Ухаалаг ертөнцөд зориулсан 5G

Тав дахь үеийн мобайл интернет сүлжээг түгээн дэлгэрүүлснээр л юмсын интернетийн жинхэнэ хувьсгал гарна гэж олон нийт үзэж байна. Энэ сүлжээ ямар ч байсан бий болно, гэхдээ IoT дэд бүтцийг нэвтрүүлснээр бизнес үүнийг харахгүй байна.

Мэргэжилтнүүд 5G нь хувьсал биш, гар утасны технологийн бүрэн өөрчлөлт болно гэж найдаж байна. Энэ нь энэ төрлийн харилцаа холбоотой холбоотой салбарыг бүхэлд нь өөрчлөх ёстой. 2017 оны XNUMX-р сард Барселон хотод болсон Mobile World Congress-д илтгэл тавих үеэр Deutsche Telekom-ын төлөөлөгч ийм шалтгааны улмаас гэж мэдэгджээ. ухаалаг гар утас оршин тогтнохоо болино. Энэ нь алдартай болох үед бид үргэлж онлайн байх болно, бидний эргэн тойронд байгаа бараг бүх зүйл байдаг. Зах зээлийн аль сегмент энэ технологийг (телемедицин, дуут дуудлага, тоглоомын платформ, вэб үзэх) ашиглахаас хамаарч сүлжээ өөр өөр байх болно.

Өмнөх шийдлүүдтэй харьцуулахад 5G сүлжээний хурд

Үүнтэй ижил MWC-ийн үеэр 5G сүлжээний анхны арилжааны хэрэглээг харуулсан боловч энэ нь ямар байх нь тодорхойгүй байгаа тул зарим нэг эргэлзээ төрүүлж байна. Таамаглал нь бүрэн нийцэхгүй байна. Зарим эх сурвалжийн мэдээлснээр 5G нь секундэд хэдэн арван мянган мегабит дамжуулах хурдыг мянга мянган хэрэглэгчдэд нэгэн зэрэг өгөх болно. Хэдэн сарын өмнө Олон улсын цахилгаан холбооны холбооноос (ITU) зарласан 5G-ийн урьдчилсан тодорхойлолтод саатал 4 мс-ээс хэтрэхгүй байхаар заажээ. Өгөгдлийг 20 Gbps хурдаар татаж аваад 10 Gbps хурдаар байршуулах ёстой. ITU шинэ сүлжээний эцсийн хувилбарыг энэ намар зарлахыг хүсч байгааг бид мэднэ. Хүн бүр нэг зүйл дээр санал нийлдэг - 5G сүлжээ нь олон зуун мянган мэдрэгчийг нэгэн зэрэг утасгүй холболтоор хангах ёстой бөгөөд энэ нь интернет болон хаа сайгүй байдаг үйлчилгээний түлхүүр юм.

AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel зэрэг тэргүүлэгч компаниуд 5G стандартчиллын хугацааг хурдасгахад дэмжлэг үзүүлэхээ тодорхой илэрхийлэв. Бүх оролцогч талууд энэ үзэл баримтлалыг 2019 оноос эхлэн арилжаалж эхлэхийг хүсч байна. Нөгөөтэйгүүр, Европын холбоо дараагийн үеийн сүлжээг хөгжүүлэх чиглэлийг тодорхойлох 5G PPP төлөвлөгөөг () зарлав. 2020 он гэхэд ЕХ-ны орнууд энэ стандартад зориулагдсан 700 МГц давтамжийг гаргах ёстой.

5G сүлжээ бол шинэ технологийн бэлэг юм

Ганц зүйлд 5G хэрэггүй

Ericsson-ын мэдээлснээр өнгөрсөн оны эцсээр 5,6 тэрбум төхөөрөмж (, IoT)-д ажиллаж байжээ. Үүнээс ердөө 400 сая орчим нь гар утасны сүлжээтэй, үлдсэн нь Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee зэрэг богино зайн сүлжээнд ажиллаж байжээ.

