Sanaos henteu ngartos sacara khusus generasi standar komunikasi sélulér, saha waé sigana bakal ngajawab yén 5G langkung tiis tibatan 4G / LTE. Kanyataanna, sagalana teu jadi basajan. Hayu urang terang naha 5G langkung saé / langkung parah sareng kasus pamakean mana anu paling ngajangjikeun, kalayan merhatikeun kaayaan ayeuna.
Janten, naon anu dijanjikeun téknologi 5G ka urang?
- Kagancangan ningkat puluhan kali nepi ka 10 Gb/s,
- Ngurangan reureuh (latency) ku puluhan kali nepi ka 1 mdet,
- Ningkatkeun réliabilitas sambungan (laju kasalahan pakét leungitna) ratusan kali,
- Ngaronjatkeun dénsitas (jumlah) alat nu disambungkeun (106/km2).
Sadaya ieu dihontal ku:
- multichannel (paralelisme peuntas frékuénsi jeung base station)
- ningkatkeun frékuénsi pamawa radio tina unit ka puluhan GHz (kapasitas saluran radio)
5G bakal ningkat kana 4G di daérah tradisional, boh unduh pilem instan atanapi nyambungkeun aplikasi sélulér kana méga. Janten, naha anjeun tiasa nampik ngirim Internét ka apartemen sareng kantor kami nganggo kabel?
5G bakal nyayogikeun konektipitas universal ti sadayana ka sadayana, ngagabungkeun bandwidth tinggi, protokol lapar énergi sareng jalur sempit, hémat énergi. Ieu bakal muka arah anyar anu henteu tiasa diaksés ku 4G: komunikasi mesin-to-mesin dina taneuh sareng hawa, Industri 4.0, Internét tina Hirup. yén bisnis 5G bakal earn $3.5T ku 2035 sarta nyieun 22 juta jobs.
Atanapi henteu?..
(Sumber gambar - Reuters)
Kumaha teu karya ieu
Upami anjeun terang kumaha jalanna 5G, lewati bagian ieu.
Janten, kumaha urang tiasa ngahontal transfer data anu gancang dina 5G, sapertos anu dijelaskeun di luhur? Ieu sanés jinis sihir, sanés?
Kanaékan laju bakal lumangsung alatan transisi ka rentang frékuénsi luhur - saméméhna teu dipaké. Contona, frékuénsi WiFi imah 2,4 atawa 5 GHz, frékuénsi jaringan mobile aya dina 2,6 GHz. Tapi nalika urang ngobrol ngeunaan 5G, urang langsung ngobrol ngeunaan puluhan gigahertz. Ieu basajan: urang ningkatkeun frékuénsi, ngurangan panjang gelombang - sarta laju mindahkeun data jadi sababaraha kali leuwih gede. Jeung jaringan sakabéhna unloaded.
Ieu mangrupikeun komik visual ngeunaan kumaha éta sareng kumaha éta bakal. Éta:
Bakal:
(Sumber: IEEE Spectrum, )
Frékuénsina parantos ningkat sapuluh kali lipat, janten dina 5G urang nyanghareupan gelombang milimeter anu langkung pondok. Aranjeunna teu ngaliwat halangan ogé. Sareng dina hubungan ieu, arsitéktur jaringan robih. Upami komunikasi sateuacana disayogikeun ka urang ku menara anu ageung sareng kuat anu nyayogikeun komunikasi dina jarak anu jauh, ayeuna peryogi nempatkeun seueur menara anu kompak, kakuatan rendah dimana-mana. Sareng émut yén di kota-kota ageung anjeun peryogi seueur stasion, kusabab sinyalna diblokir ku gedong-gedong luhur. Janten, pikeun yakin ngalengkepan New York sareng jaringan 5G, anjeun peryogi jumlah base station nyaéta 500 (!) kali.
on Operator Rusia, transisi ka 5G bakal ngarugikeun aranjeunna sakitar 150 milyar rubles - biaya anu dibandingkeun sareng biaya sateuacana pikeun nyebarkeun jaringan 4G, sareng ieu sanaos kanyataan yén biaya stasiun 5G langkung handap tina anu tos aya (tapi seueur di antarana. diperlukeun).
