменения в своей среде и, следовательно, реагирует соответствующим образом, чтобы обеспечить бесперебойное качественное обслуживание.

Архитектура 5G

Как показано на следующем изображении, системная модель 5G полностью IP Модель на базе предназначена для беспроводных и мобильных сетей.

Система, состоящая из основного пользовательского терминала, а затем ряда независимых и автономных технологий радиодоступа. Каждая из радиотехнологий рассматривается как IP-канал для внешнего мира Интернета. Технология IP разработана исключительно для обеспечения достаточного количества управляющих данных для соответствующей маршрутизации IP-пакетов, связанных с определенными соединениями приложений, то есть сеансами между клиентскими приложениями и серверами где-нибудь в Интернете. Более того, чтобы сделать доступной маршрутизацию пакетов, она должна быть зафиксирована в соответствии с заданными политиками пользователя (как показано на изображении ниже).

Основная технология

Как показано на рисунке 5, 5G MasterCore является точкой конвергенции для других технологий, которые оказывают свое влияние на существующую беспроводную сеть. Интересно, что его конструкция позволяет MasterCore работать в параллельном многомодовом режиме, включая все режимы IP-сети и сетевой режим 5G. В этом режиме (как показано на изображении ниже) он контролирует все сетевые технологии RAN и различных сетей доступа (DAT). Поскольку технология совместима и управляет всеми новыми развертываниями (на основе 5G), она более эффективна, менее сложна и более мощна.

Удивительно, но любой режим обслуживания можно открыть в новом режиме развертывания 5G как World Combination Service Mode (WCSM). WCSM - замечательная особенность этой технологии; например, если профессор пишет на белой доске в стране - это может отображаться на другой доске в любой другой части мира, помимо разговоров и видео. Кроме того, новые службы могут быть легко добавлены через параллельную многомодовую службу.

Обычно ожидается, что период времени, необходимый для разработки технологии 5G и ее внедрения, будет примерно на пять лет больше (к 2020 году). Но чтобы стать доступным для простых людей в развивающихся странах, это могло бы быть даже больше.

Graph 1 − Showing the Timeline of all previous generation technologies.

Ожидаемая продолжительность

Ученые предполагают, что эта технология будет использоваться до 2040-х годов, учитывая многочисленные полезности и различные модные особенности.

Технология 5G украшена множеством, а также различными функциями, применимость которых полезна для широкого круга людей независимо от их целей (как показано на изображении mweb ).

Приложения 5G

Некоторые из важных приложений -

Он станет единым мировым стандартом для всех.
Доступность сети будет повсюду, что позволит людям использовать свой компьютер и подобные мобильные устройства в любом месте в любое время.
Из-за технологии IPv6 уход за мобильным IP-адресом будет назначаться в соответствии с подключенной сетью и географическим положением.
Его приложение сделает мир реальной зоной Wi-Fi.
Его технология когнитивного радио поможет различным версиям радиотехнологий эффективно использовать один и тот же спектр.
Его применение также облегчит людям доступ к радиосигналу на большой высоте.

Применение 5G во многом равносильно осуществлению мечты. По сравнению с предыдущими технологиями он интегрирован с расширенными возможностями, которые не ограничены.

Расширенные возможности

По сравнению с предыдущими радиотехнологиями, 5G имеет следующие преимущества:

Практически можно воспользоваться сверхскоростью от 1 до 10 Гбит / с.
Задержка составит 1 миллисекунду (сквозной путь туда и обратно).
Пропускная способность в 1000 раз на единицу площади.
Возможность подключения от 10 до 100 устройств.
Покрытие по всему миру.
Снижение энергопотребления сети примерно на 90%.
Срок службы батареи будет намного дольше.
Весь мир будет в зоне wi fi .

Технология 5- ^го поколения предлагает широкий спектр функций, которые полезны для всех групп людей, включая студентов, профессионалов (врачей, инженеров, учителей, руководящие органы, административные органы и т. Д.) И даже для обычного человека.

Важные преимущества

Технология 5G имеет несколько преимуществ, некоторые из них показаны на приведенном выше изображении Ericsson , а многие другие описаны ниже.

Высокое разрешение и двунаправленное формирование большой полосы пропускания.
Технология для объединения всех сетей на одной платформе.
Более эффективный и действенный.
Технологии, облегчающие надзор за подписчиками, инструменты для быстрого действия.
Скорее всего, будет предоставлено огромное количество данных вещания (в гигабитах), которое будет поддерживать более 60 000 подключений.
Легко управляется с предыдущими поколениями.
Технологический звук для поддержки разнородных услуг (включая частную сеть).
Возможность обеспечить единообразное, бесперебойное и последовательное подключение по всему миру.

Некоторые другие преимущества для простых людей
Параллельные несколько сервисов, например, вы можете узнать погоду и местоположение во время разговора с другим человеком.
Вы можете управлять своими ПК с помощью мобильных телефонов.
Обучение станет проще - ученик, сидящий в любой точке мира, сможет посещать занятия.
Лечение станет более простым и экономным - врач сможет лечить пациента, находящегося в отдаленной части мира.
Мониторинг станет проще - правительственная организация и расследование предложений могут контролировать любую часть мира. Возможно снижение уровня преступности.
Будет возможно визуализировать вселенную, галактики и планеты.
Возможно найти и обыскать пропавшего человека.
Возможное стихийное бедствие, включая цунами, землетрясение и т. Д., Можно обнаружить быстрее.

