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.
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.
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 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.
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.