Kahit na hindi partikular na nauunawaan ang mga henerasyon ng mga pamantayan ng mobile na komunikasyon, malamang na isasagot ng sinuman na ang 5G ay mas cool kaysa sa 4G/LTE. Sa katotohanan, ang lahat ay hindi gaanong simple. Alamin natin kung bakit mas maganda/mas masahol pa ang 5G at kung aling mga kaso ng paggamit nito ang pinaka-promising, na isinasaalang-alang ang kasalukuyang estado.
Kaya, ano ang ipinangako sa atin ng 5G na teknolohiya?
- Tumataas ang bilis ng sampu-sampung beses hanggang 10 Gb/s,
- Binabawasan ang mga pagkaantala (latency) nang sampu-sampung beses hanggang 1 ms,
- Tumaas na pagiging maaasahan ng koneksyon (rate ng error sa pagkawala ng packet) daan-daang beses,
- Ang pagtaas ng density (bilang) ng mga konektadong device (106/km2).
Ang lahat ng ito ay nakakamit sa pamamagitan ng:
- multichannel (parallelism sa mga frequency at base station)
- pagtaas ng mga frequency ng radio carrier mula sa mga unit hanggang sampu-sampung GHz (radio channel capacity)
Mapapabuti ang 5G sa 4G sa mga tradisyonal na lugar, ito man ay instant na pag-download ng pelikula o walang putol na pagkonekta ng isang mobile app sa cloud. Kaya, posible bang tumanggi na maghatid ng Internet sa aming mga apartment at opisina sa pamamagitan ng cable?
Magbibigay ang 5G ng unibersal na koneksyon mula sa lahat hanggang sa lahat, pagsasama-sama ng mataas na bandwidth, gutom sa enerhiya na mga protocol na may makitid na banda, matipid sa enerhiya. Ito ay magbubukas ng mga bagong direksyon na hindi naa-access sa 4G: machine-to-machine na komunikasyon sa lupa at sa himpapawid, Industry 4.0, ang Internet of Things.
O hindi?..
(Pinagmulan ng larawan - Reuters)
ΠΠ°ΠΊ ΡΡΠΎ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Π΅Ρ
Kung alam mo kung paano gumagana ang 5G, laktawan ang seksyong ito.
Kaya, paano natin makakamit ang ganoong mabilis na paglipat ng data sa 5G, tulad ng inilarawan sa itaas? Hindi ito isang uri ng mahika, hindi ba?
Ang pagtaas ng bilis ay magaganap dahil sa paglipat sa isang mas mataas na hanay ng dalas - hindi nagamit dati. Halimbawa, ang frequency ng home WiFi ay 2,4 o 5 GHz, ang frequency ng mga kasalukuyang mobile network ay nasa loob ng 2,6 GHz. Ngunit kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa 5G, pinag-uusapan kaagad natin ang tungkol sa sampu-sampung gigahertz. Ito ay simple: pinapataas namin ang dalas, binabawasan ang haba ng daluyong - at ang bilis ng paglipat ng data ay nagiging mas maraming beses. At ang network sa kabuuan ay diskargado.
Narito ang isang visual na komiks kung paano ito at kung paano ito magiging. ay:
Will:
(Pinagmulan: IEEE Spectrum,
Ang dalas ay tumaas ng sampung beses, kaya sa 5G tayo ay nakikitungo sa mas maikli, millimeter wave. Hindi nila nalampasan nang maayos ang mga hadlang. At kaugnay nito, nagbabago ang arkitektura ng network. Kung ang mga naunang komunikasyon ay ibinigay sa atin ng malalaki at malalakas na tore na nagbibigay ng komunikasyon sa malalayong distansya, ngayon ay kakailanganing maglagay ng maraming compact, low-power tower sa lahat ng dako. At tandaan na sa malalaking lungsod kakailanganin mo ng maraming istasyon, dahil sa signal na hinaharangan ng matataas na gusali. Kaya, para kumpiyansa na masangkapan ang New York ng mga 5G network, kailangan mo
Sa
Dalawang opsyon sa network: landline at mobile
Teknolohiyang ginagamit upang bawasan ang pagkonsumo ng kuryente at pataasin ang saklaw beamforming β dynamic na pagbuo ng isang radio beam para sa isang partikular na subscriber. Paano ito ginagawa? Naaalala ng base station kung saan nanggaling ang signal at sa anong oras (hindi lang ito nagmumula sa iyong telepono, kundi bilang pagmuni-muni mula sa mga hadlang), at gamit ang mga pamamaraan ng triangulation, kinakalkula ang iyong tinatayang lokasyon, at pagkatapos ay bubuo ng pinakamainam na landas ng signal.
