Aqlli dunyo uchun 5G

Buyumlar internetining haqiqiy inqilobiga faqat beshinchi avlod mobil internet tarmog‘ining ommalashishi sabab bo‘ladi, degan fikr keng tarqalgan. Bu tarmoq baribir yaratiladi, biroq biznes hozir IoT infratuzilmasini joriy qilish bilan unga qaramayapti.

Mutaxassislar 5G evolyutsiya emas, balki mobil texnologiyalarning to‘liq o‘zgarishi bo‘lishini kutishmoqda. Bu ushbu turdagi aloqa bilan bog'liq bo'lgan butun sanoatni o'zgartirishi kerak. 2017 yil fevral oyida Barselonadagi Mobil Jahon Kongressidagi taqdimotda Deutsche Telekom vakili hattoki smartfonlar mavjud bo'lishni to'xtatadi. U mashhur bo'lganda, biz doimo onlayn bo'lamiz, bizni o'rab turgan deyarli hamma narsa. Bozorning qaysi segmenti ushbu texnologiyadan foydalanishiga qarab (teletibbiyot, ovozli qo'ng'iroqlar, o'yin platformalari, veb-sahifalar) tarmoq o'zini boshqacha tutadi.

Oldingi echimlarga nisbatan 5G tarmoq tezligi

Xuddi shu MWC davomida 5G tarmog'ining birinchi tijorat ilovalari namoyish etildi - garchi bu so'z biroz shubha tug'dirsa ham, chunki u aslida nima bo'lishi hali noma'lum. Taxminlar mutlaqo mos kelmaydi. Ba'zi manbalarning ta'kidlashicha, 5G bir vaqtning o'zida minglab foydalanuvchilarga soniyasiga o'n minglab megabitlik uzatish tezligini ta'minlashi kutilmoqda. Xalqaro elektraloqa ittifoqi (XEI) tomonidan bir necha oy oldin e'lon qilingan 5G uchun dastlabki spetsifikatsiyaga ko'ra, kechikishlar 4 ms dan oshmaydi. Ma'lumotni 20 Gbit / s tezlikda yuklab olish va 10 Gbit / s tezlikda yuklash kerak. Bizga ma'lumki, ITU joriy yilning kuzida yangi tarmoqning yakuniy versiyasini e'lon qilmoqchi. Hamma bir narsaga rozi - 5G tarmog'i bir vaqtning o'zida yuz minglab sensorlarning simsiz ulanishini ta'minlashi kerak, bu narsalar Interneti va hamma joyda mavjud xizmatlar uchun kalit hisoblanadi.

AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel va boshqa ko'plab kompaniyalar 5G standartlashtirish vaqtini tezlashtirishni qo'llab-quvvatlamoqda. Barcha manfaatdor tomonlar ushbu kontseptsiyani 2019 yildan boshlab tijoratlashtirishni boshlashni xohlashadi. Boshqa tomondan, Evropa Ittifoqi keyingi avlod tarmoqlarining rivojlanish yo'nalishini aniqlash uchun 5G PPP rejasini () e'lon qildi. 2020 yilga kelib, Evropa Ittifoqi mamlakatlari ushbu standart uchun ajratilgan 700 MGts chastotani chiqarishi kerak.

5G tarmog'i yangi texnologiyalar sovg'asidir

Yagona narsalarga 5G kerak emas

Ericsson ma'lumotlariga ko'ra, o'tgan yil oxirida (, IoT) 5,6 milliard qurilma ishlagan. Ulardan atigi 400 millionga yaqini mobil tarmoqlar bilan, qolganlari esa Wi-Fi, Bluetooth yoki ZigBee kabi qisqa masofali tarmoqlar bilan ishlagan.

Narsalar Internetining haqiqiy rivojlanishi ko'pincha 5G tarmoqlari bilan bog'liq. Yangi texnologiyalarning birinchi qo'llanilishi, dastlab biznes sohasida, ikki-uch yil ichida paydo bo'lishi mumkin. Biroq, biz individual mijozlar uchun keyingi avlod tarmoqlariga kirishni 2025 yildan oldin kutishimiz mumkin. 5G texnologiyasining afzalligi, boshqa narsalar qatorida, kvadrat kilometr maydonda yig'ilgan millionlab qurilmalarni boshqarish qobiliyatidir. Bu juda katta raqamga o'xshab ko'rinadi, lekin agar siz IoT ko'rinishi nima haqida aytilganini hisobga olsangiz aqlli shaharlarshahar infratuzilmasidan tashqari, transport vositalari (shu jumladan avtonom avtomobillar) va maishiy (aqlli uylar) va ofis qurilmalari, shuningdek, masalan, do'konlar va ularda saqlanadigan tovarlar ulangan bo'lsa, kvadrat kilometrga bu million shunday ko'rinishni to'xtatadi. katta. Ayniqsa, shahar markazida yoki idoralar ko'p bo'lgan hududlarda.

