Informacija

5G tehnologija: 5G mobilne komunikacije

5G tehnologija: 5G mobilne komunikacije

5G sustav mobilne komunikacije pruža daleko veću razinu performansi od prethodnih generacija sustava mobilne komunikacije.

Nova 5G tehnologija nije samo sljedeća verzija mobilne komunikacije, koja se razvija od 1G do 2G, 3G, 4G, već pruža novi pristup koji daje sveprisutnu povezanost.

5G tehnologija je vrlo različita. Prethodni su se sustavi razvijali vođeni onim što se moglo učiniti s najnovijom tehnologijom. Nova 5G tehnologija pokrenuta je specifičnim aplikacijama oglasa.

5G mobilne komunikacije pokrenula je potreba za pružanjem sveprisutne povezanosti za aplikacije tako raznolike kao automobilske komunikacije, daljinsko upravljanje s povratnim informacijama haptičnog stila, ogromna preuzimanja video zapisa, kao i aplikacije vrlo male brzine prijenosa podataka poput daljinskih senzora i onoga što se naziva IoT, Internet stvari.

5G je u mogućnosti pružiti puno veću fleksibilnost i stoga je u mogućnosti podržati mnogo širi spektar aplikacija, od zahtjeva za Internet stvari s malom brzinom podataka do vrlo brze brzine prijenosa podataka i aplikacija s vrlo malim kašnjenjem.

5G standardizacija

Kao i svi široko korišteni sustavi, i 5G mobilne komunikacije uređene su nizom standarda. Zasnovan na 2G GSM, 3G UMTS, a zatim i 4G LTE, 5G standard dolazi pod okrilje 3GPP - treće generacije partnerskog projekta.

3GPP ima niz različitih radnih grupa, od kojih se svaka bavi različitim elementima potrebnih standarda. Oni se oslanjaju na industrijske stručnjake koji daju svoje vrijeme i sponzoriraju ih relevantne tvrtke za mobilnu komunikaciju. Na taj način se pišu i razvijaju standardi.

Imajući glavnu industrijsku organizaciju koja kontrolira standarde, zainteresirane stranke mogu utjecati na standarde kako bi osigurale dobivanje potrebne funkcionalnosti. Budući da su standardi međunarodni, ne samo da različite tvrtke mogu raditi na različitim elementima sustava i znati da će međusobno surađivati, već i za korisnika dostupne su mogućnosti poput roaminga, a kao rezultat toga smanjuju se troškovi telefona, poziva itd. uštede na ljestvici itd.

3GPP standardi ažuriraju se kao posebna izdanja - elementi za pročišćavanje svakog izdanja koji su već opisani i uvode nove funkcije. Prethodna su izdanja sadržavala standarde za GSM, UMTS i LTE. Kako se 5G počeo razvijati, tako je i on ugrađen u standarde.


3GPP izdanja
3GPP izdanjeDatum izlaskaPojedinosti
Prethodna izdanja--GSM, UMTS i LTE
Izdanje 14Sredinom 2017. godineElementi na putu do 5G
Izdanje 15Kraj 2018Specifikacija faze 5G
Izdanje 162020Specifikacija faze 2G 5G
Izdanje 17~ Rujna 2021

Nova izdanja također sadrže ažuriranja za prethodne sustave - Izdanje 14, na primjer sadržavalo je mnogo novih elemenata funkcionalnosti za LTE, kao i ažuriranja itd., Za UMTS i GSM.


Pregled staničnih sustava 5G

Kako su se razvijale različite generacije mobilnih telekomunikacija, svaka je donijela svoja poboljšanja. Isto vrijedi i za 5G tehnologiju.

