5G акылдуу дүйнө үчүн

Нерселердин интернетинин чыныгы революциясы бешинчи муундагы мобилдик интернет тармагынын популярдуулугу менен гана шартталат деген ишеним бар. Бул тармак баары бир түзүлөт, бирок IoT инфраструктурасын киргизүү менен бизнес азыр аны карап жаткан жок.

Эксперттер 5G эволюция эмес, мобилдик технологиянын толук трансформациясы деп күтүшөт. Бул байланыштын ушул түрү менен байланышкан бүт тармакты өзгөртүү керек. 2017-жылдын февраль айында Барселонада өткөн мобилдик дүйнөлүк конгрессте презентация учурунда Deutsche Telekom компаниясынын өкүлү ал тургай, смартфондор жок болот. Ал популярдуу болгондо, биз ар дайым онлайн болобуз, бизди курчап турган дээрлик бардык нерсе. Жана рыноктун кайсы сегменти бул технологияны (телемедицина, үн чалуулар, оюн аянтчалары, интернетте серептөө) колдоно тургандыгына жараша, тармак өзүн башкача алып жүрөт.

5G тармагынын ылдамдыгы мурунку чечимдерге салыштырмалуу

Ошол эле MWC учурунда 5G тармагынын биринчи коммерциялык тиркемелери көрсөтүлдү - бирок бул формулировка кандайдыр бир шектенүүлөрдү жаратат, анткени анын чындыгында кандай болору азырынча белгисиз. Божомолдор таптакыр карама-каршы келет. Кээ бир булактар ​​5G бир эле учурда миңдеген колдонуучуларга секундасына он миңдеген мегабит ылдамдыгын камсыздайт деп ырасташат. Эл аралык электр байланыш биримдиги (ITU) тарабынан бир нече ай мурун жарыяланган 5G үчүн алдын ала спецификацияда кечигүү 4 мс ашпайт деп болжолдойт. Маалыматтар 20 Гбит/сек ылдамдыкта жүктөлүп, 10 Гбит/секунда жүктөлүшү керек. Биз ITU жаңы тармактын акыркы версиясын ушул күздө жарыялоону каалап жатканын билебиз. Ар бир адам бир нерсеге макул - 5G тармагы бир эле убакта жүз миңдеген сенсорлордун зымсыз байланышын камсыз кылышы керек, бул нерселердин интернетинин жана бардык жерде колдонулуучу кызматтардын ачкычы.

AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel жана башка көптөгөн алдыңкы компаниялар 5G стандартташтыруу мөөнөтүн тездетүүнү колдой турганын ачык айтышты. Бардык кызыкдар тараптар бул концепцияны 2019-жылы эле коммерциялаштырууну каалашат. Экинчи жагынан, Европа Биримдиги кийинки муун тармактарынын өнүгүү багытын аныктоо үчүн 5G PPP планын () жарыялады. 2020-жылга чейин ЕБ өлкөлөрү бул стандарт үчүн сакталган 700 МГц жыштыгын чыгарышы керек.

5G тармагы жаңы технологиялардын белеги

Жалгыз нерселерге 5G керек эмес

Эриксондун маалыматы боюнча, өткөн жылдын аягында (, IoT) 5,6 миллиард түзмөк иштеп жаткан. Алардын ичинен 400 миллионго жакыны гана мобилдик тармактар ​​менен, калгандары Wi-Fi, Bluetooth же ZigBee сыяктуу кыска аралыктагы тармактар ​​менен иштеген.

Нерселер интернетинин чыныгы өнүгүшү көбүнчө 5G тармактары менен байланышкан. Жаңы технологиялардын биринчи колдонмолору, алгач бизнес секторунда, эки-үч жылдан кийин пайда болушу мүмкүн. Бирок, биз жеке кардарлар үчүн кийинки муундагы тармактарга кирүү мүмкүнчүлүгүн 2025-жылдан эрте эмес күтсөк болот. 5G технологиясынын артыкчылыгы, башка нерселер менен катар, бир чарчы километр аянтка чогулган миллиондогон түзмөктөрдү иштетүү мүмкүнчүлүгү. Бул абдан чоң сандай сезилет, бирок IoT көрүнүшү эмне жөнүндө айтканын эске алсаңыз акылдуу шаарлармында шаардык инфраструктурадан тышкары, транспорт каражаттары (анын ичинде автономдуу унаалар) жана тиричилик (акылдуу үйлөр) жана кеңсе шаймандары, ошондой эле, мисалы, дүкөндөр жана аларда сакталган товарлар туташтырылса, бул миллион чарчы километрге ушундай көрүнбөй калат. чоң. Айрыкча шаардын борборунда же кеңселер көп топтолгон аймактарда.

