Mobil aloqa standartlari avlodlarini tushunmasdan ham, har kim 5G 4G/LTE dan sovuqroq deb javob berishi mumkin. Aslida, hamma narsa juda oddiy emas. Keling, hozirgi holatni hisobga olgan holda, nima uchun 5G yaxshiroq/yomonroq va undan foydalanishning qaysi holatlari eng istiqbolli ekanligini aniqlaylik.
Xo'sh, 5G texnologiyasi bizga nimani va'da qilmoqda?
- Tezlikni o'nlab marta 10 Gb / s gacha oshirish,
- Kechikishlarni (kechikishlarni) o'nlab marta 1 ms gacha kamaytirish,
- Ulanish ishonchliligi ortdi (paketni yo'qotish xatosi darajasi) yuzlab marta,
- Ulangan qurilmalarning zichligini (sonini) oshirish (106/km2).
Bularning barchasiga quyidagilar orqali erishiladi:
- ko'p kanalli (chastotalar va tayanch stantsiyalar bo'ylab parallellik)
- radio tashuvchisi chastotalarini birliklardan o'nlab gigagertsgacha oshirish (radio kanal sig'imi)
5G an'anaviy hududlarda 4G ni yaxshilaydi, xoh u lahzali filmlarni yuklab olish yoki mobil ilovani bulutga muammosiz ulash. Xo'sh, Internetni kvartiralar va ofislarimizga kabel orqali etkazib berishdan bosh tortish mumkinmi?
5G hamma narsadan hamma narsaga universal ulanishni ta'minlaydi, yuqori tarmoqli kengligi, energiyaga chanqoq protokollarni tor diapazonli, energiya tejamkor protokollar bilan birlashtiradi. Bu 4G uchun mavjud bo'lmagan yangi yo'nalishlarni ochadi: erdagi va havoda mashinadan mashinaga aloqa, Industry 4.0, Internet narsalar.
Yoki yo'q?..
U qanday ishlaydi
Agar 5G qanday ishlashini bilsangiz, ushbu bo'limni o'tkazib yuboring.
Xo'sh, yuqorida aytib o'tilganidek, 5G-da ma'lumotlarni tez uzatishga qanday erishish mumkin? Bu qandaydir sehr emas, shunday emasmi?
Tezlikning oshishi yuqori chastota diapazoniga o'tish tufayli yuzaga keladi - ilgari foydalanilmagan. Masalan, uydagi WiFi chastotasi 2,4 yoki 5 gigagertsli, mavjud mobil tarmoqlarning chastotasi 2,6 gigagertsli. Ammo biz 5G haqida gapirganda, biz darhol o'nlab gigagerts haqida gapiramiz. Hammasi oddiy: biz chastotani oshiramiz, to'lqin uzunligini kamaytiramiz - va ma'lumotlarni uzatish tezligi bir necha baravar oshadi. Va umuman tarmoq tushiriladi.
Bu qanday bo'lganligi va qanday bo'lishi haqida vizual komiks. edi:
Iroda:
(Manba: IEEE Spectrum,
Chastota o'n baravar oshdi, shuning uchun 5Gda biz ancha qisqaroq, millimetrli to'lqinlar bilan ishlaymiz. Ular to'siqlardan yaxshi o'tishmaydi. Va shu munosabat bilan tarmoq arxitekturasi o'zgarmoqda. Agar ilgari kommunikatsiyalar bizga uzoq masofalardagi aloqani ta'minlovchi yirik, kuchli minoralar orqali ta'minlangan bo'lsa, endi hamma joyda ko'plab ixcham, kam quvvatli minoralarni joylashtirish kerak bo'ladi. Va shuni yodda tutingki, katta shaharlarda signal ko'p qavatli binolar tomonidan to'sib qo'yilganligi sababli sizga ko'plab stantsiyalar kerak bo'ladi. Shunday qilib, Nyu-Yorkni 5G tarmoqlari bilan ishonchli jihozlash uchun sizga kerak
haqida
Tarmoqning ikkita varianti: statsionar va mobil
Quvvat sarfini kamaytirish va diapazonni oshirish uchun ishlatiladigan texnologiya nur taratuvchi — muayyan abonent uchun radio nurining dinamik shakllanishi. Bu qanday amalga oshiriladi? Baza stansiyasi signal qayerdan va qaysi vaqtda kelganini eslab qoladi (u nafaqat sizning telefoningizdan, balki to'siqlarni aks ettirish sifatida ham keladi) va triangulyatsiya usullaridan foydalanib, taxminiy joylashuvingizni hisoblab chiqadi va keyin optimal signal yo'lini quradi.
