Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

10.5. Мобильная связь 21-го века. 4G, 5G, 6G

Лекция



Привет, Вы узнаете о том , что такое 4g, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое 4g, 5g, 6g, мобильная связь 21-го века , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Основы сотовой связи стандарта GSM.

Перспективные рынки можно рассматривать в контексте возможностей и ограничений мобильных систем 3-го поколения, которые в обобщенном виде определены на уровне концепций UMTS и IMT-2000. Сценарии развития рынков мобильной связи определяются в основном уже разработанными технологиями связи и обработки информации, внедрение которых в широких масштабах произойдет в течение ближайших десяти лет, то есть до 2015 года.

Целевые установки сетей 3G формулируются многими экспертами в конкретных технических критериях, например следующим образом:

  • - мобильные мультимедийные услуги для всех пользователей на уровне сегодняшних цен для фиксированной телефонии;
  • - высокоскоростные услуги доступа к Интернет-ресурсам при помощи персональных мобильных терминалов, работающих с производительностью до 2 Мбит/с;
  • - глобальная мобильная связь, доступная на массовых рынках для 15...20% всего населения Земли, то есть для общей абонентской базы численностью 1...1,2 млрд человек в большинстве стран мира.

Вопрос о мобильной связи 21-го века уже начинает обсуждаться специалистами в контексте беспроводных сетевых инфраструктур 4-го поколения 4g W. Проекты сетей 4GW определяются на перспективу в 15...25 ближайших лет, то есть на уровне развития мобильной связи до 2025 года.

Естественно, что сейчас речь идет не о разработке конкретных технических проектов и технологических стандартов, а о возможных сценариях развития будущей связи и тех мегатрендах, за которыми необходимо внимательно наблюдать при выработке стратегических решений и направлений перспективных исследований и разработок. В настоящее время еще нет точных прогнозных методик и надежных аналитических исследований, позволяющих дать полную картину состояния будущей мобильной связи через 15...25 лет. Можно говорить лишь о применении общих методов сценарного моделирования, то есть построения достаточно вероятных сценариев развития мобильных сетей 4-го поколения. Методологической основой построения таких сценариев могут служить следующие базовые идеи.

A. Сценарии развития на основе определяющих изменений глобального характера.

Так, например, в Королевском Технологическом Институте (Стокгольм, Швеция) разрабатываются три базовых сценария 4GW: а) сценарий «Anything Goes — Все движется»; б) сценарий «Pocket Computing — Карманные вычисления»; в) Сценарий «Integrity — Целостность». Основой построения этих трех сценариев служит методика обработки экспертных оценок вероятных дат наступления ключевых событий типа: «В каком году все бытовые электронные приборы будут оснащаться адаптерами локальной радиосвязи» или «В каком году все автомобили будут иметь встроенные системы глобального позиционирования и радиосвязи».

Б. Сценарии развития на основе анализа рынка мобильных услуг и бизнес-интересов главных действующих сил на мировых рынках.

В 1995 г. компания Ericsson предприняла многолетнее исследование «2005 — Ericsson Entering the 21st Century» (Ericsson вступает в 21-й век). Целью подобных исследований является определение наиболее важных для конкретной компании рыночных секторов и потенциальных позиций, наиболее выгодных для данной компании на этих рынках.

B. Сценарии развития на основе анализа будущих сетевых инфраструктур, отвечающих целевым критериям производительности и эффективности.

Примером этого подхода может служить исследование в форме «мозгового штурма», проведенное в ноябре 1998 г. под эгидой Национального научного фонда NFS (США) по проблеме построения беспроводных сетей с производительностью ТЗ — 44,736 Мбит/с. Результаты этого исследования кратко излагаются в [10.7].

Потенциальные области применения сетей 4G.

В исследовании NFS концепция мобильных сетей 4G определяется в соответствии с общей схемой, в которой рассматривается движение от 2G и далее к 4G при росте скорости передачи от 0,01 до 100 Мбит/с. Основной показатель производительности сетей 4G определен согласно классификации цифровых линий связи, применяемой в США Национальным институтом стандартов (ANSI) для оценки магистральных линий и сетей связи. Различаются четыре класса цифровых линий связи: Т1 — 1,544 Мбит/с, Т2 — 3,152 Мбит/с, ТЗ _ 44,736 Мбит/с, Т4 — 274,760 Мбит/с.

Стандартные цифровые линии ТЗ соответствуют по своей производительности 672 каналам голосовой связи, каждый из которых обеспечивает скорость передачи 64 кбит/с по одному каналу, то есть линия ТЗ эквивалентна 672 В-каналам ISDN. Достижение в канале беспроводной связи производительности ТЗ означает, что такой канал обеспечит широкополосную цифровую связь, высокоскоростную передачу мультимедийной информации, интеграцию с сетями фиксированной связи ISDN, реализацию перспективных протоколов связи типа ATM, SDH, MPEG и т.п.

