Május 23
Az előző cikkben az 5G generációs cellás kommunikációt általános módon leírtam, hogy a felhasználó hogyan látja és érezheti. Ebben a cikkben egy kicsit részletesebben foglalkozom annak fizikai megvalósításának főbb jellemzőivel.
A tartományokról és a biztonságról
Mint mondtam, a 3GPP specifikáció szerint
A TS 38.104 v.16.3.0- tól2020.
04. 04. (5.1. Fejezet, 5.1-1. Táblázat), az 5G egyidejűleg két sávban működik: FR1: 410 MHz - 7125 MHz és FR2: 24250 MHz - 52600 MHz. Az első tartomány (alacsonyabb frekvencia) egybeesik a hálózatok korábbi generációinak tartományaival. A második sáv új a mobil kommunikációban.
Minél nagyobb a sejttartomány (UHF-UHF-EHF) elektromágneses hullámának frekvenciája, annál általában rosszabb az áthatolása az akadályokon. A második nagyfrekvenciás tartomány hullámai még a fák lombozatán sem is mennek át, nem is beszélve a házak betonfalairól. Másrészt viszont a magas frekvenciatartomány nagyon széles, és sokkal több forgalmat lehet átadni rajta a párhuzamos adatátviteli csatornák számának növekedése miatt.
Így az 5G mindkét sávot felhasználja mindegyik előnyének maximalizálására. Az első sáv ugyanúgy fog működni, mint a 4G, a másodikhoz sok alacsony teljesítményű adó távozik 100 méterenként.
Vegye figyelembe, hogy furcsa módon a magas frekvenciatartomány egészségi szempontból biztonságosabbnak tűnik. Az ember a fő expozíciót nem a bázisállomás antennáitól kapja, hanem a közvetlen telefonjáról. Ugyanakkor a telefon sugárzási teljesítménye egyre növekvő frekvenciával csökken, amint az az első két vonaltól látható, és az energia automatikus hangolásának minősége egy hívás során:
GSM 900 MHz - 2 W (átlagos teljesítmény hívás közben 0,25)
GSM 1800 MHz - 1 W (átlagos teljesítmény hívás közben 0,125)
3G (UMTS) - 0,25 W (finoman állítható 0,0001 W és 0,25 W között)
4G - 0,2 W (finoman állítható 0,0001 W és 0,2 W között)
5G - 0,2 W az FR1-ben (finoman állítható 0,0001 W-tól 0,2 W-ig) vagy 0,16 W az FR2-nél (vagy inkább kevesebb, mivel a bázisállomás antennái közötti távolság csökken). Mellesleg, maguk az FR2 sáv bázisállomásainak teljesítménye 2,8 W tartományban lesz, szemben az FR1 adóegységek 20–40 W teljesítményével. Ezenkívül az 5G több elemből álló antennák lehetővé teszik az energia eloszlatását minden irányba, hanem koncentrált sugárzásban az okostelefonok felé.
Azok számára, akik hajlandóak kissé mélyebben belemerülni az 5G veszélyébe / biztonságába,
Írtam egy részletesebb cikket . Ugyanakkor felkészültebb olvasót is jelent.
Hogyan kezdődik?
Az egész 4G infrastruktúrával kezdődik. Valójában a 4G korszerű megvalósítása (az úgynevezett LTE Advanced) az első frekvenciatartományban megközelítette az 5G képességeit, és már tartalmaz elemeket, amelyek közel állnak az 5G jellemzőihez (frekvencia-aggregáció, kapacitásabb 256 QAM moduláció stb.). A modern 4G nem az a 4G, amely a kezdetben volt.
Hasonló fokozatos fejlesztés vár az 5G hálózatra. Eleinte az 5G nyilvánvalóan csak az első sávban fog működni. Az 5G ikon megjelenik az okostelefonok képernyőjén, és a sebesség növekedése nem lesz olyan jelentős, de érezhető.
Ugyanazon frekvencián történő növekedést a nagyobb spektrális hatékonyságnak köszönhetően lehet elérni: több információ kerül beillesztésre ugyanabba a frekvencia-spektrumba számos új technológiának köszönhetően a szoftver- és hardvermegoldásoknak köszönhetően (F-OFDM, ahol F a sávon kívüli emissziók szűrése; hatékonyabb felhasználás) időrések csatorna szétválasztáshoz; új 1024 QAM modulációs séma, amely lehetővé teszi 10 bit beillesztését 1 szimbólumba; Massive MIMO, amely az antennában lévő adó-vevők nagy tömbje - 64, 128, 256 és több -, ugyanabban a frekvenciában, de különböző irányokban működik különböző előfizetők számára).
Hogyan folytatódik?
Minden folytatódik a magas frekvenciatartomány bekapcsolásával.
És ez fogja nyitni a mobil kommunikáció új alkalmazásaiban. Megjelenik az 5G fő jellemzője - Hálózati szeletelés. A hálózat másként fog működni a különféle fogyasztói szegmensek igényeihez. A hálózati működés három forgatókönyvre oszlik:
eMBB , továbbfejlesztett mobil szélessáv.
Ez a felhasználó szokásos internetje, csak nagyon gyors. Ez nem kritikusan válogató a jel késleltetésének mértékéről. A beltéri sebesség elérheti az 1 Gbps-ot, a szabadban pedig - akár 300 Mbps-ot is. Ezt az FR2 sávban működő nagyszámú adó felhasználásával lehet elérni.
URLLC , rendkívül megbízható és alacsony késleltetésű kommunikáció (rendkívül megbízható gépi kommunikáció alacsony késleltetéssel).
Internet, amelyben mind a sebesség, mind az alacsony késleltetés fontos, vagyis egy rövid ping. Releváns az ipari és a termelési folyamatok irányításához, a távorvoslásban, az energiaelosztás automatizálásában az intelligens hálózatokban, a közbiztonságban, az intelligens otthonokban és a városokban, az intelligens járművekben, valamint a V2X alapú intelligens közúti infrastruktúra megvalósításában (Vehicletoeverything, egy autó csatlakoztatása a hálózat bármely objektumához).
mMTC , hatalmas géptípusú kommunikáció.
A tárgyak internete (IoT) - nagyszámú alacsony fogyasztású eszköz csatlakoztatásával jellemezhető, viszonylag kis mennyiségű adatot továbbít, és nem olyan érzékeny a késleltetésre. Ezek különösen az intelligens város mérőberendezései, érzékelői, érzékelői, infrastruktúra-létesítményei.
A szükséges forgatókönyvetől függően a hálózat a legmegfelelőbb frekvenciasávok és adatátviteli protokollok használatával változtatja az üzemmódot.
Hogyan véget ér?
Még egyenletesebb áramlás a 6G-ra.
Feltételezzük, hogy a 6G kommunikációs hálózatok terahertz és szubterahertz frekvenciatartományokat fognak használni, és lényegesen alacsonyabb adatátviteli késleltetést biztosítanak, mint az 5G hálózatok.
Az egyik technológia, amelyet a celluláris kommunikáció hatodik generációjában be lehet vezetni, a rádió-fotonikus digitális antenna tömbök használata a bázisállomásokon, a Massive MIMO technológiával kombinálva.
A 6G-os hálózati követelmények tartalmazzák az adatátviteli sebességet 100 Gbps-tól 1 Tbps-ig. Ugyanakkor a mesterséges intelligencia rendszereket fogják használni a hálózatok kezelésére.