Pinagmulan: Analysys Mason
Gayunpaman, ang pangangailangan na subaybayan ang posisyon ng receiver ay humahantong sa isang bahagyang pagkakaiba sa pagitan ng mga fixed at mobile na mga kaso ng paggamit, at ito ay makikita sa iba't ibang mga kaso ng paggamit (higit pa tungkol dito sa susunod na seksyon ng "Consumer Market").
Katayuan ng Quo
Mga Pamantayan
Walang tinatanggap na 5G standard. Masyadong kumplikado ang teknolohiya at napakaraming manlalaro na may magkasalungat na interes.
Ang pamantayan ng 5G NR ay nasa mataas na binuo na yugto ng panukala (Bagong Radyo) mula sa organisasyong 3GPP (Pangunahing Pakikipagtulungan ng Paglikha ng Ika-3 Paglikha), na bumuo ng mga nakaraang pamantayan, 3G at 4G. Gumagamit ang 5G ng dalawang radio frequency band (dalas ng Saklaw, o pinaikli lang FR). Nag-aalok ang FR1 ng mga frequency na mas mababa sa 6GHz. FR2 β higit sa 24 GHz, tinatawag na. mga alon ng milimetro. Sinusuportahan ng pamantayan ang mga nakatigil at gumagalaw na receiver at isang karagdagang pag-unlad ng pamantayang 5GTF mula sa higanteng telecom ng Amerika na Verizon, na sumusuporta lamang sa mga nakatigil na receiver (ang ganitong uri ng serbisyo ay tinatawag na fixed wireless access network).
Ang pamantayang 5G NR ay nagbibigay ng tatlong kaso ng paggamit:
- eMBB (pinahusay na Mobile Broadband) β tumutukoy sa mobile Internet na nakasanayan natin;
- URLLC(Napaka-Maaasahang Mababang Latency na Komunikasyon) - mataas na mga kinakailangan para sa bilis ng pagtugon at pagiging maaasahan - para sa mga gawain tulad ng autonomous na transportasyon o malayong operasyon;
- mMTC (Machine napakalaking Uri ng Komunikasyon) β suporta para sa malaking bilang ng mga device na bihirang magpadala ng data β ang kaso ng Internet of Things, iyon ay, mga metro at monitoring device.
O sa madaling sabi, ang parehong bagay sa larawan:
Mahalagang maunawaan na ang industriya ay unang tututuon sa pagpapatupad ng eMBB bilang isang mas nauunawaang senaryo sa mga kasalukuyang cash flow.
Pagpapatupad
Mula noong 2018, ang malakihang pagsubok ay isinagawa, halimbawa, sa Winter Olympic Games sa South Korea. Noong 2018, lahat ng Russian Big Four operator ay nagsagawa ng mga pagsubok. Sinubukan ng MTS ang bagong teknolohiya
Sa South Korea, sa unang pagkakataon sa mundo, inaalok ang serbisyo ng 5G sa pagtatapos ng 2018. Inaasahan ang pandaigdigang komersyal na paglulunsad sa susunod na taon, 2020. Sa paunang yugto, ang FR1 band ay gagamitin bilang isang add-on sa mga kasalukuyang 4G network. Ayon sa mga plano ng Ministry of Telecom at Mass Communications, sa Russia ang 5G ay magsisimulang lumitaw sa mga lungsod na may populasyon na higit sa isang milyon mula 2020. Sa pagsasagawa, matutukoy ang malakihang deployment sa pamamagitan ng kakayahang kumita, at hindi pa malinaw ang aspetong ito ng 5G.
Ano ang problema sa monetization? Ang katotohanan ay ang mga operator ng telecom ay hindi pa nakakakita ng mga nakakahimok na dahilan para sa paggawa ng makabago: ang mga umiiral na network ay maaaring makayanan ang pagkarga nang maayos. At ngayon ay mas itinuturing nila ang 5G sa mga tuntunin ng marketing: ang icon ng 5G sa screen ng telepono ay tiyak na magiging isang plus sa mga mata ng mga subscriber ng telecom operator. Isang anekdotal na kaso na may
Kung titingnan mong mabuti, makikita mo na ang icon ay talagang "5GE" - na kumakatawan sa 5G Evolution, at biglang hindi ito ang 5G na iniisip namin, ngunit isang label lamang na inimbento ng mga marketer para sa isang umiiral nang LTE network na may ilang mga pagpapahusay.