10.5. Мобильная связь 21-го века. 4G, 5G, 6G

В табл. 10.6 приведены сравнительные характеристики четырех поколений мобильной связи.

В строке «производительность» указаны максимальные значения скорости передачи данных, достигаемые в стационарных или низкомобильных приложениях. Как следует из этой таблицы, переход к следующему поколению требует повышения канальной производительности примерно в 15-20 раз. Канальная производительность — это базовый параметр связи, определяющий другие сетевые характеристики: качество связи QoS, время установления соединения, задержки сообщений, параметры мультимедийных данных.

Высокопроизводительные каналы ТЗ мобильной связи позволяют реализовать ряд новых классов приложений, существенных для сетей 4-го поколения. К таким новым приложениям исследование NFS относит следующие.

Виртуальная навигация — абоненты мобильной связи имеют интерактивный доступ к географическим базам данных (информация по городским районам, улицам, зданиям и другим объектам).

Телемедицина — мобильный доступ к базам медицинских записей, рентгенограмм, токсилогическим данным и т.п. Также могут использоваться услуги видеоконференцсвязи, передачи мультимедийной информации.

Телегеоинформация — комбинация мобильной связи, услуг доступа к географическим информационным системам (ГИС) и системам глобального позиционирования (GPS). Подобные приложения могут использоваться в геологоразведочных работах, экологических исследованиях, мониторинге сельскохозяйственных урожаев.

Управление кризисными и чрезвычайными ситуациями — быстрое развертывание мобильных сетей в условиях обширных катастроф, аварий протяженных электросетей, спасательных операций и т.п.

Образовательные сети в малонаселенных районах — беспроводной доступ к учебным базам данных, мультимедийная электронная почта, видеоконференцсвязь и другие приложения в условиях слаборазвитой и ненадежной телефонной сети.

Мультимедийные групповые коммуникации — обеспечение проектных групп, ремонтных и строительных бригад, хирургических бригад, служб оперативной помощи мобильной видеосвязью и доступом к мультимедийной информации. Члены группы при решении общих задач могут находится в движении, на большом удалении друг от друга и использовать различные вещательные, групповые и адресные режимы связи.

Быстро развертываемые локальные мобильные сети — домашние сети бытовой электроники, мобильные медицинские лаборатории, локальные сети для полевых агротехнических работ и т.п.

Для приложений класса ТЗ основными режимами являются: передача больших файлов в реальном времени, поддержка высокоскоростных потоков видеоданных, интерактивный доступ к Web-серверам, адаптация и перенастройка различных радиоинтерфейсных параметров мобильных терминалов.

Исследования, необходимые для создания сетей 4G

В рамках исследования NFS определены основные направления исследований будущих систем мобильной связи. Выделены следующие направления:

  • - модели физических радиоканалов для широкополосной связи;
  • - интеллектуальные адаптивные антенны;
  • - разделение канальных ресурсов между различными типами трафика;
  • - механизмы взаимодействия и оптимизация совместной работы системных компонентов;
  • - процедуры хендовера для высокоскоростных потоков абонентских данных;
  • - адаптация и механизмы настройки приложений для изменяющихся канальных условий;
  • - динамическое распределение ресурсов;
  • - совместные процедуры кодирования входного и канального потоков информации. Исследовательские проблемы были обсуждены в пяти фокус-группах:

  • 1) физические каналы;
  • 2) обработка сигналов;
  • 3) мобильные и сетевые протоколы;
  • 4) общесистемные архитектуры и протоколы;
  • 5) приложения и услуги.

Например, предложены следующие направления исследований мобильных приложений в сетевой среде класса ТЗ:

  • - кэширование данных и репликация баз данных (оптимизация распределения прикладных данных в динамических режимах связи, например, кэширование данных в мобильном терминале в ходе сеанса связи);
  • - адаптивные режимы широковещания с использованием профилей абонентов и муль-тивещательных сетевых протоколов;
  • - управление транзакциями (восстановление транзакций, моделирование, авторизация транзакций);
  • - адаптивные методы использования программных компонентов (включая оптимизацию запросов к базам данных);
  • - методы обеспечения защиты данных;
  • - архитектуры информационного доступа с учетом широкополосных каналов ТЗ (модели клиент-сервер, клиент-агент-сервер, фильтры);
  • - методы обработки ошибок и восстановления с учетом повышенной вероятности сбоев и ошибок в широкополосных высокоскоростных каналах;
  • - методы обработки динамической геоинформации (индексация геоконтекстов, геоза-просные языки, нечеткие поисковые критерии);
  • - организация данных и приложений, чувствительных к абонентским контекстам (местоположение, скорость и направление движения абонента).

Сетевые инфраструктуры сетей 4G.

