تعرف على 5 جرام، تعرف على 5 جرام

شركة شنغهاي رونكسين للتكنولوجيا المحدودة مقدمة جمعية أبحاث تشوانغ

مع تزايد الطلب على شبكة الاتصالات، تطورت من الاتصال الصوتي الفردي إلى الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة ومشاهدة مقاطع الفيديو القصيرة عبر الإنترنت وما إلى ذلك. لكن هذا لا يكفي لتلبية احتياجات التنمية. تأتي التغييرات المهمة من تقنيات الاتصال السابقة التي توفر التواصل بين الناس. مع التطور السريع للإنترنت عبر الهاتف المحمول وإنترنت الأشياء وظهور المزيد والمزيد من الأجهزة الذكية، في الواقع الافتراضي، الواقع المعزز، الفيديو فائق الوضوح، الارتداء الذكي، المنزل الذكي، قراءة العدادات الذكية والنقل الذكي، القيادة بدون طيار و المجالات الأخرى سوف تنتج الطلب الكبير على الاتصالات. مع النمو المستمر لطلب المستخدم، ستواجه شبكة الاتصالات المتنقلة ما يلي: 1000 مرة من نمو سعة البيانات، 10-100 مرة من اتصال الأجهزة اللاسلكية، 10-100 مرة من معدل طلب المستخدم، 10 مرات من عمر البطارية الطويل، إلخ. لا تستطيع شبكة 4G تلبية هذه الاحتياجات، لذلك ظهرت تقنية 5G إلى الوجود.

الموجات الكهرومغناطيسية 5G هي تقنية اتصالات الجيل الخامس، والتي تتميز بشكل أساسي بطول موجة ملليمتر ونطاق عريض للغاية وسرعة فائقة وتأخير منخفض للغاية. يركز 1g 4G على تواصل أكثر ملاءمة وسرعة بين الأشخاص، بينما ستحقق 5g الترابط بين جميع الأشياء في أي وقت وفي أي مكان وفي كل مكان، بحيث يجرؤ البشر على توقع المشاركة فيها بشكل متزامن دون اختلاف زمني مع كل الأشياء على الأرض من خلال البث المباشر. يستخدم الاتصال اللاسلكي الموجات الكهرومغناطيسية للتواصل. تشمل الموجات الكهرومغناطيسية الموجات الضوئية وموجات الراديو.

يتم تحديد خصائص الموجة الكهرومغناطيسية من خلال ترددها. الموجات الكهرومغناطيسية ذات الترددات المختلفة لها خصائص مختلفة، لذلك لها استخدامات مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الأشعة السينية عالية التردد، مع اختراق قوي، للكشف عن العيوب أو التحكم الآلي في خط التجميع في الصناعة. وله فتك كبير للخلايا ويستخدم لعلاج الأورام في الطب. وتستخدم موجات الراديو للاتصالات، وموارد الطيف الخاصة بها محدودة. ومن أجل تجنب التداخل والصراع وضمان جودة الاتصالات، سنقوم بتقسيم موارد الطيف وتخصيصها لأشياء ومستخدمين مختلفين.

نحن نستخدم بشكل أساسي UHF للاتصالات بالهاتف المحمول. ويكون تقسيم الطيف لمشغلي الاتصالات المحلية من 2g إلى 4g على النحو التالي. تستخدم نطاقات 4G السائدة المحلية والعالمية UHF وUHF. ويظهر نطاق التردد العالمي 5g في الشكل أدناه

حددت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات تردد 5G (الجيل الخامس للاتصالات المتنقلة) في الصين في شكل إشعار. نطاقات تردد العمل هي 3300 ميجا هرتز - 3600 ميجا هرتز و 4800 ميجا هرتز - 5000 ميجا هرتز على التوالي. عرض النطاق الترددي لنطاق تردد العمل الأول هو 300 ميجاهرتز؛ عرض النطاق الترددي لنطاق التشغيل الثاني هو 200 ميجا هرتز. هذه هي سمة اتصالات 5G - عرض النطاق الترددي الفائق. مع التطور المستمر لتكنولوجيا الاتصالات، من 1G الأولي إلى 4G الحالي، أصبح تردد الموجات الكهرومغناطيسية أعلى وأعلى، وعرض النطاق الترددي للطيف أوسع وأوسع. كلما زاد التردد كلما كانت موارد التردد التي يمكن استخدامها أكثر ثراءً، كان عرض النطاق الترددي للطيف أوسع. كلما ارتفع معدل النقل الذي يمكن تحقيقه - السرعة الفائقة.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام 28 جيجا هرتز بشكل أساسي للاختبار في العالم. صيغة التحويل بين التردد والطول الموجي هي إذا تم حسابها عند 28 جيجا هرتز، فإن الطول الموجي = سرعة الضوء / التردد = 300000000 (م / ث) / 28000000000 (هرتز) = 10.7 مم، وهو ميزة اتصال 5G - موجة ملليمتر.