Бирок билиңиз, тармакка туташкан көптөгөн түзмөктөр жана аларга орнотулган сенсорлор өтө жогорку ылдамдыкты талап кылбайт, анткени алар маалыматтардын кичинекей бөлүктөрүн өткөрүп беришет. Ультра ылдам интернет банкоматка же төлөм терминалына керек эмес. Коргоо тутумунда, мисалы, балмуздак өндүрүүчүгө дүкөндөрдөгү муздаткычтардагы шарттар жөнүндө маалымат берүүчү түтүн жана температура сенсорунун болушу шарт эмес. Көчө жарыктарын көзөмөлдөө жана көзөмөлдөө, электр жана суу эсептегичтеринен маалыматтарды берүү, IoT менен туташкан үй түзмөктөрүнүн смартфонун пайдалануу менен алыстан башкаруу же логистикада жогорку ылдамдык жана аз күтүү талап кылынбайт.

Бүгүнкү күндө бизде мобилдик тармактар ​​аркылуу секундасына бир нече ондогон, атүгүл жүздөгөн мегабиттик маалыматтарды жөнөтүүгө мүмкүндүк берген LTE технологиясы бар болсо да, нерселердин Интернетинде иштеген түзмөктөрдүн олуттуу бөлүгү дагы эле колдонот. 2G тармактары, б.а. 1991-жылдан бери сатылууда. GSM стандарты.

Көптөгөн компанияларды учурдагы ишмердүүлүгүндө IoT колдонуудан баш тарткан жана ошону менен анын өнүгүшүн басаңдаткан баа тоскоолдорун жеңүү үчүн, чакан маалымат пакеттерин өткөрүүчү түзүлүштөрдү колдоо үчүн иштелип чыккан тармактарды куруу үчүн технологиялар иштелип чыккан. Бул тармактар ​​уюлдук операторлор колдонгон жыштыктарды да, лицензиясы жок диапазонду да колдонушат. LTE-M жана NB-IoT (ошондой эле NB-LTE деп аталат) сыяктуу технологиялар LTE тармактары колдонгон тилкеде иштейт, ал эми EC-GSM-IoT (EC-EGPRS деп да аталат) 2G тармактары колдонгон тилкени колдонот. Лицензияланбаган диапазондо сиз LoRa, Sigfox жана RPMA сыяктуу чечимдерден тандай аласыз.

Жогорудагы бардык варианттар кенен спектрди сунуштайт жана акыркы түзүлүштөр мүмкүн болушунча арзан жана мүмкүн болушунча аз энергия керектей тургандай кылып иштелип чыккан, демек, бир нече жыл бою батареяны алмаштырбастан иштешет. Демек, алардын жамааттык аты - (аз энергия керектөө, узак аралык). Мобилдик операторлор үчүн жеткиликтүү диапазондо иштеген LPWA тармактары программалык камсыздоону жаңыртууга гана муктаж. Коммерциялык LPWA тармактарын өнүктүрүү Gartner жана Ovum изилдөө компаниялары тарабынан IOT өнүктүрүүдөгү эң маанилүү окуялардын бири катары каралат.

Операторлор ар кандай технологияларды колдонушат. Өткөн жылы өзүнүн жалпы улуттук тармагын ишке киргизген голландиялык KPN LoRaны тандап, LTE-Mге кызыгып жатат. Vodafone тобу NB-IoTти тандады - бул жылы ал Испанияда тармакты кура баштады жана мындай тармакты Германияда, Ирландияда жана Испанияда курууну пландап жатат. Deutsche Telekom NB-IoTти тандап алды жана анын тармагы сегиз өлкөдө, анын ичинде Польшада ишке кирерин жарыялады. Spanish Telefonica Sigfox жана NB-IoT тандаган. Франциядагы Orange LoRa тармагын кура баштады жана андан кийин LTE-M тармактарын Испания менен Бельгиядан өзү иштеген өлкөлөрдө, демек, Польшада да жайылта баштаарын жарыялады.