Сетевые инфрастуктуры 4G будут строиться на базе высокоскоростных магистральных и абонентских линий связи. Однако определяющим направлением развития сетевых инфраструктур станет не переход к более мощным транспортным механизмам, а глубокая структурная перестройка сетей. Сетевые инфраструктуры будут развиваться под влиянием следующих главных тенденций.

Глобализация продуктов, услуг и корпораций. Глобализация происходит уже сегодня на основе развития международной торговли, внедрения новых форм электронного бизнеса и сетевой Интернет-экономики, расширения масштабов производства товаров и услуг. Сетевые инфраструктуры мобильной связи постепенно преобразуются в глобальные «трубопроводы данных», чему будут способствовать создание сетей типа «Интернет в небе» на базе широкополосных технологий спутниковой связи.

Массовое распространение беспроводных потребительских электронных приборов. Практически все бытовые приборы, измерительные устройства, сенсоры, портативные компьютеры, биомедицинские датчики, видеокамеры, электромеханические механизмы различного назначения и другие устройства будут оснащены встроенными микропроцессорами и системами радиосвязи. Носимые компьютеры и персональные беспроводные сети станут повсеместно применяться многими людьми в их повседневной жизни. Сетевая иерархия структурных компонентов позволит строить сети связи различной размерности на основе универсальных протоколов межсетевого взаимодействия.

Разделение сетевых инфраструктур на независимые уровни по функциональным принципам. Сетевые инфраструктуры различного масштаба и целевого назначения будут все более разделяться на отдельные функциональные уровни: серверы и провайдеры услуг, транспортные и шлюзовые механизмы, управление вызовами и качеством предоставления сервиса. Стандартизация межуровневых интерфейсов позволит операторам связи и провайдерам услуг выйти на новые уровни сетевой специализации и межсетевого взаимодействия.

Появление новых функциональных элементов в сетевых инфраструктурах. Возрастающее значение информации и мультимедийного контента в сетевых услугах, все большая персонализация услуг связи, нарастающее многообразие Web-сервиса постепенно приведет к появлению новых инфраструктурных элементов (сетевых узлов и специализированных подсетей). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . К таким элементам можно отнести: информационные брокеры, семантические фильтры для селекции качественных или узкоцелевых потоков данных, мультимедийные шлюзы и буферные накопители больших медиафайлов, серверы локализации для обслуживания запросов на координаты мобильных абонентов и транспортных средств.

IP-агрегация подсетей и инфраструктурных элементов. Технологии радиопередачи в сотовых сетях, обмена мультимедийными данными между различными сетевыми узлами, абонентского обслуживания и сетевых процессов постепенно модернизируются на базе IP-протоколов. В сетевых инфраструктурах появляются новые шлюзовые узлы, выполняющие функции агрегации подсетей IP. Пакетная коммутация становится универсальной сетевой технологией, реализующей широкий диапазон параметров производительности и межсетевую связность различных типов сетей (фиксированных, беспроводных, абонентского радиодоступа и т.п).

Мультирежимные точки доступа. Различные точки доступа (базовые станции, шлюзы, IP-порты) будут развиваться в направлении поддержки множественных радиоинтерфейсов и подключения широкого спектра терминалов и электронных приборов различного назначения. Стоимость этих точек доступа значительно снизится, что обеспечит повсеместное распространение мультирежимных «радиорозеток» для беспроводного подключения терминалов и организации локальных сетей. Адаптивные самонастраивающиеся антенны будут использоваться операторами мобильной связи для обслуживания абонентов и межсетевого взаимодействия с мобильными локальными сетями.

Терминалы. Разнообразие абонентских устройств и электронных приборов с интерфейсами возрастет по сравнению с терминалами 3G в несколько десятков раз. Значительно расширится также диапазон скоростных параметров трафика: от 10 кбит/с для простых приборов и датчиков до 100 Мбит/с для мультимедийных персональных компьютеров. Терминалы смогут использовать новые частотные диапазоны 5 и 60 ГГц. Для работы на высоких частотах терминалы будут оснащаться адаптивными антеннами.

Новые радиочастотные ресурсы. Операторам связи будут предоставляться новые широкополосные радиоресурсы как в лицензированных, так и в нелицензированных полосах. Диапазоны 5, 20, 40 и 60 ГГц начнут играть важную роль во многих применениях: высокоскоростная передача данных, спутниковая связь, интерактивное телевидение, сбор телеметрической информации, сотовое широковещание, научные и медицинские измерения. Будут разработаны методы совместного использования радиоспектра операторами.

Краткое рассмотрение инфраструктурных тенденций, приведенное выше, позволяет сделать вывод о больших или, возможно, радикальных изменениях сетевых структур при переходе к поколению мобильной связи 4G. Понятно, что когда речь идет о процессах долгосрочного действия, наиболее важно учесть макротенденции и характеристики развития, определяющие общие целевые установки.

