Jakie są zalety sieci 5G?

Sieć 5G to kolejna nadchodząca generacja telefonii komórkowej, która ma zmienić obecną formę komunikacji bezprzewodowej w niezwykle nowoczesną i solidną technologię. Od dostawców usług po klientów, wszyscy z niecierpliwością czekają na pełne wdrożenie i wykorzystanie sieci komórkowej 5G ze względu na jej niesamowite cechy, w tym ultrawysoką szybkość transmisji danych do 100 Gb / s, zmniejszone opóźnienie około 10 ms, dostępność 99,99%, wyższą przepustowość, wyższą wydajność energetyczną, niskie zużycie energii i dłuższą żywotność baterii. Sieć 5G zrewolucjonizuje system komunikacji, tworząc całkowicie mobilne i połączone społeczeństwo, ponieważ ludzie i każdy obiekt będą ze sobą stale połączeni. Dzięki wirtualnej rzeczywistości (VR) i rzeczywistości rozszerzonej (AR) ludzie będą mogli komunikować się i pracować niezależnie od ich lokalizacji lub ograniczeń przestrzennych.

Technologia 5G communication obejmuje wiele możliwości, których nie udało się osiągnąć poprzednim generacjom sieci komórkowych ze względu na ich ograniczenia przepustowości i innych zasobów. W tym artykule omawiamy różne technologie sieci 5G, które prowadzą do różnych korzyści pożądanych przez użytkowników sieci, a także pozwalają 5G wyróżnić się spośród wszystkich poprzednich generacji. Przejdźmy zatem do szczegółów artykułu:

Cechy i zalety technologii 5G

Poniżej omówiono różne cechy technologii 5G i ich zalety:

1. Antena wielkoskalowa

Wdrożenie technologii anten wielkoskalowych w architekturze sieci zwiększa pojemność systemu 100-krotnie. Jest ona uważana za jedną z kluczowych technologii 5G, ponieważ zapewnia szereg korzyści, w tym:

• Wysoka wydajność widmowa: Technologia anten wielkoskalowych zwiększa wydajność widmową systemu w dziedzinie czasu, częstotliwości i przestrzeni powietrznej w porównaniu z systemami z jedną anteną i 4/8 antenami stosowanymi w poprzednich sieciach komórkowych.
• Redukuje zakłócenia: Technologia anten wielkoskalowych w wystarczającym stopniu redukuje zakłócenia sąsiedzkie i zakłócenia własne dzięki dynamicznej kombinacji wykorzystującej technologię formowania wiązki. Wiązka Technologia kształtowania wiązki Umożliwia transmisję mniejszych wiązek energii na określonym mniejszym obszarze ze skoncentrowaną intensywnością sygnału w określonym kierunku i bazie użytkowników, co eliminuje lub zmniejsza zakłócenia własne i sąsiedzkie.
• Zwiększona przepustowość sieci: Antena wielkoskalowa poprawia również przepustowość sieci dzięki kierunkowej transmisji wiązki w kierunku określonych użytkowników.
• Niższe koszty sprzętu: Funkcja wzmocnienia superpozycji sygnału w technice formowania wiązki, stosowana w wielkoskalowych systemach antenowych, umożliwia każdej antenie nadawanie sygnału o niskiej mocy, co eliminuje potrzebę stosowania wzmacniaczy mocy o dużym zakresie dynamicznym, zmniejszając w ten sposób koszty sprzętu.
• Niższe opóźnienia: Duża liczba anten obniża opóźnienie transmisji i zwiększa wydajność poprzez zmniejszenie głębokiego zanikania kanałów. Tradycyjne systemy communication wykorzystują kodowanie kanału i interleaver w celu zmniejszenia stale występujących błędów burst spowodowanych zanikaniem kanału w różnych odstępach czasu. Zwiększa to ich opóźnienie i pogarsza wydajność sieci.
• Odpowiedni dla technologii mmWave: Technologia anten wielkoskalowych uzupełnia technologię fal milimetrowych (mmWave), rozwiązując kwestię tłumienia spowodowanego dużą przepustowością technologii mmWave.

