5G — Введение

Радиотехнологии показали быструю и разнонаправленную эволюцию с запуском аналоговых сотовых систем в 1980-х годах. После этого цифровые беспроводные системы связи постоянно стремятся удовлетворить растущие потребности людей (1G,… 4G или теперь 5G).

Итак, в этой статье описывается технология 5G с акцентом на ее характерные особенности, технологический дизайн (архитектуру), преимущества, недостатки, проблемы и будущие масштабы.

Существенные особенности 5G

Мобильная сеть 5- ^го поколения или просто 5G — это грядущая революция мобильных технологий. Особенности и удобство использования намного превосходят ожидания нормального человека. С его сверхвысокой скоростью, он достаточно потенциал, чтобы изменить смысл использования мобильного телефона.

Благодаря огромному количеству инновационных функций ваш смартфон стал бы более параллельным ноутбуку. Вы можете использовать широкополосное подключение к интернету; Другими важными функциями, которые очаровывают людей, являются дополнительные игровые возможности, более широкие возможности мультимедиа, возможности повсеместного подключения, нулевая задержка, более быстрое время отклика и высокое качество звука и видео высокой четкости, которые можно передавать на другой мобильный телефон без ущерба для качества звука и видео.

5G — Технология

Если мы оглянемся назад, то обнаружим, что каждое следующее десятилетие одно поколение продвигается в области мобильных технологий. Начиная с первого поколения (1G) в 1980-х годах, второго поколения (2G) в 1990-х годах, третьего поколения (3G) в 2000-х годах, четвертого поколения (4G) в 2010-х годах, а теперь и пятого поколения (5G), мы продвигаемся все больше и больше сложные и умные технологии.

Что такое технология 5G?

Ожидается, что технология 5G обеспечит новые (гораздо более широкие, чем предыдущий) полосы частот наряду с более широкой спектральной полосой пропускания на частотный канал. На сегодняшний день мобильные технологии предшественников (поколений) свидетельствуют о значительном увеличении пикового битрейта. Тогда — чем 5G отличается от предыдущего (особенно 4G)? Ответ — это не только увеличение битрейта, отличающее 5G от 4G, но и 5G также продвинутое с точки зрения —

• Высокий пиковый битрейт
• Больший объем данных на единицу площади (т. Е. Высокая спектральная эффективность системы)
• Высокая емкость для одновременного и мгновенного подключения большего количества устройств
• Более низкое потребление батареи
• Лучшее подключение независимо от географического региона, в котором вы находитесь
• Большее количество поддерживающих устройств
• Более низкая стоимость развития инфраструктуры
• Более высокая надежность связи

Как говорят исследователи, благодаря широкому диапазону радиоканалов, поддерживающих полосу пропускания, он способен поддерживать скорость до 10 Гбит / с, а технология 5G WiFi обеспечит непрерывное и последовательное покрытие — «в широком смысле мобильность в зоне действия».

5G — Архитектура

Архитектура 5G очень продвинута, ее сетевые элементы и различные терминалы типично модернизированы, чтобы создать новую ситуацию. Аналогичным образом, поставщики услуг могут внедрить передовые технологии для легкого внедрения дополнительных услуг.

Однако возможность обновления основана на технологии когнитивного радио, которая включает в себя различные важные функции, такие как способность устройств идентифицировать свое географическое местоположение, а также погоду, температуру и т. Д. Технология когнитивного радио действует как приемопередатчик (луч), который может воспринимать и реагировать на радиосвязь. сигналы в его операционной среде. Кроме того, он быстро распознает изменения в своей среде и, следовательно, реагирует соответствующим образом для обеспечения бесперебойного качества обслуживания.

Архитектура 5G

Как показано на следующем рисунке, модель системы 5G полностью основана на IP и предназначена для беспроводных и мобильных сетей.

Система, состоящая из основного пользовательского терминала, а затем ряда независимых и автономных технологий радиодоступа. Каждая из технологий радиосвязи рассматривается как канал IP для внешнего мира Интернета. Технология IP разработана исключительно для обеспечения достаточных управляющих данных для соответствующей маршрутизации IP-пакетов, связанных с определенными соединениями приложений, т.е. сеансами между клиентскими приложениями и серверами где-то в Интернете. Более того, чтобы сделать доступной маршрутизацию пакетов, она должна быть зафиксирована в соответствии с заданными политиками пользователя (как показано на изображении, приведенном ниже).

