Peta generacija - prihodnost telekomunikacij

Ni več čudno slišati ljudi, ki pravijo, da imajo doma ali na telefonu povezavo 5G, kar običajno pomeni hitrejši internet.

Povezava 5G pa ne obljublja le tega, temveč tudi veliko število povezanih naprav, novih izdelkov in storitev.

Vsekakor se bo naš način življenja spremenil, ko bomo začeli uporabljati vse, kar ponuja 5G. Toda ali to tehnologijo v celoti razumete?

Pri razumevanju delovanja tehnologije 5G nam je pomagal strokovnjak William Villota, doktorski študent računalništva na Univerzi Campinas v Braziliji.

5G je ime za peta generacija mobilnih telekomunikacij. Izkusili smo že predhodnike 1G, 2G, 3G in 4G, še naprej pa bomo doživljali naslednje, nove trende, ki prihajajo.

Oglejmo si pretekle generacije.

Prva generacija (1G) mobilnih telekomunikacij, uvedena v 80. letih prejšnjega stoletja, je omogočala klice med mobilnimi napravami in storitve glasovnih sporočil.

Kasneje, leta 1991, 2G, se je začela storitve besedilnih sporočil in gostovanja.

3G je leta 1998 uporabnikom omogočil internetno izkušnjo.

Leta 2008 je 4G dodal storitve iger na srečo, mobilno televizijo visoke ločljivosti, video klice in televizijo 3D.

Leta 2009 se je začel uporabljati sistem 4G Long Term Evolution (LTE), ki je podvojil hitrost prenosa podatkov že tako hitrega sistema 4G.

Vsako novo generacijo zaznamuje uvedba nove funkcije v prejšnje stanje, dodajanje novih mobilnih storitev ali izboljšanje obstoječih.

5G je več kot le hitrejša internetna povezava v mobilnem telefonu. Zagotavljal bo povezljivost za veliko več naprav, ki niso mobilni telefoni. Posebej 5G obljublja, da bo izpolnil naslednje zahteve:

Hitrost prenosa podatkov do 10 Gb/s. To je desetkrat hitrejši prenos informacij od teoretične najvišje vrednosti omrežja 4G LTE. To bi zadostovalo za prenos celotnih filmov v nekaj sekundah.

Okrogla zakasnitev 1 milisekunda. To pomeni skoraj 10-kratno zmanjšanje zakasnitve v primerjavi z omrežjem 4G. Zakasnitev je čas, ki je potreben, da podatki odidejo in se vrnejo od izvornega cilja - 5G bo potreboval le 1 milisekundo. Z drugimi besedami, to je v bistvu čas, v katerem mobilni telefon od strežnika zahteva informacije in dobi odgovor.

Visoka pasovna širina na enoto površine. V prejšnjih generacijah je veljalo, da je bil odziv boljši in hitrejši, če ste bili bližje viru. Pri 5G pa ni pomembno, kje je uporabnik, saj je njegov delež signala zagotovljen. 5G bo v primerjavi s 4G deloval z večjim številom manjših anten, kar bo omogočilo še več naprav, ki bodo dlje časa povezane z večjo pasovno širino, ne glede na lokacijo uporabnika.

Do 100-krat večje število priključenih naprav na enoto površine v primerjavi s 4G LTE. Strokovnjaki do leta 2023 pričakujejo 20 milijard naprav interneta stvari (IoT).

99.999% razpoložljivost. To pomeni, da je storitev ves čas na voljo.

100% pokritost.

90% zmanjšanje porabe energije v omrežju. Zaradi 5G se bodo zmanjšali tudi stroški. Pričakovana življenjska doba baterij v napravah se bo podaljšala do 10 let.

Splošni cilj je razširiti uporabo radijskega spektra, povečati območje valovnih dolžin in tako omogočiti večjemu številu naprav internetno povezavo in dostop do specializiranih storitev.

Čeprav je za območje radijskih valovnih dolžin značilno, da so to kratki dolgi valovi, imajo visoko hitrost prenosa podatkov po času. Mobilna omrežja imajo dva glavna dela, in sicer Radijsko dostopovno omrežje (RAN) in Osrednje omrežje.

RAN sestavlja več vozlišč (anten), ki uporabnikom omogočajo dostop do jedra. Jedro je osrednji element omrežja, ki uporabnikom zagotavlja storitve. Omogoča izmenjavo informacij med različnimi podomrežji ali lokalnimi omrežji.

