Informacja

Technologia 5G: komunikacja mobilna 5G

Technologia 5G: komunikacja mobilna 5G


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

System komunikacji mobilnej 5G zapewnia znacznie wyższy poziom wydajności niż poprzednie generacje systemów komunikacji mobilnej.

Nowa technologia 5G to nie tylko kolejna wersja komunikacji mobilnej, ewoluująca z 1G do 2G, 3G, 4G, ale zapewnia nowe podejście, zapewniając wszechobecną łączność.

Technologia 5G jest zupełnie inna. Poprzednie systemy ewoluowały bardziej dzięki temu, co można było zrobić z najnowszą technologią. Nowa technologia 5G jest napędzana przez określone zastosowania reklamowe.

Komunikacja mobilna 5G była napędzana potrzebą zapewnienia wszechobecnej łączności dla aplikacji tak różnorodnych, jak komunikacja samochodowa, zdalne sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym w stylu dotykowym, ogromne pobieranie wideo, a także aplikacje o bardzo niskiej szybkości transmisji danych, takie jak zdalne czujniki i to, co jest określane jako IoT, internet rzeczy.

5G jest w stanie zapewnić znacznie większą elastyczność, a zatem jest w stanie obsługiwać znacznie szerszy zakres zastosowań, od wymagań Internetu rzeczy o niskiej szybkości transmisji danych po aplikacje o bardzo dużej szybkości transmisji i bardzo małych opóźnieniach.

Standaryzacja 5G

Podobnie jak wszystkie powszechnie używane systemy, komunikacja mobilna 5G podlega szeregowi norm. Opierając się na 2G GSM, 3G UMTS, a następnie 4G LTE, standard 5G jest objęty auspicjami 3GPP - projektu partnerskiego trzeciej generacji.

3GPP ma wiele różnych grup roboczych, z których każda zajmuje się innymi elementami wymaganych standardów. Korzystają z ekspertów branżowych, którzy poświęcają swój czas i są sponsorowani przez odpowiednie firmy zajmujące się komunikacją mobilną. W ten sposób standardy są pisane i rozwijane.

Posiadając główną organizację branżową, która kontroluje standardy, zainteresowane strony mogą wpływać na standardy, aby zapewnić uzyskanie wymaganej funkcjonalności. Ponieważ standard ma charakter międzynarodowy, różne firmy mogą nie tylko pracować nad różnymi elementami systemu i wiedzieć, że będą ze sobą współdziałać, ale także dla użytkownika, dostępne są funkcje takie jak roaming, a koszty telefonów, połączeń itp. Są zmniejszone. oszczędności skali itp.

Standardy 3GPP są aktualizowane jako konkretne wydania - każde wydanie poprawia elementy, które zostały już opisane i wprowadza nowe funkcje. Poprzednie wersje zawierały standardy dla GSM, UMTS i LTE. Wraz z rozwojem sieci 5G została ona również włączona do standardów.


Wersje 3GPP
Wydanie 3GPPData wydaniaDetale
Poprzednie wersje--GSM, UMTS i LTE
Premiera 14Połowa 2017 rokuElementy w drodze do 5G
Premiera 15Koniec 2018 rSpecyfikacja 5G Faza 1
Premiera 162020Specyfikacja 5G Phase 2
Premiera 17~ Wrzesień 2021 r

Nowe wydania zawierają również aktualizacje dla poprzednich systemów - wydanie 14, na przykład zawierało wiele nowych elementów funkcjonalności dla LTE, a także aktualizacje itp. Dla UMTS i GSM.


Przegląd systemów komórkowych 5G

Wraz z ewolucją różnych generacji telekomunikacji komórkowej, każda z nich przyniosła własne ulepszenia. To samo dotyczy technologii 5G.

  • Pierwsza generacja, 1G: Telefony te były analogowe i były pierwszymi używanymi telefonami komórkowymi. Chociaż w swoim czasie były rewolucyjne, oferowały bardzo niski poziom wydajności i bezpieczeństwa widma.
  • Druga generacja, 2G: Opierały się one na technologii cyfrowej i oferowały znacznie lepszą wydajność widma, bezpieczeństwo i nowe funkcje, takie jak wiadomości tekstowe i komunikacja o niskiej szybkości transmisji danych.
  • Trzecia generacja, 3G: Celem tej technologii było zapewnienie szybkich danych. Oryginalna technologia została ulepszona, aby umożliwić przesyłanie danych do 14 Mb / si więcej.
  • Czwarta generacja, 4G: Była to technologia całkowicie oparta na protokole IP, która zapewniała szybkość transmisji danych do 1 Gb / s.
  • Technologia 5G: Kiedy po raz pierwszy postulowano 5G, wysunięto szereg przypadków użycia: bardzo szybki transfer danych, gdy pobieranie wideo staje się większe i bardziej powszechne; zdalne sterowanie z małym opóźnieniem - przykłady autonomicznych pojazdów komunikujących się z infrastrukturą radiolokacyjną w celu zapewnienia bezpiecznego transportu, a także przykład doświadczonych chirurgów, którzy potrafią zdalnie przeprowadzić delikatną operację przy użyciu łącza 5G, oba te przykłady wymagają bardzo małej latencji komunikacji mobilnej; większe możliwości w zakresie ogólnej transmisji danych; możliwość dostosowania się do bardzo niskiej szybkości transmisji danych i sporadycznej komunikacji w przypadku Internetu rzeczy, IoT, gdzie wymagana jest bardzo długa żywotność baterii.