Недостатки технологии 5G

Хотя технология 5G исследуется и концептуализируется для решения всех проблем с радиосигналами и трудностей мобильного мира, но из-за некоторых соображений безопасности и отсутствия технологического прогресса в большинстве географических регионов у нее есть следующие недостатки:

Технология все еще находится в стадии разработки, и исследования ее жизнеспособности продолжаются.
Скорость, на которую претендует эта технология, кажется труднодостижимой (возможно, в будущем) из-за некомпетентной технической поддержки в большинстве стран мира.

Многие из старых устройств не подходят для 5G, следовательно, все они должны быть заменены новыми - дорогостоящая сделка.
Развитие инфраструктуры требует больших затрат.
Проблема безопасности и конфиденциальности еще не решена.

Вызовы являются неотъемлемой частью нового развития; Итак, как и все технологии, 5G также сталкивается с серьезными проблемами. Как мы видим прошлое, т.е. развитие радиотехнологий, мы находим очень быстрый рост. Начиная с 1G и заканчивая 5G, путь длится всего около 40 лет (с учетом 1G в 1980-х и 5G в 2020-х). Однако на этом пути мы наблюдаем общие проблемы: отсутствие инфраструктуры, методологии исследования и стоимости.

Тем не менее, есть десятки стран, использующих технологии 2G и 3G и не знающих даже о 4G, в таких условиях самые важные вопросы, которые у всех на уме:

How far will 5G be viable?
Will it be the technology of some of the developed countries or developing countries will also get benefit of this?

Чтобы понять эти вопросы, проблемы 5G разделены на следующие две категории:

Технологические вызовы
Общие проблемы

Технологические вызовы

Inter-cell Interference- Это один из важнейших технологических вопросов, который необходимо решить. Существуют различия в размере традиционных макросот и одновременных малых сот, которые могут привести к помехам.

Efficient Medium Access Control- В ситуации, когда требуется плотное развертывание точек доступа и пользовательских терминалов, пользовательская пропускная способность будет низкой, задержка будет высокой, а точки доступа не будут соответствовать сотовой технологии для обеспечения высокой пропускной способности. Его необходимо тщательно изучить, чтобы оптимизировать технологию.
Traffic Management - По сравнению с традиционным человеческим трафиком в сотовых сетях, большое количество устройств «машина-машина» (M2M) в соте может вызвать серьезные системные проблемы, например, проблемы сети радиодоступа (RAN), которые вызовут перегрузку и перегрузку.

Общие проблемы

Multiple Services- В отличие от других служб радиосигнала, перед 5G стоит огромная задача - предлагать услуги разнородным сетям, технологиям и устройствам, работающим в разных географических регионах. Таким образом, задача состоит в том, чтобы стандартизировать предоставление динамических, универсальных, ориентированных на пользователя и насыщенных данными беспроводных услуг, чтобы оправдать высокие ожидания людей.

Infrastructure - Исследователи сталкиваются с технологическими проблемами стандартизации и применения услуг 5G.
Communication, Navigation, & Sensing- Эти услуги во многом зависят от наличия радиоспектра, через который передаются сигналы. Хотя технология 5G обладает мощной вычислительной мощностью для обработки огромного объема данных, поступающих из разных и разных источников, она требует более широкой поддержки инфраструктуры.
Security and Privacy- Это одна из самых важных задач, которые необходимо решить 5G для обеспечения защиты персональных данных. 5G необходимо будет определить неопределенности, связанные с угрозами безопасности, включая доверие, конфиденциальность и кибербезопасность, которые растут во всем мире.
Legislation of Cyberlaw- Киберпреступность и другое мошенничество также могут увеличиться с появлением высокоскоростной и повсеместной технологии 5G. Следовательно, законодательство Киберзакона также является императивным вопросом, который в значительной степени носит правительственный и политический характер (национальный, а также международный вопрос) по своему характеру.

По всему миру между технологами, исследователями, академиками, поставщиками, операторами и правительствами ведется ряд исследований и дискуссий по поводу инноваций, внедрения, жизнеспособности и безопасности 5G.

Как и предполагалось, с множеством передовых функций, начиная от сверхвысокоскоростного интернет-сервиса и заканчивая плавным повсеместным обслуживанием, 5G решит многие проблемы. Однако возникает вопрос - в ситуации, когда предыдущие технологии (4G и 3G) все еще находятся в стадии разработки и во многих частях еще не запущены; какое будущее ждет 5G?

Технология 5- ^го поколения предназначена для обеспечения невероятных и замечательных возможностей передачи данных, беспрепятственного объема вызовов и неизмеримой трансляции данных в новейшей мобильной операционной системе. Следовательно, это более интеллектуальная технология, которая соединит весь мир без ограничений. Точно так же наш мир будет иметь универсальный и непрерывный доступ к информации, общению и развлечениям, что откроет новое измерение в нашей жизни и существенно изменит наш образ жизни.

Более того, правительства и регулирующие органы могут использовать эту технологию как возможность для хорошего управления и могут создать более здоровую среду, что определенно будет стимулировать дальнейшие инвестиции в 5G, технологию следующего поколения.