Dua pilihan jaringan: landline sareng mobile
Téknologi anu dianggo pikeun ngirangan konsumsi kakuatan sareng ningkatkeun jangkauan beamforming - formasi dinamis tina sinar radio pikeun palanggan husus. Kumaha ieu dilakukeun? Base station apal ti mana asalna sinyal jeung iraha wae (eta asalna teu ukur tina telepon anjeun, tapi ogé salaku cerminan tina halangan), sarta ngagunakeun métode triangulasi, Etang perkiraan lokasi Anjeun, lajeng ngawangun jalur sinyal optimal.
Sumber: Analysys Mason
Sanajan kitu, kabutuhan pikeun ngalacak posisi panarima ngabalukarkeun bédana saeutik antara kasus pamakéan tetep sarta mobile, sarta ieu reflected dina kasus pamakéan béda (langkung lengkep ihwal ieu engké dina bagian "Pasar Konsumén").
Status quo
standar
Henteu aya standar 5G anu ditarima. Téknologina rumit teuing sareng seueur teuing pamaén anu gaduh kapentingan anu bertentangan.
Standar 5G NR aya dina tahap usulan anu dimekarkeun pisan (Radio Anyar) ti organisasi 3GPP (Proyék Kemitraan Generasi ka-3), nu ngembangkeun standar saméméhna, 3G jeung 4G. 5G ngagunakeun dua pita frékuénsi radio (Range frékuénsi, atawa ngan saukur disingget FR). FR1 nawarkeun frékuénsi handap 6GHz. FR2 - di luhur 24 GHz, disebutna. gelombang milimeter. Standar ieu ngadukung panarima stasioner sareng gerak sareng mangrupikeun pamekaran standar 5GTF ti raksasa telekomunikasi Amérika Verizon, anu ngan ukur ngadukung panarima stasioner (jenis jasa ieu disebut jaringan aksés nirkabel tetep).
Standar 5G NR nyayogikeun pikeun tilu kasus pamakean:
- eMBB (ditingkatkeun Mobile Broadband) - ngahartikeun Internét sélulér anu biasa urang biasa;
- URLLC(Ultra dipercaya Low Latency Communications) - syarat luhur pikeun speed respon jeung reliabilitas - pikeun tugas kayaning angkutan otonom atawa bedah jauh;
- mMTC (Mesin masif Tipe Komunikasi) - rojongan pikeun angka nu gede ngarupakeun alat nu jarang ngirim data - kasus Internet of Things, nyaeta, méter sarta alat ngawaskeun.
Atawa sakeudeung, hal anu sarua dina gambar:
Kadé ngartos yen industri mimitina bakal difokuskeun palaksanaan eMBB salaku skenario leuwih kaharti jeung aliran tunai aya.
Palaksanaan
Kusabab 2018, tés skala ageung parantos dilaksanakeun, contona, dina Olimpiade Usum tiis di Koréa Kidul. Taun 2018, sadaya operator Big Four Rusia ngalaksanakeun tés. MTS nguji téknologi anyar - kasus pamakean sareng telepon pidéo, pangiriman pidéo definisi tinggi, sareng kaulinan online diuji.
Di Koréa Kidul, pikeun kahiji kalina di dunya, jasa 5G ditawarkeun dina ahir taun 2018. Ngaluncurkeun komérsial di sakuliah dunya diperkirakeun taun hareup, 2020. Dina tahap awal, pita FR1 bakal dianggo salaku tambihan kana jaringan 4G anu tos aya. Numutkeun kana rencana Kementerian Telekomunikasi sareng Komunikasi Massa, di Rusia 5G bakal mimiti muncul di kota-kota anu pendudukna langkung ti sajuta ti 2020. Dina prakna, panyebaran skala ageung bakal ditangtukeun ku kamampuan monetisasi, sareng aspék 5G ieu henteu acan jelas.