Интернэт зүйлсийн бодит хөгжил нь ихэвчлэн 5G сүлжээтэй холбоотой байдаг. Бизнесийн салбарт шинэ технологийн анхны хэрэглээ хоёроос гурван жилийн дараа гарч ирж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч, бид 2025 оноос өмнө хувь хүний ​​​​хувьд хэрэглэгчид дараагийн үеийн сүлжээнд нэвтрэх боломжтой болно. 5G технологийн давуу тал нь нэг километр квадрат талбайд угсарсан сая төхөөрөмжийг зохицуулах чадвар юм. Энэ нь асар их тоо мэт санагдах боловч IoT алсын хараа юу гэж хэлж байгааг харгалзан үзвэл ухаалаг хотуудХотын дэд бүтцээс гадна тээврийн хэрэгсэл (автомат машин оролцуулаад), гэр ахуйн (ухаалаг байшин) болон оффисын төхөөрөмжүүд, жишээлбэл, дэлгүүрүүд, тэдгээрт хадгалагдаж буй бараа бүтээгдэхүүнүүд холбогдсон бол нэг квадрат километрт энэ сая нь тийм мэт харагдахаа больсон. том. Ялангуяа хотын төв эсвэл оффис төвлөрсөн газруудад.

Гэсэн хэдий ч сүлжээнд холбогдсон олон төхөөрөмжүүд болон тэдгээрт байрлуулсан мэдрэгчүүд нь маш өндөр хурд шаарддаггүй, учир нь тэдгээр нь өгөгдлийг бага хэмжээгээр дамжуулдаг. Хэт хурдан интернет нь АТМ эсвэл төлбөрийн терминалд хэрэггүй. Жишээлбэл, зайрмаг үйлдвэрлэгчдэд дэлгүүрийн хөргөгчний нөхцөл байдлын талаар мэдээлэхийн тулд хамгаалалтын системд утаа, температур мэдрэгч байх шаардлагагүй. Гудамжны гэрэлтүүлгийг хянах, хянах, цахилгаан, усны тоолуураас өгөгдөл дамжуулах, IoT-д холбогдсон гэрийн төхөөрөмжүүдийн ухаалаг гар утсыг ашиглан алсын удирдлагатай байх, логистикт өндөр хурд, бага хоцролт шаардлагагүй.

Өнөөдөр бид гар утасны сүлжээгээр секундэд хэдэн арван, бүр хэдэн зуун мегабит өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог LTE технологитой хэдий ч интернетэд ажилладаг төхөөрөмжүүдийн нэлээд хэсэг нь одоог хүртэл ашиглагддаг. 2G сүлжээнүүд, өөрөөр хэлбэл 1991 оноос хойш худалдаанд гарсан. GSM стандарт.

Олон компаниудыг одоогийн үйл ажиллагаандаа IoT ашиглахаас татгалзаж, хөгжлийг удаашруулж буй үнийн саад бэрхшээлийг даван туулахын тулд жижиг өгөгдлийн пакетуудыг дамжуулах төхөөрөмжүүдийг дэмжих сүлжээг бий болгох технологийг боловсруулсан. Эдгээр сүлжээнүүд нь үүрэн холбооны операторуудын ашигладаг давтамж болон зөвшөөрөлгүй зурвасыг хоёуланг нь ашигладаг. LTE-M болон NB-IoT (мөн NB-LTE гэж нэрлэдэг) зэрэг технологиуд нь LTE сүлжээний ашигладаг зурваст ажилладаг бол EC-GSM-IoT (мөн EC-EGPRS гэж нэрлэдэг) нь 2G сүлжээний ашигладаг зурвасыг ашигладаг. Лицензгүй хүрээнд та LoRa, Sigfox, RPMA зэрэг шийдлүүдээс сонгох боломжтой.