Manba: Analysys Mason
Biroq, qabul qiluvchining o'rnini kuzatish zarurati statsionar va mobil foydalanish holatlari o'rtasida bir oz farqga olib keladi va bu turli xil foydalanish holatlarida aks etadi (bu haqda keyinroq "Iste'mol bozori" bo'limida).
Joriy vaziyat
standart
Qabul qilingan 5G standarti yo'q. Texnologiya juda murakkab va bir-biriga zid bo'lgan o'yinchilar juda ko'p.
5G NR standarti yuqori darajada ishlab chiqilgan taklif bosqichida (Yangi radio) 3GPP tashkilotidan (3-avlod sheriklik loyihasi), 3G va 4G oldingi standartlarini ishlab chiqqan. 5G ikkita radiochastota diapazonidan foydalanadi (chastota diapazoni, yoki oddiygina qisqartirilgan FR). FR1 6 gigagertsdan past chastotalarni taklif qiladi. FR2 - 24 gigagertsdan yuqori, deb ataladi. millimetr to'lqinlari. Standart statsionar va harakatlanuvchi qabul qiluvchilarni qo‘llab-quvvatlaydi va Amerika telekom giganti Verizondan faqat statsionar qabul qiluvchilarni qo‘llab-quvvatlaydigan 5GTF standartining keyingi rivojlanishidir (bu xizmat turi statsionar simsiz ulanish tarmoqlari deb ataladi).
5G NR standarti uchta foydalanish holatini nazarda tutadi:
- eMBB (kengaytirilgan mobil keng polosali) – biz ko‘nikkan mobil internetni belgilaydi;
- URLLC(Ultra ishonchli past kechikishli aloqalar) - javob tezligi va ishonchliligi uchun yuqori talablar - avtonom transport yoki masofaviy jarrohlik kabi vazifalar uchun;
- mMTC (Mashinaning massiv tipidagi aloqa) – kamdan-kam hollarda ma’lumotlarni jo‘natadigan ko‘p sonli qurilmalarni qo‘llab-quvvatlash – “Internet of Things”, ya’ni hisoblagichlar va monitoring qurilmalari misolida.
Yoki qisqacha, rasmda bir xil narsa:
Sanoat dastlab mavjud pul oqimlari bilan yanada tushunarli stsenariy sifatida eMBBni amalga oshirishga e'tibor qaratishini tushunish muhimdir.
Dastur
2018 yildan boshlab, masalan, Janubiy Koreyadagi Qishki Olimpiya o'yinlarida keng ko'lamli sinovlar o'tkazildi. 2018 yilda Rossiyaning barcha Katta to'rtlik operatorlari sinovlarni o'tkazdilar. MTS yangi texnologiyani sinovdan o'tkazdi
Janubiy Koreyada dunyoda birinchi marta 5G xizmati 2018-yil oxirida taqdim etildi. Butun dunyo bo'ylab tijorat yo'lga qo'yilishi kelasi yil, 2020 yil kutilmoqda. Dastlabki bosqichda FR1 diapazoni mavjud 4G tarmoqlariga qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Telekommunikatsiya va ommaviy kommunikatsiyalar vazirligining rejalariga ko'ra, Rossiyada 5G 2020 yildan boshlab aholisi milliondan ortiq bo'lgan shaharlarda paydo bo'la boshlaydi. Amalda, keng ko'lamli joylashtirish monetizatsiya qilish qobiliyati bilan belgilanadi va 5G ning bu jihati hali aniq emas.
Monetizatsiya bilan bog'liq muammo nima? Gap shundaki, aloqa operatorlari hali modernizatsiya qilish uchun jiddiy sabablarni ko'rmayaptilar: mavjud tarmoqlar yukni juda yaxshi bardosh bera oladi. Va endi ular 5G ni marketing nuqtai nazaridan ko'proq ko'rib chiqadilar: telefon ekranidagi 5G belgisi aloqa operatori abonentlari nazarida, albatta, ortiqcha bo'ladi. bilan anekdot voqea
Agar siz diqqat bilan qarasangiz, ikonka aslida “5GE” ekanligini ko'rishingiz mumkin, bu 5G Evolyutsiyasini anglatadi va birdan bu biz o'ylagan 5G emas, balki mavjud LTE tarmog'i uchun sotuvchilar tomonidan o'ylab topilgan ba'zi yaxshilanishlarga ega yorliq.