Naon masalahna sareng monetisasi? Nyatana yén operator telekomunikasi henteu acan ningali alesan anu kuat pikeun modérnisasi: jaringan anu tos aya tiasa ngatasi beban anu lumayan. Sareng ayeuna aranjeunna nganggap 5G langkung seueur dina hal pamasaran: ikon 5G dina layar telepon pasti bakal janten tambihan dina panon palanggan operator telekomunikasi. Hiji kasus anecdotal kalawan , Anu nempatkeun ikon 5G dina henteuna jaringan nyata, anu pesaing ngagugat anjeunna pikeun tipu daya.
Upami anjeun ningali taliti, anjeun tiasa ningali yén ikon éta saleresna "5GE" - anu nangtung pikeun 5G Evolution, sareng ujug-ujug ieu sanés 5G anu urang pikirkeun, tapi ngan ukur labél anu diciptakeun ku para pemasar pikeun jaringan LTE anu tos aya sareng sababaraha perbaikan.
Chipset
Perusahaan mikroéléktronik parantos investasi milyaran dolar dina 5G. Chip pikeun modem sélular 5G NR ditawarkeun ku Samsung (), Qualcomm (), Huawei (). Modem ti Intel, pamaén anyar di pasar ieu, diperkirakeun dina ahir 2019. Modem Samsung dijieun maké téhnologi 10nm FinFET tur cocog sareng standar heubeul, dimimitian ku 2G. Dina rentang frékuénsi nepi ka 6 GHz nyadiakeun speed download nepi ka 2 Gb/s; lamun ngagunakeun gelombang milimeter, laju naek ka 6 Gb/s.
Telepon
Ampir sadaya pabrik telepon Android parantos ngumumkeun rencana pikeun ngenalkeun 5G. Samsung nampilkeun andalannya Galaxy S10 dina versi 5G dina paméran Mobile World Congress dina ahir Pébruari 2019. Dileupaskeun di Koréa dina 5 April. Di AS, produk anyar muncul dina 16 Méi, sareng aya hubunganana sareng jaringan operator telekomunikasi Verizon. Operator anu sanés ogé nyusul: AT&T ngumumkeun rencana pikeun ngaleupaskeun smartphone kadua babarengan sareng Samsung dina satengah kadua 2.
Sapanjang taun, smartphone 5G ti sababaraha pabrik, lolobana premium, bakal pencét rak toko. Numutkeun sababaraha perkiraan, téknologi anyar bakal ningkatkeun biaya alat ku $ 200-300 sareng biaya langganan ku 10%.
Pasar konsumen
Kasus 1. Internét Imah
Jaringan aksés nirkabel tetep 5G bakal janten alternatif pikeun Internét kabel di apartemen urang. Upami sateuacana Internét sumping ka apartemen kami nganggo kabel, teras ka hareupna bakal asalna tina menara 5G, teras router bakal ngadistribusikaeun kana WiFi bumi biasa. Perusahaan pamaén utama parantos réngsé persiapan, nyinkronkeun sékrési router pikeun dijual sareng panyebaran jaringan 5G. A router 5G has waragad $700-900 jeung nyadiakeun speeds download 2-3 Gbps. Ku cara kieu, operator bakal ngajawab masalah "mil panungtungan" keur diri jeung ngurangan biaya peletakan kawat. Sareng teu kedah sieun yén jaringan tulang tonggong anu tos aya moal tiasa ngatasi kanaékan lalu lintas anu asalna tina jaringan 5G: panalungtikan dijalankeun ngeunaan panggunaan cadangan jaringan serat optik anu aya - anu disebut "serat hideung" ( serat poék).