Ammo shuni yodda tutingki, tarmoqqa ulangan ko'plab qurilmalar va ularga o'rnatilgan sensorlar juda yuqori tezlikni talab qilmaydi, chunki ular ma'lumotlarning kichik qismlarini uzatadi. ATM yoki to'lov terminali uchun ultra tezkor Internet kerak emas. Himoya tizimida tutun va harorat sensori bo'lishi shart emas, masalan, muzqaymoq ishlab chiqaruvchisiga do'konlardagi muzlatgichlardagi sharoitlar haqida ma'lumot beradi. Ko'cha yoritgichlarini kuzatish va boshqarish, elektr va suv hisoblagichlaridan ma'lumotlarni uzatish, IoT-ga ulangan uy qurilmalari smartfoni yordamida masofadan boshqarish uchun yoki logistikada yuqori tezlik va past kechikish kerak emas.

Bugungi kunda bizda mobil tarmoqlar orqali soniyasiga bir necha o'nlab va hatto yuzlab megabit ma'lumotlarni jo'natish imkonini beruvchi LTE texnologiyasi mavjud bo'lsa-da, Internetda ishlaydigan qurilmalarning katta qismi hali ham foydalanmoqda. 2G tarmoqlari, ya'ni. 1991 yildan beri sotuvda. GSM standarti.

Ko'pgina kompaniyalarni joriy faoliyatida IoT dan foydalanishga xalaqit beradigan va shu tariqa uning rivojlanishini sekinlashtiradigan narx to'sig'ini bartaraf etish uchun kichik ma'lumotlar paketlarini uzatuvchi qurilmalarni qo'llab-quvvatlashga mo'ljallangan tarmoqlarni qurish texnologiyalari ishlab chiqildi. Ushbu tarmoqlar uyali aloqa operatorlari tomonidan ishlatiladigan chastotalardan ham, litsenziyasiz diapazondan ham foydalanadi. LTE-M va NB-IoT (shuningdek, NB-LTE deb ataladi) kabi texnologiyalar LTE tarmoqlari tomonidan ishlatiladigan diapazonda ishlaydi, EC-GSM-IoT (EC-EGPRS deb ham ataladi) esa 2G tarmoqlari tomonidan ishlatiladigan diapazondan foydalanadi. Litsenziyasiz diapazonda siz LoRa, Sigfox va RPMA kabi echimlardan tanlashingiz mumkin.

Yuqoridagi barcha variantlar keng assortimentni taklif qiladi va shunday qilib ishlab chiqilganki, so'nggi qurilmalar imkon qadar arzon va imkon qadar kam energiya iste'mol qiladi va shu bilan hatto bir necha yil davomida batareyani almashtirmasdan ishlaydi. Shuning uchun ularning umumiy nomi - (kam quvvat sarfi, uzoq masofa). Mobil operatorlar uchun mavjud diapazonlarda ishlaydigan LPWA tarmoqlari faqat dasturiy ta'minotni yangilashni talab qiladi. Tijoriy LPWA tarmoqlarining rivojlanishi Gartner va Ovum tadqiqot kompaniyalari tomonidan IoT rivojlanishidagi eng muhim voqealardan biri sifatida ko'riladi.

Operatorlar turli texnologiyalardan foydalanadilar. O'tgan yili butun mamlakat bo'ylab tarmog'ini ishga tushirgan Niderlandiya KPN kompaniyasi LoRa ni tanladi va LTE-M ga qiziqish bildirmoqda. Vodafone guruhi NB-IoT ni tanladi - bu yil u Ispaniyada tarmoq qurishni boshladi va u Germaniya, Irlandiya va Ispaniyada bunday tarmoqni qurishni rejalashtirmoqda. Deutsche Telekom NB-IoT ni tanladi va uning tarmog'i sakkizta mamlakatda, jumladan Polshada ishga tushirilishini e'lon qiladi. Ispaniya Telefonica Sigfox va NB-IoT ni tanladi. Frantsiyadagi Orange LoRa tarmog'ini qurishni boshladi va keyin LTE-M tarmoqlarini Ispaniya va Belgiyadan o'zi faoliyat yuritadigan mamlakatlarda va shuning uchun Polshada ham tarqatishni boshlashini e'lon qildi.