LPWA тармагын куруу белгилүү бир IoT экосистемасынын өнүгүшү 5G тармактарына караганда тезирээк башталат дегенди билдириши мүмкүн. Биринин кеңейиши экинчисин жокко чыгарбайт, анткени эки технология тең келечектин акылдуу тармагы үчүн абдан маанилүү.

5G зымсыз туташуулар баары бир көп керек болушу мүмкүн энергия. Жогоруда айтылган диапазондордон тышкары, өткөн жылы айрым аппараттардын деңгээлинде энергияны үнөмдөө жолу ишке киргизилиши керек. Bluetooth веб платформасы. Аны акылдуу лампалар, кулпулар, сенсорлор ж.б. тармагы колдонот. Технология атайын тиркемелерди талап кылбастан, түздөн-түз веб-браузерден же веб-сайттан IoT түзмөктөрүнө туташуу мүмкүнчүлүгүн берет.

Web Bluetooth технологиясынын визуализациясы

5G мурун

Кээ бир компаниялар 5G технологиясын көп жылдардан бери издеп келе жатканын билүү керек. Мисалы, Samsung 5-жылдан бери өзүнүн 2011G тармактык чечимдеринин үстүндө иштеп келет. Бул убакыттын ичинде 1,2 км/саат ылдамдыкта бара жаткан унаада 110 Гб/сек өткөрүүгө жетишүүгө мүмкүн болгон. жана туруктуу кабыл алгыч үчүн 7,5 Гбит/сек.

Мындан тышкары, эксперименталдык 5G тармактары буга чейин бар жана ар кандай компаниялар менен биргеликте түзүлгөн. Бирок, учурда жаңы тармактын жакынкы жана чындап глобалдык стандартташтыруу жөнүндө айтууга али эрте. Ericsson аны Швецияда жана Японияда сынап жатат, бирок жаңы стандарт менен иштей турган кичинекей керектөөчү аппараттар дагы эле алыс. 2018-жылы швециялык TeliaSonera оператору менен биргеликте компания Стокгольм менен Таллинде биринчи коммерциялык 5G түйүндөрүн ишке киргизет. Башында болот шаардык тармактар, жана биз "толук өлчөмдөгү" 5G үчүн 2020-жылга чейин күтүшүбүз керек. Эриксон да бар биринчи 5G телефону. Балким, "телефон" деген сөз туура эмес. Аппараттын салмагы 150 кг жана аны өлчөөчү жабдуулар менен куралданган чоң автобуста алып жүрүүгө туура келет.

Өткөн жылдын октябрь айында 5G тармагынын дебюттук кабары алыскы Австралиядан келген. Бирок, отчеттордун бул түрлөрүнө алыстан кайрылыш керек - 5G стандарты жана спецификациясы жок бешинчи муундагы кызмат ишке киргизилгенин кайдан билесиз? Бул стандарт макулдашылгандан кийин өзгөрүшү керек. Эгер баары план боюнча кетсе, алдын ала стандартташтырылган 5G тармактары 2018-жылы Түштүк Кореяда өтүүчү Кышкы Олимпиада оюндарында биринчи жолу пайда болот.

Миллиметрдик толкундар жана кичинекей клеткалар

5G тармагынын иштеши бир нече маанилүү технологиялардан көз каранды.

Самсунг тарабынан чыгарылган базалык станция

биринчи миллиметрдик толкун байланыштары. Барган сайын көбүрөөк түзмөктөр бири-бирине же бир эле радио жыштыктарды колдонуу менен Интернетке туташууда. Бул ылдамдыкты жоготууга жана туташуунун туруктуулугуна байланыштуу көйгөйлөрдү жаратат. Чечим миллиметрдик толкундарга өтүү болушу мүмкүн, б.а. 30-300 ГГц жыштык диапазонунда. Учурда алар спутниктик байланышта жана радиоастрономияда өзгөчө колдонулат, бирок алардын негизги чектөөсү кыска аралыкта болгон. Антеннанын жаңы түрү бул маселени чечет жана бул технологияны өнүктүрүү дагы эле уланууда.

