Знай 5g, знай 5g

Шанхайская компания Runxin Technology Co., Ltd. Предисловие Исследовательского общества Чуана

С ростом спроса на сеть связи она превратилась из единой голосовой связи в высокоскоростной доступ в Интернет, онлайн-просмотр коротких видео и так далее. Однако этого недостаточно для удовлетворения потребностей развития. Важные изменения происходят из прошлых коммуникационных технологий, обеспечивающих общение между людьми. С быстрым развитием мобильного Интернета и Интернета вещей, а также появлением все большего количества интеллектуальных устройств в виртуальной реальности, дополненной реальности, видео сверхвысокой четкости, интеллектуальной одежде, умном доме, интеллектуальном считывании показаний счетчиков и интеллектуальном транспорте, беспилотном вождении и другие области создадут большой спрос на связь. В связи с непрерывным ростом спроса пользователей сеть мобильной связи столкнется с: увеличением емкости данных в 1000 раз, подключением беспроводных устройств в 10-100 раз, спросом на скорость пользователя в 10-100 раз, длительным сроком службы батареи в 10 раз и т. д. Сеть 4G не может удовлетворить эти потребности, поэтому появилась технология 5G.

Электромагнитная волна5g — это технология связи пятого поколения, которая в основном характеризуется миллиметровой длиной волны, сверхширокополосной связью, сверхвысокой скоростью и сверхнизкой задержкой. 1g 4G ориентирован на более удобное и быстрое общение между людьми, в то время как 5G реализует взаимосвязь всех вещей в любое время, в любом месте и повсюду, так что люди осмелятся рассчитывать на участие в ней синхронно, без разницы во времени со всеми вещами на земле через прямая трансляция. Беспроводная связь использует электромагнитные волны для связи. Электромагнитные волны включают световые волны и радиоволны.

Характеристики электромагнитной волны определяются ее частотой. Электромагнитные волны разных частот имеют разные свойства, поэтому они имеют разное применение. Например, высокочастотное рентгеновское излучение с сильной проникающей способностью можно использовать для дефектоскопии или автоматического управления сборочной линией в промышленности. Он обладает большой летальностью для клеток и используется для лечения опухолей в медицине. Радиоволны используются для связи, и ресурсы его спектра ограничены. Чтобы избежать помех и конфликтов и обеспечить качество связи, мы разделим ресурсы спектра и выделим их разным объектам и пользователям.

В основном мы используем УВЧ для мобильной связи. Разделение спектра 2g-4g отечественных операторов связи выглядит следующим образом. В основных диапазонах 4G внутри страны и во всем мире используются УВЧ и УВЧ. Глобальный диапазон частот 5G показан на рисунке ниже.

Министерство промышленности и информационных технологий определило частоту 5G (мобильной связи пятого поколения) в Китае в виде уведомления. Рабочие диапазоны частот составляют 3300–3600 МГц и 4800–5000 МГц соответственно. Полоса пропускания первой рабочей полосы частот составляет 300 МГц; Полоса пропускания второго рабочего диапазона составляет 200 МГц. Это характеристика связи 5G — сверхширокая полоса пропускания. Благодаря постоянному развитию технологий связи, от начального 1G до нынешнего 4G, частота электромагнитных волн становится все выше и выше, а полоса пропускания спектра становится все шире и шире. Чем выше частота , чем богаче частотные ресурсы, которые можно использовать, и тем шире полоса спектра. Чем выше скорость передачи, которой можно достичь – сверхвысокая скорость.

В настоящее время 28 ГГц в основном используется для тестирования в мире. Формула преобразования между частотой и длиной волны такова: если рассчитывать на 28 ГГц, длина волны = скорость света / частота = 300000000 (М/с) / 28000000000 (Гц) = 10,7 мм, что составляет особенность связи 5g - миллиметровые волны.

Преимущество 5gВажные характеристики диапазона частот связи 5G: чем выше частота, тем короче длина волны и чем ближе к линейному распространению (тем хуже дифракция и способность проникновения через стену). Чем выше частота, тем больше затухание в среде распространения. Когда покрывается сигнал сети связи 5g, количество требуемых базовых станций значительно увеличивается, а стоимость значительно увеличивается. Это одна из причин бесполезности связи 1G-4G.

Сверхнизкая задержка — очень важная характеристика 5g. В идеале сквозная задержка должна составлять 1 мс, а типичная сквозная задержка составляет около 5–10 мс. Чтобы реализовать сверхнизкую задержку 5G, необходимо следовать некоторым идеям. Во-первых, задержка передачи радиоинтерфейса должна быть значительно уменьшена. Во-вторых, мы должны максимально сократить количество узлов пересылки и сократить расстояние от источника до узла назначения. В-третьих, мы должны принять во внимание все и заставить технологии на разных уровнях, таких как радиоинтерфейс, сетевая архитектура и базовая сеть, взаимодействовать друг с другом с точки зрения межуровневого рассмотрения и проектирования, чтобы сеть могла понимать требования к задержке. различных вертикальных услуг.

Новая структура кадра: с точки зрения структуры кадра будет учитываться более короткая длина подкадра, а обратная связь ACK / NACK будет выполняться в том же подкадре, чтобы уменьшить задержку радиоинтерфейса. Прямая связь терминала (D2D): в традиционном режиме связи данные пакеты проходят через весь узел сети, и каждая пересылка означает увеличение задержки. Режим прямой связи между терминалами позволяет реализовать связь между устройствами без передачи через сеть.

Снижение функций базовой сети: в сети 4G LTE удаляет RNC в 3G, передает большую часть функций RNC базовой станции, интегрирует часть работы в базовую сеть и принимает двухуровневую сетевую архитектуру eNodeB. и ЭПК. Плоская архитектура уменьшает количество узлов и уменьшает задержку. В сети 5g некоторые функции пользовательской стороны базовой сети будут далее передаваться в сеть доступа, исходная централизованная базовая сеть станет распределенной, а функции базовой сети будут ближе к терминалу, чтобы еще больше уменьшить задержку. .

Mec (мобильные периферийные вычисления): MEC переносит вычисления, обработку и хранение на границы мобильных устройств, предоставляя беспроводные возможности для внедрения инновационных услуг на входе в мобильную периферию, чтобы большие объемы данных могли обрабатываться в реальном времени и быстро, чтобы сократить задержки.