Hyd yn oed heb ddeall y cenedlaethau o safonau cyfathrebu symudol yn arbennig, mae'n debyg y bydd unrhyw un yn ateb bod 5G yn oerach na 4G / LTE. Mewn gwirionedd, nid yw popeth mor syml. Gadewch i ni ddarganfod pam mae 5G yn well / yn waeth a pha achosion o'i ddefnyddio yw'r rhai mwyaf addawol, gan ystyried y cyflwr presennol.
Felly, beth mae technoleg 5G yn ei addo i ni?
- Mae cyflymder yn cynyddu ddegau o weithiau hyd at 10 Gb/s,
- Lleihau oedi (latency) gan ddegau o weithiau i 1 ms,
- Mwy o ddibynadwyedd cysylltiad (cyfradd gwallau colli pecyn) gannoedd o weithiau,
- Cynyddu dwysedd (nifer) dyfeisiau cysylltiedig (106/km2).
Cyflawnir hyn i gyd trwy:
- amlsianel (cyfatebiaeth ar draws amleddau a gorsafoedd sylfaen)
- cynyddu amlder cludwyr radio o unedau i ddegau o GHz (capasiti sianeli radio)
Bydd 5G yn gwella ar 4G mewn meysydd traddodiadol, boed yn lawrlwytho ffilmiau ar unwaith neu'n cysylltu ap symudol â'r cwmwl yn ddi-dor. Felly, a fydd hi'n bosibl gwrthod danfon y Rhyngrwyd i'n fflatiau a'n swyddfeydd trwy gebl?
Bydd 5G yn darparu cysylltedd cyffredinol o bopeth i bopeth, gan gyfuno protocolau lled band uchel sy'n llawn egni â rhai band cul, ynni-effeithlon. Bydd hyn yn agor cyfeiriadau newydd sy'n anhygyrch i 4G: cyfathrebu peiriant-i-beiriant ar lawr gwlad ac yn yr awyr, Diwydiant 4.0, Rhyngrwyd Pethau.
Neu ddim?..
(Ffynhonnell delwedd - Reuters)
Sut mae hwn
Os ydych chi'n gwybod sut mae 5G yn gweithio, sgipiwch yr adran hon.
Felly, sut allwn ni gyflawni trosglwyddiad data mor gyflym yn 5G, fel y disgrifir uchod? Nid rhyw fath o hud yw hwn, ynte?
Bydd y cynnydd mewn cyflymder yn digwydd oherwydd y newid i ystod amledd uwch - nas defnyddiwyd o'r blaen. Er enghraifft, amlder WiFi cartref yw 2,4 neu 5 GHz, mae amlder rhwydweithiau symudol presennol o fewn 2,6 GHz. Ond pan rydyn ni'n siarad am 5G, rydyn ni'n siarad ar unwaith am ddegau o gigahertz. Mae'n syml: rydyn ni'n cynyddu'r amledd, yn lleihau'r donfedd - ac mae'r cyflymder trosglwyddo data yn dod yn llawer mwy. Ac mae'r rhwydwaith cyfan yn cael ei ddadlwytho.
Dyma gomic gweledol o sut yr oedd a sut y bydd. Oedd:
Bydd:
(Ffynhonnell: Sbectrwm IEEE,
Mae'r amlder wedi cynyddu ddeg gwaith, felly mewn 5G rydym yn delio â thonnau milimetr llawer byrrach. Nid ydynt yn mynd trwy rwystrau yn dda. Ac mewn cysylltiad â hyn, mae pensaernïaeth y rhwydwaith yn newid. Pe bai cyfathrebiadau cynharach yn cael eu darparu i ni gan dyrau mawr, pwerus a oedd yn darparu cyfathrebu dros bellteroedd hir, nawr bydd angen gosod llawer o dyrau cryno, pŵer isel ym mhobman. A chofiwch y bydd angen llawer o orsafoedd arnoch chi mewn dinasoedd mawr, oherwydd bod y signal yn cael ei rwystro gan adeiladau uchel. Felly, i arfogi Efrog Newydd yn hyderus gyda rhwydweithiau 5G, mae angen ichi
Ar
Dau opsiwn rhwydwaith: llinell dir a symudol
Technoleg a ddefnyddir i leihau'r defnydd o bŵer a chynyddu ystod gweddnewid — ffurfio pelydr radio deinamig ar gyfer tanysgrifiwr penodol. Sut y gwneir hyn? Mae'r orsaf sylfaen yn cofio o ble y daeth y signal ac ar ba amser (mae'n dod nid yn unig o'ch ffôn, ond hefyd fel adlewyrchiad o rwystrau), a defnyddio dulliau triongli, yn cyfrifo'ch lleoliad bras, ac yna'n adeiladu'r llwybr signal gorau posibl.