LPWA tarmog'ining qurilishi ma'lum bir IoT ekotizimining rivojlanishi 5G tarmoqlariga qaraganda tezroq boshlanishini anglatishi mumkin. Birining kengayishi boshqasini istisno etmaydi, chunki ikkala texnologiya ham kelajakning aqlli tarmog'i uchun zarurdir.

5G simsiz ulanishlar baribir ko'p narsaga muhtoj bo'lishi mumkin energiya. Yuqorida aytib o'tilgan diapazonlarga qo'shimcha ravishda, o'tgan yili alohida qurilmalar darajasida energiyani tejash usuli ishga tushirilishi kerak. Bluetooth veb platformasi. U aqlli lampalar, qulflar, datchiklar va boshqalar tarmog‘i tomonidan qo‘llaniladi. Texnologiya IoT qurilmalariga maxsus ilovalardan foydalanmasdan bevosita veb-brauzer yoki veb-sayt orqali ulanish imkonini beradi.

Web Bluetooth texnologiyasining vizualizatsiyasi

5G oldin

Shuni bilish kerakki, ba'zi kompaniyalar yillar davomida 5G texnologiyasiga intilmoqda. Misol uchun, Samsung 5 yildan beri 2011G tarmoq yechimlari ustida ishlamoqda. Bu vaqt ichida 1,2 km/soat tezlikda harakatlanuvchi transport vositasida 110 Gb/s tezlikni uzatishga erishish mumkin edi. va doimiy qabul qiluvchi uchun 7,5 Gbit/s.

Bundan tashqari, eksperimental 5G tarmoqlari allaqachon mavjud va turli kompaniyalar bilan hamkorlikda yaratilgan. Biroq, hozirgi vaqtda yangi tarmoqning yaqin va chinakam global standartlashuvi haqida gapirishga hali erta. Ericsson uni Shvetsiya va Yaponiyada sinovdan o'tkazmoqda, biroq yangi standart bilan ishlaydigan kichik iste'molchi qurilmalari hali uzoqda. 2018 yilda Shvetsiyaning TeliaSonera operatori bilan hamkorlikda kompaniya Stokgolm va Tallinda birinchi tijorat 5G tarmoqlarini ishga tushiradi. Dastlab bo'ladi shahar tarmoqlari, va biz "to'liq o'lchamli" 5G uchun 2020 yilgacha kutishimiz kerak. Ericsson hatto bor birinchi 5G telefon. Ehtimol, "telefon" so'zi noto'g'ri so'zdir. Qurilmaning og'irligi 150 kg va siz u bilan o'lchash moslamalari bilan qurollangan katta avtobusda sayohat qilishingiz kerak.

O'tgan oktyabr oyida 5G tarmog'ining debyuti haqidagi xabar uzoq Avstraliyadan keldi. Biroq, bu turdagi hisobotlarga masofa bilan yondashish kerak - 5G standarti va spetsifikatsiyasisiz beshinchi avlod xizmati ishga tushirilganini qayerdan bilasiz? Bu standart kelishilganidan keyin o'zgarishi kerak. Agar hammasi reja bo‘yicha ketsa, oldindan standartlashtirilgan 5G tarmoqlari 2018-yilda Janubiy Koreyada bo‘lib o‘tadigan Qishki Olimpiya o‘yinlarida birinchi marta paydo bo‘ladi.

Millimetrli to'lqinlar va mayda hujayralar

5G tarmog'ining ishlashi bir qancha muhim texnologiyalarga bog'liq.

Samsung tomonidan ishlab chiqarilgan baza stansiyasi

birinchi millimetrli to'lqinli ulanishlar. Borgan sari ko'proq qurilmalar bir xil radiochastotalardan foydalangan holda bir-biriga yoki Internetga ulanmoqda. Bu tezlikni yo'qotish va ulanish barqarorligi bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqaradi. Yechim millimetrli to'lqinlarga o'tish bo'lishi mumkin, ya'ni. 30-300 gigagertsli chastota diapazonida. Hozirgi vaqtda ular, xususan, sun'iy yo'ldosh aloqasi va radioastronomiyada qo'llaniladi, ammo ularning asosiy cheklovi ularning qisqa masofasi edi. Yangi turdagi antenna bu muammoni hal qiladi va bu texnologiyani ishlab chiqish hali ham davom etmoqda.

