Biết 5g, biết 5g

Công ty TNHH Công nghệ Runxin Thượng Hải Lời nói đầu của Hiệp hội Nghiên cứu Chuang

Với nhu cầu ngày càng tăng về mạng truyền thông, nó đã phát triển từ liên lạc bằng giọng nói đơn lẻ sang truy cập Internet tốc độ cao, xem trực tuyến các video ngắn, v.v. Tuy nhiên, điều đó vẫn chưa đủ để đáp ứng nhu cầu phát triển. Những thay đổi quan trọng đến từ các công nghệ truyền thông trước đây cung cấp thông tin liên lạc giữa con người. Với sự phát triển nhanh chóng của Internet di động và Internet vạn vật và sự xuất hiện ngày càng nhiều thiết bị thông minh, trong thực tế ảo, thực tế tăng cường, video độ phân giải cực cao, thiết bị đeo thông minh, nhà thông minh, đọc đồng hồ thông minh và giao thông thông minh, Lái xe không người lái và các lĩnh vực khác sẽ tạo ra nhu cầu thông tin liên lạc rất lớn. Với sự tăng trưởng không ngừng của nhu cầu người dùng, mạng thông tin di động sẽ phải đối mặt với: dung lượng dữ liệu tăng gấp 1000 lần, kết nối thiết bị không dây gấp 10-100 lần, nhu cầu tốc độ người dùng gấp 10-100 lần, thời lượng pin dài gấp 10 lần, v.v. Mạng 4G không thể đáp ứng được những nhu cầu này nên công nghệ 5g ra đời.

sóng điện từ5g là công nghệ truyền thông thế hệ thứ năm, được đặc trưng chủ yếu bởi bước sóng milimet, băng tần cực rộng, tốc độ cực cao và độ trễ cực thấp. 1g 4G tập trung vào việc liên lạc giữa con người với nhau một cách thuận tiện và nhanh chóng hơn, trong khi 5g sẽ hiện thực hóa sự kết nối của vạn vật mọi lúc, mọi nơi và mọi nơi, để con người dám mong đợi được tham gia vào nó một cách đồng bộ mà không chênh lệch múi giờ với vạn vật trên trái đất thông qua phát sóng trực tiếp. Truyền thông không dây sử dụng sóng điện từ để liên lạc. Sóng điện từ bao gồm sóng ánh sáng và sóng vô tuyến.

Các đặc tính của sóng điện từ được xác định bởi tần số của nó. Các sóng điện từ có tần số khác nhau có tính chất khác nhau nên có công dụng khác nhau. Ví dụ, tia X tần số cao, có khả năng xuyên thấu mạnh, có thể dùng để phát hiện khuyết tật hoặc điều khiển tự động dây chuyền lắp ráp trong công nghiệp. Nó có khả năng gây chết tế bào rất cao và được sử dụng để điều trị các khối u trong y học. Sóng vô tuyến được sử dụng để liên lạc và nguồn phổ tần của nó bị hạn chế. Để tránh nhiễu, xung đột và đảm bảo chất lượng liên lạc, chúng tôi sẽ phân chia tài nguyên phổ tần và phân bổ chúng cho các đối tượng và người dùng khác nhau.

Chúng tôi chủ yếu sử dụng UHF để liên lạc qua điện thoại di động. Việc phân chia phổ tần 2g-4g của các nhà khai thác truyền thông trong nước như sau. Các băng tần 4G phổ thông trong nước và toàn cầu sử dụng UHF và UHF. Dải tần 5g toàn cầu được hiển thị trong hình bên dưới

Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin đã xác định tần số 5g (truyền thông di động thế hệ thứ năm) tại Trung Quốc dưới dạng thông báo. Các dải tần làm việc lần lượt là 3300mhz-3600mhz và 4800mhz-5000mhz. Băng thông của dải tần làm việc thứ nhất là 300 MHz; Băng thông của băng tần hoạt động thứ hai là 200 MHz. Đây là đặc điểm của truyền thông 5g - Siêu băng thông. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ truyền thông, từ 1g ban đầu đến 4G hiện tại, tần số sóng điện từ ngày càng cao hơn và băng thông phổ ngày càng rộng hơn. Tần số càng cao , tài nguyên tần số có thể được sử dụng càng phong phú và băng thông phổ càng rộng. Tốc độ truyền có thể đạt được càng cao - tốc độ cực cao.