Ffynhonnell: Analysys Mason
Fodd bynnag, mae'r angen i olrhain lleoliad y derbynnydd yn arwain at wahaniaeth bach rhwng achosion defnydd sefydlog a symudol, ac adlewyrchir hyn mewn achosion defnydd gwahanol (mwy am hyn yn nes ymlaen yn yr adran “Marchnad Defnyddwyr”).
Statws Quo
Safonau
Nid oes safon 5G a dderbynnir. Mae'r dechnoleg yn rhy gymhleth ac mae gormod o chwaraewyr sydd â buddiannau sy'n gwrthdaro.
Mae safon 5G NR yn y cam cynnig datblygedig iawn (Radio Newydd) gan y sefydliad 3GPP (Prosiect Partneriaeth y 3edd Genhedlaeth), a ddatblygodd y safonau blaenorol, 3G a 4G. Mae 5G yn defnyddio dau fand amledd radio (Ystod Amlder, neu ei fyrhau'n syml FR). Mae FR1 yn cynnig amleddau o dan 6GHz. FR2 - uwchlaw 24 GHz, fel y'i gelwir. tonnau milimetr. Mae'r safon yn cefnogi derbynyddion llonydd a symudol ac mae'n ddatblygiad pellach o'r safon 5GTF gan y cawr telathrebu Americanaidd Verizon, sy'n cefnogi derbynyddion llonydd yn unig (gelwir y math hwn o wasanaeth yn rhwydweithiau mynediad di-wifr sefydlog).
Mae safon 5G NR yn darparu ar gyfer tri achos defnydd:
- eMBB (Band Eang Symudol gwell) – yn diffinio'r Rhyngrwyd symudol yr ydym wedi arfer ag ef;
- URLLC(Cyfathrebu Cudd Isel Iawn Dibynadwy) - gofynion uchel ar gyfer cyflymder ymateb a dibynadwyedd - ar gyfer tasgau fel cludiant ymreolaethol neu lawdriniaeth o bell;
- mMTC (Peiriant Cyfathrebu Math enfawr) – cefnogaeth ar gyfer nifer fawr o ddyfeisiadau sy'n anaml yn anfon data - achos Rhyngrwyd Pethau, hynny yw, mesuryddion a dyfeisiau monitro.
Neu yn fyr, yr un peth yn y llun:
Mae'n bwysig deall y bydd y diwydiant yn canolbwyntio i ddechrau ar weithredu eMBB fel senario mwy dealladwy gyda llif arian presennol.
Gweithredu
Ers 2018, mae profion ar raddfa fawr wedi'u cynnal, er enghraifft, yng Ngemau Olympaidd y Gaeaf yn Ne Korea. Yn 2018, cynhaliodd holl weithredwyr Big Four Rwsia brofion. Profodd MTS dechnoleg newydd
Yn Ne Korea, am y tro cyntaf yn y byd, cynigiwyd gwasanaeth 5G ar ddiwedd 2018. Disgwylir ei gyflwyno'n fasnachol ledled y byd y flwyddyn nesaf, 2020. Yn y cam cychwynnol, bydd y band FR1 yn cael ei ddefnyddio fel ychwanegiad i rwydweithiau 4G presennol. Yn ôl cynlluniau’r Weinyddiaeth Telathrebu a Chyfathrebu Torfol, yn Rwsia bydd 5G yn dechrau ymddangos mewn dinasoedd â phoblogaeth o dros filiwn o 2020. Yn ymarferol, bydd defnydd ar raddfa fawr yn cael ei bennu gan y gallu i wneud arian, ac nid yw'r agwedd hon ar 5G yn glir eto.
Beth yw'r broblem gyda monetization? Y ffaith yw nad yw gweithredwyr telathrebu eto'n gweld rhesymau cymhellol dros foderneiddio: gall rhwydweithiau presennol ymdopi â'r llwyth yn eithaf da. Ac yn awr maen nhw'n ystyried 5G yn fwy o ran marchnata: bydd yr eicon 5G ar y sgrin ffôn yn bendant yn fantais yng ngolwg tanysgrifwyr y gweithredwr telathrebu. Achos anecdotaidd gyda
Os edrychwch yn ofalus, gallwch weld mai “5GE” yw'r eicon mewn gwirionedd - sy'n sefyll am 5G Evolution, ac yn sydyn nid dyma'r 5G rydyn ni'n meddwl amdano, ond dim ond label a ddyfeisiwyd gan farchnatwyr ar gyfer rhwydwaith LTE sy'n bodoli eisoes gyda rhai gwelliannau.