Texnologiya beshinchi avlodning ikkinchi ustunidir. Olimlar 200 m dan ortiq masofada millimetrli to'lqinlar yordamida ma'lumotlarni uzatish imkoniga ega ekanliklari bilan maqtanadilar.Va tom ma'noda har 200-250 m dan katta shaharlarda, ya'ni juda kam quvvat sarflaydigan kichik baza stansiyalari bo'lishi mumkin. Biroq, aholi kam yashaydigan joylarda "kichik hujayralar" yaxshi ishlamaydi.

Bu yuqoridagi muammoga yordam berishi kerak MIMO texnologiyasi Yangi avlod. MIMO simsiz tarmoq sig'imini oshirishi mumkin bo'lgan 4G standartida ham qo'llaniladigan yechimdir. Buning siri - qabul qiluvchi va uzatuvchi tomondan ko'p antennali uzatishda. Keyingi avlod stantsiyalari bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni yuborish va qabul qilish uchun bugungi kunga qaraganda sakkiz baravar ko'p portlarni boshqarishi mumkin. Shunday qilib, tarmoq o'tkazuvchanligi 22% ga oshadi.

5G uchun yana bir muhim texnika bu "nurlanish“. Bu signalni qayta ishlash usuli bo'lib, ma'lumotlar foydalanuvchiga optimal marshrut bo'ylab yetkaziladi. millimetr to'lqinlarining qurilmaga ko'p yo'nalishli uzatish orqali emas, balki konsentrlangan nurda etib borishiga yordam beradi. Shunday qilib, signal kuchi ortadi va shovqin kamayadi.

Beshinchi avlodning beshinchi elementi deb atalmish bo'lishi kerak to'liq dupleks. Dupleks - bu ikki tomonlama uzatish, ya'ni ma'lumotni uzatish va qabul qilish har ikki yo'nalishda ham mumkin. To'liq dupleks ma'lumotlar uzatish uzilishlarsiz uzatilishini anglatadi. Eng yaxshi parametrlarga erishish uchun ushbu yechim doimiy ravishda takomillashtirilmoqda.

 

Oltinchi avlod?

Biroq, laboratoriyalar allaqachon 5G dan ham tezroq narsa ustida ishlamoqda - garchi yana, biz beshinchi avlod nima ekanligini aniq bilmaymiz. Yaponiyalik olimlar kelajakdagi ma'lumotlarni simsiz uzatishning navbatdagi oltinchi versiyasini yaratmoqdalar. U 300 gigagertsli va undan yuqori chastotalardan foydalanishni o'z ichiga oladi va erishilgan tezlik har bir kanalda 105 Gb / s ni tashkil qiladi. Yangi texnologiyalarni tadqiq qilish va ishlab chiqish bir necha yillardan beri davom etmoqda. O'tgan yilning noyabr oyida 500 gigagertsli terahertz diapazoni yordamida 34 Gb/s, keyin esa 160-300 gigagertsli diapazondagi transmitter yordamida (500 gigagertsli oraliqda modulyatsiyalangan sakkizta kanal) 25 Gb/s tezlikka erishildi. ) - ya'ni 5G tarmog'ining kutilgan imkoniyatlaridan bir necha baravar yuqori natijalar. Oxirgi muvaffaqiyat Xirosima universiteti olimlari guruhi va Panasonic xodimlarining bir vaqtning o‘zida ishi. Texnologiya haqidagi ma'lumotlar universitet veb-saytida joylashtirilgan, terahertz tarmog'ining taxminlari va mexanizmi 2017 yil fevral oyida San-Frantsiskodagi ISSCC konferentsiyasida taqdim etilgan.

Ma'lumki, ish chastotasining oshishi nafaqat ma'lumotlarni tezroq uzatish imkonini beradi, balki signalning mumkin bo'lgan diapazonini sezilarli darajada kamaytiradi, shuningdek, uning barcha turdagi shovqinlarga nisbatan sezgirligini oshiradi. Bu yetarlicha murakkab va zich taqsimlangan infratuzilmani qurish zarurligini bildiradi.

Shuni ham ta’kidlash joizki, 2020-yilga rejalashtirilgan 5G tarmog‘i va keyin faraziy tezroq teragerts tarmog‘i kabi inqiloblar millionlab qurilmalarni yangi standartlarga moslashtirilgan versiyalar bilan almashtirish kerakligini anglatadi. Bu o'zgarish tezligini sezilarli darajada sekinlashtirishi va mo'ljallangan inqilobning evolyutsiyaga aylanishiga olib kelishi mumkin.

Davomi bor Mavzu raqami oylik so'nggi sonida.