5g

5G (от англ. fifth generation — «пятое поколение») — пятое поколение мобильной связи, действующее на основе стандартов телекоммуникаций (5G/IMT-2020), следующих за существующими стандартами 4G/IMT-Advanced . Телекоммуникационный стандарт связи нового поколения.

Технологии 5G должны обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, что позволит обеспечить бо́льшую доступность широкополосной мобильной связи, а также использование режимов device-to-device (букв. «устройство к устройству», прямое соединение между абонентами), сверхнадежные масштабные системы коммуникации между устройствами, а также меньшее время задержки, скорость интернета 1—2 Гбит/с, меньший расход энергии батарей, чем у 4G-оборудования, что благоприятно скажется на развитии Интернета вещей (англ. IoT) .

В вопросе безопасности научный консенсус заключается в том, что технология 5G безопасна, а аргументы против нее являются конспирологическими и связаны с новизной технологии, которая якобы является достаточной причиной не доверять ей[⇨].

Требования IMT-2020 к кандидату радиоинтерфейса

Следующие параметры являются требованиями для технологий радиодоступа 5G IMT-2020 . Обратите внимание, что эти требования не предназначены для ограничения всего спектра возможностей или производительности, которых может достичь кандидат на IMT-2020, и не предназначены для описания того, как технологии могут работать в реальных развертываниях.

Возможность Описание Требования Сценарий использования
Пиковая скорость передачи данных

по нисходящей линии связи

Максимальная достижимая скорость передачи данных при идеальных условиях. 20 Gbit/s eMBB
Пиковая скорость передачи данных

по восходящей линии связи

10 Gbit/s eMBB
Пользовательская скорость передачи данных

по нисходящей линии связи

Скорость передачи данных в плотной городской тестовой среде 95 % времени 100 Mbit/s eMBB
Пользовательская скорость передачи данных

по восходящей линии связи

50 Mbit/s eMBB
Задержка Время прохождения пакета в радио сети 4 ms eMBB
1 ms URLLC
Мобильность Максимальная скорость для передачи обслуживания и требований QoS 500 km/h eMBB/URLLC
Плотность подключений Общее количество подключенных устройств на единицу площади 106/km2 mMTC
Энергоэффективность Данные, отправленные/полученные на единицу энергопотребления (по устройства или сети) Эквивалент 4G eMBB
Пропускная способность Общий трафик в зоне покрытия 10 Mbps/m2 eMBB

Другие требования

  • Качество связи
  • Безопасность для здоровья человека

Технологии 5G

Новые диапазоны радиочастот

Радиоинтерфейс, определенный 3GPP для 5G, известен как New Radio (NR), а спецификация подразделяется на две полосы частот: FR1 (600-6000 МГц) и FR2 (24-100 ГГц) , каждая с различными возможностями.

FR2 покрытие

5G в диапазоне 24 ГГц или выше используют более высокие частоты, чем 4G, и в результате некоторые сигналы 5G не способны распространяться на большие расстояния (более нескольких сотен метров), в отличие от сигналов 4G или более низкой частоты 5G (до 6 ГГц). Это требует размещения базовых станций 5G каждые несколько сотен метров, чтобы использовать более высокие полосы частот. Кроме того, эти высокочастотные сигналы 5G не могут легко проникать через твердые объекты, такие как автомобили, деревья и стены, из-за природы этих высокочастотных электромагнитных волн. Ячейки 5G могут быть преднамеренно спроектированы так, чтобы быть как можно более незаметными, что находит применение в таких местах, как рестораны и торговые центры.

Тип ячейки Среда развертывания Макс. количество пользователей Выходная мощность (мВт) Макс. расстояние от станции
5G NR FR2 Femtocell Дома, предприятия Дом: 4-8
Предприятия: 16-32
в помещении: 10-100
на улице: 200—1000
Десятки метров
Pico cell Общественные места, такие как

торговые центры, аэропорты,

вокзалы, небоскребы

от 64 до 128 в помещении: 100—250
на улице: 1000-5000
Десятки метров
Micro cell Городские районы, для заполнения

пробелов в охвате

от 128 до 256 на улице: 5000−10000 несколько сотен метров
Metro cell Городские районы, чтобы обеспечить

дополнительную емкость

более 250 на улице: 10000−20000 сотни метров
Wi-Fi
(для сравнения)
Дома, предприятия менее 50 в помещении: 20-100
на улице: 200—1000
несколько десятков метров

Massive MIMO

Одной из ключевых технологий для реализации сетей сотовой связи 5G является использование в составе базовых станций многоэлементных цифровых антенных решеток с количеством антенных элементов 128, 256 и более . Соответствующие системы получили наименование Massive MIMO .

