ТЕХНОЛОГИЯ 5G СЕТЕЙ

5G NETWORK TECHNOLOGY

Chichikin Gordey Yaroslavovich

Student, Institute of Integrated Security and Special Instrument Engineering, Department of Information Security Russian technological university

Russia, Moscow

Chukanov Kirill Vladimirovich

student, Institute of Integrated Security and Special Instrument Engineering, Department of Information Security Russian Technological University

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

5G-это мобильная сеть 5-го поколения. Он будет играть гораздо большую роль, чем предыдущие поколения.5G поднимет мобильную сеть не только для соединения людей, но также для соединения и управления машинами, объектами и устройствами. Он обеспечит новые уровни производительности и эффективности, которые позволят расширить возможности новых пользователей и соединить новые отрасли. 5G поставит пиковые скорости multi-Gbps, ультранизкую задержку, массивную емкость, и более равномерный опыт потребителя.

ABSTRACT

5G is the 5th generation mobile network. It will take a much larger role than previous generations. 5G will elevate the mobile network to not only interconnect people, but also interconnect and control machines, objects, and devices. It will deliver new levels of performance and efficiency that will empower new user experiences and connect new industries. 5G will deliver multi-Gbps peak rates, ultra-low latency, massive capacity, and more uniform user experience.

Ключевые слова: 5g, 4g, LTE, сеть, радиосвязь.

Keywords: 5g, 4g, LTE, network, telecommunications.

5G-это пятое поколение технологии сотовой связи. Отраслевая ассоциация 3GPP определяет любую систему, использующую программное обеспечение" 5G NR "(5G New Radio), как" 5G", определение, которое вошло в общее употребление к концу 2018 года. Другие могут зарезервировать этот термин для систем, отвечающих требованиям МСЭ IMT-2020. 3GPP представит свои 5 жанров в МСЭ.[1] он следует за 2G, 3G, 4G и их соответствующими связанными технологиями (такими как GSM, UMTS, LTE, LTE Advanced Pro и другими). В дополнение к традиционным услугам мобильных операторов, 5 Жанр также решает конкретные требования для частных мобильных сетей, начиная от промышленного Интернета вещей до критических коммуникаций. [2]

Сети — 5G-это цифровые сотовые сети, в которых зона обслуживания, охватываемая провайдерами, разделена на небольшие географические области, называемые ячейками. Аналоговые сигналы, представляющие звуки и изображения, оцифровываются в телефоне, преобразуются аналого-цифровым преобразователем и передаются в виде потока битов. Все беспроводные устройства 5G в ячейке обмениваются радиоволнами с локальной антенной решеткой и маломощным автоматизированным приемопередатчиком (передатчиком и приемником) в ячейке по частотным каналам, назначенным приемопередатчиком из пула частот, которые повторно используются в других ячейках. Локальные антенны соединены с телефонной сетью и интернетом с помощью оптического волокна высокой пропускной способности или беспроводного обратного соединения. Как и в других сотовых сетях, мобильное устройство, переходящее из одной ячейки в другую, автоматически" передается " в новую ячейку.

Миллиметровые волны имеют более короткий диапазон, чем микроволны, поэтому ячейки ограничены меньшим размером. Волны также имеют проблемы с прохождением через стены здания. антенны миллиметровой волны меньше, чем большие антенны, используемые в предыдущих сотовых сетях. Они всего лишь несколько дюймов (несколько сантиметров) в длину. Другой метод, используемый для увеличения скорости передачи данных, - массивное MIMO (multiple-input multiple-output). [3] Каждая ячейка будет иметь несколько антенн, сообщающихся с беспроводным устройством, принятых несколькими антеннами в устройстве, таким образом, несколько битовых потоков данных будут передаваться одновременно, параллельно. В технике, называемой формированием луча, компьютер базовой станции будет непрерывно вычислять оптимальный маршрут для радиоволн, чтобы достичь каждого беспроводного устройства, и организует несколько антенн для совместной работы в виде фазированных решеток для создания пучков миллиметровых волн, чтобы достичь устройства.

Новые беспроводные устройства 5G также могут использовать 4G LTE, так как новые сети используют 4G для первоначального установления соединения с сотой, а также в местах, где доступ к 5G недоступен

5G может поддерживать до миллиона устройств на квадратный километр, в то время как 4G поддерживает только до 100 000 устройств на квадратный километр. [4]

МСЭ-R определил три основных вида использования 5G: Расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB), сверхнадежная связь с низкой задержкой (URLLC) и массовая связь машинного типа (mMTC). Расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB) использует 5G в качестве прогрессии от услуг мобильной широкополосной связи 4G LTE, с более быстрыми соединениями, более высокой пропускной способностью и большей емкостью. Сверхнадежные коммуникации с низкой задержкой (LLC) относятся к использованию сети для критически важных приложений, требующих бесперебойного и надежного обмена данными. Массовые коммуникации машинного типа (mtc) будут использоваться для подключения к большому количеству маломощных, недорогих устройств, которые имеют высокую масштабируемость и увеличенный срок службы батареи, в широком пространстве. Ожидается, что ни URL, ни mMTC не будут широко развернуты до 2021 года.

Ожидается, что скорость сети 5G составит 2 Гбит/с. 5G NR скорость в - 6 ГГц диапазонах может быть немного выше, чем 4G с аналогичным количеством спектра и антенн, хотя некоторые сети 3GPP 5G будут медленнее, чем некоторые передовые сети 4G. Спецификация 5G также допускает LAA (License Assisted Access), но LAA в 5G еще не была продемонстрирована. Добавление LAA к существующей конфигурации 4G может добавить сотни мегабит в секунду к скорости, но это расширение 4G, а не новая часть стандарта 5G.

Сходство с точки зрения пропускной способности между 4G и 5G в существующих диапазонах связано с тем, что 4G уже приближается к пределу Шеннона по скоростям передачи данных. Скорости 5G в менее распространенном миллиметровом спектре волн, с его гораздо более широкой полосой пропускания и более коротким диапазоном, и, следовательно, большей возможностью повторного использования частоты, могут быть существенно выше. [5]

В 5G «воздушная задержка» составляет 1-4 миллисекунды, хотя оборудование, отправленное в 2019 году, протестировало «воздушную задержку» в 8-12 миллисекунд.

Список литературы:

1. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/1901-imt2020_news (дата обращения 14.11.2019)
2.  [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.snstelecom.com/private-lte (дата обращения 14.11.2019)
3. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://spectrum.ieee.org/video/telecom/wireless/everything-you-need-to-know-about-5g (дата обращения 14.11.2019)
4. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://connect.altran.com/2018/03/eight-reasons-why-5g-is-better-than-4g/ (дата обращения 14.11.2019)
5. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://cmte.ieee.org/futuredirections/2017/05/17/taking-a-fresh-look-at-5g-technology-enablers/ (дата обращения 14.11.2019)