Tas vairs nav nekas dīvains, ja cilvēki saka, ka viņu mājās vai telefonos ir 5G savienojums, kas parasti nozīmē ātrāku interneta ātrumu.

Taču 5G pieslēgums sola ne tikai to, bet arī milzīgu skaitu savienoto ierīču, jaunu produktu un pakalpojumu.

Protams, ka brīdī, kad sāksim izmantot visu, ko piedāvā 5G, mūsu dzīvesveids mainīsies. Tomēr vai jūs pilnībā saprotat šo tehnoloģiju?

Mums ir eksperts, kas palīdzēs saprast, kā darbojas 5G tehnoloģija, - Viljams Villota, datorzinātņu doktorants no Kampinasas Universitātes Brazīlijā.

5G ir nosaukums piektā paaudze mobilo telekomunikāciju jomā. Mēs jau esam piedzīvojuši 1G, 2G, 3G un 4G priekšgājējus, un mēs turpināsim pieredzēt nākamos - jaunās tendences.

Apskatīsim iepriekšējās paaudzes.

80. gados ieviestā mobilo telekomunikāciju pirmā paaudze (1G) nodrošināja zvanus starp mobilajām ierīcēm, kā arī balss ziņojumu pakalpojumus.

Vēlāk, 1991. gadā, 2G, sāka īsziņu un viesabonēšanas pakalpojumus.

1998. gadā 3G lietotājiem nodrošināja interneta lietošanas pieredzi.

2008. gadā 4G pievienoja spēļu pakalpojumus, augstas izšķirtspējas mobilo televīziju, videozvanus un 3D televīziju.

Visbeidzot, 2009. gadā tika ieviests 4G Long Term Evolution (LTE), kas dubultoja jau tā ātrā 4G datu pārraides ātrumu.

Katra jaunā paaudze iezīmējas ar jaunas funkcijas ieviešanu iepriekšējā statusā, pievienojot jaunus mobilos pakalpojumus vai uzlabojot esošos.

5G ir vairāk nekā ātrāks interneta savienojums mobilajā tālrunī. Tas nodrošinās savienojamību daudz vairāk ierīcēm, kas nav tikai mobilie tālruņi. Īpaši 5G sola izpildīt šādas prasības:

Datu pārraides ātrums līdz 10 Gbps. Tā ir 10 reizes ātrāka informācijas pārraide nekā 4G LTE teorētiskais maksimums. Ar to pietiktu, lai dažu sekunžu laikā lejupielādētu veselas filmas.

 Apkārtējā brauciena aizkavēšanās ir 1milisekundes. Tas ir gandrīz 10 reižu mazāks latentums salīdzinājumā ar 4G. Latence ir laiks, kas nepieciešams, lai dati aizietu un atgrieztos no to avota galamērķa - 5G paņems tikai 1milisekundi. Citiem vārdiem sakot, tas būtībā ir laiks, kurā mobilais tālrunis pieprasa informāciju no servera un saņem atbildi.

Augsts joslas platums uz platības vienību. Iepriekšējās paaudzēs, jo tuvāk avotam bijāt, jo labāka un ātrāka bija reakcija. Tomēr 5G sistēmā nav nozīmes, kur lietotājs atrodas, jo viņa signāla daļa ir garantēta. Salīdzinājumā ar 4G 5G darbosies ar lielāku skaitu mazāku antenu, kas ļaus pieslēgt vēl vairāk ierīču ar lielāku joslas platumu ilgāku laiku neatkarīgi no lietotāja atrašanās vietas.

Līdz 100 reizēm lielāks pievienoto ierīču skaits uz platības vienību salīdzinājumā ar 4G LTE. Eksperti prognozē, ka līdz 2023. gadam lietu interneta (IoT) ierīču skaits sasniegs 20 miljardus.

99.999% pieejamība. Tas nozīmē, ka pakalpojumu pieejamība tiek uztverta visu laiku.

100% pārklājums.

90% tīkla enerģijas patēriņa samazinājums. 5G arī samazinās izmaksas. Palielināsies ierīču akumulatoru darbības ilgums līdz pat 10 gadiem.

Vispārējais mērķis ir paplašināt radiofrekvenču spektra izmantošanu, palielinot viļņu garuma diapazonu, kas ļauj lielam skaitam ierīču iegūt interneta savienojumu un piekļuvi specializētiem pakalpojumiem.

Lai gan radioviļņu diapazonam ir raksturīgi īsi un gari viļņi, tam ir liels datu apjoms laikā. Mobilajiem tīkliem ir divas galvenās daļas Radio piekļuves tīkls (RAN) un Pamattīkls.

RAN sastāv no vairākiem mezgliem (antenām), kas nodrošina lietotājiem piekļuvi Core. Kodols ir tīkla centrālais elements, kas nodrošina pakalpojumu lietotājiem. Tas nodrošina informācijas apmaiņu starp dažādiem apakštīkliem vai vietējiem tīkliem.

