5G (беспроводная связь пятого поколения) - это новейшая итерация сотовой технологии и грядущая эволюция беспроводного 4G LTE, который сегодня в основном используется для беспроводных мобильных сетей. 5G разработан, чтобы значительно увеличить скорость и скорость отклика беспроводных сетей. Он предлагает невероятно быструю беспроводную связь, которую можно использовать для передачи всех видов данных со скоростями до 20 Гбит / с по некоторым оценкам - превышающими скорости проводной сети - а также предлагает задержку в 1 мс или меньше для применений, требующих реального время обратной связи. Сети 5G предлагают более надежные соединения на смартфонах и других устройствах, чем когда-либо прежде. Сети помогут обеспечить мощный рост технологии Интернета вещей, предоставляя инфраструктуру, необходимую для переноса огромных объемов данных, создавая более умный и более соединенный мир.


Помимо быстрых мобильных сетей, 5G также будет использоваться для доставки интернета к вам домой.  Его скорость также подходит для будущих технологий, таких как обеспечение непрерывного потока данных, требуемых для многих автомобильных систем.  Ожидается, что в процессе развития сети 5G будут запущены по всему миру к 2020 году, работая вместе с существующими технологиями 3G и 4G, чтобы обеспечить более быстрые соединения, которые будут оставаться в сети, где бы вы ни находились.

5G


Что мы получим от 5G?

  • Более быстрая скорость загрузки и выгрузки
  • Более плавная трансляция онлайн-контента 
  • Более качественные голосовые и видео звонки 
  • Более надежные мобильные соединения
  • Большее количество подключенных IoT-устройств 
  • Расширение передовых технологий - в том числе самостоятельных автомобилей и умных городов

Как быстро  5G появится?

До сих пор точно не известно, насколько быстрее будет 5G, чем 4G, так как большая часть технологии все еще находится в стадии разработки.  Большинство оценок ожидают, что средняя скорость сетей 5G достигнет 10 Гбит / с, а некоторые даже думают, что скорость передачи может достичь колоссальных 800 Гбит / с.  Это будет означать, что пользователи смогут загружать полнометражный фильм HD-качества в считанные секунды, а загрузка и установка обновлений программного обеспечения будет завершена гораздо быстрее, чем сегодня.

 5G


Как работает 5G?

Беспроводные сети состоят из сотовых станций, разделенных на сектора, которые передают данные по радиоволнам. Беспроводная технология Long-Term Evolution (LTE) четвертого поколения (4G) обеспечивает основу для 5G. В отличие от 4G, который требует больших мощных вышек сотовой связи для передачи сигналов на большие расстояния, беспроводные сигналы 5G будут передаваться через большое количество небольших сотовых станций, расположенных в таких местах, как световые столбы или крыши зданий. Использование нескольких маленьких ячеек необходимо, потому что спектр миллиметровых волн - полоса спектра между 30 ГГц и 300 ГГц, на которую 5G опирается для генерации высоких скоростей - может перемещаться только на короткие расстояния и подвержен помехам от погоды и физических факторов. препятствия, как здания.

Предыдущие поколения беспроводных технологий использовали низкочастотные полосы спектра. Чтобы устранить проблемы миллиметрового диапазона, связанные с расстоянием и помехами, отрасль беспроводной связи также рассматривает возможность использования низкочастотного спектра для сетей 5G, чтобы операторы сетей могли использовать спектр, которым они уже владеют, для построения своих новых сетей. Низкочастотный спектр достигает больших расстояний, но имеет меньшую скорость и емкость, чем миллиметровая волна.

5G


5G полосы частот

21 декабря 2017 года в Лиссабоне Пленарное заседание 3GPP TSG RAN успешно утвердило первую реализуемую спецификацию 5G NR.  Завершение первого  стандарта 5G NR  позволяет полномасштабную разработку 5G NR для крупномасштабных испытаний и коммерческого развертывания уже в 2019 году. Эта первая спецификация была завершена как часть 3GPP Release 15.

В соответствии с версией 15 3GPP были определены полосы частот для NR 5G, а в разделе 5.2 стандарта TS 38.104 приведен список полос, в которых может работать NR 5G.  Спецификация определяет полосы частот как FR1 и FR2.

Группа

частота

Тип

FR1

От 450 до 6000 МГц

Sub-6 ГГц

FR2

От 24250 до 52600 МГц

мм-Wave

FR1 и FR2 являются основными классификациями полосы частот для 5G-NR. Они могут быть далее разделены на три группы:

  • Дуплексные полосы с частотным разделением (  FDD  )
  • Дуплексные полосы с временным разделением (  TDD  )
  • Дополнительные полосы: Дополнительные полосы нисходящей линии (SDL) и Дополнительные полосы восходящей линии (SUL)