Формирование луча

Формирование луча (англ. beamforming) используется для направления радиоволн на цель. Это достигается путем объединения элементов в антенной решетке таким образом, что сигналы под определенными углами испытывают конструктивную интерференцию радиоволн, в то время как другие подвергаются деструктивной интерференции. Синфазное сложение сигналов улучшает отношение сигнал/шум пропорционально количеству антенных элементов, вследствие чего скорость передачи данных может быть повышена. 5G использует формирование луча благодаря улучшенному качеству сигнала, которое он обеспечивает. Формирование луча может быть выполнено с использованием фазированных антенных решеток либо, более эффективно, — без использования фазовращателей с помощью цифровых антенных решеток .

NOMA (неортогональный множественный доступ)

Для повышения спектральной эффективности, наряду с пространственным мультиплексированием, в 5G могут использоваться разновидности технологий неортогонального множественного доступа (NOMA) и N-OFDM-сигналов.

Маленькие ячейки

Малые ячейки — это маломощные узлы радиодоступа сотовой связи, которые работают в лицензированном и нелицензированном спектре с диапазоном от 10 метров до нескольких километров. Небольшие ячейки имеют решающее значение для сетей 5G, поскольку радиоволны 5G не могут перемещаться на большие расстояния из-за более высоких частот 5G.

Для реализации системы важно на улице располагать передатчики на высоте выше двухэтажных автобусов. На практике это означает размещение аппаратуры на осветительных столбах, что привело даже к массовым судебным спорам (о цене и праве) в Великобритании.

История 5G

В июне 2015 года Международный союз электросвязи (МСЭ) разработал план развития технологии и определил ее название — «IMT-2020» — Высокоскоростной интернет по технологии 5G[11].

Федеральная комиссия по связи США (FCC) в преддверии выхода на рынок 5G-технологий начала пересмотр действующих 4G-стандартов, утвержденных ITU-T. Так, своим решением 14 июля 2016 года FCC одобрила спектр частот для 5G, включающий частоты 28 ГГц, 37 ГГц и 39 ГГц[12][13].

Поскольку базовые станции и мобильные устройства потребуют для 5G-стандартов новых и более быстрых процессоров и программных приложений, ведущие производители носителей информации, такие как Advanced Semiconductor Engineering (ASE) и Amkor Technology, Inc., готовились к производству соответствующей продукции.

По оценкам представителей NGMN, 5G-сети для бизнес-аудитории и рядовых пользователей должны были быть развернуты в 2018 году.

В 2020 году компания Nokia достигла рекордной скорости 5g при 800 МГц 4,7 Гбит\сек ~590мб\сек[16].

Тестирование 5G

В июне 2014 года ZTE был первым поставщиком, предложившим концепцию Pre-5G, и в марте 2015 года компания запустила базовую станцию Pre-5G, объединяющую BBU и RRU на MWC в Барселоне

В России первые тесты технологии Pre-5G проведены в июне 2016 оператором связи «МегаФон» совместно с Huawei. В сентябре МТС при тестировании на канале связи с частотой 4,65—4,85 ГГц была достигнута скорость передачи данных 4,5 Гбит/с[17] при полосе 200 МГц.

22 сентября 2016 года «МегаФон» совместно c Nokia на бизнес-саммите в Нижнем Новгороде запустили мобильный Pre-5G-интернет. В ходе испытаний была достигнута скорость передачи данных 4,94 Гбит/с. Через построенную сеть передавался панорамный ролик в разрешении 8К Ultra HD (7680×4320 точек) .

1 июня 2017 года «МегаФон» совместно с Huawei показали возможность передачи данных в сетях Pre-5G со скоростью 35 Гбит/с на частоте 70 ГГц .

23 января 2020 года компания МТС в Минске (Белоруссия) запустила пилотные зоны 5G-сети NSA на частотах в диапазоне 3600—3700 МГц, которые работают на инфраструктуре оператора с использованием оборудования Huawei и Cisco[23]. 28 мая 2020 года инфраструктурный оператор beCloud в тестовом режиме запустил сеть 5G NSA. Опытная зона развернута в Минске в диапазонах 3500 МГц и 2600 МГц и состоит из двадцати базовых станций[24]. 22 мая 2020 года компании А1 и МТС запустили в тестовом режиме собственные автономные сети 5G SA (standalone . Тестовая 5G-сеть от А1 запущена на Октябрьской площади в Минске в партнерстве с ZTE и работает в диапазоне 3,5 ГГц. Пилотная зона МТС развернута в двух диапазонах — 1800 МГц и 3500 МГц в комплексе «Минск-арена». 25 мая компания А1 совершила первый в СНГ звонок с помощью технологии VoNR (Voice over New Radio) для пакетной передачи голоса в 5G

Первые коммерческие сети 5G

1 октября 2018 года компания Verizon запустила сеть 5G в четырех городах США (Хьюстоне, Индианаполисе, Лос-Анджелесе и Сакраменто)[27][28].

5 апреля 2019 года Южная Корея стала первой страной в Азии, запустившей коммерческие услуги пятого поколения 5G[29]. Стандарт сначала появился в крупнейших городах, в частности, в Сеуле.