5G RAN nodrošina inovatīvu funkciju, lai esošajiem radio viļņiem, kas tiek izmantoti datu pārraidei, pievienotu jaunus augstfrekvences viļņus. Turklāt nodrošina nepārtrauktu savienojumu."

Paredzams arī, ka 5G RAN signālu veidos mazākas antenas salīdzinājumā ar pašreizējām, kas atrodas daudz tuvāk lietotājam.

5G ir izstrādāts tā, lai atbilstu augstām standartu prasībām, ņemot vērā izkliedētus serverus visā tīklā, lai panāktu nepieciešamo latentumu," par izmaiņām, ko nodrošina 5G, stāsta Villota.

Villota maģistra darba priekšlikums bija izveidot pielaides kontroli tīkla šķēļu pieprasījumiem (NSLR) 5G, izmantojot pastiprinājuma mācīšanos.

Tīkla šķeldošana ir tehnoloģija, kas nodrošina vairāku virtuālu izolētu tīklu (tā saukto tīkla šķēlumu) darbību, izmantojot vienu un to pašu fiziskā tīkla infrastruktūru.

Katrs tīkla slānis tiek izveidots pēc pieprasījuma un ir pielāgots 5G pakalpojumu dažādo prasību izpildei.

Paredzams, ka tīkla slāņa nodrošinātāji (NSP) saņems vairākus pieprasījumus izveidot tīkla slāņus no vairākiem nomniekiem.

Lai pieņemtu ienākošos pieprasījumus, vienlaikus optimizējot resursu izmantošanu un NSP peļņu, tiek izmantota mašīnmācīšanās metode - pastiprinājuma mācīšanās.

Turklāt 5G Core izmanto virtualizācijas tehnoloģijas, kas nodrošina pielāgotus pakalpojumus katram nozares vai uzņēmējdarbības segmenta specifiskam pieprasījumam.

Tas nozīmē, ka tīkla resursus būs vieglāk pārvaldīt, lai lietotājiem un uzņēmumiem nodrošinātu nepieciešamos resursus.

Daži piemēri, ko 5G tehnoloģija nodrošinās lietotājiem:

–        Virtuālā un papildinātā realitāte. 5G zema latentuma īpašība ļauj uzlabot simulēto pieredzi, piemēram, spēlēs, kurās izmanto virtuālās realitātes brilles.

–        Taustes internets. Tas attiecas uz manipulācijām ar priekšmetiem, tos aptaustot. Cilvēka un mašīnas mijiedarbībai jābūt reāllaika mijiedarbībai, sasniedzot īpaši zemu latentuma līmeni un ārkārtīgi augstu pieejamības līmeni.

–        Savienojamība starp mašīnām. M2M ir arī datu apmaiņa starp mašīnām ar samazinātu cilvēka iejaukšanos vai bez tās. Tas ļauj sistēmām pašām sevi uzraudzīt un attiecīgi reaģēt.

–        Autonomā braukšana. Transportlīdzekļi varēs sazināties ar citām savienotājierīcēm un sasniegt efektīvāku un drošāku braukšanas pieredzi.

Kad šī pārsteidzošā tehnoloģija būs pieejama manā mājoklī?

Sākotnējie pakalpojumi dažās valstīs ir pieejami no 2019. gada. Tomēr līdz 2025. gadam gaidāma pakalpojumu pieejamība visā pasaulē.

 Mobilie sakari turpinās attīstīties, un kādā brīdī mēs tiksim pielāgoti biežiem uzlabojumiem.

Pētnieki jau runā par 5G pēcteča - 6G - funkcijām..

Tehnoloģijas attīstās arvien straujāk, un, lai gan ir grūti pieņemt 6G ideju, daži zinātnieki jau ir minējuši 7G.

Tomēr tas prasīs a laiks, lai tur nokļūtu.

Atsauce:

 Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Nākamās paaudzes 5G bezvadu tīkli: A comprehensive survey. IEEE Communications Apsekojumi un konsultācijas, 18(3), 1617-1655.

____

Kāda ir jūsu līdzšinējā Mind the Graph pieredze? Dariet mums zināmu savu viedokli, mums ir svarīgi saņemt jūsu atsauksmes, lai mēs varētu uzlabot platformu jums un daudziem citiem. 

Noklikšķiniet šeit atstāt mums atsauksmi un šeit lai sāktu veidot savas dienas darbus!  

Ja esat šeit jauns, varat pārbaudīt mūsu ilustrācijas un veidnes pieejams visiem Mind the Graph lietotājiem. 
Turklāt varat izlasīt vairāk satura vietnē Mind the Graph emuārs, un justies iedvesmots par visu zinātnisko saturu!

Saistītie raksti
logotipa abonements

Abonēt mūsu biļetenu

Ekskluzīvs augstas kvalitātes saturs par efektīvu vizuālo
komunikācija zinātnē.

- Ekskluzīvs ceļvedis
- Dizaina padomi
- Zinātnes jaunumi un tendences
- Mācību pamācības un veidnes