Полосы частот FR1 FDD (дуплекс с частотным разделением) для радиостанции 5G-New

5G NR Band

Частота восходящей линии

Частота нисходящей линии связи

Пропускная способность

n1

1920 -1989 МГц

2110 - 2170 МГц

60 МГц

n2

1850 - 1910 МГц

1930 - 1990 МГц

60 МГц

n3

1710 - 1785 МГц

1805 - 1880 МГц

75 МГц

n5

824 - 849 МГц

869 - 894 МГц

25 МГц

n7

2500 - 2670 МГц

2620 - 2690 МГц

70 МГц

n8

880 - 915 МГц

925 - 960 МГц

35 МГц

n20

832 - 862 МГц

791 - 821 МГц

30 МГц

n28

703 - 748 МГц

758 - 803 МГц

45 МГц

n66

1710 - 1780 МГц

2110 - 2200 МГц

90 МГц

n70

1695 - 1710 МГц

1995 - 2020 МГц

15/25 МГц

n71

663 - 698 МГц

617 - 652 МГц

35 МГц

n74

1427 - 1470 МГц

1475 - 1518 МГц

43 МГц

Полосы частот FR1 TDD (дуплекс с временным разделением) для радиостанции 5G-New

5G NR Band

Частота восходящей линии

Частота нисходящей линии связи

Пропускная способность

n38

2570 - 2620 МГц

2570 - 2620 МГц

50 МГц

n41

2469 - 2690 МГц

2496 - 2690 МГц

194 МГц

n50

1431 - 1517 МГц

1432 - 1517 МГц

85 МГц

n51

1427 - 1432 МГц

1427 - 1432 МГц

5 МГц

N77

3300 - 4200 МГц

3300 - 4200 МГц

900 МГц

n78

3300 - 3800 МГц

3300 - 3800 МГц

500 МГц

n79

4400 - 5000 МГц

4400 - 5000 МГц

600 МГц



FR1 Дополнительные полосы нисходящей линии связи (SDL) и Дополнительные полосы восходящей линии связи (SUL) для нового радио 5G

5G NR Band

Частота восходящей линии

Частота нисходящей линии связи

Пропускная способность

Тип

n75

-

1432 - 1517 МГц

85 МГц

SDL

n76

-

1427 - 1432 МГц

5 МГц

SDL

n80

1710 - 1785 МГц

-

75 МГц

СУП

n81

880 - 915 МГц

-

35 МГц

СУП

n82

832 - 862 МГц

-

30 МГц

СУП

N83

703 - 748 МГц

-

45 МГц

СУП

n84

1920 - 1980 МГц

-

60 МГц

СУП

5G NR полосы частот в FR2

5G NR Band

Band Alias

Uplink Band

Downlink Band

Пропускная способность

Тип

n257

28 ГГц

26,5 - 29,5 ГГц

26,5 - 29,5 ГГц

3 ГГц

TDD

n258

26 ГГц

24,250 - 27,5 ГГц

24,250 - 27,5 ГГц

3,250 ГГц

TDD

N260

39 ГГц

37 - 40 ГГц

37 - 40 ГГц

3 ГГц

TDD

5G Применение

Скорость 5G и уменьшенная задержка могут трансформировать целые отрасли.

5G


Машины

Подключенные автомобили являются ключевым фактором роста. Футуристы предсказывают, что будущие автомобили будущего будут обмениваться информацией управления облаком, данными датчиков и мультимедийным контентом друг с другом по сетям с низкой задержкой. По данным ABI Research, будет активно 67 миллионов подписок на автомобильные 5G, три миллиона из которых будут подключаться с малой задержкой, в основном, в автономных автомобилях.

 IoT

По словам Аши Кедди, генерального менеджера по мобильным стандартам для передовых технологий в Intel, 5G станет первой сетью, разработанной с учетом Интернета вещей (IoT). «Эти сети и стандарты следующего поколения должны будут решить более сложную задачу сочетания коммуникаций и вычислений», - сказал Кедди в интервью Quartz перед началом Всемирного конгресса мобильных телефонов 2017 года. «С 5G мы увидим, что вычислительные возможности сливаются с коммуникациями повсюду, поэтому триллиону таких вещей, как носимые устройства, не нужно беспокоиться о вычислительной мощности, потому что сеть может выполнять любую необходимую обработку». В конце концов, все - от носимых устройств до интернет- могут быть подключены такие вещи, как стиральные машины, интеллектуальные счетчики, дорожные камеры и даже деревья с крошечными датчиками.

 Виртуальная реальность и дополненная реальность

5G может привести к успехам в виртуальной реальности и потокового видео. Sprint недавно продемонстрировал потоковую беспроводную виртуальную реальность на футбольном турнире Copa America, а Huawei продемонстрировал демонстрацию видео в формате 360 градусов в прямом эфире из сети 5G.

Облачные приложения

Удаленное хранилище и веб-приложения выиграют от 5G. «Облако становится бесконечным продолжением памяти вашего телефона», - сказал Эль-Кади. «Вам никогда не придется беспокоиться об исчерпании пространства для фотографий».

В дополнение к дополнительной памяти телефона, вы можете увидеть существенную разницу в дизайне мобильного оборудования в целом. С 5G многие вычислительные задачи, выполненные на вашем устройстве, можно перенести в сеть. Поскольку устройства не требуют одинаковых вычислительных возможностей, мы можем видеть так называемые «фиктивные телефоны» с минимальным аппаратным обеспечением, использующим сеть для выполнения задач. Передача питания от устройства к сети также означает, что ваш сотовый телефон может иметь более продолжительный срок службы, так как не обязательно требует дополнительных аппаратных улучшений, чтобы не отставать.