С 17 апреля 2019 года связь 5G работает в 54 городах Швейцарии[30].

23 апреля 2019 года было объявлено, что компания China Unicom запустила пилотную сеть связи 5G в семи городах Китая[31].

30 мая 2019 года BT Group запустил сеть 5G в Великобритании[32].

6 июня 2019 года Италия стала третьей страной в Европе, где запустили 5G. Оператором выступила компания Vodafone[33].

14 июня Vodafone и Huawei запустили сеть 5G в Испании[34].

3 июля 2019 года технология 5G была запущена в Германии (в городах Бонне и Берлине)[35].

31 октября 2019 года сеть 5G охватила 50 городов Китая, сделав страну лидером по внедрению этой технологии[36].

В России

Развертывание сетей пятого поколения в России сталкивается с серьезными препятствиями (в стране пока нет собственного оборудования для них; операторам не готовы выделить самые подходящие для 5G-частоты, потому что они заняты силовиками; из-за строгих санитарных норм развертывание сетей может оказаться в несколько раз дороже, чем в целом по миру и т.д).[37]

В конце апреля 2019 года заместитель председателя правительства РФ Максим Акимов сообщил, что основная часть работ по расчистке частотного спектра под сети связи 5G будет завершена через 2—2,5 года, добавив, что в этот же период в некоторых городах также может начаться внедрение этого формата связи[38]; создание сетей 5G он оценил в 650 млрд рублей.[39]. 5 июня 2019 года МТС и Huawei подписали соглашение о развитии 5G в России, торжественная церемония подписания прошла в присутствии Владимира Путина и Си Цзиньпина[40]. В начале августа в Москве на Тверской улице (от Кремля до Садового кольца) компании Tele2 и Ericsson запустили пробную зону сети связи 5G на частоте 28 ГГц в режиме NSA (non-standalone), который позволяет развернуть 5G в сетях LTE и упрощает внедрение стандарта на начальном этапе[41]; к октябрю пробные зоны 5G работают также на территориях ВДНХ и спортивного комплекса «Лужники»[42].

В середине августа президент РФ Владимир Путин наложил резолюцию «Согласен» на письмо Совета безопасности с отрицательной позицией по выделению частот 3,4—3,8 ГГц для использования 5G в России[43].

В сентябре в Сколковском институте науки и технологий запустили первую базовую станцию 5G, которая работает в диапазоне 4,8—4,99 ГГц, в соответствии с разрешением на использование частот, которое было выдано Государственной комиссией по радиочастотам для создания пилотной зоны сетей связи 5G; на 5G-смартфонах Huawei Mate 20X удалось достичь скорости более 300 Мбит/с.[44]. В октябре Tele2 запустила игровой сервис в сети 5G, с помощью которого геймеры могут играть на маломощных компьютерах, запуская игры на удаленном сервере; во время испытаний технологии была достигнута скорость передачи данных свыше 1 Гбит/c с задержкой до 5 мс[45].

28 июля 2020 года МТС получил лицензию на оказание услуг мобильной связи стандарта 5G в диапазоне 24,25-24,65 ГГц в 83 регионах страны[46].

В ноябре 2020 года Правительственная комиссия по цифровому развитию наметила план мероприятий по развитию мобильных сетей связи пятого поколения (5G) в России. Реализация основной части, связанной с внедрением нового российского оборудования и развертыванием 5G на территории страны, планируется в 2021—2024 годах. Ранее о готовности провести испытания для определения возможности развертывания сетей 5G заявляли Научно-исследовательский институт радио и Министрество обороны РФ[47].

Спустя месяц Федеральная антимонопольная служба (ФАС) России одобрила создание операторами связи совместного предприятия по расчистке частот для 5G. Операторам связи, участвующим в сделке, необходимо разработать и согласовать с антимонопольным органом условия использования инфраструктуры и совместного использования радиочастот и условий предоставления инфраструктуры для виртуальных мобильных операторов (MVNO). При этом участникам предписано сохранить недискриминационный доступ к радиочастотам для всех представителей рынка подвижной радиотелефонной связи[48].

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР)

  • РГ 5D МСЭ-R
  • Stanford CIS
  • US SWARN
  • NYU Wireless
  • WIN LAB
  • 5G UK
  • 5G PPP
  • METIS
  • IMT-2020 (5G) Promotion Group
  • 5G Forum
  • MOST 863
  • WISDOM
  • 2020 and beyond
  • НИИТС

Основные стандартизирующие организации сетей 5-го поколения: 3GPP, ETSI, IETF, ITU, 5GPPP, NGMN и IEEE.

Большой вклад в разработку стандартов вносят крупные операторы связи.

Аппаратное обеспечение

В конце 2018 года Intel представила модем XMM 8160 с поддержкой мобильных сетей пятого поколения наряду с 5G-модемами от Qualcomm X50, Huawei Balong 5000 и MediaTek Helio M70.