  • Prva generacija, 1G: Ti su telefoni bili analogni i bili su prvi korišteni mobiteli ili mobiteli. Iako su u svoje vrijeme bili revolucionarni, nudili su vrlo nisku razinu učinkovitosti i sigurnosti spektra.
  • Druga generacija, 2G: Oni su se temeljili na digitalnoj tehnologiji i nudili su mnogo bolju učinkovitost spektra, sigurnost i nove značajke poput tekstualnih poruka i niske brzine prijenosa podataka.
  • Treća generacija, 3G: Cilj ove tehnologije bio je pružanje podataka velike brzine. Izvorna tehnologija poboljšana je tako da omogućuje podatke do 14 Mbps i više.
  • Četvrta generacija, 4G: Ovo je bila tehnologija temeljena na IP-u, a sposobna je pružiti brzinu prijenosa podataka do 1 Gbps.
  • 5G tehnologija: Kada se 5G prvi put postuliralo, prebačeni su brojni slučajevi upotrebe: vrlo brzi prijenos podataka kako preuzimanja videozapisa postaju sve veća i uobičajenija; daljinsko upravljanje s malom kašnjenjem - primjeri autonomnih vozila koja komuniciraju s rad infrastrukturom radi osiguranja sigurnog prijevoza, kao i primjer iskusnih kirurga koji mogu izvršiti osjetljive operacije na daljinu pomoću 5G veze, oba ova primjera zahtijevaju vrlo malu kašnjenje mobilne komunikacije; više mogućnosti za opću podatkovnu komunikaciju; sposobnost prilagodbe vrlo maloj brzini prijenosa podataka i povremenim komunikacijama za Internet stvari, IoT gdje je potrebno jako dugo trajanje baterije.

Umjesto da nudi više od onoga što je bilo u prethodnim generacijama mobilnih komunikacija, 5G tehnologija trebala je ponuditi nove mogućnosti i sveprisutnu povezanost. To bi zahtijevalo ne samo upotrebu izlaznih baznih stanica koje bi se mogle pretvoriti u 5G, već i mnogo više malih stanica.

5G zahtjevi

Kao uvod u rad za novi 5G sustav mobilne komunikacije postavljeni su okvirni zahtjevi. To su A definirala ITU kao dio IMT2020. Čak i sada s 5G kao aktivnim sustavom mobilne komunikacije, korisno je pozvati se na ove zahtjeve.


Predložene 5G bežične performanse
ParametarPredložena izvedba
Vršna brzina prijenosa podatakaNajmanje 20Gbps downlink i 10Gbps uplink po mobilnoj baznoj stanici. To predstavlja povećanje od 20 puta na downlink-u u odnosu na LTE.
Gustoća veze 5GNajmanje 1 milijun povezanih uređaja po kvadratnom kilometru (kako bi se omogućila IoT podrška).
5G mobilnost0 km / h do "500 km / h brzih vozila".
5G energetska učinkovitostSpecifikacija 5G zahtijeva radijska sučelja koja su energetski učinkovita kada su pod opterećenjem, ali također brzo padaju u niskoenergetski način kada se ne koriste.
5G spektralna učinkovitost30-bit / Hz downlink i 15 bita / Hz uplink. To pretpostavlja 8x4 MIMO (8 prostornih slojeva dolje, 4 prostorna sloja gore).
5G brzina podataka u stvarnom svijetuSpecifikacija zahtijeva brzinu preuzimanja po korisniku od 100 Mb / s i brzinu prijenosa od 50 Mb / s.
Latencija 5GU idealnim okolnostima, 5G mreže trebale bi korisnicima ponuditi maksimalno kašnjenje od samo 4 ms (u usporedbi s 20 ms za LTE).

5G komunikacijski sustav

5G sustav mobilne mobilne telefonije glavni je pomak u načinu rada mobilnih komunikacijskih mreža. Definirane su i implementirane nove mrežne topologije, pristupne mreže i slično.

  • 5G novi radio, 5G NR: 5G novi radio novi je naziv za pristupnu mrežu 5G radija. Sastoji se od različitih elemenata potrebnih za novu radio pristupnu mrežu. Korištenjem daleko fleksibilnije tehnologije sustav je u stanju odgovoriti na različite i promjenjive potrebe mobilnih korisnika, bilo da se radi o malom IoT čvoru ili o korisnika podataka s visokim brojem podataka, stacionarnom ili mobilnom uređaju.
  • Osnovna mreža 5G NextGen: Iako su početne implementacije 5G koristile jezgru mreže LTE ili možda čak 3G mreže, mreža se trebala prebaciti na znatno ravniju strukturu kako bi pružila podatkovnu sposobnost i potrebnu malu kašnjenje.

5G tehnologije

5G također uključuje mnoge tehnologije, od kojih su mnoge nove, kako bi mu omogućio vrlo visoku razinu performansi koje se od njega traže.

Tehnologije za 5G mobilne komunikacije uključuju:

  • Valni oblici i modulacija: Jedna od glavnih rasprava tijekom razvoja 5G temeljila se na tipu valnog oblika koji će se koristiti. Na kraju se shema temeljila na OFDM-u, sa stvarnim modulacijskim formatima koji ovise o vezi, a oni uključuju QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, a za uzlaznu vezu kada se koristi DFT-OFDM, može se koristiti π / 2-BPSK.