5G RAN zagotavlja inovativno funkcijo dodajanja novih visokofrekvenčnih radijskih valov obstoječim, ki se uporabljajo za prenos podatkov. Poleg tega zagotavlja neprekinjeno povezavo."

Pričakuje se tudi, da bo signal 5G RAN sestavljen iz manjših anten v primerjavi s sedanjimi, ki bodo nameščene veliko bližje uporabniku.

5G je zasnovan tako, da izpolnjuje zahteve visokih standardov z upoštevanjem porazdeljenih strežnikov po omrežju, da se dosežejo potrebe po zakasnitvi," pravi Villota o spremembah, ki jih prinaša 5G.

Predlog Villotove magistrske naloge je bil vzpostaviti nadzor sprejema za zahteve po omrežnih rezinah (NSLR) v 5G z uporabo učenja z okrepitvijo.

Razrez omrežja je tehnologija, ki omogoča izvajanje več navideznih izoliranih omrežij (imenovanih rezine omrežja), ki si delijo isto fizično omrežno infrastrukturo.

Vsaka omrežna rezina se ustvari na zahtevo in je prilagojena za izpolnjevanje različnih zahtev storitev 5G.

Pričakuje se, da bodo ponudniki omrežnih rezin (NSP) prejeli več zahtev za ustvarjanje omrežnih rezin od več najemnikov.

Za sprejemanje prispelih zahtevkov ob optimizaciji uporabe virov in dobička NSP se uporablja okrepljeno učenje, ki je tehnika strojnega učenja.

Poleg tega jedro 5G uporablja tehnologije virtualizacije, ki zagotavljajo prilagojene storitve za vsako posebno zahtevo industrije ali poslovnih segmentov.

To pomeni, da bo mogoče omrežne vire lažje upravljati in tako uporabnikom in podjetjem zagotoviti vire, ki jih potrebujejo.

Nekaj primerov, ki jih bo tehnologija 5G zagotovila uporabnikom, je:

– Navidezna in razširjena resničnost. Nizka latenca, značilna za 5G, omogoča izboljšanje simulirane izkušnje, kot so igre, ki uporabljajo očala za navidezno resničnost.

– Taktilni internet. Gre za manipulacijo predmetov z dotikom. Interakcija med človekom in strojem mora potekati v realnem času, z izjemno nizko latenco in izjemno visoko razpoložljivostjo.

– Povezljivost med stroji. M2M je tudi izmenjava podatkov med stroji z manjšim posegom človeka ali brez njega. To sistemom omogoča, da se sami spremljajo in ustrezno odzivajo.

– Avtonomna vožnja. Vozila bodo lahko komunicirala z drugimi povezovalnimi napravami in dosegla učinkovitejšo in varnejšo vožnjo.

Kdaj bo ta neverjetna tehnologija na voljo na mojem domu?

Začetne storitve so začele biti na voljo v nekaterih državah je 2019. Kljub temu se pričakuje, da bodo storitve po vsem svetu na voljo do leta 2025.

Mobilne komunikacije se bodo še naprej razvijale in na neki točki bomo prilagojeni pogostim izboljšavam.

Raziskovalci že govorijo o lastnostih naslednika 5G, 6G.

Tehnologija se pospešuje, čeprav je težko sprejeti idejo 6G, nekateri znanstveniki že omenjajo 7G.

Vendar pa bo potrebno a čas, da pridete tja.

Referenca:

Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Naslednja generacija brezžičnih omrežij 5G: A comprehensive survey: A comprehensive survey. Raziskave in vaje IEEE Communications Surveys & Tutorials, 18(3), 1617-1655.

____

Kakšne so vaše dosedanje izkušnje s storitvijo Mind the Graph? Sporočite nam svoje mnenje, saj so nam vaše povratne informacije pomembne, da lahko izboljšamo platformo za vas in mnoge druge.

Kliknite tukaj da nam pustite pregled, in tukaj da začnete ustvarjati svoje dnevne kreacije!

Če ste tu novi, si lahko ogledate našo ilustracije in . predloge na voljo vsem uporabnikom Mind the Graph.
Poleg tega lahko več vsebine preberete na spletnem mestu Mind the Graph blogin se počutijo navdihnjeni zaradi vseh znanstvenih vsebin!

Peta generacija - prihodnost telekomunikacij

Naročite se na naše novice

O podjetju Fabricio Pamplona