Представляем сети 5G - Характеристики и способы использования (2019)


Телекоммуникационные сети следующего поколения (5G) начали выходить на рынок в конце 2018 года и будут продолжать расширяться по всему миру. Помимо просто повышения скорости, 5G, как ожидается, выпустит огромную экосистему IoT, где сети могут обслуживать потребности связи для миллиардов подключенных устройств, с правильным компромиссом между скоростью, задержкой и стоимостью.

Что такое (а что нет) 5G, и в чем разница между 4G / LTE и 5G?

Беспроводная сеть следующего (5-го) поколения направлена ​​на переход от мобильного интернета к массовому IoT (Интернет вещей) с 2019/2020 гг. Основная эволюция по сравнению с сегодняшними 4G и 4.5G (усовершенствованная LTE) заключается в том, что помимо повышения скорости передачи данных новые IoT и критические варианты использования связи потребуют новых типов улучшенной производительности. Например, «низкая задержка» - это то, что обеспечивает интерактивность в реальном времени для служб, использующих облако: например, это ключ к успеху автомобилей с самостоятельным вождением. Кроме того, низкое энергопотребление - это то, что позволяет подключенным объектам работать месяцами или годами без помощи человека.

В отличие от текущих услуг IoT, которые обеспечивают компромисс между производительностью и максимальной эффективностью современных беспроводных технологий (3G, 4G, WiFi, Bluetooth, Zigbee и т. д.), Сети 5G будут спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать уровень производительности, необходимый для масштабного IoT. Это позволит воспринимать полностью вездесущий связанный мир.


Технология 5G основана на 8 технических требованиях

  • Скорость передачи данных до 10 Гбит/с - улучшение в 10–100 раз по сравнению с сетями 4G и 4.5G
  • Задержка в 1 миллисекунду
  • 1000x пропускная способность на единицу площади
  • До 100x подключенных устройств на единицу площади (по сравнению с 4G LTE)
  • 99,999% доступности
  • 100% покрытие
  • 90% снижение потребления энергии в сети
  • Срок службы батареи до 10 лет для устройств IoT с низким энергопотреблением

Введение в 5G - Вопросы и ответы

Каковы реальные случаи использования 5G?

Беспроводная сеть каждого нового поколения поставляется с новым набором новых видов использования. Следующий 5G не станет исключением и будет сфокусирован на IoT и критически важных коммуникационных приложениях. С точки зрения повестки дня, мы можем упомянуть следующие варианты использования:

  • Фиксированный беспроводной доступ (с 2018-2019 года).
  • Усовершенствованная мобильная широкополосная связь с резервированием 4G (с 2019-2020-2021 гг.).
  • Массивные M2M / IoT (от 2021-2022).
  • Критические коммуникации со сверхнизкими задержками IoT (с 2024-2025).


В чем главное отличие 5G от предыдущих поколений?

  • Сети 5G расширяют широкополосные беспроводные услуги за пределы мобильного интернета для IoT и критических сегментов связи.
  • Сети 4.5G (LTE advanced) удвоили скорость передачи данных с 4G.
  • Сети 4G предоставили услуги полного IP (передача голоса и данных), быстрый широкополосный доступ в Интернет, с унифицированными сетевыми архитектурами и протоколами.
  • Сети 3.5G принесли по-настоящему повсеместное мобильное интернет-соединение, открывая успех эко-систем мобильных приложений.
  • Сети 3G обеспечили лучший опыт мобильного интернета, но с ограниченным успехом позволили реализовать широкое внедрение услуг передачи данных.
  • Сети 2.5G и 2.75G принесли небольшое улучшение в услуги передачи данных, соответственно, с GPRS и EDGE.
  • Сети 2G предоставили услуги цифровой сотовой голосовой связи и базовые услуги передачи данных (SMS, просмотр WAP через Интернет), а также услуги роуминга в сетях.
  • Сети 1G обеспечили мобильность аналоговым голосовым сервисам.


Некоторые ключевые приложения, такие как автомобили с автоматическим управлением, требуют очень агрессивной задержки (быстрого времени отклика), в то время как им не требуется высокая скорость передачи данных.

И наоборот, корпоративные облачные сервисы с массивным анализом данных потребуют повышения скорости больше, чем увеличения задержки.

Виртуальные сети (нарезка 5G) с учетом каждого варианта использования:

5G сможет поддерживать все коммуникационные потребности от локальной сети с низким энергопотреблением (например, домашних сетей) до глобальных сетей (WAN) с правильными настройками задержки/скорости. Способ удовлетворения этой потребности сегодня - объединение широкого спектра сетей связи (WiFi, Z-Wave, LoRa, 3G, 4G и т. д.). 5G разработан, чтобы позволить простым конфигурациям виртуальных сетей лучше согласовывать затраты сети с потребностями приложений. Этот новый подход позволит операторам 5G Mobile Network завоевать большую долю рынка IoT, предоставляя экономически эффективные решения для приложений с низкой широкополосной связью и низким энергопотреблением. 

Как быстро будет появляться 5G?