Sglodion
Mae cwmnïau microelectroneg eisoes wedi buddsoddi biliynau o ddoleri mewn 5G. Mae Samsung yn cynnig sglodion ar gyfer modemau cellog 5G NR (
Ffonau
Mae bron pob gweithgynhyrchydd ffôn Android wedi cyhoeddi cynlluniau i gyflwyno 5G. Cyflwynodd Samsung y Galaxy S10 blaenllaw yn y fersiwn 5G yn arddangosfa Mobile World Congress ddiwedd mis Chwefror 2019. Fe'i rhyddhawyd yng Nghorea ar Ebrill 5. Yn yr Unol Daleithiau, ymddangosodd y cynnyrch newydd ar Fai 16, ac yno mae'r cysylltiad yn digwydd â rhwydwaith y gweithredwr telathrebu Verizon. Mae gweithredwyr eraill hefyd yn dal i fyny: mae AT&T yn cyhoeddi cynlluniau i ryddhau ail ffôn clyfar ynghyd â Samsung yn ail hanner 2.
Yn ystod y flwyddyn, bydd ffonau smart 5G gan weithgynhyrchwyr amrywiol, rhai premiwm yn bennaf, yn cyrraedd silffoedd siopau. Yn ôl rhai amcangyfrifon, bydd y dechnoleg newydd yn cynyddu cost dyfeisiau gan $200-300 a'r ffi tanysgrifio 10%.
Marchnad defnyddwyr
Achos 1. Rhyngrwyd Cartref
Bydd rhwydweithiau mynediad diwifr sefydlog 5G yn dod yn ddewis arall yn lle Rhyngrwyd gwifrau yn ein fflatiau. Os o'r blaen daeth y Rhyngrwyd i'n fflat trwy gebl, yna yn y dyfodol bydd yn dod o dwr 5G, ac yna bydd y llwybrydd yn ei ddosbarthu trwy'r WiFi cartref arferol. Mae'r prif gwmnïau chwaraewyr wedi cwblhau paratoadau, gan gydamseru rhyddhau llwybryddion i'w gwerthu â defnyddio rhwydweithiau 5G. Mae llwybrydd 5G nodweddiadol yn costio $700-900 ac yn darparu cyflymder llwytho i lawr o 2-3 Gbps. Yn y modd hwn, bydd gweithredwyr yn datrys y broblem “filltir olaf” drostynt eu hunain ac yn lleihau cost gosod gwifrau. Ac nid oes angen ofni na fydd rhwydweithiau asgwrn cefn presennol yn ymdopi â'r traffig cynyddol a ddaw o rwydweithiau 5G: mae ymchwil ar y gweill i ddefnyddio'r gronfa bresennol o rwydweithiau ffibr optig - yr hyn a elwir yn “ffibr du” ( ffibr tywyll).
Pa mor newydd fydd y senario hwn i ddefnyddwyr? Eisoes yn awr, mewn rhai gwledydd nid ydynt bellach yn defnyddio Rhyngrwyd gwifrau cartref traddodiadol, ac maent yn newid i LTE: mae'n ymddangos ei bod yn gyflymach ac yn rhatach defnyddio cyfathrebiadau symudol ym mhob sefyllfa, gyda thariffau cyfleus ar gael. Mae'r sefyllfa hon, er enghraifft, wedi datblygu yng Nghorea. Ac fe'i darlunnir yn y comic hwn:
Achos 2. Crynhoadau torfol o bobl
Yn sicr mae pawb wedi bod mewn sefyllfa mor annymunol: dewch i arddangosfa neu stadiwm, ac mae'r cysylltiad symudol yn diflannu. Ac mae hyn yn union ar hyn o bryd pan fyddwch chi eisiau postio llun neu ysgrifennu ar rwydweithiau cymdeithasol.
Stadia
Cynhaliodd Samsung y prawf ar y cyd â gweithredwr telathrebu Japaneaidd KDDI mewn stadiwm pêl fas â 30 o seddi. Gan ddefnyddio tabledi prawf 5G, roeddem yn gallu dangos ffrydio fideo 4K ar sawl llechen ar yr un pryd.
Mae'r stadiwm yn un o dri senario sy'n cael eu darlunio mewn ardal arddangos o'r enw 5G City, a leolir yn Suwon (pencadlys Samsung). Mae senarios eraill yn cynnwys amgylchedd trefol (cysylltu camerâu fideo, synwyryddion a byrddau gwybodaeth) a phwynt mynediad cyflym ar gyfer cyflwyno fideo HD i fws symudol: tra ei fod yn mynd heibio, mae gan y ffilm amser i'w lawrlwytho.
