Conosci 5g, Conosci 5g

Shanghai Runxin Technology Co., Ltd. Prefazione della Chuang Research Society

Con la crescente domanda di reti di comunicazione, si è evoluta dalla comunicazione vocale singola all'accesso a Internet ad alta velocità, alla visualizzazione online di brevi video e così via. Ciò però non basta a soddisfare le esigenze di sviluppo. I cambiamenti importanti provengono dalle tecnologie di comunicazione del passato che forniscono la comunicazione tra le persone. Con il rapido sviluppo di Internet mobile e Internet delle cose e l'emergere di dispositivi sempre più intelligenti, realtà virtuale, realtà aumentata, video ad altissima definizione, abbigliamento intelligente, casa intelligente, lettura intelligente dei contatori e trasporto intelligente, guida senza pilota e altri campi produrranno una grande domanda di comunicazione. Con la continua crescita della domanda degli utenti, la rete di comunicazione mobile dovrà affrontare: 1000 volte di crescita della capacità dei dati, 10-100 volte di connessione del dispositivo wireless, 10-100 volte di domanda di velocità utente, 10 volte di lunga durata della batteria, ecc. La rete 4G non può soddisfare queste esigenze, quindi è nata la tecnologia 5G.

onda elettromagnetica5g è la tecnologia di comunicazione di quinta generazione, caratterizzata principalmente da lunghezza d'onda millimetrica, banda ultra larga, velocità ultra elevata e ritardo ultra basso. 1g 4G si concentra su una comunicazione più comoda e veloce tra le persone, mentre 5g realizzerà l'interconnessione di tutte le cose in qualsiasi momento, ovunque e ovunque, in modo che gli esseri umani osino aspettarsi di parteciparvi in ​​modo sincrono senza differenza di fuso orario con tutte le cose sulla terra attraverso trasmissione in diretta. La comunicazione wireless utilizza l'onda elettromagnetica per comunicare. Le onde elettromagnetiche comprendono le onde luminose e le onde radio.

Le caratteristiche dell'onda elettromagnetica sono determinate dalla sua frequenza. Le onde elettromagnetiche di frequenze diverse hanno proprietà diverse, quindi hanno usi diversi. Ad esempio, i raggi X ad alta frequenza, con forte penetrazione, possono essere utilizzati per il rilevamento di difetti o per il controllo automatico della catena di montaggio nell'industria. Ha una grande letalità per le cellule e viene utilizzato in medicina per trattare i tumori. Le onde radio vengono utilizzate per la comunicazione e le sue risorse di spettro sono limitate. Per evitare interferenze e conflitti e garantire la qualità della comunicazione, divideremo le risorse dello spettro e le assegneremo a diversi oggetti e utenti.

Utilizziamo principalmente l'UHF per la comunicazione di telefonia mobile. La divisione dello spettro di 2g-4g degli operatori di comunicazione nazionali è la seguente. Le bande 4G tradizionali nazionali e globali utilizzano UHF e UHF. La gamma di frequenza globale 5G è mostrata nella figura seguente

Il Ministero dell'Industria e dell'Information Technology ha stabilito sotto forma di avviso la frequenza del 5G (comunicazione mobile di quinta generazione) in Cina. Le bande di frequenza di lavoro sono rispettivamente 3300 mhz-3600 mhz e 4800 mhz-5000 mhz. La larghezza di banda della prima banda di frequenza operativa è 300 MHz; La larghezza di banda della seconda banda operativa è di 200 MHz. Questa è una caratteristica della comunicazione 5G: Super larghezza di banda. Con il continuo sviluppo della tecnologia di comunicazione, dall'iniziale 1G all'attuale 4G, la frequenza delle onde elettromagnetiche è sempre più alta e la larghezza di banda dello spettro è sempre più ampia. Maggiore è la frequenza , quanto più ricche sono le risorse di frequenza utilizzabili e tanto più ampia è la larghezza di banda dello spettro. Maggiore è la velocità di trasmissione che può essere raggiunta: velocità ultraelevata.

Attualmente, 28 ghz viene utilizzato principalmente per i test nel mondo. La formula di conversione tra frequenza e lunghezza d'onda èSe calcolata a 28 ghz, lunghezza d'onda = velocità della luce / frequenza = 300000000 (M / s) / 28000000000 (Hz) = 10,7 mm, che è una caratteristica della comunicazione 5G: l'onda millimetrica.

Vantaggio 5gCaratteristiche significative della banda di frequenza di comunicazione 5g: maggiore è la frequenza, più corta è la lunghezza d'onda e più si avvicina alla propagazione lineare (peggiore è la diffrazione e la capacità di penetrazione della parete). Maggiore è la frequenza, maggiore è l'attenuazione nel mezzo di propagazione. Quando il segnale della rete di comunicazione 5G è coperto, il numero di stazioni base richieste aumenta in modo significativo e il costo aumenta in modo significativo. Questo è uno dei motivi per cui la comunicazione 1G-4G è inutile.

Il ritardo ultra basso è una caratteristica molto importante del 5g. Idealmente, il ritardo end-to-end deve essere di 1 ms e il ritardo end-to-end tipico è di circa 5-10 ms. È necessario seguire alcune idee per realizzare un ritardo ultra-basso di 5 g. Innanzitutto, il ritardo di trasmissione dell'interfaccia aerea dovrebbe essere notevolmente ridotto. In secondo luogo, dovremmo ridurre il più possibile i nodi di inoltro e accorciare la distanza dal nodo di origine al nodo di destinazione. In terzo luogo, dovremmo tenere conto dell'insieme e fare in modo che le tecnologie a diversi livelli come l'interfaccia aerea, l'architettura di rete e la rete centrale cooperino tra loro dal punto di vista della considerazione e della progettazione multistrato, in modo che la rete possa comprendere i requisiti di ritardo di diversi servizi verticali.

Nuova struttura del frame: in termini di struttura del frame, verrà presa in considerazione una lunghezza del sottoframe più breve e il feedback ACK/NACK verrà completato nello stesso sottoframe per ridurre il ritardo dell'interfaccia aerea. Comunicazione diretta terminale (D2D): nella modalità di comunicazione tradizionale, i dati i pacchetti attraversano l'intero nodo della rete e ogni inoltro comporta un aumento del ritardo. La modalità di comunicazione diretta tra terminali può realizzare la comunicazione tra dispositivi senza trasmissione attraverso la rete.

Affondamento delle funzioni della rete centrale: nella rete 4G, LTE rimuove l'RNC in 3G, trasferisce la maggior parte delle funzioni dell'RNC alla stazione base, integra parte del lavoro nella rete centrale e adotta l'architettura di rete a due strati di eNodeB ed EPC. L'architettura piatta riduce i nodi e riduce il ritardo. Nella rete 5G, alcune funzioni del lato utente della rete centrale sprofonderanno ulteriormente nella rete di accesso, la rete centrale centralizzata originale verrà distribuita e le funzioni della rete centrale saranno più vicine al terminale per ridurre ulteriormente il ritardo .

Mec (mobile edge computing): MEC spinge l'elaborazione, l'elaborazione e l'archiviazione al confine mobile, fornendo possibilità wireless per l'innovazione dei servizi all'ingresso del mobile edge, in modo che enormi quantità di dati possano essere elaborate in tempo reale e rapidamente per ridurre i ritardi.