Kumaha anyar bakal skenario ieu pikeun pamaké? Ayeuna, di sababaraha nagara aranjeunna henteu deui nganggo Internét kabel bumi tradisional, sareng ngalih ka LTE: tétéla yén éta langkung gancang sareng langkung mirah ngagunakeun komunikasi sélulér dina sadaya kaayaan, kalayan tarif anu cocog. Kaayaan ieu, contona, parantos mekar di Korea. Sareng ieu digambarkeun dina komik ieu:
Pasualan 2. Gempungan massa
Pasti sadayana parantos aya dina kaayaan anu teu pikaresepeun: sumping ka paméran atanapi stadion, sareng sambungan sélulérna ngaleungit. Sareng ieu mangrupikeun waktos nalika anjeun badé masangkeun poto atanapi nyerat dina jaringan sosial.
Stadion
Samsung ngalaksanakeun tés sareng operator telekomunikasi Jepang KDDI di stadion baseball 30 korsi. Nganggo uji tablet 5G, kami tiasa nunjukkeun streaming pidéo 4K dina sababaraha tablet sakaligus.
Stadion ieu mangrupikeun salah sahiji tina tilu skénario anu digambarkeun di daérah demo anu disebut 5G City, ayana di Suwon (markas Samsung). Skenario séjén kaasup lingkungan urban (nyambungkeun kaméra video, sensor jeung papan informasi) sarta titik aksés-speed tinggi pikeun delivering video HD ka beus pindah: bari eta ngaliwatan titik, film boga waktu pikeun ngundeur.
game
Niantic, panyipta kaulinan dumasar lokasi anu kasohor di dunya Pokemon Go, gaduh harepan anu luhur pikeun 5G. Sareng ieu sababna: teu lami pisan, acara grup muncul dina pertandingan - razia. Raids merlukeun anjeun koordinat kalawan pamaén séjén pikeun gawé bareng ngéléhkeun hiji Pokémon utamana kuat, sarta ieu nyiptakeun kaayaan metot dina kahirupan nyata. Ku kituna, lokasi legendaris utama kaulinan jeung Pokémon Mewtwo rarest lokasina di Times Square di New York - anjeun tiasa ngabayangkeun naon riungan bisa ngumpul di dinya, teu ngan diwangun ku hunters Pokémon, tapi ogé wisatawan.
Augmented reality ogé dianggap salaku "aplikasi pembunuh" pikeun 5G. Dina éta Anjeun tiasa ningali konsép real-time duels magic ayeuna keur dimekarkeun ku Niantic dina kaulinan anyar dumasar kana Harry Potter. Niantic parantos ngagabung sareng Samsung sareng operator Deutsche Telecom sareng SK Telecom.
ngangkut
Tungtungna, hal karéta metot. Hiji ide muncul pikeun nyayogikeun karéta api sareng komunikasi 5G pikeun hiburan sareng kanyamanan panumpang. Universitas Bristol ulikan : pikeun ngahontal komunikasi lancar-speed tinggi, anjeun kedah ngalengkepan kareta api sareng titik aksés dina jarak 800 méter ti silih!
Conto kumaha nempatkeun titik aksés sapanjang jalur karéta api
Tés suksés dilaksanakeun dina karéta anu beroperasi caket Tokyo - aranjeunna sareng Samsung sareng operator telekomunikasi KDDI. Salila tés, laju 1,7 Gbps kahontal, sareng salami tés, 8K pidéo diunduh sareng pidéo 4K diunggah tina kaméra.
kasus pamakéan anyar
Tapi kabeh ieu rada solusi pikeun masalah anu geus wawuh ka urang. Naon hal anu dasarna anyar anu tiasa ditawarkeun 5G ka urang?
Mobil disambungkeun
Kauntungan utama nyaéta latency low, ngamungkinkeun mesin pikeun komunikasi saling dina speeds nepi ka 500 km / h. Teu kawas supir manusa, mobil tungtungna bakal tiasa negotiate diantara sorangan atawa kalayan infrastruktur tetep ngeunaan manuver, nyieun jalan aman. Éta pikaresepeun yén sistem bakal tumut kana kaayaan cuaca: sadayana terang yén dina cuaca leueur jarak ngerem langkung panjang, janten aturan dina sistem sapertos kitu kedah robih.
