5g を知る、5g を知る

上海潤新科技有限公司 荘研究会序文

通信ネットワークの需要の増大に伴い、単一音声通信から高速インターネット アクセス、短いビデオのオンライン視聴などに発展しました。 しかし、これでは開発ニーズを満たすには十分ではありません。 重要な変化は、人々の間のコミュニケーションを提供する過去の通信テクノロジーからもたらされます。 モバイル インターネットとモノのインターネットの急速な発展と、ますます多くのインテリジェント デバイスの出現により、仮想現実、拡張現実、超高解像度ビデオ、インテリジェント ウェア、スマート ホーム、インテリジェントな検針とインテリジェントな交通機関、無人運転や他の分野でも大きな通信需要が生じるでしょう。 ユーザー需要の継続的な増加に伴い、モバイル通信ネットワークは、データ容量の 1000 倍、無線デバイス接続の 10 ～ 100 倍、ユーザー料金の需要の 10 ～ 100 倍、バッテリー寿命の 10 倍などに直面することになります。 4G ネットワークではこれらのニーズを満たすことができないため、5g テクノロジーが登場しました。

電磁波5gは、ミリ波、超広帯域、超高速、超低遅延を主な特徴とする第5世代通信技術です。 1g 4G は人々の間のより便利で高速な通信に焦点を当てていますが、5g は、いつでも、どこでも、あらゆるものの相互接続を実現し、人類が地球上のすべてのものと時差なく同期して参加することをあえて期待します。ライブブロードキャスト。無線通信は通信に電磁波を使用します。 電磁波には光波と電波が含まれます。

電磁波の特性はその周波数によって決まります。 電磁波は周波数によって性質が異なるため、さまざまな用途があります。たとえば、透過力の強い高周波X線は、工業用の探傷や組立ラインの自動制御などに利用されます。 細胞に対する致死性が高く、医学では腫瘍の治療に使用されます。電波は通信に使用されますが、そのスペクトル資源は限られています。 干渉や衝突を回避し、通信品質を確保するために、スペクトルリソースを分割し、異なるオブジェクトやユーザーに割り当てます。

携帯電話通信には主にUHFが使用されており、国内通信事業者の2g～4gの周波数区分は以下の通りです。 国内および世界の主流の 4G 帯域は UHF と UHF を使用します。世界の 5G 周波数範囲は次の図に示されています。

工業情報化部は中国における5g（第5世代移動通信）の周波数を通知の形で決定した。 動作周波数帯域はそれぞれ3300mhz～3600mhzと4800mhz～5000mhzです。 最初の動作周波数帯域の帯域幅は 300 MHz です。第 2 動作帯域の帯域幅は 200 MHz です。 これは5g通信の特徴である超帯域幅です。通信技術の継続的な発展に伴い、初期の1gから現在の4Gに至るまで、電磁波の周波数はますます高くなり、スペクトル帯域幅はますます広くなります。周波数が高くなるほど、スペクトルの帯域幅も広くなります。 、使用できる周波数リソースが豊富になり、スペクトル帯域幅が広くなります。 達成できる伝送速度が高ければ高いほど、つまり超高速になります。

現在、世界では主に28GHzが試験に使用されています。周波数と波長の換算式は28GHzで計算すると、波長＝光速/周波数＝300000000(M/s)/28000000000(Hz)＝10.7mmとなり、 5g通信の特徴であるミリ波。

5g の利点5g 通信周波数帯域の重要な特性: 周波数が高くなるほど、波長が短くなり、直線伝播に近づきます (回折および壁透過能力が低下します)。 周波数が高くなるほど伝搬媒体での減衰が大きくなり、5g通信網の信号をカバーすると必要な基地局の数が大幅に増加し、コストが大幅に増加します。 これが1G-4G通信が役に立たない理由の1つです。

超低遅延は 5g の非常に重要な特性です。 理想的には、エンドツーエンドの遅延は 1ms である必要があり、一般的なエンドツーエンドの遅延は約 5 ～ 10ms です。 5gの超低遅延を実現するには、いくつかの工夫が必要です。 まず、エア インターフェイスの伝送遅延を大幅に短縮する必要があります。 次に、転送ノードをできる限り減らし、送信元ノードから宛先ノードまでの距離を短くする必要があります。 第三に、ネットワークが遅延要件を理解できるように、全体を考慮して、エアインターフェイス、ネットワークアーキテクチャ、コアネットワークなどのさまざまなレベルの技術をクロスレイヤの検討と設計の観点から相互に連携させる必要があります。さまざまな垂直サービスの。

新しいフレーム構造: フレーム構造に関して、より短いサブフレーム長が考慮され、エア インターフェイス遅延を減らすために、ACK / NACK フィードバックが同じサブフレーム内で完了します。端末直接通信 (D2D): 従来の通信モードでは、データパケットはネットワーク ノード全体を通過するため、転送ごとに遅延が増加します。 端末間直接通信方式では、ネットワークを介さずに機器間通信を実現できます。

コア ネットワーク機能のシンク: 4G ネットワークでは、LTE は 3G の RNC を削除し、RNC の機能のほとんどを基地局に転送し、作業の一部をコア ネットワークに統合し、eNodeB の 2 層ネットワーク アーキテクチャを採用します。そしてEPC。 フラット アーキテクチャによりノードが削減され、遅延が減少します。 5gネットワークでは、コアネットワークのユーザー側の一部の機能がさらにアクセスネットワークに沈み、本来の集中型コアネットワークが分散され、コアネットワークの機能が端末に近づくことで遅延がさらに減少します。 。

Mec (モバイル エッジ コンピューティング): MEC は、コンピューティング、処理、ストレージをモバイルの境界まで押し上げ、モバイル エッジの入り口でのサービス革新のためのワイヤレスの可能性を提供します。これにより、大量のデータをリアルタイムかつ迅速に処理して遅延を減らすことができます。