Informație

Tehnologie 5G: comunicații mobile 5G

Tehnologie 5G: comunicații mobile 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.

Sistemul de comunicații mobile 5G oferă un nivel de performanță mult mai ridicat decât generațiile anterioare de sisteme de comunicații mobile.

Noua tehnologie 5G nu este doar următoarea versiune a comunicațiilor mobile, evoluând de la 1G la 2G, 3G, 4G, ci oferă o nouă abordare oferind conectivitate omniprezentă.

Tehnologia 5G este foarte diferită. Sistemele anterioare evoluaseră, determinate mai mult de ceea ce se putea face cu cea mai recentă tehnologie. Noua tehnologie 5G a fost condusă de aplicații publicitare cu utilizări specifice.

Comunicațiile mobile 5G au fost determinate de nevoia de a oferi conectivitate omniprezentă pentru aplicații atât de diverse precum comunicațiile auto, telecomandă cu feedback în stil haptic, descărcări video uriașe, precum și aplicațiile cu rate de date foarte scăzute, cum ar fi senzorii de la distanță și ceea ce se numește IoT, Internetul obiectelor.

5G este capabil să ofere o flexibilitate mult mai mare și, prin urmare, este capabil să susțină o gamă mult mai largă de aplicații, de la cerințe de Internet de obiecte cu viteză redusă de date până la aplicații cu viteză de date foarte rapidă și cu latență foarte mică.

Standardizarea 5G

La fel ca toate sistemele utilizate pe scară largă, comunicațiile mobile 5G sunt guvernate de o serie de standarde. Bazându-se pe 2G GSM, 3G UMTS și apoi 4G LTE, standardul 5G intră sub auspiciile 3GPP - Proiect de parteneriat de a treia generație.

3GPP are un număr de grupuri de lucru diferite, fiecare abordând diferite elemente ale standardelor solicitate. Se bazează pe experți din industrie care își acordă timpul și sunt sponsorizați de companii relevante de comunicații mobile. În acest fel, standardele sunt scrise și dezvoltate.

Având o organizație industrială principală care controlează standardele, părțile interesate pot influența standardele pentru a se asigura că se obține funcționalitatea necesară. De asemenea, deoarece standardele sunt internaționale, nu numai că diferitele companii pot lucra asupra diferitelor elemente ale sistemului și știu că vor interopera, dar și pentru utilizator, sunt disponibile capacități precum roamingul, iar costul telefoanelor, apelurilor etc. se reduce ca urmare a economiilor de scară etc.

Standardele 3GPP sunt actualizate ca versiuni specifice - fiecare versiune rafinând elemente care au fost deja descrise și introducând noi funcționalități. Versiunile anterioare conțineau standardele pentru GSM, UMTS și LTE. Pe măsură ce 5G a început să fie dezvoltat, și el a fost încorporat în standarde.


Lansări 3GPP
Lansare 3GPPData eliberăriiDetalii
Versiuni anterioare--GSM, UMTS și LTE
Lansarea 14La mijlocul anului 2017Elemente pe drumul spre 5G
Lansarea 15Sfârșitul anului 2018Specificația fazei 1 5G
Lansarea 162020Specificația fazei 2 5G
Lansarea 17~ Septembrie 2021

Noile versiuni conțin, de asemenea, actualizări pentru sistemele anterioare - Versiunea 14, de exemplu, conținea multe elemente noi de funcționalitate pentru LTE, precum și actualizări etc., pentru UMTS și GSM.


Prezentare generală a sistemelor celulare 5G

Pe măsură ce diferitele generații de telecomunicații celulare au evoluat, fiecare și-a adus propriile îmbunătățiri. Același lucru este valabil și pentru tehnologia 5G.

  • Prima generație, 1G: Aceste telefoane au fost analogice și au fost primele telefoane mobile sau celulare care au fost utilizate. Deși revoluționari la vremea lor au oferit niveluri foarte scăzute de eficiență și securitate a spectrului.
  • A doua generație, 2G: Acestea s-au bazat pe tehnologia digitală și au oferit o eficiență mult mai bună a spectrului, securitate și caracteristici noi, cum ar fi mesaje text și comunicații cu viteză redusă de date.
  • A treia generație, 3G: Scopul acestei tehnologii a fost de a furniza date de mare viteză. Tehnologia originală a fost îmbunătățită pentru a permite date de până la 14 Mbps și mai mult.
  • A patra generație, 4G: Aceasta a fost o tehnologie bazată exclusiv pe IP, capabilă să ofere rate de date de până la 1 Gbps.
  • Tehnologie 5G: Când 5G a fost postulat pentru prima dată, au fost prezentate mai multe cazuri de utilizare: transfer de date cu viteză foarte mare pe măsură ce descărcările video devin mai mari și mai obișnuite; telecomandă cu latență scăzută - exemple de vehicule autonome care comunică cu infrastructura rad pentru a asigura transportul în condiții de siguranță, precum și exemplul chirurgilor experimentați care pot efectua o intervenție chirurgicală delicată de la distanță folosind o legătură 5G ambele exemple necesită comunicații mobile cu latență foarte scăzută; mai multă capacitate pentru comunicații generale de date; capacitatea de a găzdui rata de date foarte scăzută și comunicațiile ocazionale pentru Internetul obiectelor, IoT unde este necesară o durată de viață foarte lungă a bateriei.

Mai degrabă decât să ofere mai mult din ceea ce era în generațiile anterioare de comunicații mobile, tehnologia 5G avea nevoie pentru a oferi noi capacități și conectivitate omniprezentă. Acest lucru ar necesita nu numai utilizarea stațiilor de bază care ar putea fi convertite în 5G, ci și multe alte celule mici.

Cerințe 5G

Ca preliminarii pentru lucrările pentru noul sistem de comunicații mobile 5G, au fost stabilite cerințele generale. Acestea au fost A definite de UIT ca parte a IMT2020. Chiar și acum, cu 5G ca sistem activ de comunicații mobile, este util să faceți referire la aceste cerințe.


Performanță wireless 5G sugerată
ParametruPerformanță sugerată
Rata de vârf a datelorCel puțin 20 Gbps în legătură descendentă și 10 Gbps în sus pentru fiecare stație de bază mobilă. Aceasta reprezintă o creștere de 20 de ori a legăturii descendente peste LTE.
Densitatea conexiunii 5GCel puțin 1 milion de dispozitive conectate pe kilometru pătrat (pentru a permite suportul IoT).
Mobilitate 5GAcces de la 0 km / h până la "500 km / h vehicul de mare viteză".
Eficiență energetică 5GSpecificația 5G solicită interfețe radio care sunt eficiente din punct de vedere energetic atunci când sunt sub sarcină, dar, de asemenea, intră într-un mod cu consum redus de energie atunci când nu sunt utilizate.
Eficiență spectrală 5G30bits / Hz downlink și 15 bits / Hz uplink. Aceasta presupune 8x4 MIMO (8 straturi spațiale în jos, 4 straturi spațiale în sus).
Rata de date din lumea reală 5GSpecificația „numai” necesită o viteză de descărcare de 100 Mbps per utilizator și o viteză de încărcare de 50 Mbps.
Latență 5GÎn circumstanțe ideale, rețelele 5G ar trebui să ofere utilizatorilor o latență maximă de doar 4 ms (comparativ cu 20 ms pentru LTE).

Sistem de comunicații 5G

Sistemul de comunicații mobile 5G este o schimbare majoră în modul în care funcționează rețelele de comunicații mobile. Au fost definite și implementate noi topologii de rețea, rețele de acces și altele asemenea.

  • 5G nou radio, 5G NR: 5G nou radio este noul nume pentru rețeaua de acces radio 5G. Acesta constă din diferitele elemente necesare pentru noua rețea de acces radio. Folosind o tehnologie mult mai flexibilă, sistemul este capabil să răspundă nevoilor diferite și în schimbare ale utilizatorilor de telefonie mobilă, indiferent dacă acestea sunt un nod IoT mic sau un utilizator cu date ridicate, staționare sau mobile.
  • Rețeaua de bază 5G NextGen: Deși implementările inițiale de 5G au utilizat rețeaua de bază a rețelelor LTE sau, eventual, chiar și a rețelelor 3G, rețeaua trebuia să se mute într-o structură mult mai plată pentru a oferi capacitatea de date și latența scăzută necesare.

Tehnologii 5G

5G încorporează, de asemenea, multe tehnologii, dintre care multe sunt noi, pentru a-i permite să furnizeze nivelurile foarte ridicate de performanță cerute.