5GAA Éropa (Asosiasi Otomotif) parantos ngahijikeun langkung ti 100 pabrik telekomunikasi sareng mobil di sakumna dunya pikeun ngagancangkeun panyebaran C-V2X (Cellular Vehicle-To-Everything). Tujuan utama asosiasi nyaéta kaamanan jalan komprehensif sareng efisiensi lalu lintas. Pengendara sepeda sareng pejalan kaki nganggo smartphone 5G ogé tiasa ngandelkeun kasalametan. Pamilon lalu lintas dina jarak nepi ka 1 km bakal tiasa komunikasi langsung; dina jarak anu langkung jauh aranjeunna peryogi sinyalna 5G. Sistim bakal mastikeun kreasi koridor pikeun pulisi jeung ambulan, nyadiakeun keur bursa sensor antara mobil, nyetir jauh jeung mujijat lianna. Saatos peluncuran C-V2X, asosiasi ngarencanakeun pikeun nerapkeun pangalaman anu diala dina 5G V2X, dimana éta bakal narékahan pikeun industri 4.0, kota-kota pinter sareng sadayana anu gerakna nganggo 5G.
Conto kaayaan anu tiasa direngsekeun nganggo Mobil Sambung. Sumber: Qualcomm
5G bakal ngidinan komunikasi teu ukur keur kandaraan darat, tapi ogé pikeun pesawat. Taun ieu, Samsung, sareng panyadia Internét Spanyol Oranyeu, , kumaha pilot jauh ngadalikeun hiber drone ngagunakeun jaringan 5G deployed sarta narima aliran video resolusi luhur sacara real waktu. panyadia Amérika Verizon meuli di 2017 , ngajangjikeun jutaan penerbangan 5G-hubungkeun. Drone perusahaan parantos nyambung ka jaringan 4G langsung Verizon.
Industri 4.0
Sacara umum, ungkapan "Industrie 4.0" ieu nimukeun di Jerman pikeun program modernisasi industri na. Asosiasi (5G Alliance for Connected Industries and Automation), kantor pusatna di Jerman, parantos ngahijikeun perusahaan manufaktur anu resep ngagunakeun 2018G ti saprak 5. Tungtutan greatest on latency jeung reliabilitas ditumpukeun ku kadali gerak robot industri, dimana waktu respon moal bisa ngaleuwihan puluhan microseconds. Ieu ayeuna direngsekeun ngagunakeun Ethernet Industrial (contona, standar EtherCAT). Kamungkinan 5G bakal bersaing pikeun niche ieu ogé!
Aplikasi sanésna, sapertos komunikasi antara pangendali industri atanapi sareng operator manusa, jaringan sénsor, kirang nungtut. Kiwari, lolobana jaringan ieu ngagunakeun kabel, jadi nirkabel 5G sigana solusi ékonomis giat, salian ngamungkinkeun reconfiguration gancang produksi.
Dina prakték, feasibility ékonomi bakal ngakibatkeun nyoko 5G di wewengkon tanaga gawé paling mahal, kayaning supir forklift di pabrik jeung gudang. Ku kituna, pausahaan rékayasa Éropa Acciona nunjukkeun . Trolley nu transmits 360-video dina harti luhur, sarta operator jauh bakal mantuan eta kaluar tina kaayaan teu kaduga. Gorobag ngagunakeun téknologi 5G ti Cisco sareng Samsung.
Téknologi kolaborasi jarak jauh bakal langkung jauh. Taun ieu, éta nunjukkeun kumaha ahli bedah ngawas kamajuan operasi kanker sacara real waktos, lumangsung sababaraha kilométer jauh, sareng nunjukkeun ka kolegana kumaha cara anu pangsaéna pikeun ngalakukeun operasi. Nalika téknologi ningkat, anjeunna bakal tiasa nyandak peran anu langkung aktip, langsung ngadalikeun alat-alat bedah.