Дээрх бүх сонголтууд нь өргөн хүрээг санал болгодог бөгөөд эцсийн төхөөрөмжүүд нь аль болох хямд бөгөөд аль болох бага эрчим хүч зарцуулдаг тул хэдэн жилийн турш батерейгаа солихгүйгээр ажилладаг. Тиймээс тэдний хамтын нэр - (бага эрчим хүчний хэрэглээ, урт зай). Мобайл операторуудад ашиглах боломжтой LPWA сүлжээнд зөвхөн програм хангамжийн шинэчлэл шаардлагатай. Арилжааны LPWA сүлжээг хөгжүүлэх нь Gartner болон Ovum судалгааны компаниуд IoT-ийн хөгжлийн хамгийн чухал үйл явдлуудын нэг гэж үздэг.

Операторууд өөр өөр технологи ашигладаг. Өнгөрсөн жил улсын хэмжээнд сүлжээгээ нээсэн Голландын KPN нь LoRa-г сонгосон бөгөөд LTE-M-ийг сонирхож байна. Vodafone групп NB-IoT-ийг сонгосон - энэ жил Испанид сүлжээ байгуулж эхэлсэн бөгөөд Герман, Ирланд, Испанид ийм сүлжээ байгуулахаар төлөвлөж байна. Deutsche Telekom нь NB-IoT-ийг сонгосон бөгөөд сүлжээгээ Польш зэрэг XNUMX оронд нэвтрүүлэхээ мэдэгдэв. Испанийн Telefonica нь Sigfox болон NB-IoT-ийг сонгосон. Франц дахь Orange компани LoRa сүлжээг байгуулж эхэлсэн бөгөөд дараа нь LTE-M сүлжээг Испани, Бельги зэрэг улс орнуудад, улмаар Польшид ч нэвтрүүлж эхлэхээ мэдэгдэв.

LPWA сүлжээг бий болгосноор тодорхой IoT экосистемийг хөгжүүлэх нь 5G сүлжээнээс илүү хурдан эхэлнэ гэсэн үг юм. Нэгийг нь өргөжүүлэх нь нөгөөг нь үгүйсгэхгүй, учир нь энэ хоёр технологи нь ирээдүйн ухаалаг сүлжээнд зайлшгүй шаардлагатай.

5G утасгүй холболт ямар ч байсан маш их хэрэгтэй байх магадлалтай эрчим хүч. Дээр дурдсан мужуудаас гадна бие даасан төхөөрөмжийн түвшинд эрчим хүч хэмнэх арга замыг өнгөрсөн онд эхлүүлэх ёстой. Bluetooth вэб платформ. Үүнийг ухаалаг чийдэн, түгжээ, мэдрэгч гэх мэт сүлжээнд ашиглах болно. Энэхүү технологи нь тусгай програм ашиглах шаардлагагүйгээр вэб хөтөч эсвэл вэбсайтаас шууд IoT төхөөрөмжтэй холбогдох боломжийг олгодог.

Вэб Bluetooth технологийн дүрслэл

Өмнө нь 5G

Зарим компаниуд 5G технологийг олон жилийн турш хөөцөлдөж байгааг мэдэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, Samsung компани 5 оноос хойш 2011G сүлжээний шийдлүүд дээрээ ажиллаж байна. Энэ хугацаанд 1,2 км/цагийн хурдтай явж байгаа тээврийн хэрэгсэлд 110 Гб/с хурдтай дамжуулах боломжтой болсон. болон байнгын хүлээн авагчийн хувьд 7,5 Gbps.

