Ce este 5G: Înțelegerea celei mai rapide rețele posibile

Fiecare nouă generație de internet ne-a adus beneficiile de acest fel. 

 

Primul fel de generare de rețea wireless ne-a adus primele telefoane mobile, permițându-ne să comunicăm între distanțe lungi. 

A doua rețea wireless 2G ne-a permis să trimitem un mesaj text rapid, iar 3G a permis utilizatorilor de telefoane mobile să se conecteze imediat la internet. În prezent, cei mai mulți dintre noi folosim rețeaua 4G, ceea ce ne-a adus viteza internetului de care ne bucurăm astăzi. 

 

Deși viteza rețelei de a patra generație pare a fi o tehnologie de ultimă oră și ar putea fi suficient pentru a satisface nevoile unui utilizator modern. 

 

Deci, care este rețeaua 5G și de ce este nevoie?

 

A avea din ce în ce mai multe dispozitive conectate la rețeaua wireless, împinge rețeaua 4G la limită, deoarece poate oferi conectivitate online doar la o anumită cantitate de aparate. 

Rețeaua 5G a fost creată pentru a oferi o lățime de bandă digitală mult mai mare pentru rețea și pentru a o face mai repede ca niciodată. Acesta va fi capabil să stocheze dispozitive digitale de până la mii de ori mai multe decât rețelele înainte de 5G.

 

Utilizatorii de astăzi se pot conecta aproape fiecare dispozitiv la domiciliu la internet. Pur și simplu nu există suficient spațiu pentru a se încadra în rețeaua 4G. Din acest motiv, rețeaua 5G va deveni stratul de bază pentru astfel de tehnologii de vârf, cum ar fi internetul lucrurilor , conducerea autonomă, realitatea virtuală etc. 

Dar cum exact rețeaua 5G este diferită de celelalte?

 

Ce este rețeaua 5G?

Una dintre notele cheie care ar trebui luate în considerare în timp ce se calculează rețeaua 5G, este că atunci când va merge pe deplin funcțional, cu conexiuni de rețea cu cablu complet, nu va mai fi nevoie. 

 

Dispozitive precum HDTV, sisteme de securitate, aparate inteligente, vehicule controlate automat și multe altele, nu vor mai avea nevoie de cabluri pentru a furniza comunicații sau alte tipuri de servicii de divertisment.

 

Deși este sigur să spunem că acest tip de conectivitate se numește rețea 5G , nu este corect să o numim așa. Toate generațiile diferite de internet au fost apelate în moduri diferite.

 

Cea de-a cincea generație fără fir este cea mai recentă iterație a tehnologiei celulare.

 A fost conceput de dezvoltatori pentru a permite o viteză și o mai mare reacție a rețelei wireless. Dacă vă întrebați ce înseamnă să faceți internetul mai rapid, imaginați-vă că descărcați fișiere, nu zeci de MB / s, ci zeci de GB / s. 

Este o experiență complet diferită, nu? 

 

Se estimează că latența este mai mică decât 1 MS sau chiar mai mică pentru utilizările care necesită reacție instantanee.

Pentru a înțelege mai bine ce aduce 5G la masă, nu este suficient să știi că crește doar viteze, capacitate și latență. A cincea generație de rețea oferă o mulțime de funcții, cum ar fi tranșarea rețelei.

 

 Această caracteristică oferă o oportunitate pentru furnizorul de rețea de a crea mai multe rețele virtuale într-un sistem 5G. 

Tranșarea rețelei oferă multe posibilități excelente pentru utilizatorul său. 

Cu viitoarea internet a sistemelor de lucruri și a mașinilor autonome, va fi posibilă distribuirea mai precisă a conectivității de rețea între toate aparatele. 

 

De exemplu, mașinile autonome vor avea nevoie de mult mai multă reacție decât dispozitive acasă și va fi posibilă datorită tăierii rețelei.

 

Bazele 5G

Deși locul de joacă al rețelei de a cincea generație este încă un teren neobișnuit pentru mulți oameni de știință, există o anumită cantitate de tehnologii noi, care au început să crească ca temelii 5G.

 

Principalele tehnologii care se confruntă cu rețeaua 5G sunt:

 

Valurile milimetrice

Probabil ești sigur să spui că rețeaua 5G și valurile de milimetru pot fi utilizate în mod sinonim, dar încă mai există câteva aspecte cheie. Fiind o singură parte a tehnologiei 5G pe care o va folosi, Waim Millimeter combinat cu frecvențe „bandă joasă” și „sub-6GHz” va crea o viteză mai rapidă a datelor, cu o mulțime de alte beneficii pentru clienți.