Игры
Mae gan Niantic, crëwr y gêm fyd-enwog yn seiliedig ar leoliad Pokémon Go, obeithion mawr ar gyfer 5G. A dyma pam: ddim yn bell yn ôl, digwyddiadau grŵp yn ymddangos yn y gêm - cyrchoedd. Mae cyrchoedd yn gofyn ichi gydlynu â chwaraewyr eraill i weithio gyda'ch gilydd i drechu Pokémon arbennig o bwerus, ac mae hyn yn creu sefyllfaoedd diddorol mewn bywyd go iawn. Felly, mae prif leoliad chwedlonol y gêm gyda'r Pokémon Mewtwo prinnaf wedi'i leoli yn Times Square yn Efrog Newydd - gallwch ddychmygu beth all torf ei gasglu yno, sy'n cynnwys nid yn unig helwyr Pokémon, ond hefyd twristiaid yn unig.
Mae realiti estynedig hefyd yn cael ei ystyried yn “ap lladdwr” ar gyfer 5G. Yn hynny
Cludiant
Yn olaf, mae'r cas trên yn ddiddorol. Daeth syniad i'r amlwg i ddarparu cyfathrebiadau 5G i'r rheilffordd ar gyfer adloniant a chysur teithwyr. Astudiaeth Prifysgol Bryste
Enghraifft o sut i osod pwyntiau mynediad ar hyd trac rheilffordd
Cynhaliwyd profion yn llwyddiannus ar drên sy'n gweithredu ger Tokyo - eu
Achosion defnydd newydd
Ond mae hyn i gyd yn hytrach yn ateb i broblemau sydd eisoes yn gyfarwydd i ni. Pa bethau sylfaenol newydd y gall 5G eu cynnig i ni?
Car cysylltiedig
Y brif fantais yw hwyrni isel, sy'n caniatáu i beiriannau gyfathrebu â'i gilydd ar gyflymder o hyd at 500 km / h. Yn wahanol i yrwyr dynol, bydd ceir yn olaf yn gallu trafod ymhlith ei gilydd neu gyda seilwaith sefydlog ynghylch symudiadau, gan wneud y ffordd yn fwy diogel. Mae'n ddiddorol y bydd y system yn ystyried y tywydd: mae pawb yn gwybod bod y pellter brecio yn hirach mewn tywydd llithrig, felly dylai'r rheolau mewn system o'r fath newid.
Mae'r 5GAA Ewropeaidd (Cymdeithas Fodurol) eisoes yn dod â mwy na 100 o gynhyrchwyr telathrebu a cheir mawr ynghyd ledled y byd i gyflymu'r broses o ddefnyddio C-V2X (Cerbyd Cellog-i-Bopeth). Prif amcanion y gymdeithas yw diogelwch ffyrdd cynhwysfawr ac effeithlonrwydd traffig. Gall beicwyr a cherddwyr sydd â ffonau clyfar 5G hefyd ddibynnu ar ddiogelwch. Bydd cyfranogwyr traffig ar bellteroedd o hyd at 1 km yn gallu cyfathrebu'n uniongyrchol; ar bellteroedd hirach bydd angen darpariaeth 5G arnynt. Bydd y system yn sicrhau creu coridorau ar gyfer yr heddlu ac ambiwlansys, yn darparu ar gyfer cyfnewid synwyryddion rhwng ceir, gyrru o bell a gwyrthiau eraill. Ar ôl lansio C-V2X, mae'r gymdeithas yn bwriadu cymhwyso'r profiad a gafwyd yn 5G V2X, lle bydd yn anelu at ddiwydiant 4.0, dinasoedd craff ac mae popeth sy'n symud yn defnyddio 5G.
Enghreifftiau o sefyllfaoedd y gellir eu datrys trwy ddefnyddio Car Cysylltiedig. Ffynhonnell: Qualcomm
Bydd 5G yn caniatáu cyfathrebu nid yn unig ar gyfer cerbydau daear, ond hefyd ar gyfer awyrennau. Eleni, mae Samsung, ynghyd â'r darparwr Rhyngrwyd Sbaeneg Orange,
Diwydiant 4.0
Yn gyffredinol, dyfeisiwyd yr ymadrodd "Industrie 4.0" yn yr Almaen ar gyfer ei rhaglen moderneiddio diwydiannol. Cymdeithasfa
Mae cymwysiadau eraill, megis cyfathrebu rhwng rheolwyr diwydiannol neu gyda gweithredwyr dynol, rhwydweithiau synhwyrydd, yn llai beichus. Y dyddiau hyn, mae'r rhan fwyaf o'r rhwydweithiau hyn yn defnyddio cebl, felly mae'n ymddangos bod 5G diwifr yn ateb ymarferol yn economaidd, yn ogystal â chaniatáu ad-drefnu cynhyrchiad yn gyflym.