Түүнчлэн туршилтын 5G сүлжээнүүд аль хэдийн бий болсон бөгөөд янз бүрийн компаниудтай хамтран бүтээгдсэн. Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар шинэ сүлжээний удахгүй болох, жинхэнэ дэлхийн стандартчиллын талаар ярихад эрт байна. Ericsson үүнийг Швед, Японд туршиж байгаа ч шинэ стандарттай ажиллах жижиг хэрэглээний төхөөрөмжүүд хол зайтай хэвээр байна. 2018 онд Шведийн TeliaSonera оператортой хамтран Стокгольм, Таллин хотуудад анхны арилжааны 5G сүлжээг нэвтрүүлэх юм. Эхэндээ болно хотын сүлжээнүүд, мөн бид "бүрэн хэмжээний" 5G-ийг 2020 он хүртэл хүлээх хэрэгтэй болно. Эриксонд ч бий анхны 5G утас. Эцсийн эцэст "утас" гэдэг үг буруу үг байж магадгүй юм. Уг төхөөрөмж нь 150 кг жинтэй бөгөөд хэмжих хэрэгслээр зэвсэглэсэн том оврын автобусанд хамт явах ёстой.

Өнгөрсөн 5-р сард 5G сүлжээний нээлтийн мэдээ алс холын Австралиас ирсэн. Гэсэн хэдий ч, эдгээр төрлийн тайлангуудыг алсаас авч үзэх хэрэгтэй - 5G стандарт, техникийн үзүүлэлтгүйгээр тав дахь үеийн үйлчилгээг эхлүүлсэн гэдгийг та яаж мэдэх вэ? Стандартыг тохиролцсоны дараа үүнийг өөрчлөх ёстой. Хэрэв бүх зүйл төлөвлөгөөний дагуу явбал 2018 онд Өмнөд Солонгост болох Өвлийн Олимпийн наадамд урьдчилан стандартчилсан XNUMXG сүлжээнүүд анх гарч ирнэ.

Миллиметрийн долгион ба жижиг эсүүд

5G сүлжээний ажиллагаа нь хэд хэдэн чухал технологиос хамаардаг.

Самсунг компанийн үйлдвэрлэсэн суурь станц

Эхнийх нь миллиметр долгионы холболтууд. Илүү олон төхөөрөмж хоорондоо ижил радио давтамжийг ашиглан интернетэд холбогдож байна. Энэ нь хурд алдагдах, холболтын тогтвортой байдалд асуудал үүсгэдэг. Үүний шийдэл нь миллиметрийн долгион руу шилжих явдал байж болно, i.e. 30-300 GHz давтамжийн мужид. Одоогийн байдлаар тэдгээрийг хиймэл дагуулын холбоо, радио одон орон судлалд ашиглаж байгаа боловч тэдгээрийн гол хязгаарлалт нь богино зайд байсан юм. Шинэ төрлийн антенн нь энэ асуудлыг шийдэж байгаа бөгөөд энэ технологийг хөгжүүлэх ажил үргэлжилсээр байна.

Технологи бол тав дахь үеийн хоёр дахь багана юм. Эрдэмтэд 200 гаруй метрийн зайд миллиметрийн долгион ашиглан өгөгдөл дамжуулах боломжтой болсон гэж сайрхаж байна.Тэгээд том хотуудад 200-250 м тутамд, өөрөөр хэлбэл маш бага эрчим хүчний хэрэглээтэй жижиг суурь станцууд байж болно. Гэсэн хэдий ч хүн ам багатай газруудад "жижиг эсүүд" сайн ажилладаггүй.

Энэ нь дээрх асуудлыг шийдвэрлэхэд тусална MIMO технологи шинэ үе. MIMO нь утасгүй сүлжээний хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх боломжтой 4G стандартад бас хэрэглэгддэг шийдэл юм. Нууц нь дамжуулах болон хүлээн авах тал дээр олон антентай дамжуулалт юм. Дараагийн үеийн станцууд одоогийнхоос найм дахин олон порттой ажиллах боломжтой бөгөөд нэгэн зэрэг мэдээлэл илгээх, хүлээн авах боломжтой. Ийнхүү сүлжээний нэвтрүүлэх чадвар 22%-иар нэмэгддэг.