 

Termenul mmWaves în sine se referă la o anumită parte a spectrului de frecvențe radio care este cuprins între 24GHz și 100GHz. Ambele frecvențe au un lucru în comun – lungimea lor de undă este foarte scurtă. Obiectivul pe care îl urmărește tehnologia mmWaves este utilizarea golului neutilizat al frecvenței de undă pentru a crește mult cantitatea de lățime de bandă disponibilă în rețea. Problema cu actualele frecvențe radio 4G este că aceasta este puternic congestionată cu multe alte semnale, iar mmWaves urmăresc să remedieze acest lucru. Pe de altă parte, în timp ce Waim Millimeter poate contribui la ceea ce este unul dintre obiectivele principale ale rețelei 5G – o mare creștere a vitezei la transferul de date, distanța transferului devine ceva mai scurtă.

 

Pentru a rezuma frecvențele, cele inferioare pot beneficia de creșterea vitezei, în timp ce frecvențele mari cresc distanța, dar asigură transferuri mai lente. Motivul pentru care oamenii de știință au ales mmWaves în tehnologia 5G este că poate acoperi zone mai mici, dens populate, ceea ce va fi unul dintre cele mai mari beneficii în multe orașe.

 

Celulă mică

Cealaltă tehnologie cheie care joacă un rol important în tehnologia 5G este celula mică. În timp ce actuala infrastructură de rețea tradițională are o mulțime de limitări, tehnologia 5G își propune să le crească foarte mult. Aceasta este o sarcină realizabilă folosind tehnologia Micilor celule. Este un sistem de transmisie fără fir cu putere redusă, cu distanță scurtă sau stații de bază, care acoperă o locație geografică mică. Poate acoperi și aplicații interioare sau exterioare.

Stațiile de bază pentru celule mici sunt capabile să gestioneze rate de date mari pentru utilizatorii individuali, iar această tehnologie va juca un rol important în livrarea eficientă a aplicațiilor în bandă largă mobilă de mare viteză și cu latență scăzută. Pentru o mai bună înțelegere a celulelor mici și a ceea ce este 5G, să aruncăm o privire la trei părți ale tehnologiei SC.

 

Femtocell. Este o stație de bază mobilă mică, concepută să ofere o acoperire extinsă pentru aplicații de întreprindere și rezidențiale. Scopul său este de a rezolva problema accesului operatorului de telefonie mobilă pentru cei care au o putere slabă a semnalului în locația lor.


Picocelule. O mică stație de bază celulară care este utilizată pentru acoperirea unei zone mici. Un bun exemplu în acest sens este acoperirea unor locuri precum birouri, stații interioare sau alte locuri care adună o mulțime de oameni sub un acoperiș.


Microcelule. În comparație cu femtocelulele și picocelulele, microcelele sunt concepute pentru a putea suporta o cantitate mai mare de utilizatori. Datorită puterii sale ridicate de transmisie, acesta poate acoperi locuri precum orașe, metrou și le poate face „inteligente”.

 

MIMO masiv

A treia parte a ceea ce este 5G este o ieșire multiplă cu ieșire multiplă, sau altfel, cunoscută sub numele de MIMO. Este o tehnologie care încheie multe straturi, dar poate fi descrisă pur și simplu ca fiind utilizarea simultană a acelorași frecvențe radio pentru a transmite semnale diferite. Înseamnă că, la stațiile de bază, mai multe antene pot transmite semnale, iar alte câteva antene pot fi primite și împărțite simultan.

 

Rețelele MIMO standard tind să folosească de la două până la patru antene pentru a transmite date și același număr pentru a le primi. Dar, în timp ce vorbim despre MIMO masiv, este important să știm că acest sistem poate suporta un număr mult mai mare de antene decât unul simplu. Cu un număr mai mare, înseamnă că în loc de două sau patru, MIMO masiv poate crește numărul de antene cu zeci.

 

La stațiile de bază, algoritmi masivi MIMO creează cele mai bune rute de transmisie prin aer pentru a ajunge la utilizatorul său. Folosește tehnologia de formare a fasciculului, care va fi descrisă în scurt timp, și MU-MIMO, care extinde capacitatea totală pe fiecare stație de bază, permițând comunicarea cu mai multe dispozitive care utilizează aceleași resurse și creând o parte a dispozitivului practic unificată.