Zamiast oferować więcej tego, co było w poprzednich generacjach komunikacji mobilnej, technologia 5G musiała oferować nowe możliwości i wszechobecną łączność. Wymagałoby to nie tylko użycia wychodzących stacji bazowych, które można by przekonwertować na 5G, ale także wielu innych małych komórek.

Wymagania 5G

W ramach przygotowań do prac nad nowym systemem komunikacji mobilnej 5G przyjęto zarys wymagań. Były to A zdefiniowane przez ITU w ramach IMT2020. Nawet teraz, gdy 5G jest aktywnym systemem komunikacji mobilnej, warto odnieść się do tych wymagań.


Sugerowana wydajność sieci bezprzewodowej 5G
ParametrSugerowana wydajność
Szczytowa szybkość transmisji danychCo najmniej łącze w dół 20 Gb / s i łącze w górę 10 Gb / s na mobilną stację bazową. Oznacza to 20-krotny wzrost łącza w dół w porównaniu z LTE.
Gęstość połączenia 5GCo najmniej 1 milion podłączonych urządzeń na kilometr kwadratowy (aby umożliwić obsługę IoT).
Mobilność 5GDostęp od 0 km / h do „500 km / h szybkich pojazdów”.
Efektywność energetyczna 5GSpecyfikacja 5G wymaga interfejsów radiowych, które są energooszczędne pod obciążeniem, ale także szybko przechodzą w tryb niskiego zużycia energii, gdy nie są używane.
Wydajność widmowa 5GŁącze w dół 30 bitów / Hz i łącze w górę 15 bitów / Hz. Przy założeniu 8x4 MIMO (8 warstw przestrzennych w dół, 4 warstwy przestrzenne w górę).
Szybkość transmisji danych w świecie rzeczywistym 5GW specyfikacji „tylko” wymagana jest prędkość pobierania na użytkownika wynosząca 100 Mb / si prędkość wysyłania 50 Mb / s.
Opóźnienie 5GW idealnych warunkach sieci 5G powinny oferować użytkownikom maksymalne opóźnienie wynoszące zaledwie 4 ms (w porównaniu do 20 ms w przypadku LTE).

System komunikacji 5G

Mobilny system komunikacji komórkowej 5G to główna zmiana w sposobie działania sieci komunikacji mobilnej. Zdefiniowano i wdrożono nowe topologie sieciowe, sieci dostępowe i tym podobne.

  • Nowe radio 5G, 5G NR: Nowe radio 5G to nowa nazwa sieci dostępu radiowego 5G. Składa się z różnych elementów potrzebnych do nowej radiowej sieci dostępowej. Wykorzystując znacznie bardziej elastyczną technologię, system jest w stanie reagować na różne i zmieniające się potrzeby użytkowników mobilnych, niezależnie od tego, czy są to mały węzeł IoT, czy też użytkownik korzystający z dużej ilości danych, stacjonarny lub mobilny.
  • Sieć bazowa 5G NextGen: Chociaż początkowe wdrożenia 5G wykorzystywały sieć rdzeniową LTE lub nawet 3G, sieć musiała przejść do znacznie bardziej płaskiej struktury, aby zapewnić przepustowość danych i niskie wymagane opóźnienia.

Technologie 5G

5G obejmuje również wiele technologii, z których wiele jest nowych, aby umożliwić jej zapewnienie bardzo wysokiego poziomu wymaganej wydajności.

Technologie komunikacji mobilnej 5G obejmują:

  • Przebiegi i modulacja: Jedna z głównych dyskusji podczas opracowywania 5G dotyczyła rodzaju używanego przebiegu. Ostatecznie schemat opierał się na OFDM, z faktycznymi formatami modulacji zależnymi od łącza i obejmują one QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, a dla łącza w górę, gdy używane jest DFT-OFDM, można zastosować π / 2-BPSK.