Samsung Exynos Modem 5100, представленный в августе 2018 года, является первым в мире модемом 5G, полностью соответствующим спецификациям стандарта 3GPP Release 15 (Rel.15) для мобильных сетей 5G New Radio (5G-NR).

Воздействие на человека Электромагнитная безопасность и SAR

Научный консенсус заключается в том, что технология 5G безопасна, а аргументы против нее являются конспирологическими и связаны с новизной технологии, которая якобы является достаточной причиной не доверять ей[49][50][51][52]. Непонимание технологии 5G породило теории заговора, утверждающие, что она оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека[53].

В 2018 году появились слухи о возможном негативном влиянии мобильных сетей 5G на здоровье человека из-за увеличения воздействия радиочастотных электромагнитных полей, способных повреждать клеточные мембраны

Отсутствие достоверных исследований стало причиной попытки в апреле 2019 года введения моратория на использование стандарта 5G в швейцарском кантоне Женева[55]. Позже стало известно, что у представителей кантона нет полномочий на введение моратория.

На сегодняшний день (2020 год) единственное последствие воздействия радиочастот высокой мощности на человека, достоверно подтвержденное научными исследованиями — незначительное повышение температуры тела.

Конспирология и борьба с 5G-вышками

Некоторые печатные СМИ сообщили об имевших место поджогах семи вышек 5G в Великобритании весной 2020 года в связи с теорией заговора о связи новой технологии с пандемией COVID-19. Facebook заявил о намерении блокировать распространение подобной информации. 11 апреля 2020 года одиночные случаи поджогов вышек сотовой связи 5G выявили и в Нидерландах[59].

2 февраля 2020 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) заявила о «массовой инфодемии» (то есть «эпидемии дезинформации»), указав на обилие распространяемой недостоверной информации о вирусе, которая «мешает людям находить надежные источники и надежные рекомендации, когда им это необходимо». ВОЗ заявила, что в связи со сложившейся ситуацией создана прямая круглосуточная «горячая линия» ВОЗ, где специалисты по коммуникациям и социальным сетям отслеживают дезинформацию о вирусе и реагируют на нее через веб-сайт ВОЗ и страницах в социальных сетях . ВОЗ специально развенчала как ложные некоторые утверждения, распространенные в социальных сетях, в том числе утверждение о том, что человек может сказать, есть ли у него вирус или нет, просто задержав дыхание; утверждение о том, что употребление большого количества воды защитит от вируса; и утверждение о том, что полоскание горла соленой водой может предотвратить инфекцию[12].

Представители Facebook, Твиттер и Google заявили, что их компании сотрудничают с ВОЗ в борьбе с «дезинформацией»[13] . В своем блоге Facebook заявил, что они будут удалять контент, который нарушает политику организаций здравоохранения и местных властей в отношении дезинформации, приводящей к «физическому вреду»[14]. Facebook также предоставляет бесплатную рекламу ВОЗ[15].

В конце февраля 2020 года интернет-магазин Amazon удалил из своего каталога более миллиона продуктов, которые характеризовались как способные вылечить или защитить от коронавируса, а также десятки тысяч продуктов медицинского назначения с завышенной ценой[16].

Миллионы случаев дезинформации относительно COVID-19 были замечены на нескольких онлайн-платформах[17]. Другие исследователи фейковых новостей отметили, что некоторые слухи начались в Китае, а затем многие из этих же слухов распространились на Корею и США, что побудило несколько университетов в Корее начать многоязычную кампанию «факты прежде слухов», чтобы реагировать на утверждения, увиденные в интернете

Влияние сотовых вышек 5G на распространение коронавируса
Научный консенсус заключается в том, что технология 5G безопасна, а аргументы против нее являются конспирологическими и связаны с новизной технологии, которая якобы является достаточной причиной не доверять ей . Непонимание технологии 5G породило теории заговора, утверждающие, что она оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека .

22 января 2020 года бельгийская газета Het Laatste Nieuws опубликовала интервью с малоизвестным терапевтом Крисом ван Керкховеном, который заявлял, что мобильная связь нового стандарта 5G опасна для здоровья, и что эпидемия нового коронавируса может быть неким образом связана с 5G; комментирующий интервью журналист отмечал, что вокруг китайского города Уханя, на который на тот момент приходилось большинство случаев заболевания, в 2019 году была развернута сеть вышек связи 5G . Интервью вышло в печатном виде лишь в одной из региональных версий газеты, и его электронная версия была убрана с сайта газеты несколько часов спустя, но эта бездоказательная публикация успела дать почву для разнообразных теорий заговора: о том, что радиоизлучение от антенн 5G подавляет иммунную систему человека, делая его более уязвимым к вирусу, или каким-то образом переносит вирус, или само вызывает симптомы болезни . Эти теории сначала были подхвачены бельгийскими группами в Facebook, а затем распространились и в англоязычный сегмент интернета; в их поддержку в социальных сетях высказывались различные знаменитости, как боксер Амир Хан, певицы Анн-Мари и Кери Хилсон, актер Вуди Харрельсон. Направленная против 5G петиция на сайте Change.org набрала 110 тысяч голосов после того, как ссылку на нее «ошибочно» ретвитнула популярная телеведущая Аманда Холден[117].