Hiện nay, 28ghz chủ yếu được sử dụng để thử nghiệm trên thế giới. Công thức chuyển đổi giữa tần số và bước sóng là Nếu tính ở 28ghz thì bước sóng = tốc độ ánh sáng/tần số = 300000000 (M/s)/28000000000 (Hz) = 10,7mm, tức là một tính năng của truyền thông 5g - sóng milimet.

Ưu điểm của 5gĐặc điểm nổi bật của dải tần truyền thông 5g: tần số càng cao, bước sóng càng ngắn và càng gần với sự truyền tuyến tính (khả năng nhiễu xạ và xuyên tường càng kém). Tần số càng cao thì độ suy giảm trong môi trường truyền sóng càng lớn. Khi tín hiệu mạng truyền thông 5g được phủ sóng, số lượng trạm gốc cần thiết sẽ tăng lên đáng kể và chi phí cũng tăng lên đáng kể. Đây là một phần lý do khiến giao tiếp 1G-4G trở nên vô dụng.

Độ trễ cực thấp là một đặc tính rất quan trọng của 5g. Lý tưởng nhất là độ trễ từ đầu đến cuối được yêu cầu là 1ms và độ trễ từ đầu đến cuối thông thường là khoảng 5-10ms. Cần phải tuân theo một số ý tưởng để nhận ra độ trễ cực thấp của 5g. Đầu tiên, độ trễ truyền của giao diện không khí sẽ giảm đi đáng kể. Thứ hai, chúng ta nên giảm số nút chuyển tiếp càng nhiều càng tốt và rút ngắn khoảng cách từ nút nguồn đến nút đích. Thứ ba, chúng ta nên tính đến tổng thể và làm cho các công nghệ ở các cấp độ khác nhau như giao diện không khí, kiến ​​trúc mạng và mạng lõi hợp tác với nhau từ góc độ xem xét và thiết kế xuyên lớp, để mạng có thể hiểu được các yêu cầu về độ trễ dịch vụ dọc khác nhau.

Cấu trúc khung mới: về mặt cấu trúc khung, chiều dài khung con ngắn hơn sẽ được xem xét và phản hồi ACK / NACK sẽ được hoàn thành trong cùng một khung con để giảm độ trễ giao diện không khí. Giao tiếp trực tiếp đầu cuối (D2D): ở chế độ liên lạc truyền thống, dữ liệu các gói đi qua toàn bộ nút mạng và mỗi lần chuyển tiếp có nghĩa là độ trễ sẽ tăng lên. Chế độ giao tiếp trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối có thể thực hiện giao tiếp giữa các thiết bị mà không cần truyền qua mạng.

Đánh chìm các chức năng mạng lõi: trong mạng 4G, LTE loại bỏ RNC trong 3G, chuyển hầu hết các chức năng của RNC sang trạm gốc, tích hợp một phần công việc vào mạng lõi và áp dụng kiến ​​trúc mạng hai lớp của eNodeB và EPC. Kiến trúc phẳng làm giảm các nút và giảm độ trễ. Trong mạng 5g, một số chức năng của phía người dùng của mạng lõi sẽ tiếp tục chìm vào mạng truy cập, mạng lõi tập trung ban đầu sẽ được phân tán và các chức năng của mạng lõi sẽ gần thiết bị đầu cuối hơn để giảm độ trễ hơn nữa .

Mec (điện toán biên di động): MEC đẩy tính toán, xử lý và lưu trữ đến ranh giới di động, cung cấp khả năng đổi mới dịch vụ không dây ở lối vào biên di động, để dữ liệu lớn có thể được xử lý trong thời gian thực và nhanh chóng nhằm giảm độ trễ.