Суть 5g сетей

5G Технологии

5G

Каждое новое поколение интернета приносит нам свои преимущества. Первое поколение беспроводных сетей принесло нам самые первые мобильные телефоны, позволяющие общаться на больших расстояниях. Вторая беспроводная сеть 2G позволила нам отправлять быстрые текстовые сообщения, а 3G позволил пользователям мобильных телефонов немедленно подключаться к интернету. В настоящее время большинство из нас использует сеть 4G, которая принесла нам ту скорость интернета, которой мы пользуемся сегодня. Хотя скорость сети четвёртого поколения кажется передовой технологией и вполне может удовлетворить потребности современного пользователя. Так что же такое сеть 5G и зачем она нужна?

Всё больше и больше устройств, подключаемых к беспроводной сети, доводят сеть 4G до предела возможностей, поскольку она может обеспечить онлайн-подключение только к определённому количеству устройств. Сеть 5G была создана, чтобы предоставить сети гораздо большую цифровую пропускную способность и сделать её быстрее, чем когда-либо прежде.

Что такое сеть 5G

Один из ключевых моментов, который следует принять во внимание при разработке сети 5G, заключается в том, что, когда она выйдет на полную мощность с полной пропускной способностью, проводные сетевые соединения больше не потребуются. Такие устройства, как HDTV, системы безопасности, интеллектуальные устройства, автомобили с автоматическим управлением и многие другие, больше не будут нуждаться в кабелях для обеспечения связи или других видов развлекательных услуг.

Беспроводная сеть пятого поколения — это последняя итерация сотовой технологии. Он был разработан разработчиками для обеспечения ещё большей скорости и отзывчивости беспроводной сети. Если вам интересно, что значит сделать интернет ещё быстрее, представьте себе загрузку файлов, но не десятков МБ / с, а десятков ГБ / с. Это совсем другой опыт, правда? По прогнозам, задержка будет меньше 1 мс или даже ещё меньше для использования, требующего мгновенного отклика.

Чтобы лучше понять, что представляет собой 5G, недостаточно знать, что он только увеличивает скорость, ёмкость и задержку. Сеть пятого поколения предлагает множество функций, таких как разделение сети. Эта функция даёт возможность сетевому провайдеру создавать несколько виртуальных сетей в системе 5G. Разделение сети предлагает множество прекрасных возможностей для пользователя. С появлением систем интернета вещей и автономных автомобилей станет возможным более точное распределение сетевых подключений между всеми устройствами.

Основы 5G

Хотя площадка сети пятого поколения по-прежнему остаётся необычной для многих учёных, существует определённое количество совершенно новых технологий, которые начали развиваться как основы 5G.

Основными технологиями, составляющими сеть 5G, являются:

Millimeter Waves

Вы, вероятно, можете с уверенностью сказать, что сеть 5G и миллиметровые волны могут использоваться как синонимы, но есть ещё несколько важных выводов, которые нужно знать. Будучи всего лишь частью того, что будет использовать технология 5G, миллиметровые волны в сочетании с частотами «нижнего диапазона» и «ниже 6 ГГц» обеспечат более высокую скорость передачи данных с целым рядом других преимуществ для клиентов.

Сам термин mmWaves относится к определённой части радиочастотного спектра, который находится между 24 ГГц и 100 ГГц. Обе эти частоты имеют одну общую черту — их длина волны очень короткая. Цель, к которой стремится технология mmWaves, — использовать неиспользуемый промежуток частоты волны для значительного увеличения пропускной способности, доступной в сети. Проблема с текущими радиочастотами 4G заключается в том, что они сильно загружены множеством других сигналов, и mmWaves стремятся это исправить. С другой стороны, хотя миллиметровые волны могут способствовать достижению одной из основных целей сети 5G — значительному увеличению скорости передачи данных, расстояние передачи становится немного короче.

Подводя итог по частотам, нижние частоты могут выиграть в увеличении скорости, в то время как высокие частоты увеличивают расстояние, но обеспечивают более медленную передачу. Причина, по которой учёные выбрали миллиметровые волны в технологии 5G, заключается в том, что они могут охватывать небольшие густонаселённые районы, что будет одним из самых больших преимуществ для многих городов.

Small Cell

Другой ключевой технологией, которая играет важную роль в технологии 5G, является Small Cell. В то время как существующая традиционная сетевая инфраструктура имеет множество ограничений, технология 5G направлена ​​на их усиление. Это достижимая задача с использованием технологии малых ячеек. Это маломощная система беспроводной передачи данных малого радиуса действия или базовые станции, охватывающие небольшой географический район. Он также может использоваться для внутреннего и наружного применения.

Базовые станции малых сот способны обрабатывать высокие скорости передачи данных для отдельных пользователей, и эта технология будет играть важную роль в эффективной доставке высокоскоростной мобильной широкополосной связи и приложений с малой задержкой. Чтобы лучше понять малые ячейки и что такое 5G, давайте рассмотрим три части технологии SC.

  • Femtocells. Это небольшая мобильная базовая станция, предназначенная для обеспечения расширенного покрытия для корпоративных и жилых приложений. Его цель — решить проблему доступности мобильного оператора для тех, у кого слабый сигнал в своём местоположении.
  • Picocells. Небольшая базовая станция сотовой связи, которая используется для покрытия небольшой площади. Хорошим примером этого является покрытие таких мест, как офисы, дверные станции или другие места, где много людей собирается под одной крышей.
  • Микроэлементы. По сравнению с фемтосотами и пикосотами, микросоты предназначены для поддержки большего количества пользователей. Благодаря высокой мощности передачи он может покрывать такие места, как города, метро, ​​и делать их «умными».

