Enam ei ole imelik kuulda, et inimesed ütlevad, et neil on kodus või telefonis 5G-ühendus, mis tavaliselt tähendab kiiremat internetikiiruse kogemust.

Kuid mitte ainult see ei ole 5G-ühenduse lubadus, vaid ka suur hulk ühendatud seadmeid, uusi tooteid ja teenuseid.

Kindlasti muutub meie eluviis kohe, kui me hakkame kasutama kõike seda, mida 5G pakub. Kuid kas te mõistate seda tehnoloogiat täielikult?

Meil on ekspert, kes aitab meil mõista, kuidas 5G tehnoloogia toimib, William Villota, Brasiilia Campinase ülikooli arvutiteaduste doktorant.

5G on nimetus viies põlvkond mobiilside. Me oleme juba kogenud eelkäijaid 1G, 2G, 3G ja 4G ning me jätkame järgmiste, uute tulevaste suundumuste kogemist.

Vaatame üle eelmised põlvkonnad.

Esimese põlvkonna (1G) mobiilside, mis võeti kasutusele 80ndatel aastatel, võimaldas mobiilseadmete vahelisi kõnesid ja ka kõnesõnumiteenuseid.

Hiljem, 1991. aastal, 2G, alustati tekstisõnumite ja rändlusteenuste pakkumist.

3G tõi 1998. aastal kasutajatele internetikogemuse.

2008. aastal lisandusid 4G-le mänguteenused, kõrglahutusega mobiiltelevisioon, videokõned ja 3D-televisioon.

Lõpuks, 2009. aastal käivitati 4G Long Term Evolution (LTE), mis kahekordistas juba kiire 4G andmeside kiiruse.

Iga uut põlvkonda iseloomustab uue funktsiooni kasutuselevõtt eelmises staatuses, uute mobiilsete teenuste lisamine või olemasolevate parandamine.

5G on midagi enamat kui kiirem internetiühendus mobiiltelefonis. See tagab ühenduvuse palju rohkematele seadmetele peale mobiiltelefonide. Eelkõige lubab 5G täita järgmisi nõudeid:

Andmesagedus kuni 10 Gbps. See on teabe edastamine 10 korda kiirem kui 4G LTE teoreetiline tipp. Sellest piisab tervete filmide allalaadimiseks sekundite jooksul.

 Edasi-tagasi viivitus 1milisecond. See tähendab peaaegu 10 korda väiksemat latentsust võrreldes 4G-ga. Viivitus on aeg, mis kulub andmete saatmiseks ja tagasisaatmiseks lähte- ja sihtpunktist - 5G võtab aega vaid 1 miilsekund. Teisisõnu on see sisuliselt aeg, mille jooksul mobiiltelefon küsib serverilt teavet ja saab vastuse.

Kõrge ribalaius pindalaühiku kohta. Varasemate põlvkondade puhul oli reageerimine seda parem ja kiirem, mida lähemal sa olid allikast. Kuid 5G puhul ei ole tegelikult oluline, kus kasutaja on, tema osa signaalist on tagatud. 5G töötab 4G-ga võrreldes suurema arvu väiksemate antennidega, mis võimaldab veelgi rohkem seadmeid ühendada suurema ribalaiusega pikema aja jooksul, sõltumata kasutaja asukohast.

Kuni 100 korda rohkem ühendatud seadmeid pindalaühiku kohta võrreldes 4G LTE-ga. Eksperdid ootavad 2023. aastaks 20 miljardit asjade interneti seadet.

99.999% kättesaadavus. See tähendab, et teenuse tajutav kättesaadavus on kogu aeg olemas.

100% katvus.

90% võrgu energiakasutuse vähendamine. 5G toob kaasa ka kulude vähenemise. Seadmete aku eluea pikenemine kuni 10aastani.

Üldine eesmärk on laiendada raadiospektri kasutamist, suurendades lainepikkuse ulatust, võimaldades suurel hulgal seadmetel saada internetiühendust ja juurdepääsu spetsialiseeritud teenustele.

Kuigi raadiolainepikkuste vahemikku iseloomustab lühikeste pikkade lainete olemasolu, on sellel suur andmemaht aja järgi. Mobiilsidevõrkudel on kaks peamist osa, milleks on Raadiojuurdepääsuvõrk (RAN) ja Põhivõrk.

RAN koosneb mitmest sõlmpunktist (antennidest), mis pakuvad kasutajatele juurdepääsu tuumale. Core on võrgu keskne element, mis pakub kasutajatele teenust. See võimaldab teabevahetust erinevate alamvõrkude või kohalike võrkude vahel.