 

beamforming

Continuând tehnologiile care adaugă la rețeaua 5G, Beamforming este un alt element crucial al procesului. Este o tehnică wireless care utilizează tehnologii de antenă avansate atât în dispozitive mobile cât și în stațiile de bază ale rețelelor pentru a focaliza un semnal wireless într-o direcție specifică, mai degrabă decât să îl trimită printr-o zonă largă. Un bun exemplu în acest sens este compararea unei lumini cu lanternă cu un indicator laser. În timp ce lanterna luminează o zonă largă a camerei, laserul îndreaptă spre un punct specific, exact ca Beamforming.

 

Cu o cantitate uriașă de elemente de antenă în sistem, Beamforming poate deveni o versiune 3D a transmițătorului de date. 3D Beamforming poate crea fascicule verticale și orizontale și le poate trimite către utilizatori, ceea ce va duce la creșterea ratelor de date și a capacității utilizatorilor săi care pot fi localizate în diferite locații.

 

Duplex complet

A cincea bază a rețelei 5G este o operație Full Duplex. Ceea ce oamenii de știință încearcă să facă în această tehnologie, este să obțină o transmisie și recepție într-un singur canal de frecvență pentru a îmbunătăți eficiența spectrală atinsă. Principala provocare cu care se confruntă oamenii de știință este că este greu de găsit o modalitate de a atenua scăderea performanței care este impusă de interferența de sine.

 

Full Duplex este un complex de tehnici precum suprimarea pasivă, anularea analogică activă și anularea digitală activă.

Utilizările rețelei 5G

În timp ce costurile infrastructurii de rețea de a cincea generație pot fi extraordinare, iar clienții au arătat întotdeauna o intoleranță semnificativă la creșterea impozitelor, unele tehnologii care vin în drumul nostru vor trebui să aibă o rețea 5G ca bază de bază. Pentru a dovedi nevoia unei rețele 5G, industria telecomunicațiilor va trebui să găsească o modalitate de a demonstra ceea ce este capabil 5G în loc de 4G.

Să trecem peste câteva exemple de motiv pentru care 5G va fi crucial în curând.

  • Mașini cu autovehicul . Utilizarea tehnologiei pentru creșterea siguranței pe drumuri poate părea a nu fi cea mai bună idee, dar faptul că o latență aproape zero în transmiterea datelor auto poate atenua multe pericole ale drumurilor. Rețeaua 5G va juca aici un rol crucial datorită vitezei și conectivității sale.
  • Realitate virtuală și augmentată . Viteza de transmisie a datelor în realitate virtuală sau augmentată va juca un rol important în furnizarea unui mediu senzorial în timp real, care este credibil pentru utilizator. Pentru a oferi o experiență reală virtuală și realitate augmentată, va fi necesară o conexiune care să poată trimite date de până la 5 GB pe secundă.
  • Cloud Computing . Internetul este mai mult decât un simplu loc pentru conținut, dar și facilitatorul conectivității în rețelele cu zone largi. Ceea ce oferă 5G este că serviciile de cloud computing vor putea să se apropie mult mai mult de utilizator decât este acum. Acest lucru este similar cu ceea ce este Edge Computing – apropierea serverelor de client, reducând astfel latențele cauzate de distanță. Aceasta ar putea fi un avantaj în competiția dintre serviciile de telecomunicații.
  • Internetul lucrurilor . Revoluția viitoare a erei digitale va apărea cu conectivitatea cu latență scăzută a rețelei 5G. Lucruri precum bucătăria, securitatea, curățarea locuinței și alte aparate vor prinde viață cu ajutorul rețelei de cea mai nouă generație. Creșterea eficienței va fi observată în cel mai scurt timp. Aceste aplicații de la mașină la mașină vor permite scenarii în care dispozitivele vor prelua în astfel de activități și industrii precum producția.
  • Asistență medicală . Cel mai mare obiectiv al revoluționării tehnologiei este întotdeauna îmbunătățirea vieții oamenilor, iar asistența medicală este una dintre cele mai importante probleme. Conectivitatea cu latență scăzută a rețelei 5G va schimba tratamentul clinic așa cum știm. Cetățenii din localitatea rurală nu vor mai avea nevoie să se mute în orașele mai mari pentru a primi asistență medicală adecvată. Cea mai nouă rețea va permite oportunitatea de a primi soluții în timp real și sprijin din partea chirurgilor din întreaga lume.

Prezentare generală

Nu se poate nega ce este de a beneficia 5G pentru utilizatorii săi.

 

De-a lungul evoluției rețelei, fiecare rețea de generație ne-a adus multe posibilități și ne-a făcut viața mai eficientă, globală și mai convenabilă. 

 

Deși rețeaua 5G este deja aici, implementarea și construcția acesteia vor dura un timp pentru a ajunge la cea mai mare parte a populației.