Chipset
Ang mga kumpanya ng microelectronics ay namuhunan na ng maraming bilyong dolyar sa 5G. Ang mga chip para sa 5G NR cellular modem ay inaalok ng Samsung (
Phones
Halos lahat ng mga tagagawa ng Android phone ay nag-anunsyo ng mga planong ipakilala ang 5G. Iniharap ng Samsung ang flagship Galaxy S10 sa 5G na bersyon sa eksibisyon ng Mobile World Congress sa katapusan ng Pebrero 2019. Inilabas ito sa Korea noong Abril 5. Sa US, lumitaw ang bagong produkto noong Mayo 16, at doon naganap ang koneksyon sa network ng telecom operator na Verizon. Ang iba pang mga operator ay nakakakuha din: Ang AT&T ay nag-anunsyo ng mga plano na maglabas ng pangalawang smartphone kasama ang Samsung sa ika-2 kalahati ng 2019.
Sa paglipas ng taon, ang mga 5G na smartphone mula sa iba't ibang mga tagagawa, karamihan sa mga premium, ay tatama sa mga istante ng tindahan. Ayon sa ilang mga pagtatantya, tataas ng bagong teknolohiya ang halaga ng mga device ng $200-300 at ang bayad sa subscription ng 10%.
Pamilihan ng mamimili
Kaso 1. Internet sa Bahay
Ang 5G fixed wireless access network ay magiging alternatibo sa wired Internet sa aming mga apartment. Kung dati ay dumating ang Internet sa aming apartment sa pamamagitan ng cable, pagkatapos ay sa hinaharap ay magmumula ito sa isang 5G tower, at pagkatapos ay ipamahagi ito ng router sa pamamagitan ng karaniwang WiFi sa bahay. Ang mga pangunahing kumpanya ng manlalaro ay nakumpleto na ang mga paghahanda, na nagsi-synchronize sa pagpapalabas ng mga router para sa pagbebenta sa pag-deploy ng mga 5G network. Ang isang karaniwang 5G router ay nagkakahalaga ng $700-900 at nagbibigay ng bilis ng pag-download na 2-3 Gbps. Sa ganitong paraan, malulutas ng mga operator ang problema sa "huling milya" para sa kanilang sarili at bawasan ang gastos ng pagtula ng mga wire. At hindi kailangang matakot na ang mga umiiral na backbone network ay hindi makayanan ang tumaas na trapiko na magmumula sa mga 5G network: isinasagawa ang pananaliksik upang magamit ang umiiral na reserba ng mga fiber optic network - ang tinatawag na "dark fiber".
Gaano magiging bago ang senaryo na ito para sa mga user? Sa ngayon, sa ilang bansa ay hindi na sila gumagamit ng tradisyonal na home wired Internet, at lumilipat na sa LTE: lumalabas na mas mabilis at mas mura ang paggamit ng mga mobile na komunikasyon sa lahat ng sitwasyon, na may magagamit na mga maginhawang taripa. Ang sitwasyong ito, halimbawa, ay umunlad sa Korea. At ito ay inilalarawan sa komiks na ito:
Kaso 2. Mass gatherings ng mga tao
Tiyak na ang lahat ay nasa isang hindi kasiya-siyang sitwasyon: pumunta sa isang eksibisyon o istadyum, at nawala ang koneksyon sa mobile. At ito ay tiyak sa sandaling nais mong mag-post ng isang larawan o magsulat sa mga social network.
Mga Stadium
Isinagawa ng Samsung ang pagsubok kasama ang Japanese telecom operator na KDDI sa isang 30-seat baseball stadium. Gamit ang mga pansubok na 5G tablet, nakapagpakita kami ng 4K na video streaming sa ilang tablet nang sabay-sabay.
Ang stadium ay isa sa tatlong senaryo na inilalarawan sa isang demo na lugar na tinatawag na 5G City, na matatagpuan sa Suwon (headquarters ng Samsung). Kasama sa iba pang mga sitwasyon ang isang urban na kapaligiran (pagkonekta ng mga video camera, sensor at information board) at isang high-speed access point para sa paghahatid ng HD na video sa isang gumagalaw na bus: habang dumadaan ito sa punto, ang pelikula ay may oras upang i-download.