Мастер Основные технологии

Как показано на рисунке 5, 5G MasterCore является точкой конвергенции для других технологий, которые оказывают свое влияние на существующую беспроводную сеть. Интересно, что его дизайн позволяет MasterCore работать в параллельном многомодовом режиме, включая режимы IP-сети и 5G. В этом режиме (как показано на рисунке ниже) он контролирует все сетевые технологии RAN и различных сетей доступа (DAT). Поскольку технология совместима и управляет всеми новыми развертываниями (на основе 5G), она более эффективна, менее сложна и более мощна.

Удивительно, что любой режим обслуживания может быть открыт в 5G Новый режим развертывания как World Combination Service Mode (WCSM). WCSM — замечательная особенность этой технологии; например, если профессор пишет на белой доске в стране — это может быть отображено на другой белой доске в любой другой части мира, кроме разговоров и видео. Кроме того, новые услуги могут быть легко добавлены через параллельный многомодовый сервис.

5G — Требуется период времени

Как правило, ожидается, что период времени, необходимый для развития технологии 5G и ее внедрения, будет примерно на пять лет больше (к 2020 году). Но чтобы стать доступным для простых людей в развивающихся странах, это могло бы быть даже больше.

График 1 — Отображение временной шкалы всех технологий предыдущего поколения.

Ожидаемая продолжительность

Исследователи предвидят, что эта технология будет использоваться до 2040-х годов, учитывая множество полезностей и различные модные характерные особенности.

5G — Приложения

Технология 5G обладает многими отличительными особенностями, которые применимы для широкого круга людей независимо от их целей (как показано на изображении mweb ).

Приложения 5G

Некоторые из важных приложений —

• Это сделает единый глобальный стандарт для всех.

• Доступность сети будет повсюду и позволит людям использовать свой компьютер и такие мобильные устройства в любом месте в любое время.

• Благодаря технологии IPv6 обслуживание посетителей по мобильному IP-адресу будет назначаться в соответствии с подключенной сетью и географическим положением.

• Его применение сделает мир настоящей зоной Wi Fi.

• Его технология когнитивного радио позволит различным версиям радиотехнологий эффективно использовать один и тот же спектр.

• Его применение поможет людям также использовать радиосигнал на большой высоте.

Это сделает единый глобальный стандарт для всех.

Доступность сети будет повсюду и позволит людям использовать свой компьютер и такие мобильные устройства в любом месте в любое время.

Благодаря технологии IPv6 обслуживание посетителей по мобильному IP-адресу будет назначаться в соответствии с подключенной сетью и географическим положением.

Его применение сделает мир настоящей зоной Wi Fi.

Его технология когнитивного радио позволит различным версиям радиотехнологий эффективно использовать один и тот же спектр.

Его применение поможет людям также использовать радиосигнал на большой высоте.

5G — Продвижение

Применение 5G очень похоже на осуществление мечты. Он интегрирован с предельными возможностями продвижения по сравнению с предыдущими технологиями.

Расширенные возможности

По сравнению с предыдущими радиотехнологиями, 5G имеет следующий прогресс —

• Практически возможно использовать суперскорость, т.е. от 1 до 10 Гбит / с.
• Задержка составит 1 миллисекунду (сквозная передача в оба конца).
• 1000x пропускная способность на единицу площади.
• Возможность подключения от 10 до 100 устройств.
• Всемирный охват.
• Снижение энергопотребления в сети примерно на 90%.
• Срок службы батареи будет намного дольше.
• Весь мир будет в зоне Wi-Fi .

5G — Преимущества и недостатки

Технология 5- ^го поколения предлагает широкий спектр функций, которые полезны для всех групп людей, включая студентов, специалистов (врачей, инженеров, учителей, руководящих органов, административных органов и т. Д.) И даже для простого человека.

Важные преимущества

Есть несколько преимуществ технологии 5G, некоторые из них были показаны на изображении Ericsson выше, а многие другие описаны ниже —

• Высокое разрешение и двунаправленное формирование большой полосы пропускания.

• Технология собрать все сети на одной платформе.

• Более эффективный и действенный.

• Технология, облегчающая абонентский надзор за инструментами быстрого действия.

• Скорее всего, предоставят огромные данные вещания (на гигабит), которые будут поддерживать более 60 000 подключений.

• Легко управляем с предыдущими поколениями.

• Технологический звук для поддержки разнородных услуг (в том числе частной сети).

• Можно обеспечить единообразное, бесперебойное и последовательное соединение по всему миру.

Высокое разрешение и двунаправленное формирование большой полосы пропускания.

Технология собрать все сети на одной платформе.

Более эффективный и действенный.

Технология, облегчающая абонентский надзор за инструментами быстрого действия.

Скорее всего, предоставят огромные данные вещания (на гигабит), которые будут поддерживать более 60 000 подключений.

Легко управляем с предыдущими поколениями.

Технологический звук для поддержки разнородных услуг (в том числе частной сети).

Можно обеспечить единообразное, бесперебойное и последовательное соединение по всему миру.

Некоторые другие преимущества для простых людей

Параллельно работает несколько служб, например, вы можете узнать погоду и местоположение во время разговора с другим человеком.

Вы можете управлять своими компьютерами с помощью телефонов.

Обучение станет легче — ученик, сидящий в любой части мира, может посещать занятия.

Медицинское лечение станет проще и экономнее — врач может лечить пациента, находящегося в отдаленной части мира.

Мониторинг будет проще — правительственная организация и предложения по расследованию могут контролировать любую часть мира. Возможно снижение уровня преступности.

Визуализация вселенной, галактик и планет станет возможной.

Можно найти и найти пропавшего человека.

Возможно, более быстрое обнаружение стихийного бедствия, включая цунами, землетрясение и т. Д.

Недостатки технологии 5G

Хотя технология 5G исследуется и концептуализируется для решения всех проблем с радиосигналом и трудностей мобильного мира, но из-за некоторой причины безопасности и отсутствия технического прогресса в большинстве географических регионов у нее есть следующие недостатки —

• Технология все еще находится в процессе разработки и исследования ее жизнеспособности продолжаются.

• Скорость, на которую претендует эта технология, кажется труднодостижимой (в будущем, возможно, будет) из-за некомпетентной технической поддержки в большинстве частей мира.

Технология все еще находится в процессе разработки и исследования ее жизнеспособности продолжаются.

Скорость, на которую претендует эта технология, кажется труднодостижимой (в будущем, возможно, будет) из-за некомпетентной технической поддержки в большинстве частей мира.

• Многие из старых устройств не были бы пригодны для 5G, следовательно, все они должны быть заменены на новые — дорогая сделка.

• Развитие инфраструктуры требует больших затрат.

• Проблема безопасности и конфиденциальности еще не решена.

Многие из старых устройств не были бы пригодны для 5G, следовательно, все они должны быть заменены на новые — дорогая сделка.

Развитие инфраструктуры требует больших затрат.

Проблема безопасности и конфиденциальности еще не решена.

5G — Проблемы

Проблемы являются неотъемлемой частью нового развития; так что, как и все технологии, 5G также сталкивается с большими проблемами. Как мы видим в прошлом, то есть развитие радиотехнологий, мы находим очень быстрый рост. Начиная с 1G до 5G, путешествию всего около 40 лет (с учетом 1G в 1980-х и 5G в 2020-х). Однако в этом путешествии мы столкнулись с общими проблемами: отсутствием инфраструктуры, методологией исследований и стоимостью.

Тем не менее, существуют десятки стран, использующих технологии 2G и 3G, и они не знают даже о 4G, поэтому в таком состоянии самые важные вопросы у всех на уме:

• Насколько жизнеспособным будет 5G?

• Будет ли технология некоторых из развитых стран или развивающихся стран также получит выгоду от этого?

Насколько жизнеспособным будет 5G?

Будет ли технология некоторых из развитых стран или развивающихся стран также получит выгоду от этого?

Чтобы понять эти вопросы, задачи 5G подразделяются на следующие два заголовка —

• Технологические проблемы
• Общие проблемы

Технологические проблемы

• Межсотовые помехи — это одна из основных технологических проблем, которые необходимо решить. Существуют различия в размере традиционных макроячеек и одновременных небольших ячеек, которые могут привести к помехам.

Межсотовые помехи — это одна из основных технологических проблем, которые необходимо решить. Существуют различия в размере традиционных макроячеек и одновременных небольших ячеек, которые могут привести к помехам.

• Эффективное управление доступом к среде — в ситуации, когда требуется плотное развертывание точек доступа и пользовательских терминалов, пропускная способность пользователя будет низкой, задержка будет высокой, а точки доступа не будут пригодны для сотовой технологии для обеспечения высокой пропускной способности. Это должно быть исследовано должным образом, чтобы оптимизировать технологию.

• Управление трафиком. По сравнению с традиционным трафиком от человека к человеку в сотовых сетях большое количество устройств «машина-машина» (M2M) в ячейке может вызвать серьезные системные проблемы, например проблемы сети радиодоступа (RAN), которые вызовут перегрузку и перегрузку. ,

Эффективное управление доступом к среде — в ситуации, когда требуется плотное развертывание точек доступа и пользовательских терминалов, пропускная способность пользователя будет низкой, задержка будет высокой, а точки доступа не будут пригодны для сотовой технологии для обеспечения высокой пропускной способности. Это должно быть исследовано должным образом, чтобы оптимизировать технологию.

Управление трафиком. По сравнению с традиционным трафиком от человека к человеку в сотовых сетях большое количество устройств «машина-машина» (M2M) в ячейке может вызвать серьезные системные проблемы, например проблемы сети радиодоступа (RAN), которые вызовут перегрузку и перегрузку. ,

Общие проблемы

• Множественные услуги — В отличие от других служб радиосигнала, 5G будет иметь огромную задачу предлагать услуги разнородным сетям, технологиям и устройствам, работающим в разных географических регионах. Таким образом, проблема заключается в стандартизации для предоставления динамических, универсальных, ориентированных на пользователя и богатых данными беспроводных услуг для удовлетворения высоких ожиданий людей.

Множественные услуги — В отличие от других служб радиосигнала, 5G будет иметь огромную задачу предлагать услуги разнородным сетям, технологиям и устройствам, работающим в разных географических регионах. Таким образом, проблема заключается в стандартизации для предоставления динамических, универсальных, ориентированных на пользователя и богатых данными беспроводных услуг для удовлетворения высоких ожиданий людей.

• Инфраструктура. Исследователи сталкиваются с технологическими проблемами стандартизации и применения услуг 5G.

• Связь, навигация и зондирование. Эти услуги в значительной степени зависят от наличия радиочастотного спектра, по которому передаются сигналы. Хотя технология 5G обладает значительными вычислительными возможностями для обработки огромного объема данных, поступающих из разных и разных источников, но она требует большей поддержки инфраструктуры.

• Безопасность и конфиденциальность. Это одна из самых важных задач, которые необходимы 5G для обеспечения защиты личных данных. 5G придется определить неопределенности, связанные с угрозами безопасности, включая доверие, конфиденциальность, кибербезопасность, которые растут по всему миру.

• Законодательство о кибер-праве — Киберпреступность и другие виды мошенничества могут также возрасти благодаря высокоскоростной и повсеместной технологии 5G. Таким образом, законодательство Кибер-права также является императивной проблемой, которая в значительной степени носит правительственный и политический (национальный, а также международный характер) характер.

Инфраструктура. Исследователи сталкиваются с технологическими проблемами стандартизации и применения услуг 5G.

Связь, навигация и зондирование. Эти услуги в значительной степени зависят от наличия радиочастотного спектра, по которому передаются сигналы. Хотя технология 5G обладает значительными вычислительными возможностями для обработки огромного объема данных, поступающих из разных и разных источников, но она требует большей поддержки инфраструктуры.

Безопасность и конфиденциальность. Это одна из самых важных задач, которые необходимы 5G для обеспечения защиты личных данных. 5G придется определить неопределенности, связанные с угрозами безопасности, включая доверие, конфиденциальность, кибербезопасность, которые растут по всему миру.

Законодательство о кибер-праве — Киберпреступность и другие виды мошенничества могут также возрасти благодаря высокоскоростной и повсеместной технологии 5G. Таким образом, законодательство Кибер-права также является императивной проблемой, которая в значительной степени носит правительственный и политический (национальный, а также международный характер) характер.

5G — сфера будущего

В мире проводится несколько исследований и дискуссий среди технологов, исследователей, академиков, поставщиков, операторов и правительств о нововведениях, внедрении, жизнеспособности и проблемах безопасности 5G.

Как и предполагалось, загруженный множеством дополнительных функций, начиная со сверхскоростного интернет-сервиса и заканчивая вездесущим сервисом, 5G откроет многие из проблем. Однако вопрос заключается в следующем: в ситуации, когда предыдущие технологии (4G и 3G) все еще находятся в процессе разработки и во многих частях еще не запущены; каким будет будущее 5G?

Технология 5- ^го поколения призвана обеспечить невероятные и замечательные возможности передачи данных, беспрепятственный объем вызовов и неизмеримую передачу данных в новейшей мобильной операционной системе. Следовательно, это более интеллектуальные технологии, которые будут связывать весь мир без ограничений. Точно так же наш мир будет иметь универсальный и бесперебойный доступ к информации, коммуникациям и развлечениям, которые откроют новое измерение в нашей жизни и существенно изменят наш стиль жизни.

Более того, правительства и регулирующие органы могут использовать эту технологию как возможность для эффективного управления и могут создать более здоровую среду, что, безусловно, будет стимулировать постоянные инвестиции в 5G, технологию следующего поколения.