    W przyszłości mogą zostać opracowane inne formy przebiegu, ale obecnie jest on oparty na OFDM.


  • Wielokrotny dostęp: Ponownie omówiono różne schematy dostępu, ale dla nowego radia 5G zaimplementowano OFDMA. W przypadku łącza w dół zastosowano CP-OFDM, aw łączu w górę można było zastosować CP-OFDM lub DFT-OFDM.

  • Komunikacja za pomocą fal milimetrowych: Komunikacja mobilna na falach milimetrowych nie została wdrożona w początkowych wdrożeniach systemu komunikacji mobilnej 5g, ponieważ technologia opłacalnej komunikacji za pomocą fal milimetrowych nie została wystarczająco rozwinięta. Wykorzystanie mmWave do komunikacji mobilnej 5G będzie wymagało dużej liczby stacji bazowych, aby zapewnić wymagany zasięg.

    W ramach przygotowań do wdrożenia mmWave częstotliwości są przydzielane i mieszczą się w zestawie przydziałów FR2 (zakres częstotliwości 2).


  • Masywny MIMO ze sterowaniem wiązką: Technologie antenowe dla 5G dostarczyły znacznych możliwości poprawy wydajności w porównaniu z 4G. Chociaż MIMO był używany z 4G LTE, technologia poszła dalej.

    Zastosowano również technologię sterowania wiązką, aby umożliwić skupienie wiązek anteny nadajnika i odbiornika na telefonach komórkowych, z którymi się komunikują. Każdy telefon komórkowy może mieć własną wiązkę, wykorzystując zaawansowaną technologię anten, a to skupia przesyłaną moc tam, gdzie jest to wymagane, i zmniejsza zakłócenia między telefonami. Daje to znaczną poprawę wydajności.


  • Gęste sieci: Zmniejszenie rozmiaru komórek zapewnia znacznie bardziej efektywne wykorzystanie dostępnego widma. Podczas gdy duże makrokomórki zostaną zachowane do ogólnej komunikacji, o wiele więcej małych komórek zostanie rozmieszczonych, aby zapewnić możliwość zapewnienia pojemności danych.

    Zastosowanie mniejszych komórek daje znacznie większe ponowne wykorzystanie częstotliwości, w wyniku czego cała sieć może zapewnić znacznie wyższy poziom przepustowości danych. Ponieważ wykorzystanie danych szybko rośnie, jest to wyraźny i pilny wymóg.

Oto kilka z głównych technik, które są opracowywane i omawiane do wykorzystania w 5G.

Oś czasu i daty 5G

Technologia 5G szybko się rozwinęła. Pierwsze rzeczywiste wdrożenia zostały uruchomione w 2019 r., A wkrótce nastąpiły kolejne. Chociaż pojawiły się pewne problemy z ząbkowaniem, wielu zauważyło znaczny wzrost prędkości.

Wprowadzono nowe telefony, aby dostosować je do nowej technologii, co umożliwiło użytkownikom korzystanie ze znacznie wyższych prędkości pobierania.

Wiele krajów chciało szybko wdrożyć technologię 5G, ponieważ skuteczna komunikacja umożliwia wzrost gospodarczy i jest postrzegana jako niezbędny element współczesnego życia i przemysłu.

Uwaga na temat osi czasu i historii 5G:

Komunikacja mobilna 5G była rozwijana przez wiele lat, zanim została po raz pierwszy wdrożona, a nawet wtedy wdrożenie również przez wiele lat. Historia technologii 5G obejmowała wiele osób i firm, zanim została pomyślnie wdrożona i szeroko stosowana.

Przeczytaj więcej o Historia 5G.

Technologia komunikacji mobilnej 5G szybko się rozwija i staje się technologią, do której wszyscy zmierzają. Nie tylko będzie w stanie dostosować się do wymaganych od niego superszybkich prędkości, ale będzie również możliwe, aby dostosować się do wymagań niskiej szybkości transmisji danych dla aplikacji IoT i IIoT. W związku z tym komunikacja mobilna 5G będzie mogła obejmować ogromną liczbę różnych aplikacji i pomieścić bardzo wiele różnych typów danych.

Tematy dotyczące łączności bezprzewodowej i przewodowej:
Podstawy komunikacji mobilnej2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT Telefony bezprzewodowe NFC - Komunikacja bliskiego zasięguPodstawy pracy sieciCo to jest chmuraEthernetDane szeregoweUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Łączność bezprzewodowa i przewodowa


Obejrzyj wideo: TESTUJEMY SIEĆ 5G! (Może 2022).