ΠΠ³ΡΡ
Si Niantic, ang tagalikha ng sikat na lokasyon-based na laro na Pokemon Go, ay may mataas na pag-asa para sa 5G. At narito kung bakit: hindi pa katagal, lumitaw ang mga kaganapan sa grupo sa laro - mga pagsalakay. Ang mga pagsalakay ay nangangailangan sa iyo na makipag-ugnayan sa iba pang mga manlalaro upang magtulungan upang talunin ang isang partikular na malakas na PokΓ©mon, at ito ay lumilikha ng mga kawili-wiling sitwasyon sa totoong buhay. Kaya, ang pangunahing maalamat na lokasyon ng laro na may pinakasikat na Pokemon Mewtwo ay matatagpuan sa Times Square sa New York - maaari mong isipin kung ano ang maaaring tipunin ng isang pulutong doon, na binubuo hindi lamang ng mga mangangaso ng Pokemon, kundi pati na rin ang mga turista.
Itinuturing din ang Augmented Reality bilang "killer app" para sa 5G. Sa ganyan
Paghahakot
Sa wakas, ang kaso ng tren ay kawili-wili. Lumitaw ang isang ideya upang bigyan ang riles ng mga komunikasyong 5G para sa libangan at kaginhawaan ng mga pasahero. Pag-aaral sa Unibersidad ng Bristol
Isang halimbawa kung paano maglagay ng mga access point sa kahabaan ng riles ng tren
Matagumpay na naisagawa ang mga pagsubok sa isang tren na tumatakbo malapit sa Tokyo - kanilang
Mga bagong kaso ng paggamit
Ngunit ang lahat ng ito ay isang solusyon sa mga problemang pamilyar na sa atin. Anong panimula ang mga bagong bagay ang maiaalok sa atin ng 5G?
Konektadong sasakyan
Ang pangunahing bentahe ay mababa ang latency, na nagpapahintulot sa mga makina na makipag-usap sa isa't isa sa bilis na hanggang 500 km/h. Hindi tulad ng mga driver ng tao, ang mga kotse ay sa wakas ay magagawang makipag-ayos sa kanilang mga sarili o sa mga nakapirming imprastraktura tungkol sa mga maniobra, na ginagawang mas ligtas ang kalsada. Ito ay kagiliw-giliw na ang sistema ay isasaalang-alang ang mga kondisyon ng panahon: alam ng lahat na sa madulas na panahon ang distansya ng pagpepreno ay mas mahaba, kaya ang mga patakaran sa naturang sistema ay dapat magbago.
Pinagsasama-sama na ng European 5GAA (Automotive Association) ang higit sa 100 pangunahing telecom at auto manufacturer sa buong mundo para pabilisin ang pag-deploy ng C-V2X (Cellular Vehicle-To-Everything). Ang pangunahing layunin ng asosasyon ay komprehensibong kaligtasan sa kalsada at kahusayan sa trapiko. Makakaasa rin sa kaligtasan ang mga siklista at pedestrian na may mga 5G na smartphone. Ang mga kalahok sa trapiko sa mga distansyang hanggang 1 km ay direktang makakapag-usap; sa mas malalayong distansya, kakailanganin nila ang saklaw ng 5G. Sisiguraduhin ng system ang paglikha ng mga koridor para sa mga pulis at ambulansya, magbibigay ng palitan ng mga sensor sa pagitan ng mga kotse, malayuang pagmamaneho at iba pang mga himala. Pagkatapos ng paglulunsad ng C-V2X, pinaplano ng asosasyon na ilapat ang karanasang natamo sa 5G V2X, kung saan maglalayon ito sa industriya 4.0, mga matalinong lungsod at lahat ng gumagalaw ay gumagamit ng 5G.
Mga halimbawa ng mga sitwasyon na maaaring malutas gamit ang Connected Car. Pinagmulan: Qualcomm
Ang 5G ay magbibigay-daan sa komunikasyon hindi lamang para sa mga sasakyan sa lupa, kundi pati na rin para sa mga sasakyang panghimpapawid. Ngayong taon, ang Samsung, kasama ang Spanish Internet provider na Orange,
Industriya 4.0
Sa pangkalahatan, ang ekspresyong "Industrie 4.0" ay naimbento sa Germany para sa programang modernisasyon ng industriya nito. Samahan
Ang iba pang mga application, tulad ng komunikasyon sa pagitan ng mga pang-industriyang controller o sa mga operator ng tao, mga network ng sensor, ay hindi gaanong hinihingi. Sa ngayon, karamihan sa mga network na ito ay gumagamit ng cable, kaya ang wireless 5G ay tila isang matipid na solusyon, bilang karagdagan sa pagpapahintulot sa mabilis na reconfiguration ng produksyon.