Massive MIMO

Третья часть того, что представляет собой 5G, — это технология с несколькими входами и несколькими выходами, или иначе известная как MIMO. Это технология, которая включает множество уровней, но её также можно просто описать как одновременное использование одних и тех же радиочастот для передачи разных сигналов. Это означает, что на базовых станциях несколько антенн могут передавать сигналы, а несколько других антенн могут принимать и разделять их одновременно.

Стандартные сети MIMO обычно используют от двух до четырёх антенн для передачи данных и такое же количество антенн для их приёма. Но пока мы говорим о массивном MIMO, важно знать, что эта система может нести гораздо большее количество антенн, чем простая. Большее количество означает, что вместо двух или четырёх массивная MIMO может увеличить количество антенн на десятки.

На базовых станциях массивные алгоритмы MIMO создают наилучшие возможные маршруты передачи по воздуху для достижения пользователя. Он использует технологию формирования луча, которая будет описана вкратце, и MU-MIMO, которая увеличивает общую ёмкость базовой станции, обеспечивая связь с несколькими устройствами, использующими одни и те же ресурсы, и создавая виртуально унифицированную сторону устройства.

Beamforming

Переходя к технологиям, которые дополняют то, что представляет собой сеть 5G, Beamforming является ещё одним важным элементом этого процесса. Это беспроводной метод, который использует передовые антенные технологии как в мобильных устройствах, так и в сетевых базовых станциях, чтобы сфокусировать беспроводной сигнал в определённом направлении, а не посылать его через обширную территорию. Хороший пример — сравнение света фонарика с лазерной указкой. В то время как фонарик освещает большую часть комнаты, лазерный луч нацеливается на конкретную точку, как и при формировании луча.

Читайте также:  Виртуализация и её типы

Благодаря огромному количеству антенных элементов в системе Beamforming может стать трёхмерной версией передатчика данных. 3D Beamforming может создавать вертикальные и горизонтальные лучи и отправлять их пользователям, что в итоге приведёт к увеличению скорости передачи данных и пропускной способности для пользователей, которые могут находиться в различных местах.

Full Duplex

Пятая основа сети 5G — это полнодуплексный режим. Что учёные пытаются сделать в этой технологии, так это добиться передачи и приёма в одном частотном канале, чтобы повысить достижимую спектральную эффективность. Основная проблема, с которой сталкиваются учёные, заключается в том, что трудно найти способ смягчить снижение производительности, вызванное самоинтерференцией.

Полнодуплексный режим — это комплекс таких методов, как пассивное подавление, активное аналоговое подавление и активное цифровое подавление.

Использование сети 5G

5G2

Хотя затраты на сетевую инфраструктуру пятого поколения могут быть огромными, а клиенты всегда проявляли значительную нетерпимость к увеличению налогов, для некоторых технологий, которые появляются на нашем пути, необходимо будет использовать сеть 5G в качестве основы. Чтобы доказать необходимость в сети 5G, телекоммуникационной отрасли необходимо будет найти способ продемонстрировать возможности 5G вместо 4G.

Давайте рассмотрим несколько примеров того, почему 5G скоро будет иметь решающее значение.

  • Самоходные автомобили. Использование технологий для повышения безопасности на дорогах может показаться не самой лучшей идеей, но практически нулевое время задержки при передаче автомобильных данных может снизить многие опасности на дорогах. Сеть 5G будет играть здесь решающую роль из-за её скорости и всесторонней связи.
  • Виртуальная и дополненная реальность. Скорость передачи данных в виртуальной или дополненной реальности будет играть важную роль в обеспечении сенсорной среды в реальном времени, правдоподобной для пользователя. Чтобы обеспечить бесперебойную работу виртуальной и дополненной реальности, потребуется соединение, которое может отправлять данные со скоростью до 5 ГБ в секунду.
  • Облачные вычисления. Интернет — это больше, чем просто место для содержания, но и средство подключения в глобальных сетях. Что предлагает 5G, так это то, что сервисы облачных вычислений смогут стать намного ближе к пользователю, чем сейчас. Это похоже на то, что такое Edge Computing — приближение серверов к клиенту, что минимизирует задержки, вызванные расстоянием. Это могло бы стать преимуществом в конкуренции между телекоммуникационными услугами.
  • Интернет вещей. Предстоящая революция в цифровую эпоху произойдёт с подключением с малой задержкой в ​​сети 5G. Такие вещи, как кухня, охрана, уборка дома и другие бытовые приборы, оживут с помощью сети новейшего поколения. Повышение эффективности будет видно в кратчайшие сроки. Эти межмашинные приложения позволят реализовать сценарии, в которых устройства возьмут верх в таких сферах деятельности и отраслях, как производство.
  • Здравоохранение. Самая большая цель революционных технологий — всегда делать жизнь людей лучше, а здравоохранение — одна из самых важных задач. Как мы знаем, подключение к сети 5G с малой задержкой изменит клиническое лечение. Гражданам, проживающим в сельской местности, больше не нужно будет переезжать в более крупные города для получения надлежащей медицинской помощи. Новейшая сеть даст возможность получать решения и поддержку в реальном времени от хирургов со всего мира.

Заключение

Нельзя отрицать, что 5G принесёт пользу своим пользователям. На протяжении эволюции сети каждое поколение сети открывало нам множество возможностей и делало нашу жизнь более эффективной, глобальной и удобной. Хотя сеть 5G уже существует, внедрение и строительство потребуют времени, чтобы охватить большую часть населения.

Оцените статью
bestprogrammer.ru
Добавить комментарий