Прогнозируемый коэффициент внедрения для 5G резко отличается от всех сетей предыдущего поколения (3G, 4G): в то время как предыдущая технология, основанная на использовании мобильного интернета и доступности «приложений-убийц», ожидается, что 5G будет в основном зависеть от нового использования IoT, такого как в качестве подключенных и самостоятельных автомобилей, например.

5G достигнет 40-процентного охвата населения и 1,5 млрд. подписок к 2024 году, что делает его самым быстрым поколением, которое когда-либо было развернуто в глобальном масштабе.

Каковы последствия 5G для мобильных операторов?

  • 5G по-прежнему является технологией сотовой широкополосной связи и представляет собой сеть сетей. Опыт и знания MNO в построении и эксплуатации сетей будут ключевыми для успеха 5G.
  • Помимо предоставления сетевых услуг, операторы мобильной связи смогут разрабатывать и эксплуатировать новые услуги IoT.
  • Внедрение сетей 5G при сохранении работоспособности сетей 3G и 4G, вероятно, вызовет новую проблему для MNO, касающуюся способности частот в спектре (особенно, если прогнозируется огромный объем на IoT). Операторам мобильной связи потребуется затем использовать новый спектр в диапазоне 6–300 ГГц, что означает огромные инвестиции в сетевую инфраструктуру.
  • Чтобы достичь цели задержки в 1 мс, сети 5G предполагают подключение к базовой станции с использованием оптических волокон.
  • Что касается экономии средств, планируется, что сети 5G будут поддерживать виртуальные сети, такие как сети с низкой мощностью и низкой пропускной способностью (LPLT), для недорогих IoT. В отличие от сегодняшнего дня, где сети LORA решают эту проблему отдельно от 4G.

Будет ли безопасна технология 5G?

Сегодня сети 4G используют приложение USIM для выполнения строгой взаимной аутентификации между пользователем и его/ее подключенным устройством и сетями. Объектом, в котором размещено приложение USIM, может быть съемная SIM-карта или встроенный чип UICC. Эта строгая взаимная аутентификация имеет решающее значение для включения доверенных услуг. Сегодня решения для обеспечения безопасности уже представляют собой сочетание безопасности на границе (устройство) и безопасности на уровне ядра (сеть). Некоторые структуры безопасности могут сосуществовать в будущем, и 5G, вероятно, будет повторно использовать существующие решения, используемые сегодня для сетей 4G и для облака (SE, HSM, сертификация, беспроводная инициализация и KMS).


Стандарт строгой взаимной аутентификации для сетей 5G был окончательно доработан в 2018 году. Потребность в безопасности, конфиденциальности и доверии будет такой же сильной, как и для 4G, если не сильнее, с увеличением воздействия услуг IoT. Локальные SE в устройствах могут не только защищать доступ к сети, но также поддерживать безопасные услуги, такие как управление экстренными вызовами и виртуальные сети для IoT.

5G что это значит для потребителей?

5G для потребителей означает не просто более быстрый мобильный интернет, но в основном подключение к Интернету во многих объектах, которые вы не видите сегодня. Автомобиль и дом - два примера большой революции IoT, поддерживаемой сетями 5G.

Samsung и другие производители Android планируют представить первые смартфоны 5G в 2019 году.

SIM- карты 5G дебютируют в 2019 году.

Как технология 5G ускорит коммерциализацию устройств IoT, полагаясь на сотовую связь, а не на технологию Wi-Fi?

Беспроводная связь Wi-Fi - это технология «Локальная сеть», ограниченная по дальности действия и очень ограниченная как по скорости, так и по задержке. Многие IoT-сервисы требуют большей повсеместности, большей мобильности и большей производительности с точки зрения скорости и времени отклика. 5G по-настоящему раскроет настоящую экосистему IoT. 

Как сети и варианты использования 5G изменят мир?

«Восприятие» скорости, мгновенного времени отклика и производительности для IoT станет реальностью благодаря 5G. Например, ожидаемый успех автомобилей с самостоятельным вождением возможен только при наличии сетей 5G.

Как 5G повлияет на роуминг?

Путешествуя за границу, пользователи 5G смогут без проблем пользоваться услугами роуминга 5G в посещаемых сетях. Откат к 3G-4G будет гарантирован.

Что означает низкая задержка?

Задержка - это промежуток времени между инструкцией машины выполнить команду и ее выполнением. Чем оно ниже, тем лучше оно может обеспечить значительное улучшение восприятия пользовательского опыта. Варианты использования, связанные с низкой задержкой: 

  • Связь V2X (автомобиль-все): V2V: (автомобиль-автомобиль), V2I (автомобиль-инфраструктура), автономно подключенные автомобили.
  • Захватывающая виртуальная реальность игр.
  • Дистанционные хирургические операции.
  • Синхронный перевод.
Представляем сети 5G - Характеристики и способы использования (2019) Представляем сети 5G - Характеристики и способы использования (2019) Reviewed by Admin on июля 14, 2019 Rating: 5

Комментариев нет: