5G para sa matalinong mundo

Malawakang pinaniniwalaan na ang tunay na rebolusyon ng Internet of Things ay dulot lamang ng pagpapasikat ng ikalimang henerasyong mobile Internet network. Gagawin pa rin ang network na ito, ngunit hindi ito tinitingnan ng negosyo ngayon sa pagpapakilala ng imprastraktura ng IoT.

Inaasahan ng mga eksperto na ang 5G ay hindi isang ebolusyon, ngunit isang kumpletong pagbabago ng teknolohiya sa mobile. Dapat nitong baguhin ang buong industriya na nauugnay sa ganitong uri ng komunikasyon. Noong Pebrero 2017, sa isang pagtatanghal sa Mobile World Congress sa Barcelona, ​​​​isang kinatawan ng Deutsche Telekom ay nagpahayag na dahil sa hindi na umiral ang mga smartphone. Kapag naging sikat ito, palagi tayong online, kasama ang halos lahat ng bagay na nakapaligid sa atin. At depende sa kung aling segment ng merkado ang gagamit ng teknolohiyang ito (telemedicine, voice call, gaming platform, web browsing), iba ang kilos ng network.

5G network speed kumpara sa mga nakaraang solusyon

Sa parehong MWC, ipinakita ang mga unang komersyal na aplikasyon ng 5G network - kahit na ang pananalitang ito ay nagdudulot ng ilang mga pagdududa, dahil hindi pa rin alam kung ano talaga ang mangyayari. Ang mga pagpapalagay ay ganap na hindi naaayon. Sinasabi ng ilang pinagmumulan na ang 5G ay inaasahang magbibigay ng bilis ng paghahatid ng sampu-sampung libong megabit bawat segundo sa libu-libong user nang sabay-sabay. Ang paunang detalye para sa 5G, na inihayag ilang buwan na ang nakalipas ng International Telecommunication Union (ITU), ay nagmumungkahi na ang mga pagkaantala ay hindi lalampas sa 4 ms. Dapat na ma-download ang data sa 20 Gbps at i-upload sa 10 Gbps. Alam namin na gusto ng ITU na ipahayag ang huling bersyon ng bagong network ngayong taglagas. Sumasang-ayon ang lahat sa isang bagay - ang 5G network ay dapat magbigay ng sabay-sabay na wireless na koneksyon ng daan-daang libong mga sensor, na susi para sa Internet ng mga bagay at lahat ng mga serbisyo.

Nilinaw ng mga nangungunang kumpanya gaya ng AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel, at marami pa ang kanilang suporta para sa pagpapabilis ng timeline ng standardization ng 5G. Nais ng lahat ng stakeholder na simulan ang pagkomersyal sa konseptong ito kasing aga ng 2019. Sa kabilang banda, inihayag ng European Union ang 5G PPP plan () upang matukoy ang direksyon ng pag-unlad ng mga susunod na henerasyong network. Sa pamamagitan ng 2020, dapat ilabas ng mga bansa sa EU ang 700 MHz frequency na nakalaan para sa pamantayang ito.

Ang 5G network ay isang regalo ng mga bagong teknolohiya

Hindi kailangan ng mga solong bagay ang 5G

Ayon kay Ericsson, sa pagtatapos ng nakaraang taon, 5,6 bilyong device ang gumagana sa (, IoT). Sa mga ito, humigit-kumulang 400 milyon lamang ang nagtrabaho sa mga mobile network, at ang iba ay may mga short-range na network tulad ng Wi-Fi, Bluetooth o ZigBee.

Ang tunay na pag-unlad ng Internet of Things ay madalas na nauugnay sa mga 5G network. Ang mga unang aplikasyon ng mga bagong teknolohiya, sa simula sa sektor ng negosyo, ay maaaring lumitaw sa loob ng dalawa hanggang tatlong taon. Gayunpaman, maaari naming asahan ang pag-access sa mga susunod na henerasyong network para sa mga indibidwal na customer nang hindi mas maaga kaysa sa 2025. Ang bentahe ng teknolohiyang 5G ay, bukod sa iba pang mga bagay, ang kakayahang pangasiwaan ang isang milyong device na naka-assemble sa isang lugar na isang kilometro kuwadrado. Mukhang isang malaking bilang, ngunit kung isasaalang-alang mo kung ano ang sinasabi ng pangitain ng IoT matalinong mga lungsodkung saan, bilang karagdagan sa mga imprastraktura sa lunsod, ang mga sasakyan (kabilang ang mga autonomous na sasakyan) at sambahayan (mga matalinong tahanan) at mga kagamitan sa opisina ay konektado, pati na rin, halimbawa, mga tindahan at kalakal na nakaimbak sa mga ito, ang milyon na ito kada kilometro kuwadrado ay hindi na mukhang ganoon. malaki. Lalo na sa sentro ng lungsod o mga lugar na may mataas na konsentrasyon ng mga opisina.

Magkaroon ng kamalayan, gayunpaman, na maraming mga aparato na konektado sa network at ang mga sensor na inilagay sa kanila ay hindi nangangailangan ng napakataas na bilis, dahil nagpapadala sila ng maliliit na bahagi ng data. Ang napakabilis na Internet ay hindi kailangan ng isang ATM o terminal ng pagbabayad. Hindi kinakailangang magkaroon ng sensor ng usok at temperatura sa sistema ng proteksyon, na nagpapaalam, halimbawa, isang tagagawa ng ice cream tungkol sa mga kondisyon sa mga refrigerator sa mga tindahan. Ang mataas na bilis at mababang latency ay hindi kailangan para sa pagsubaybay at pagkontrol sa ilaw sa kalye, para sa pagpapadala ng data mula sa mga metro ng kuryente at tubig, para sa remote control gamit ang isang smartphone ng mga device sa bahay na nakakonekta sa IoT, o sa logistik.

Ngayon, bagama't mayroon kaming teknolohiyang LTE, na nagpapahintulot sa amin na magpadala ng ilang sampu o kahit na daan-daang megabits ng data bawat segundo sa mga mobile network, isang mahalagang bahagi ng mga device na tumatakbo sa Internet ng mga bagay ay gumagamit pa rin. 2G network, ibig sabihin. ay ibinebenta mula noong 1991. Pamantayan ng GSM.

Upang malampasan ang hadlang sa presyo na humihikayat sa maraming kumpanya mula sa paggamit ng IoT sa kanilang kasalukuyang mga aktibidad at sa gayon ay nagpapabagal sa pag-unlad nito, ang mga teknolohiya ay binuo upang bumuo ng mga network na idinisenyo upang suportahan ang mga device na nagpapadala ng maliliit na data packet. Ginagamit ng mga network na ito ang mga frequency na ginagamit ng mga mobile operator at ng hindi lisensyadong banda. Ang mga teknolohiya tulad ng LTE-M at NB-IoT (tinatawag ding NB-LTE) ay gumagana sa band na ginagamit ng mga LTE network, habang ginagamit ng EC-GSM-IoT (tinatawag ding EC-EGPRS) ang banda na ginagamit ng mga 2G network. Sa hindi lisensyadong hanay, maaari kang pumili mula sa mga solusyon tulad ng LoRa, Sigfox, at RPMA.

Ang lahat ng mga opsyon sa itaas ay nag-aalok ng malawak na hanay at idinisenyo sa paraang ang mga end device ay kasing mura hangga't maaari at kumonsumo ng kaunting enerhiya hangga't maaari, at sa gayon ay gumagana nang hindi binabago ang baterya kahit na sa loob ng ilang taon. Samakatuwid ang kanilang kolektibong pangalan - (mababang pagkonsumo ng kuryente, mahabang hanay). Ang mga network ng LPWA na tumatakbo sa mga saklaw na magagamit ng mga mobile operator ay nangangailangan lamang ng pag-update ng software. Ang pagbuo ng mga komersyal na network ng LPWA ay isinasaalang-alang ng mga kumpanya ng pananaliksik na Gartner at Ovum bilang isa sa pinakamahalagang kaganapan sa pagbuo ng IoT.

Gumagamit ang mga operator ng iba't ibang teknolohiya. Pinili ng Dutch KPN, na naglunsad ng nationwide network nito noong nakaraang taon, ang LoRa at interesado sa LTE-M. Pinili ng grupong Vodafone ang NB-IoT - sa taong ito nagsimula itong bumuo ng isang network sa Spain, at may mga plano itong bumuo ng naturang network sa Germany, Ireland at Spain. Pinili ng Deutsche Telekom ang NB-IoT at inanunsyo na ang network nito ay ilulunsad sa walong bansa, kabilang ang Poland. Pinili ng Spanish Telefonica ang Sigfox at NB-IoT. Nagsimula ang Orange sa France na bumuo ng LoRa network at pagkatapos ay inihayag na magsisimula itong maglunsad ng mga LTE-M network mula sa Spain at Belgium sa mga bansang pinapatakbo nito, at sa gayon ay malamang na sa Poland din.

Ang pagtatayo ng LPWA network ay maaaring mangahulugan na ang pagbuo ng isang partikular na IoT ecosystem ay magsisimula nang mas mabilis kaysa sa 5G network. Ang pagpapalawak ng isa ay hindi ibinubukod ang isa, dahil ang parehong mga teknolohiya ay mahalaga para sa matalinong grid ng hinaharap.

Ang mga 5G wireless na koneksyon ay malamang na nangangailangan pa rin ng marami enerhiya. Bilang karagdagan sa mga nabanggit na hanay, isang paraan upang makatipid ng enerhiya sa antas ng mga indibidwal na aparato ay dapat na ilunsad noong nakaraang taon. Bluetooth web platform. Gagamitin ito ng isang network ng mga smart bulb, lock, sensor, atbp. Nagbibigay-daan sa iyo ang teknolohiya na direktang kumonekta sa mga IoT device mula sa isang web browser o website nang hindi nangangailangan ng mga espesyal na application.

Visualization ng teknolohiya ng Web Bluetooth

5G dati

Ito ay nagkakahalaga ng pag-alam na ang ilang mga kumpanya ay hinahabol ang 5G na teknolohiya sa loob ng maraming taon. Halimbawa, ang Samsung ay nagtatrabaho sa mga 5G network solution nito mula noong 2011. Sa panahong ito, posible na makamit ang isang paghahatid ng 1,2 Gb / s sa isang sasakyan na gumagalaw sa bilis na 110 km / h. at 7,5 Gbps para sa isang nakatayong receiver.

Bukod dito, umiiral na ang mga pang-eksperimentong 5G network at nilikha sa pakikipagtulungan sa iba't ibang kumpanya. Gayunpaman, sa ngayon ay napakaaga pa para pag-usapan ang napipintong at tunay na pandaigdigang standardisasyon ng bagong network. Sinusubukan ito ng Ericsson sa Sweden at Japan, ngunit ang maliliit na consumer device na gagana sa bagong pamantayan ay malayo pa rin. Sa 2018, sa pakikipagtulungan sa Swedish operator na TeliaSonera, ilulunsad ng kumpanya ang unang komersyal na 5G network sa Stockholm at Tallinn. Sa una ay gagawin ito mga network ng lungsod, at kailangan nating maghintay hanggang 5 para sa "full-size" na 2020G. Mayroon pa nga si Ericsson unang 5G na telepono. Marahil ang salitang "telepono" ay ang maling salita pagkatapos ng lahat. Ang aparato ay tumitimbang ng 150 kg at kailangan mong maglakbay kasama nito sa isang malaking bus na armado ng kagamitan sa pagsukat.

Noong nakaraang Oktubre, ang balita ng debut ng 5G network ay nagmula sa malayong Australia. Gayunpaman, ang mga uri ng ulat na ito ay dapat lapitan nang may distansya - paano mo malalaman, nang walang 5G na pamantayan at detalye, na ang isang serbisyo sa ikalimang henerasyon ay inilunsad? Dapat itong magbago pagkatapos na napagkasunduan ang pamantayan. Kung mapupunta ang lahat ayon sa plano, ang mga pre-standardized na 5G network ay gagawa ng kanilang unang paglabas sa 2018 Winter Olympics sa South Korea.

Millimeter waves at maliliit na cell

Ang pagpapatakbo ng 5G network ay nakasalalay sa ilang mahahalagang teknolohiya.

Base station na ginawa ng Samsung

Muna mga koneksyon ng alon ng milimetro. Parami nang parami ang mga device na kumokonekta sa isa't isa o sa Internet gamit ang parehong mga frequency ng radyo. Nagdudulot ito ng pagkawala ng bilis at mga isyu sa katatagan ng koneksyon. Ang solusyon ay maaaring lumipat sa millimeter waves, i.e. sa hanay ng dalas na 30-300 GHz. Kasalukuyang ginagamit ang mga ito sa partikular sa mga komunikasyong satellite at astronomy ng radyo, ngunit ang kanilang pangunahing limitasyon ay ang kanilang maikling saklaw. Ang isang bagong uri ng antenna ay lumulutas sa problemang ito, at ang pagbuo ng teknolohiyang ito ay patuloy pa rin.