5G RAN pakub uuenduslikku funktsiooni uute kõrgsageduslike raadiolainete lisamiseks olemasolevale, mida kasutatakse andmete edastamiseks. Lisaks sellele pakub see pidevat ühendust."

Samuti eeldatakse, et 5G RAN-signaal koosneb praegusega võrreldes väiksematest antennidest, mis asuvad kasutajale palju lähemal.

5G on kavandatud vastama kõrgetele standarditele, võttes arvesse hajutatud servereid kogu võrgus, et saavutada latentsuse vajadused," ütleb Villota 5G pakutavate muudatuste kohta.

Villota magistritöö ettepanek oli luua 5G-s võrkkiirte päringute (Network Slice Requests, NSLR) vastuvõtukontroll, kasutades tugevdusõpet.

Network Slicing on tehnoloogia, mis võimaldab mitmete virtuaalsete isoleeritud võrkude (nn Network Slices) kasutamist, mis jagavad sama füüsilist võrguinfrastruktuuri.

Iga võrgulõige luuakse nõudmisel ja see on kohandatud 5G-teenuste erinevate nõuete täitmiseks.

Eeldatakse, et võrgulõikepakkujad (Network Slice Providers, NSP) saavad mitmeid taotlusi võrgulõikede loomiseks mitmelt rentnikult.

Saabuvate taotluste vastuvõtmiseks kasutatakse masinõppe tehnikat (Reinforcement Learning), mis optimeerib ressursside kasutamist ja riikliku teenusepakkuja kasumit.

Lisaks sellele kasutab 5G Core virtualiseerimistehnoloogiaid, mis pakuvad kohandatud teenuseid igale tööstus- või ärisegmendi konkreetsele nõudlusele.

See tähendab, et võrguressursse on lihtsam hallata, et pakkuda kasutajatele ja ettevõtetele vajalikke ressursse.

Mõned näited sellest, mida 5G tehnoloogia kasutajatele pakub:

–        Virtuaalne ja liitreaalsus. 5G madala latentsusega omadused võimaldavad parandada simuleeritud kogemusi, näiteks mänge, milles kasutatakse virtuaalreaalsuse prille.

–        Taktiline internet. See viitab esemetega manipuleerimisele puudutamise teel. Inimese ja masina vaheline suhtlus peaks toimuma reaalajas, saavutades üliväikese latentsuse ja äärmiselt kõrge kättesaadavuse.

–        Masinate vaheline ühendus. M2M on ka tuntud kui andmete vahetamine masinate vahel vähese või üldse mitte inimsekkumisega. See võimaldab süsteemidel ennast jälgida ja vastavalt sellele reageerida.

–        Autonoomne juhtimine. Sõidukid saavad suhelda teiste ühendatavate seadmetega ning saavutada tõhusamat ja ohutumat sõidukogemust.

Millal on see hämmastav tehnoloogia minu kodus kättesaadav?

Esimesed teenused hakkasid mõnes riigis kättesaadavaks muutuma 2019. aastal. Sellegipoolest on oodata ülemaailmset kättesaadavust 2025. aastaks.

 Mobiilside areneb edasi ja mingil hetkel kohandatakse meid sagedaste täiustustega.

Teadlased räägivad juba 5G järeltulija, 6G omadustest..

Tehnoloogia kiireneb, kuigi 6G ideega on raske nõustuda, mõned teadlased on juba maininud 7G-d.

Siiski võtab see a aeg sinna jõudmiseks.

Viide:

 Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Järgmise põlvkonna 5G traadita võrgud: A comprehensive survey. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 18(3), 1617-1655.

____

Milline on teie senine Mind the Graph kogemus? Andke meile teada oma arvamus, meile on oluline teie tagasiside, et saaksime platvormi teie ja paljude teiste jaoks parandada. 

Vajuta siia jätta meile hinnangu ja siin et alustada oma päeva loomingut!  

Kui te olete uus siin ringi saate vaadata meie illustratsioonid ja mallid saadaval kõigile Mind the Graph kasutajatele. 
Ja ka, saate lugeda rohkem sisu aadressil Mind the Graph blogi, ja tunnen end inspireerituna kogu teaduslikust sisust!

Seotud artiklid
logo-subscribe

Tellige meie uudiskiri

Eksklusiivne kvaliteetne sisu tõhusa visuaalse
teabevahetus teaduses.

- Eksklusiivne juhend
- Disaini näpunäited
- Teaduslikud uudised ja suundumused
- Juhendid ja mallid