5G-ийн өөр нэг чухал техник нь "цацраг үүсгэх“. Энэ нь өгөгдлийг оновчтой маршрутын дагуу хэрэглэгчдэд хүргэх дохио боловсруулах арга юм. миллиметрийн долгион нь бүх чиглэлтэй дамжуулалтаар биш харин төвлөрсөн цацрагт төхөөрөмжид хүрэхэд тусалдаг. Тиймээс дохионы хүч нэмэгдэж, хөндлөнгийн оролцоо багасдаг.

Тав дахь үеийн тав дахь элемент гэж нэрлэгддэг байх ёстой бүрэн дуплекс. Дуплекс гэдэг нь хоёр талын дамжуулалт бөгөөд өөрөөр хэлбэл хоёр чиглэлд мэдээлэл дамжуулах, хүлээн авах боломжтой байдаг. Бүрэн дуплекс гэдэг нь өгөгдөл дамжуулах тасалдалгүйгээр дамжуулагдана гэсэн үг юм. Энэ шийдлийг хамгийн сайн үзүүлэлтэд хүрэхийн тулд байнга сайжруулж байдаг.

 

Зургаа дахь үе?

Гэсэн хэдий ч лабораториуд 5G-ээс ч илүү хурдан зүйл дээр аль хэдийн ажиллаж байгаа боловч бид тав дахь үе гэж яг юу болохыг мэдэхгүй байна. Японы эрдэмтэд утасгүй мэдээлэл дамжуулах ирээдүйн зургаа дахь хувилбарыг бүтээж байна. Энэ нь 300 GHz ба түүнээс дээш давтамжийг ашиглахаас бүрдэх бөгөөд хүрэх хурд нь суваг тус бүр дээр 105 Гб / с байх болно. Шинэ технологийн судалгаа, хөгжүүлэлт хэдэн жилийн турш үргэлжилж байна. Өнгөрсөн арваннэгдүгээр сард 500 ГГц-ийн терагерцийн зурвасыг ашиглан 34 Гб/с, дараа нь 160-300 ГГц-ийн зурваст (500 ГГц-ийн интервалаар модуляцлагдсан найман суваг) дамжуулагчийг ашиглан 25 Гб/с хурдтай болсон. ) - өөрөөр хэлбэл 5G сүлжээний хүлээгдэж буй чадвараас хэд дахин илүү үр дүн гарна. Хамгийн сүүлийн амжилт бол Хирошимагийн их сургуулийн хэсэг эрдэмтэд болон Панасоникийн ажилчдын нэгэн зэрэг хийсэн ажил юм. Технологийн талаархи мэдээллийг их сургуулийн вэбсайтад байрлуулсан бөгөөд терагерцийн сүлжээний таамаглал, механизмыг 2017 оны XNUMX-р сард Сан Франциско хотод болсон ISSCC бага хурлын үеэр танилцуулсан.

Таны мэдэж байгаагаар үйл ажиллагааны давтамж нэмэгдэх нь өгөгдлийг хурдан дамжуулах боломжийг олгодог төдийгүй дохионы боломжит хүрээг эрс багасгаж, бүх төрлийн хөндлөнгийн оролцоонд өртөмтгий байдлыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь нэлээд төвөгтэй, нягт тархсан дэд бүтцийг бий болгох шаардлагатай гэсэн үг.

2020 онд төлөвлөгдсөн 5G сүлжээ, дараа нь илүү хурдан терагерц сүлжээ гэх мэт хувьсгалууд нь олон сая төхөөрөмжийг шинэ стандартад нийцсэн хувилбараар солих шаардлагатай байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь өөрчлөлтийн хурдыг мэдэгдэхүйц удаашруулж, төлөвлөсөн хувьсгалыг хувьсал болгоход хүргэж болзошгүй юм.

Үргэлжлүүлэх Сэдвийн дугаар сарын сүүлийн дугаарт.