Tehnologiile pentru comunicațiile mobile 5G includ:

  • Forme de undă și modulație: Una dintre discuțiile majore în cursul dezvoltării 5G s-a bazat în jurul tipului de formă de undă care trebuie utilizată. În cele din urmă, schema s-a bazat în jurul OFDM, cu formate de modulare reale dependente de legătură și acestea includ QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM și pentru legătura în sus când se utilizează DFT-OFDM, se poate utiliza π / 2-BPSK.

    Pentru viitor, pot fi dezvoltate alte forme de formă de undă, dar în prezent forma de undă se bazează în jurul OFDM.


  • Acces multiplu: Din nou au fost discutate o varietate de scheme de acces, dar pentru noul radio 5G, OFDMA a fost implementat. Pentru legătura descendentă a fost utilizat CP-OFDM și în legătura ascendentă s-ar putea folosi CP-OFDM sau DFT-OFDM.

  • Comunicații milimetrice: Comunicațiile mobile cu undă milimetrică nu au fost implementate pentru implementările inițiale ale sistemului de comunicații mobile de 5g, deoarece tehnologia pentru comunicațiile cu unde milimetrice eficiente din punct de vedere al costurilor nu fusese suficient dezvoltată. Utilizarea mmWave pentru comunicații mobile 5G va necesita un număr mare de stații de bază pentru a oferi acoperirea necesară.

    În pregătirea pentru implementarea mmWave, frecvențele sunt alocate și se încadrează în setul de alocări FR2 (Gama de frecvență 2).


  • MIMO masiv cu direcție pe grindă: Tehnologiile de antenă pentru 5G au oferit oportunități semnificative pentru îmbunătățirea performanței peste 4G. Deși MIMO a fost utilizat cu 4G LTE, tehnologia a fost dusă mai departe.

    Tehnologia de direcționare a fasciculului a fost, de asemenea, adoptată pentru a permite fasciculelor de antenă ale emițătorului și receptorului să fie focalizate către telefoanele mobile cu care comunică. Fiecare telefon mobil poate avea propriul fascicul, utilizând tehnologia avansată a antenei, iar aceasta a focalizat puterea transmisă acolo unde este necesară și reduce interferențele dintre telefoane mobile. Acest lucru oferă o îmbunătățire semnificativă a performanței.


  • Rețele dense: Reducerea dimensiunii celulelor oferă o utilizare mult mai eficientă a spectrului disponibil. În timp ce celulele macro mari vor fi păstrate pentru comunicații generale, vor fi implementate mai multe celule mici pentru a se asigura că capacitatea de date poate fi furnizată.

    Utilizarea celulelor mai mici oferă o reutilizare a frecvenței mult mai mare și, ca rezultat, rețeaua generală poate oferi un nivel semnificativ crescut de capacitate de date. Deoarece utilizarea datelor crește rapid, aceasta este o cerință clară și presantă.

Acestea sunt câteva dintre principalele tehnici dezvoltate și discutate pentru utilizare în cadrul 5G.

Cronologie și date 5G

Tehnologia 5G s-a dezvoltat rapid. Primele implementări reale au intrat în vigoare în 2019 și au urmat în curând și alte implementări. Deși au existat unele probleme de dinți, mulți au observat o creștere semnificativă a vitezei.

Au fost lansate telefoane noi pentru a se potrivi noii tehnologii și acestea au permis utilizatorilor să profite de viteze de descărcare mult mai mari.

Multe țări erau dornice să implementeze rapid tehnologia 5G, deoarece comunicațiile eficiente permit creșterea economică și sunt văzute ca un element esențial al vieții moderne și al industriei.

Notă privind cronologia și istoricul 5G:

Comunicațiile mobile 5G au fost în curs de dezvoltare timp de câțiva ani înainte de a fi implementate pentru prima dată și chiar și atunci implementarea a fost realizată și de câțiva ani. Istoria tehnologiei 5G a implicat mulți oameni și companii înainte ca aceasta să fie implementată cu succes și utilizată pe scară largă.

Citiți mai multe despre Istoria 5G.

Tehnologia de comunicații mobile 5G se dezvoltă rapid și devine tehnologia către care se îndreaptă toată lumea. Nu numai că va fi capabil să acomodeze viteza super rapidă necesară, dar va fi, de asemenea, posibil să acomodeze cerințele de viteză redusă a datelor pentru aplicațiile IoT și IIoT. Ca atare, comunicațiile mobile 5G vor putea cuprinde un număr mare de aplicații diferite și pot găzdui foarte multe tipuri de date diferite.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Fundamentele de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: Unboxing The Mind Bending Wallpaper TV.. (Mai 2022).