Internét tina hal
Anu mimiti, 5G bakal ngabéréskeun masalah seueur sareng henteu didukung standar komunikasi Internet of Things, anu ayeuna, dina pamanggih kami, ngabatesan pamekaran daérah ieu.
Di dieu 5G tiasa nawiskeun ieu:
- Jaringan ad hoc (tanpa router)
- Kapadetan luhur alat disambungkeun
- Ngarojong komunikasi narrowband, hémat énergi (10+ taun dina hiji batré).
Tapi sigana bisnis badag masih leuwih museurkeun skenario sejenna lian ti Internet of Things. Panéangan internét gancang henteu mendakan demonstrasi ku pamaén konci ngeunaan mangpaat 5G pikeun Internet of Things.
Concluding topik ieu, hayu urang nengetan kamungkinan metot handap. Kiwari, gumantungna kana hiji outlet atawa kudu ngaganti accu ngawatesan pilihan "barang". Ngecas nirkabel induktif frekuensi rendah ngan ukur tiasa dianggo dina jarak sababaraha séntiméter. 5G sareng gelombang milimeter arahna bakal ngaktipkeun ngecas efisien dina jarak sababaraha méter. Sanaos standar ayeuna henteu netepkeun ieu, kami henteu ragu yén insinyur enggal bakal mendakan cara pikeun ngamangpaatkeun kasempetan ieu!
Fitur pamekar
Upami anjeun kabetot dina topik éta, dimana salajengna?
Sambungan. Anjeun bakal tiasa pendak sareng pamaén 5G sacara pribadi dina konperénsi Rusia anu bakal datang 29-30 Méi, 30-31 Méi, 25-27 Juni, 24 Oktober.
Diantara kontak akademik kudu dicatet diayakeun di Institute of Information Transmission Problems.
Pembiayaan. Pamaén konci ngayakeun kompetisi pikeun ngagunakeun 5G di sababaraha daérah. Dina AS Verizon anyar Kompetisi "Diwangun dina 5G Challenge" pikeun Industri 4.0, aplikasi konsumen immersive (VR / AR), sareng ideu terobosan (ngarobah cara urang hirup sareng damel). Kompetisi dibuka pikeun usaha leutik AS anu kadaptar sareng aplikasi ditampi dugi ka 15 Juli. Dana hadiahna $1M. Pemenang bakal diumumkeun dina Oktober taun ieu.
Panempatan padamelan. Salian operator seluler Big Four, aya sababaraha perusahaan di Rusia ngarencanakeun ngagunakeun 5G dina waktos anu caket. Modél bisnis panyadia pangiriman kontén ngarah di Rusia sareng CIS, CDNVideo, nyaéta pamayaran pikeun volume lalu lintas anu ditampi. Pamakéan 5G, anu berpotensi nurunkeun harga ieu, bakal ngamungkinkeun perusahaan ngirangan biaya. PlayKey promosikeun kaulinan dina awan, sareng éta henteu heran yén éta ogé ngarencanakeun ngagunakeun 5G.
Open Source, kamungkinan maénkeun peran konci dina infrastruktur. Amérika ngarojong 5G. Éropa ngahijikeun jalma anu hoyong ngalangkungan komponén proprietary infrastruktur 5G. Wewengkon strategis kalebet dukungan pikeun modem 5G sareng sistem anu didefinisikeun ku parangkat lunak, jaringan hétérogén sareng Internet of Things. virtualizes jaringan aksés radio. Palaksanaan inti jaringan sadia tina .
Pangarang:
Stanislav Polonsky - Kepala Dinas Panaliti sareng Pangembangan Lanjutan Pusat Panaliti Samsung
Tatyana Volkova - Panulis kurikulum pikeun proyék IoT Samsung Academy, spesialis dina program tanggung jawab sosial perusahaan di Pusat Panaliti Samsung
sumber: www.habr.com