Chipsetlar
Mikroelektronika kompaniyalari allaqachon 5G-ga ko'p milliard dollar sarmoya kiritgan. 5G NR uyali modemlari uchun chiplar Samsung tomonidan taklif etiladi (
Telefonlar
Deyarli barcha Android telefon ishlab chiqaruvchilari 5G ni joriy etish rejalarini e'lon qilishdi. Samsung kompaniyasi Galaxy S10 flagmanini 5G versiyasida 2019-yil fevral oyi oxirida Mobile World Congress ko‘rgazmasida taqdim etdi. U Koreyada 5-aprelda chiqarildi. AQShda yangi mahsulot 16-may kuni paydo bo'ldi va u erda Verizon telekom operatori tarmog'iga ulanish amalga oshirildi. Boshqa operatorlar ham yetishmoqda: AT&T 2-yilning 2019-yarmida Samsung bilan birgalikda ikkinchi smartfonni chiqarishni rejalashtirayotgani haqida eʼlon qildi.
Yil davomida turli ishlab chiqaruvchilarning 5G smartfonlari, asosan, premium smartfonlar do‘konlar peshtaxtalariga tushadi. Ayrim hisob-kitoblarga ko‘ra, yangi texnologiya qurilmalar narxini 200-300 dollarga, abonent to‘lovini esa 10 foizga oshiradi.
Iste'mol bozori
1-holat. Uy interneti
5G statsionar simsiz ulanish tarmoqlari bizning kvartiralarimizda simli Internetga muqobil bo'ladi. Agar ilgari Internet bizning kvartiramizga kabel orqali kelgan bo'lsa, kelajakda u 5G minorasidan keladi va keyin yo'riqnoma uni odatiy uy WiFi orqali tarqatadi. Asosiy o'yinchi kompaniyalar 5G tarmoqlarini joylashtirish bilan sotiladigan marshrutizatorlarning chiqarilishini sinxronlashtirib, tayyorgarlikni yakunladilar. Oddiy 5G routerning narxi 700-900 dollarni tashkil etadi va 2-3 Gbit/s yuklab olish tezligini taʼminlaydi. Shunday qilib, operatorlar o'zlari uchun "so'nggi mil" muammosini hal qilishadi va simlarni yotqizish xarajatlarini kamaytiradi. Mavjud magistral tarmoqlar 5G tarmoqlaridan keladigan ortib borayotgan trafikni bartaraf eta olmasligidan qo'rqishning hojati yo'q: optik tolali tarmoqlarning mavjud zaxirasidan - "quyuq tola" deb ataladigan narsadan foydalanish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.
Ushbu stsenariy foydalanuvchilar uchun qanchalik yangi bo'ladi? Hozirda ba'zi mamlakatlarda ular an'anaviy uy simli Internetidan foydalanmayaptilar va LTE ga o'tmoqdalar: ma'lum bo'lishicha, qulay tariflar mavjud bo'lgan barcha sharoitlarda mobil aloqadan foydalanish tezroq va arzonroq. Bu holat, masalan, Koreyada rivojlangan. Va bu komiksda tasvirlangan:
2-holat. Odamlarning ommaviy yig'inlari
Albatta, hamma bunday noxush vaziyatga tushib qolgan: ko'rgazma yoki stadionga keling va mobil aloqa yo'qoladi. Va bu siz ijtimoiy tarmoqlarda fotosurat joylashtirmoqchi yoki yozmoqchi bo'lgan paytda.
Stadionlar
Samsung kompaniyasi Yaponiya telekom operatori KDDI bilan birgalikda 30 5 o‘rinli beysbol stadionida sinov o‘tkazdi. Sinov 4G planshetlaridan foydalanib, biz bir vaqtning o'zida bir nechta planshetlarda XNUMXK video oqimini namoyish qila oldik.