Sa pagsasagawa, ang pagiging posible sa ekonomiya ay hahantong sa pagpapatibay ng 5G sa mga pinakamahal na lugar ng paggawa ng tao, gaya ng mga forklift driver sa mga pabrika at bodega. Kaya, ipinakita ng kumpanya ng European engineering na Acciona
Lalong mapupunta ang mga remote na teknolohiya sa pakikipagtulungan. Sa taong ito, ipinakita kung paano sinusubaybayan ng isang dalubhasang surgeon ang pag-usad ng isang operasyon sa kanser sa real time, na nagaganap ilang kilometro ang layo, at ipinapakita sa kanyang mga kasamahan kung paano pinakamahusay na maisagawa ang operasyon. Habang bumubuti ang teknolohiya, magagawa niya ang isang mas aktibong papel, direktang kontrolin ang mga instrumento sa pag-opera.
Internet ng mga bagay
Una sa lahat, malulutas ng 5G ang problema ng marami at hindi gaanong suportadong mga pamantayan sa komunikasyon ng Internet of Things, na sa kasalukuyan, sa aming opinyon, ay naglilimita sa pag-unlad ng lugar na ito.
Dito maaaring mag-alok ang 5G ng mga sumusunod:
- Mga ad hoc network (walang mga router)
- Mataas na density ng mga konektadong device
- Sinusuportahan ang narrowband, matipid sa enerhiya (10+ taon sa isang baterya) na komunikasyon
Ngunit tila mas interesado pa rin ang malaking negosyo sa iba pang mga senaryo maliban sa Internet of Things. Ang isang mabilis na paghahanap sa internet ay walang nakitang demonstrasyon ng mga pangunahing manlalaro ng mga benepisyo ng 5G para sa Internet of Things.
Sa pagtatapos ng paksang ito, bigyang-pansin natin ang sumusunod na kawili-wiling posibilidad. Sa panahong ito, ang pag-asa sa isang outlet o ang pangangailangan na palitan ang mga baterya ay naglilimita sa pagpili ng "bagay". Ang low frequency inductive wireless charging ay gumagana lamang sa layong ilang sentimetro. Ang 5G at ang mga directional millimeter wave nito ay magbibigay-daan sa mahusay na pag-charge sa mga distansyang ilang metro. Bagama't hindi ito tinukoy ng kasalukuyang mga pamantayan, wala kaming duda na ang mga inhinyero ay malapit nang makahanap ng mga paraan upang samantalahin ang pagkakataong ito!
Mga Tampok ng Developer
Kung interesado ka sa paksa, saan ang susunod na pupuntahan?
Mga koneksyon. Magagawa mong personal na makilala ang mga manlalaro ng 5G sa paparating na mga kumperensya sa Russia
Sa mga pang-akademikong kontak ay dapat itong pansinin
Pagbabayad. Ang mga pangunahing manlalaro ay nagsasagawa ng mga kumpetisyon upang magamit ang 5G sa iba't ibang lugar. Sa US Verizon kamakailan
Pagtatrabaho. Bilang karagdagan sa Big Four mobile operator, may ilang kumpanya sa Russia na nagpaplanong gumamit ng 5G sa malapit na hinaharap. Ang modelo ng negosyo ng nangungunang provider ng paghahatid ng nilalaman sa Russia at ang CIS, CDNVideo, ay pagbabayad para sa dami ng trapikong natanggap. Ang paggamit ng 5G, na posibleng magpababa ng presyong ito, ay magbibigay-daan sa kumpanya na bawasan ang mga gastos. Ang PlayKey ay nagpo-promote ng mga laro sa cloud, at hindi nakakagulat na plano rin nitong gumamit ng 5G.
Open Source, ay malamang na may mahalagang papel sa imprastraktura. Amerikano
Mga May-akda:
Stanislav Polonsky - Pinuno ng Advanced Research and Development Department ng Samsung Research Center
Tatyana Volkova - May-akda ng kurikulum para sa proyekto ng IoT na Samsung Academy, dalubhasa sa mga programa ng corporate social responsibility sa Samsung Research Center
Pinagmulan: www.habr.com