Бешинчи муундун экинчи түркүгүн технология деп аташ керек. Окумуштуулар 200 метрден ашык аралыкка миллиметрдик толкундардын жардамы менен маалыматтарды берүү мүмкүнчүлүгүнө ээ экени менен мактанышат.Ал эми чоң шаарларда ар бир 200-250 м, б.а. энергияны өтө аз керектөөчү чакан базалык станциялар болушу мүмкүн. Бирок, калк азыраак жерлерде «майда камералар» жакшы иштебейт.

Бул жогорудагы маселени чечүүгө жардам бериши керек MIMO технологиясы жаны муун. MIMO - бул зымсыз тармактын сыйымдуулугун арттыра турган 4G стандартында да колдонулган чечим. Мунун сыры берүүчү жана кабыл алуучу тараптардын көп антенналуу берүүсүндө. Кийинки муундагы станциялар бир эле убакта маалыматтарды жөнөтүү жана кабыл алуу үчүн бүгүнкүгө караганда сегиз эсе көп портторду иштете алат. Ошентип, тармактын өткөрүү жөндөмдүүлүгү 22% га өсөт.

5G үчүн дагы бир маанилүү техника болуп саналат "нурлануу". Бул маалымат колдонуучуга оптималдуу маршрут боюнча жеткирилиши үчүн сигналды иштетүү ыкмасы. миллиметрдик толкундар аппаратка ар тараптуу берүү аркылуу эмес, топтолгон нурда жетүүгө жардам берет. Ошентип, сигналдын күчү жогорулайт жана тоскоолдуктар азаят.

Бешинчи муундун бешинчи элементи деп аталган болушу керек толук дуплекс. Дуплекс - бул эки тараптуу берүү, башкача айтканда, эки багытта маалымат берүү жана кабыл алуу мүмкүн болгон. Толук дуплекс маалымат берүү үзгүлтүксүз өткөрүлөт дегенди билдирет. Бул чечим дайыма мыкты параметрлерге жетүү үчүн жакшыртылып турат.

 

Алтынчы муун?

Бирок, лабораториялар 5Gден да тезирээк нерсенин үстүндө иштеп жатышат - дагы бир жолу, биз бешинчи муун эмне экенин так билбейбиз. Жапон окумуштуулары келечектеги зымсыз маалыматтарды берүүнүн кийинки алтынчы версиясын түзүп жатышат. Ал 300 ГГц жана андан жогору жыштыктарды колдонуудан турат жана жетишилген ылдамдыктар ар бир каналда 105 Гб / с болот. Жаңы технологияларды изилдөө жана иштеп чыгуу бир нече жылдан бери жүрүп жатат. Өткөн жылдын ноябрында 500 ГГц терагерц диапазонунун жардамы менен 34 Гб/с, андан кийин 160-300 ГГц диапазонундагы өткөргүчтү колдонуу менен 500 Гб/с жетишилген (25 ГГц интервалында модуляцияланган сегиз канал). ) - башкача айтканда, 5G тармагынын күтүлгөн мүмкүнчүлүктөрүнөн көп эсе жогору натыйжалар. Акыркы ийгилик Хиросима университетинин окумуштуулар тобунун жана бир эле мезгилде Panasonic кызматкерлеринин эмгеги. Технология тууралуу маалымат университеттин сайтында жайгаштырылган, терагерц тармагынын божомолдору жана механизми 2017-жылдын февралында Сан-Францискодогу ISSCC конференциясында берилген.

Белгилүү болгондой, иштөө жыштыгынын көбөйүшү маалыматтардын тезирээк берилишин гана камсыз кылбастан, сигналдын мүмкүн болгон диапазонун да бир топ кыскартат, ошондой эле анын бардык түрдөгү тоскоолдуктарга ийкемдүүлүгүн жогорулатат. Бул жетишээрлик татаал жана жыш бөлүштүрүлгөн инфраструктураны куруу керек дегенди билдирет.

2020-жылга пландаштырылган 5G тармагы, андан кийин гипотетикалык дагы тезирээк терагерц тармагы сыяктуу революциялар миллиондогон түзмөктөрдү жаңы стандарттарга ылайыкташтырылган версиялар менен алмаштыруу зарылдыгын билдирет. Бул, кыязы,... өзгөрүү ылдамдыгын бир топ басаңдатып, пландалган революцияны эволюцияга айлантат.

Уландысы бар Теманын номери айынын акыркы санында.