Stadion Suvon shahrida (Samsung bosh qarorgohi) joylashgan 5G City deb nomlangan demo hududida tasvirlangan uchta stsenariydan biridir. Boshqa stsenariylar orasida shahar muhiti (videokameralar, sensorlar va ma'lumot taxtalarini ulash) va HD videoni harakatlanuvchi avtobusga etkazish uchun yuqori tezlikdagi kirish nuqtasi kiradi: u nuqtadan o'tayotganda, filmni yuklab olish uchun vaqt bor.
o'yin
Dunyoga mashhur joylashuvga asoslangan Pokemon Go oʻyinining yaratuvchisi Niantic 5G dan umidvor. Va buning sababi: yaqinda o'yinda guruh voqealari paydo bo'ldi - reydlar. Reydlar, ayniqsa kuchli Pokemonni mag'lub etish uchun boshqa o'yinchilar bilan birgalikda ishlashni talab qiladi va bu haqiqiy hayotda qiziqarli vaziyatlarni yaratadi. Shunday qilib, eng noyob Pokemon Mewtwo bilan o'yinning asosiy afsonaviy joylashuvi Nyu-Yorkdagi Tayms maydonida joylashgan - u erda nafaqat Pokemon ovchilaridan, balki shunchaki sayyohlardan iborat olomon to'planishi mumkinligini tasavvur qilishingiz mumkin.
Kengaytirilgan reallik, shuningdek, 5G uchun “qotil ilova” hisoblanadi. Unda
transport
Va nihoyat, poezd ishi qiziq. O'yin-kulgi va yo'lovchilarning qulayligi uchun temir yo'lni 5G aloqasi bilan ta'minlash g'oyasi paydo bo'ldi. Bristol universitetida o'qish
Temir yo'l bo'ylab kirish nuqtalarini qanday joylashtirishga misol
Sinovlar Tokio yaqinida harakatlanuvchi poyezdda muvaffaqiyatli o'tkazildi - ularning
Yangi foydalanish holatlari
Ammo bularning barchasi bizga allaqachon tanish bo'lgan muammolarni hal qilishdir. 5G bizga qanday yangi narsalarni taklif qilishi mumkin?
Ulangan mashina
Asosiy afzallik - past kechikish, bu mashinalarga 500 km / soat tezlikda bir-biri bilan aloqa qilish imkonini beradi. Inson haydovchilaridan farqli o'laroq, mashinalar nihoyat o'zaro yoki qat'iy infratuzilma bilan manevrlar bo'yicha muzokaralar olib borishi mumkin bo'lib, yo'lni xavfsizroq qiladi. Qizig'i shundaki, tizim ob-havo sharoitlarini hisobga oladi: hamma biladi, silliq ob-havoda tormoz masofasi uzoqroq bo'ladi, shuning uchun bunday tizimdagi qoidalar o'zgarishi kerak.
Evropa 5GAA (Avtomobillar assotsiatsiyasi) C-V100X (Hamma narsaga uyali aloqa) ni joriy qilishni tezlashtirish uchun butun dunyo bo'ylab 2 dan ortiq yirik telekommunikatsiya va avtomobil ishlab chiqaruvchilarini birlashtiradi. Assotsiatsiyaning asosiy maqsadi har tomonlama yo‘l harakati xavfsizligi va harakat samaradorligini ta’minlashdan iborat. 5G smartfonlariga ega velosipedchilar va piyodalar ham xavfsizlikka ishonishlari mumkin. 1 kmgacha bo'lgan masofadagi harakat ishtirokchilari to'g'ridan-to'g'ri muloqot qilishlari mumkin, uzoqroq masofalarda esa ular 5G qamroviga muhtoj bo'ladi. Tizim politsiya va tez yordam mashinalari uchun yo‘laklar yaratishni ta’minlaydi, avtomobillar o‘rtasida datchiklar almashinuvini, masofadan boshqarishni va boshqa mo‘jizalarni ta’minlaydi. C-V2X ishga tushirilgandan so'ng, assotsiatsiya 5G V2Xda to'plangan tajribani qo'llashni rejalashtirmoqda, u erda sanoat 4.0, aqlli shaharlar va harakatlanuvchi barcha narsalar 5Gdan foydalanadi.
Connected Car yordamida hal qilinadigan vaziyatlarga misollar. Manba: Qualcomm
5G nafaqat yerdagi transport vositalari, balki samolyotlar uchun ham aloqa qilish imkonini beradi. Bu yil Samsung Ispaniyaning Orange internet provayderi bilan birgalikda
Sanoat 4.0
Umuman olganda, "Industrie 4.0" iborasi Germaniyada sanoatni modernizatsiya qilish dasturi uchun ixtiro qilingan. Uyushma
Sanoat kontrollerlari yoki inson operatorlari bilan aloqa, sensor tarmoqlari kabi boshqa ilovalar kamroq talabga ega. Hozirgi kunda ushbu tarmoqlarning aksariyati kabeldan foydalanadi, shuning uchun simsiz 5G ishlab chiqarishni tez qayta konfiguratsiya qilish imkonini berishdan tashqari, iqtisodiy jihatdan foydali yechim bo'lib ko'rinadi.