Yn ymarferol, bydd dichonoldeb economaidd yn arwain at fabwysiadu 5G yn y meysydd llafur dynol drutaf, megis gyrwyr fforch godi mewn ffatrïoedd a warysau. Felly, dangosodd y cwmni peirianneg Ewropeaidd Acciona
Bydd technolegau cydweithredu o bell yn mynd ymhellach. Eleni, dangoswyd sut mae llawfeddyg arbenigol yn monitro cynnydd llawdriniaeth canser mewn amser real, yn digwydd lawer o gilometrau i ffwrdd, ac yn dangos i'w gydweithwyr y ffordd orau o gyflawni'r llawdriniaeth. Wrth i dechnoleg wella, bydd yn gallu cymryd rhan fwy gweithredol, gan reoli offer llawfeddygol yn uniongyrchol.
Rhyngrwyd pethau
Yn gyntaf oll, bydd 5G yn datrys problem nifer o safonau cyfathrebu Rhyngrwyd Pethau a gefnogir yn wael, sydd ar hyn o bryd, yn ein barn ni, yn cyfyngu ar ddatblygiad y maes hwn.
Yma gall 5G gynnig y canlynol:
- Rhwydweithiau ad hoc (heb lwybryddion)
- Dwysedd uchel o ddyfeisiau cysylltiedig
- Yn cefnogi cyfathrebiadau band cul, ynni-effeithlon (10+ mlynedd ar un batri).
Ond mae'n ymddangos bod gan fusnesau mawr fwy o ddiddordeb o hyd mewn senarios eraill heblaw Rhyngrwyd Pethau. Ni chanfu chwiliad rhyngrwyd cyflym unrhyw arddangosiadau gan chwaraewyr allweddol o fanteision 5G ar gyfer Rhyngrwyd Pethau.
Wrth gloi'r pwnc hwn, gadewch i ni roi sylw i'r posibilrwydd diddorol canlynol. Y dyddiau hyn, mae dibyniaeth ar allfa neu'r angen i newid batris yn cyfyngu ar y dewis o “stwff”. Dim ond dros bellter o ychydig gentimetrau y mae codi tâl di-wifr anwythol amledd isel yn gweithio. Bydd 5G a'i donnau milimetr cyfeiriadol yn galluogi gwefru effeithlon dros bellteroedd o sawl metr. Er nad yw safonau cyfredol yn nodi hyn, nid oes gennym unrhyw amheuaeth y bydd peirianwyr yn dod o hyd i ffyrdd o fanteisio ar y cyfle hwn yn fuan!
Nodweddion Datblygwr
Os oes gennych chi ddiddordeb yn y pwnc, ble i fynd nesaf?
Cyfathrebu. Byddwch yn gallu cyfarfod â chwaraewyr 5G yn bersonol mewn cynadleddau Rwsiaidd sydd i ddod
Ymysg cysylltiadau academaidd dylid nodi
Ariannu. Mae chwaraewyr allweddol yn cynnal cystadlaethau i ddefnyddio 5G mewn gwahanol feysydd. Yn yr Unol Daleithiau Verizon yn ddiweddar
Lleoliad swydd. Yn ogystal â gweithredwyr ffonau symudol y Pedwar Mawr, mae sawl cwmni yn Rwsia yn bwriadu defnyddio 5G yn y dyfodol agos. Mae model busnes y prif ddarparwr cyflenwi cynnwys yn Rwsia a'r CIS, CDNVideo, yn daliad am faint o draffig a dderbynnir. Bydd defnyddio 5G, a allai ostwng y pris hwn o bosibl, yn caniatáu i'r cwmni leihau costau. Mae PlayKey yn hyrwyddo gemau yn y cwmwl, ac nid yw'n syndod ei fod hefyd yn bwriadu defnyddio 5G.
Ffynhonnell Agored, yn debygol o chwarae rhan allweddol mewn seilwaith. Americanaidd
Awduron:
Stanislav Polonsky - Pennaeth Adran Ymchwil a Datblygu Uwch Canolfan Ymchwil Samsung
Tatyana Volkova - Awdur y cwricwlwm ar gyfer prosiect IoT Academi Samsung, arbenigwr mewn rhaglenni cyfrifoldeb cymdeithasol corfforaethol yng Nghanolfan Ymchwil Samsung
Ffynhonnell: hab.com