ميزة 5G الخصائص الهامة لنطاق تردد الاتصالات 5G: كلما زاد التردد، كلما كان الطول الموجي أقصر، وكان أقرب إلى الانتشار الخطي (كلما كانت القدرة على الحيود واختراق الجدار أسوأ). كلما زاد التردد، زاد التوهين في وسط الانتشار. وعندما تتم تغطية إشارة شبكة الاتصالات 5G، يزداد عدد المحطات الأساسية المطلوبة بشكل كبير وتزداد التكلفة بشكل كبير. وهذا جزء من السبب وراء عدم جدوى اتصالات 1G-4G.

يعد التأخير المنخفض جدًا سمة مهمة جدًا لـ 5G. من الناحية المثالية، يجب أن يكون التأخير من طرف إلى طرف 1 مللي ثانية، ويكون التأخير النموذجي من طرف إلى طرف حوالي 5-10 مللي ثانية. يجب اتباع بعض الأفكار لتحقيق تأخير منخفض للغاية لشبكة 5G. أولاً، ينبغي تقليل تأخير الإرسال للواجهة الهوائية بشكل كبير. ثانيًا، يجب علينا تقليل عقد إعادة التوجيه قدر الإمكان وتقصير المسافة من المصدر إلى العقدة الوجهة. ثالثًا، يجب أن نأخذ في الاعتبار الكل، ونجعل التقنيات على مستويات مختلفة مثل الواجهة الهوائية وهندسة الشبكة والشبكة الأساسية تتعاون مع بعضها البعض من منظور النظر في الطبقات والتصميم، حتى تتمكن الشبكة من فهم متطلبات التأخير من الخدمات الرأسية المختلفة.

هيكل الإطار الجديد: من حيث هيكل الإطار، سيتم أخذ طول الإطار الفرعي الأقصر في الاعتبار، وسيتم إكمال تعليقات ACK / NACK في نفس الإطار الفرعي من أجل تقليل تأخير واجهة الهواء. الاتصال المباشر بالمحطة (D2D): في وضع الاتصال التقليدي، البيانات تمر الحزم عبر عقدة الشبكة بأكملها، وكل إعادة توجيه تعني زيادة في التأخير. يمكن لأسلوب الاتصال المباشر بين المحطات تحقيق الاتصال بين الأجهزة دون الإرسال عبر الشبكة.

غرق وظائف الشبكة الأساسية: في شبكة 4G، تقوم LTE بإزالة RNC في 3G، وتنقل معظم وظائف RNC إلى المحطة الأساسية، وتدمج جزءًا من العمل في الشبكة الأساسية، وتعتمد بنية الشبكة المكونة من طبقتين لـ eNodeB و EPC. تعمل البنية المسطحة على تقليل العقد وتقليل التأخير. في شبكة 5G، ستغرق بعض وظائف جانب المستخدم من الشبكة الأساسية بشكل أكبر في شبكة الوصول، وسيتم توزيع الشبكة الأساسية المركزية الأصلية، وستكون وظائف الشبكة الأساسية أقرب إلى المحطة لتقليل التأخير بشكل أكبر .

Mec (حوسبة حافة الهاتف المحمول): تعمل MEC على دفع الحوسبة والمعالجة والتخزين إلى حدود الهاتف المحمول، مما يوفر إمكانية لاسلكية لابتكار الخدمة عند مدخل حافة الهاتف المحمول، بحيث يمكن معالجة البيانات الضخمة في الوقت الفعلي وبسرعة لتقليل التأخير.