Amalda, iqtisodiy maqsadga muvofiqlik 5G ning eng qimmat inson mehnati sohalarida, masalan, fabrikalar va omborlarda forklift haydovchilari kabi qabul qilinishiga olib keladi. Shunday qilib, Evropaning Acciona injiniring kompaniyasi namoyish etdi
Masofaviy hamkorlik texnologiyalari yanada rivojlanadi. Bu yil tajribali jarrohning ko‘p kilometr uzoqlikda amalga oshirilayotgan saraton operatsiyasining borishini real vaqt rejimida kuzatib borishi va hamkasblariga operatsiyani qanday qilib eng yaxshi tarzda bajarish kerakligini ko‘rsatib berish ko‘rsatildi. Texnologiya takomillashgani sari u jarrohlik asboblarini bevosita boshqarib, faolroq rol o'ynashi mumkin bo'ladi.
Internet narsalar
Avvalo, 5G ko'p sonli va yomon qo'llab-quvvatlanadigan narsalar Interneti aloqa standartlari muammosini hal qiladi, bizning fikrimizcha, hozirda ushbu sohaning rivojlanishini cheklaydi.
Bu erda 5G quyidagilarni taklif qilishi mumkin:
- Ad hoc tarmoqlar (marshrutizatorlarsiz)
- Ulangan qurilmalarning yuqori zichligi
- Tor polosali, energiya tejaydigan (bitta akkumulyatorda 10+ yil) aloqalarni qo‘llab-quvvatlaydi
Ammo, ko'rinishidan, yirik biznes hali ham narsalar Internetidan boshqa stsenariylarga ko'proq qiziqish bildirmoqda. Tezkor internet qidiruvi asosiy oʻyinchilar tomonidan narsalar interneti uchun 5G afzalliklarini namoyish eta olmadi.
Ushbu mavzuni yakunlab, quyidagi qiziqarli imkoniyatga e'tibor qaratamiz. Hozirgi vaqtda rozetkaga bog'liqlik yoki batareyalarni almashtirish zarurati "narsalar" ni tanlashni cheklaydi. Past chastotali induktiv simsiz zaryadlash faqat bir necha santimetr masofada ishlaydi. 5G va uning yo'nalishi millimetrli to'lqinlari bir necha metr masofada samarali zaryadlash imkonini beradi. Garchi amaldagi standartlar buni aniq ko'rsatmasa-da, muhandislar tez orada ushbu imkoniyatdan foydalanish yo'llarini topishiga shubha qilmaymiz!
Dasturchi xususiyatlari
Agar siz mavzuga qiziqsangiz, keyingi qayerga borish kerak?
Aloqalar. Siz yaqinlashib kelayotgan Rossiya konferentsiyalarida 5G pleyerlari bilan shaxsan uchrashishingiz mumkin bo'ladi
Ilmiy aloqalar orasida buni ta'kidlash kerak
Moliyalashtirish. Asosiy o'yinchilar 5G dan turli sohalarda foydalanish bo'yicha musobaqalar o'tkazmoqda. Yaqinda AQShda Verizon
Bandlik. "Katta to'rtlik" uyali aloqa operatorlaridan tashqari, Rossiyada yaqin kelajakda 5G dan foydalanishni rejalashtirayotgan bir nechta kompaniyalar mavjud. Rossiya va MDHdagi yetakchi kontent yetkazib beruvchi provayder CDNVideo ning biznes modeli olingan trafik hajmi uchun to'lov hisoblanadi. Ushbu narxni pasaytiradigan 5G dan foydalanish kompaniyaga xarajatlarni kamaytirish imkonini beradi. PlayKey bulutda o'yinlarni targ'ib qilmoqda va u 5G dan foydalanishni ham rejalashtirayotgani ajablanarli emas.
Ochiq manbalar, infratuzilmada asosiy rol o'ynashi mumkin. amerikalik
Mualliflar:
Stanislav Polonskiy - Samsung tadqiqot markazining ilg'or tadqiqotlar va ishlanmalar bo'limi boshlig'i
Tatyana Volkova - Samsung Academy IoT loyihasi uchun o'quv dasturi muallifi, Samsung tadqiqot markazining korporativ ijtimoiy mas'uliyat dasturlari bo'yicha mutaxassisi
Manba: www.habr.com