Ang teknolohiya ay ang pangalawang haligi ng ikalimang henerasyon. Ipinagmamalaki ng mga siyentipiko na nakapagpadala na sila ng data gamit ang mga millimeter wave sa layo na higit sa 200 m. At literal na bawat 200-250 m sa malalaking lungsod ay maaaring mayroong, ibig sabihin, maliliit na base station na may napakababang pagkonsumo ng kuryente. Gayunpaman, sa hindi gaanong populasyon na mga lugar, ang "maliit na mga cell" ay hindi gumagana nang maayos.

Makakatulong ito sa isyu sa itaas teknolohiya ng MIMO bagong henerasyon. Ang MIMO ay isang solusyon na ginagamit din sa pamantayang 4G na maaaring tumaas ang kapasidad ng isang wireless network. Ang sikreto ay nasa multi-antenna transmission sa mga gilid ng pagpapadala at pagtanggap. Ang mga susunod na henerasyong istasyon ay maaaring humawak ng walong beses na mas maraming port ngayon upang magpadala at tumanggap ng data nang sabay-sabay. Kaya, ang throughput ng network ay tumataas ng 22%.

Ang isa pang mahalagang pamamaraan para sa 5G ay ang "beamforming“. Isa itong paraan ng pagpoproseso ng signal upang maihatid ang data sa user kasama ang pinakamainam na ruta. tumutulong sa mga millimeter wave na maabot ang device sa isang concentrated beam sa halip na sa pamamagitan ng omnidirectional transmission. Kaya, tumataas ang lakas ng signal at nababawasan ang interference.

Ang ikalimang elemento ng ikalimang henerasyon ay dapat na tinatawag na buong duplex. Ang duplex ay isang two-way transmission, ibig sabihin, isa kung saan ang paghahatid at pagtanggap ng impormasyon ay posible sa parehong direksyon. Ang ibig sabihin ng full duplex ay ipinapadala ang data nang walang pagkaantala sa paghahatid. Ang solusyon na ito ay patuloy na pinapabuti upang makamit ang pinakamahusay na mga parameter.

 

Ikaanim na henerasyon?

Gayunpaman, gumagawa na ang mga lab sa isang bagay na mas mabilis pa kaysa sa 5G - bagama't muli, hindi namin alam kung ano mismo ang ikalimang henerasyon. Gumagawa ang mga Japanese scientist ng hinaharap na wireless na pagpapadala ng data, kumbaga, ang susunod, ikaanim na bersyon. Binubuo ito sa paggamit ng mga frequency mula 300 GHz at mas mataas, at ang mga bilis na makakamit ay magiging 105 Gb / s sa bawat channel. Ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga bagong teknolohiya ay nagaganap sa loob ng ilang taon. Noong nakaraang Nobyembre, nakamit ang 500 Gb/s gamit ang 34 GHz terahertz band, at pagkatapos ay 160 Gb/s gamit ang transmitter sa 300-500 GHz band (walong channel na na-modulate sa 25 GHz na pagitan). ) - iyon ay, mga resultang maraming beses na mas malaki kaysa sa inaasahang kakayahan ng 5G network. Ang pinakabagong tagumpay ay ang gawain ng isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Hiroshima at mga empleyado ng Panasonic sa parehong oras. Ang impormasyon tungkol sa teknolohiya ay nai-post sa website ng unibersidad, ang mga pagpapalagay at mekanismo ng network ng terahertz ay ipinakita noong Pebrero 2017 sa kumperensya ng ISSCC sa San Francisco.

Tulad ng alam mo, ang pagtaas sa dalas ng operasyon ay hindi lamang nagbibigay-daan sa mas mabilis na paglipat ng data, ngunit makabuluhang binabawasan din ang posibleng saklaw ng signal, at pinatataas din ang pagkamaramdamin nito sa lahat ng uri ng panghihimasok. Nangangahulugan ito na kinakailangan upang bumuo ng isang medyo kumplikado at siksik na imprastraktura.

Dapat ding tandaan na ang mga rebolusyon - tulad ng 2020G network na binalak para sa 5 at pagkatapos ay ang hypothetical na mas mabilis na terahertz network - ay nangangahulugan ng pangangailangan na palitan ang milyun-milyong device na may mga bersyon na inangkop sa mga bagong pamantayan. Ito ay malamang na makabuluhang... pabagalin ang rate ng pagbabago at maging sanhi ng nilalayong rebolusyon upang maging isang ebolusyon.

Itutuloy Numero ng paksa sa pinakahuling isyu ng buwanan.