    U budućnosti se mogu razviti i drugi oblici valnih oblika, ali trenutno se valni oblik temelji na OFDM-u.


  • Višestruki pristup: Ponovno se razgovaralo o raznim shemama pristupa, ali za 5G Novi radio primijenjen je OFDMA. Za silaznu vezu korišten je CP-OFDM, a u odlaznoj se vezi mogu koristiti CP-OFDM ili DFT-OFDM.

  • Komunikacije milimetarskog vala: Mobilne komunikacije milimetrskog vala nisu implementirane za početne implementacije 5g mobilnog komunikacijskog sustava jer tehnologija za isplative milimetarske komunikacije nije bila dovoljno razvijena. Korištenje mmWave-a za 5G mobilne komunikacije zahtijevat će velik broj baznih stanica kako bi se osigurala potrebna pokrivenost.

    Kao priprema za implementaciju mmWavea, frekvencije se dodjeljuju i spadaju u FR2 (Frekvencijski raspon 2) skupa dodjela.


  • Masivni MIMO s upravljačem snopom: Antenske tehnologije za 5G pružile su značajne mogućnosti za poboljšanje performansi u odnosu na 4G. Iako je MIMO korišten s 4G LTE, tehnologija je napredovala.

    Usvojena je i tehnologija upravljanja zrakom kako bi se omogućilo da se zrake antene odašiljača i prijemnika usredotoče na mobitele s kojima komuniciraju. Svaki mobilni uređaj može imati vlastiti snop, koristeći naprednu antensku tehnologiju, što je usredotočilo odašiljanu snagu tamo gdje je to potrebno i smanjuje smetnje između mobilnih uređaja. To daje značajno poboljšanje performansi.


  • Guste mreže: Smanjenje veličine stanica pruža mnogo učinkovitiju upotrebu dostupnog spektra. Iako će se velike makroćelije zadržati za opću komunikaciju, bit će raspoređeno još mnogo malih stanica kako bi se osiguralo davanje podataka.

    Korištenje manjih ćelija daje mnogo veću učestalost ponovne upotrebe i kao rezultat toga cjelokupna mreža može pružiti značajno povećanu razinu podatkovnog kapaciteta. Kako se potrošnja podataka brzo povećava, to je jasan i hitan zahtjev.

Ovo je nekoliko glavnih tehnika koje se razvijaju i raspravljaju za upotrebu u 5G.

5G vremenska linija i datumi

5G tehnologija se brzo razvila. Prva stvarna postavljanja pokrenuta su 2019. godine, a uskoro su uslijedila i daljnja postavljanja. Iako je bilo problema sa zubima, mnogi su primijetili značajan porast brzine.

Pokrenute su nove slušalice kako bi se prilagodile novoj tehnologiji i to je omogućilo korisnicima da iskoriste mnogo veće brzine preuzimanja.

Mnoge su zemlje željele brzo primijeniti 5G tehnologiju jer učinkovite komunikacije omogućuju gospodarski rast i smatraju se ključnim elementom suvremenog života i industrije.

Napomena o vremenskoj traci i povijesti 5G:

5G mobilne komunikacije bile su u razvoju nekoliko godina prije nego što su prvi put postavljene, pa čak i tada implementacija previše godina. Povijest 5G tehnologije uključivala je mnogo ljudi i tvrtki prije nego što je uspješno primijenjena i široko korištena.

Pročitajte više o Povijest 5G.

Tehnologija mobilne komunikacije 5G ubrzano se razvija i postaje tehnologija prema kojoj se svi kreću. Ne samo da će moći prihvatiti super brze brzine koje se od njega traže, već će biti moguće prilagoditi se i zahtjevima niske brzine prijenosa podataka za IoT i IIoT aplikacije. Kao takve 5G mobilne komunikacije moći će obuhvatiti ogroman broj različitih aplikacija i prilagoditi vrlo mnogo različitih vrsta podataka.

Teme bežičnog i žičnog povezivanja:
Osnove mobilne komunikacije2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT bežični telefoniNFC- Komunikacija na blizinuOsnove umrežavanjaŠto je CloudEthernetSerijalni podaciUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Bežična i žičana povezanost


Gledaj video: Šta Očekuje Svet Do 2030. Godine? (Siječanj 2022).