В начале апреля в Великобритании сожгли или иным образом испортили 20 вышек сотовой связи, преимущественно в окрестностях Бирмингема и в Западном Мидленде. Операторы отмечали, что из-за медленного развертывания сетей 5G в Великобритании многие сожженные вышки даже не содержали оборудования 5G, а относились к предыдущим поколениям 3G и 4G. Занимавшиеся ремонтом техники сталкивались с угрозами со стороны рядовых граждан . Похожим образом в Нидерландах сожгли четыре вышки[121]. Одна вышка телефонной связи была сожжена близ села Ногир в Северной Осетии, Россия; по словам главы республики Вячеслава Битарова, некоторые местные жители заявляли на митинге во Владикавказе, что коронавирусная инфекция выдумана, а карантинные ограничения и антенны 5G нужны затем, чтобы «облучать» и «чипировать» людей.

Связь 6g

6G (от англ. sixth generation — шестое поколение) — шестое поколение мобильной связи, внедрение которого предполагается во второй половине 2020-х — 2030-е годы , на основе стандартов телекоммуникаций, следующих за стандартами 5G/IMT-2020. Сама концепция предполагает более широкое понимание сетей, включающее не только стандарты мобильных, но и фиксированных сетей связи. Поэтому в ряде случаев их обозначают как NET-2030 или 6G/NET-2030.

Текущие исследования и предполагаемые характеристики технологии

По состоянию на середину 2018 года точные требования к технологии 6G еще не определены . Для того, чтобы сформулировать их, Международным союзом электросвязи была организована фокус-группа FG NET-2030. FG-NET-2030 в мае 2019 года уже разработала и приняла документ: "Network 2030 — A Blueprint of Technology, Applications and Market Drivers Towards the Year 2030 and Beyond"​ . По состоянию на конец 2019 года завершается разработка документа — Deliverable: "New Services and Capabilities for Network 2030: Description, Technical Gap and Performance Target Analysis". От российских операторов в работе данной FG-NET-2030 принимает участие ПАО "Ростелеком" .

В настоящее время исследованием технологий, которые претендуют на то, чтобы войти в состав 6G/NET-2030, занимается несколько исследовательских групп, чьи предложения и видение технологии конкурируют между собой. Их усилия на старте разработок ориентированы на использование технологий, которые не могли быть реализованы в сетях 5G/IMT-2020, но предположительно станут доступны для внедрения индустрией в период внедрения следующего за 5G/IMT-2020 поколения технологий передачи данных.

Среди исследователей 6G присутствуют межуниверситетский проект ComSenTer (США), исследовательская группа в университете Оулу (Финляндия), объявившая о запуске первого в мире экспериментального сегмента инфраструктуры 6G 6Genesis, Юго-восточный университет (Southeast University) в китайской провинции Цзянсу .

Предполагается, что сети связи 6G будут использовать терагерцовый и субтерагерцовый диапазоны частот и обеспечивать существенно меньший уровень задержки при передаче данных, чем сети 5G/IMT-2020.[10]

Одной из технологий, которая может быть реализована в 6-м поколении средств сотовой связи, является использование радиофотонных цифровых антенных решеток на базовых станциях в сочетании с технологией Massive MIMO. При этом рассматриваются варианты базовых станций с антенными системами, формирующими порядка 250 лучей диаграммы направленности в рабочем секторе.

В числе требований к сетям 6G зарубежные специалисты указывают скорость передачи данных от 100 Гбит/с до 1 Тбит/с, при этом для управления сетями будут использоваться системы искусственного интеллекта

В 2018 году Китай заявил о начале разработки стандарта мобильной связи 6G.[13] В ноябре 2020 года Китай запустил первый тестовый спутник, предназначенный для отработки технологий 6G в терагерцовом диапазоне электромагнитных волн.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

  • 1G
  • 2G
  • 3G
  • 4G
  • 5G
  • 6G
  • GSM

Анализ данных, представленных в статье про 4g, подтверждает эффективность применения современных технологий для обеспечения инновационного развития и улучшения качества жизни в различных сферах. Надеюсь, что теперь ты понял что такое 4g, 5g, 6g, мобильная связь 21-го века и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Основы сотовой связи стандарта GSM

создано: 2017-07-19
обновлено: 2024-10-27
55



Рейтиг 7 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Поделиться:

Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей

Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Основы сотовой связи стандарта GSM

Термины: Основы сотовой связи стандарта GSM