Zastosowania technologii anten wielkoskalowych: Technologia anten wielkoskalowych jest wdrażana w różnych scenariuszach zastosowań, takich jak transmisja między stacjami bazowymi, oddzielnymi miastami, koncertami, centrami handlowymi, stadionami, węzłami transportowymi i koncertami, gdzie gęstość użytkowników jest wyższa i wymaga lokalnego hotspotu do transmisji danych.

2. Ultra-gęsta sieć

Ultra-gęste sieci odnoszą się do wdrażania wielu małych komórek w celu zapewnienia dostępu do sieci w obszarach użytkowników brzegowych, w których występuje słaby zasięg lub w miejscach, w których wykorzystanie danych jest wysokie. Jest to ważna cecha technologii 5G, ponieważ oczekuje się, że spełni ona wymagania stukrotnego zwiększenia ruchu danych w przyszłości i zapewni wdrożenie wielkoskalowych systemów antenowych w celu uzyskania lepszej wydajności widmowej i przepustowości sieci. Zalety ultra gęstej sieci są następujące:

• Zwiększona mobilność: Stacje bazowe (BS) małych komórek są połączone z BS makrokomórki, ponieważ małe komórki są rozmieszczone wewnątrz makrokomórki. To połączenie jest konsekwentnie utrzymywane, w wyniku czego makro BS zapewnia dostęp do sieci użytkownikom, niezależnie od tego, czy są w podróży, czy na skraju sieci, gdzie zasięg jest słaby.
• Efektywność wykorzystania zasobów: Ultra-gęsta sieć w 5G zmniejsza odległość między węzłem transmisyjnym a terminalem w niektórych obszarach, co prowadzi do większej dostępności widma, poprawy wydajności usług, przepustowości systemu i wykorzystania zasobów.
• Złagodzone zakłócenia: Hiper-gęste sieci również przyciągają kwestię zakłóceń w sieci, ale technologia 5G wprowadza najnowocześniejszą technikę skoordynowanej techniki wielopunktowej (CoMP), która łagodzi kwestię zakłóceń między antenami na dużą skalę, kontrolując i koordynując ich transmisję sygnału.

Zastosowanie sieci ultragęstych: Ultra-dense networking jest używany w gęsto zaludnionych obszarach, gdzie pojedynczy BS nie może zapewnić zasięgu dla dużej liczby osób.

Sieć 5G jest zintegrowana z wieloma nowymi technologiami, w tym komunikacją między urządzeniami (D2D), siecią definiowaną programowo (SDN), Internetem rzeczy (IoT), dzieleniem sieci, wirtualizacją funkcji sieciowych (NFV), masowym wielokrotnym wejściem i wielokrotnym wyjściem (mMIMO), komunikacją mmWave, kognitywnymi sieciami radiowymi (CRN), współpracującą siecią dostępu radiowego (CRAN), siecią bezzałogowych statków powietrznych (UAV) i wieloma innymi. Technologie te przyniosą liczne aplikacje czasu rzeczywistego z szerokimi pasmami częstotliwości od poniżej 6GHz do 6-100GHz. 5G umożliwi każdemu obiektowi kommunikację z innym obiektem bez ingerencji człowieka, pomagając użytkownikom zarządzać, monitorować i kontrolować ich pracę bardziej wydajnie i skutecznie.

Wnioski

Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowe informacje na temat powstającej technologii 5G i jej zalet, które obiecują służyć światu i skutecznie spełniać wymagania użytkowników. Sieć 5G to integracja kilku innowacyjnych technologii, które pozwalają ludziom komunikować się ze sobą tak, jakby siedzieli w jednym pokoju. Wynika to z aplikacji 5G działających w czasie rzeczywistym, które są dostępne z dużą szybkością transmisji danych i zmniejszonym opóźnieniem. Co więcej, innowacyjne technologie 5G przynoszą szeroki zakres korzyści, takich jak ulepszona sieć, większy zasięg, niższe koszty i wzmocnienie IoT itp. Poprzednie generacje sieci komórkowych, takie jak 4G LTE, nie zdołały osiągnąć takich funkcji i korzyści ze względu na ograniczenia pojemności i przepustowości. Dlatego też 5G wydaje się być najbardziej optymalnym rozwiązaniem, które może sprostać stale rosnącym wymaganiom użytkowników i przynieść nową falę nowoczesnej komunikacji i wydajności świadczenia usług.