Latar Belakang Pembangunan
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, generasi kelima sistem komunikasi mudah alih, 5G, telah menjadi topik hangat untuk perbincangan dalam industri komunikasi dan akademik. Perkembangan 5G mempunyai dua kekuatan pemacu utama. Dalam satu tangan, sistem komunikasi mudah alih generasi keempat, 4G, yang diwakili oleh teknologi evolusi jangka panjang, telah dikomersialkan sepenuhnya, dan perbincangan mengenai teknologi generasi akan datang telah diletakkan dalam agenda. Sebaliknya, permintaan untuk data mudah alih telah meletup, dan sistem komunikasi mudah alih sedia ada sukar untuk memenuhi Permintaan masa depan, terdapat keperluan mendesak untuk membangunkan sistem 5G generasi baru.
Perkembangan 5G juga datang dari permintaan yang semakin meningkat untuk data mudah alih. Dengan pembangunan Internet mudah alih, lebih banyak peranti disambungkan ke rangkaian mudah alih, dan perkhidmatan dan aplikasi baru muncul. Pengguna jalur lebar mudah alih global dijangka mencapai 9 bilion pada 2018. Menjelang tahun 2020, dijangkakan kapasiti rangkaian komunikasi bergerak memerlukan peningkatan 1000 kali ganda dalam kapasiti rangkaian semasa. Lonjakan trafik data mudah alih akan menimbulkan cabaran teruk kepada rangkaian. Pertama, jika rangkaian komunikasi mudah alih semasa dibangunkan, keupayaan tidak dapat menyokong pertumbuhan ribuan trafik, dan penggunaan tenaga rangkaian dan kos sedikit tidak dapat ditanggung. Kedua, pertumbuhan lalu lintas tidak dapat dielakkan akan membawa permintaan selanjutnya untuk spektrum, dan spektrum komunikasi mudah alih adalah terhad, dan spektrum yang ada adalah pengedaran Spektrum yang besar dan luas sehingga sukar untuk mencapai penggunaan spektrum yang cekap. Di samping itu, untuk meningkatkan kapasiti rangkaian, penggunaan sumber rangkaian yang bijak dan cekap mesti dibuat, seperti pengoptimuman pintar untuk perniagaan dan personaliti pengguna, tetapi keupayaan ini tidak mencukupi; Akhirnya, rangkaian masa depan Ia mestilah rangkaian mudah alih yang heterogen dengan rangkaian berganda yang wujud bersama. Untuk meningkatkan kapasiti rangkaian, adalah perlu untuk menyelesaikan masalah dengan cekap menguruskan setiap rangkaian, memudahkan operasi saling kendali, dan meningkatkan pengalaman pengguna. Untuk menyelesaikan cabaran di atas dan memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk trafik mudah alih, adalah penting untuk membangunkan generasi baru rangkaian komunikasi mudah alih 5G.
konsep asas
Seperti rangkaian mudah alih 2G, 3G dan 4G, rangkaian 5G adalah rangkaian selular digital di mana kawasan perkhidmatan yang diliputi oleh pembekal terbahagi kepada banyak kawasan geografi kecil yang dikenali sebagai selular. Isyarat analog yang mewakili bunyi dan imej didigitalkan dalam telefon bimbit, ditukar oleh penukar analog-ke-digital dan dihantar sebagai aliran bit. Semua peranti wayarles 5G dalam sel berkomunikasi melalui gelombang radio dengan pelbagai antena tempatan dan transceiver automatik kuasa rendah (pemancar dan penerima) dalam sel. Transceiver memperuntukkan saluran dari kolam frekuensi biasa, yang boleh digunakan semula dalam sel-sel yang dipisahkan secara geografi. Antena tempatan disambungkan ke rangkaian telefon dan Internet melalui sambungan fiber optik jalur lebar atau sambungan backhaul tanpa wayar. Seperti telefon sedia ada, apabila pengguna melintasi satu sel ke satu sel, peranti mudah alih mereka akan secara automatik "beralih" ke antena dalam sel baru.
Kelebihan utama rangkaian 5G adalah bahawa kadar penghantaran data jauh lebih tinggi daripada rangkaian selular sebelumnya, sehingga 10Gbit / s, lebih cepat daripada Internet berwayar semasa dan 100 kali lebih cepat daripada rangkaian selular 4GLTE sebelumnya. Kelebihan lain ialah latency rangkaian yang lebih rendah (masa respon yang lebih cepat), kurang dari 1 milisaat, dan 4G ialah 30-70 milisaat. Oleh kerana penghantaran data yang lebih cepat, rangkaian 5G bukan sahaja akan menyediakan perkhidmatan hanya untuk telefon bimbit, tetapi juga akan menjadi penyedia rangkaian rumah dan pejabat umum, bersaing dengan penyedia rangkaian kabel. Rangkaian selular terdahulu menyediakan akses internet kadar data rendah untuk telefon bimbit, tetapi menara telefon bimbit tidak dapat menyediakan jalur lebar yang cukup sebagai penyedia Internet am untuk komputer rumah.
Ciri-ciri rangkaian
1. Kadar puncak perlu mencapai piawaian Gbit / s untuk memenuhi kadar penghantaran data tinggi video definisi tinggi, realiti maya, dan lain-lain.
2. Tahap penangguhan antara muka udara perlu berada sekitar 1ms untuk memenuhi aplikasi masa nyata seperti memandu autonomi dan rawatan perubatan jarak jauh.
3. Keupayaan rangkaian super besar, menyediakan keupayaan sambungan 100 bilion peranti untuk memenuhi Internet komunikasi Perkara.
4. Kecekapan spektrum diperbaiki lebih daripada 10 kali daripada LTE.
5. Dengan liputan kawasan luas yang berterusan dan mobiliti yang tinggi, kadar pengalaman pengguna mencapai 100Mbit / s.
6. Ketumpatan lalu lintas dan ketumpatan sambungan telah bertambah baik.
7. Sistem ini bersifat kolaboratif dan tahap kecerdasan dipertingkatkan. Ia dimanifestasikan dalam rangkaian multi-pengguna, multi-point, berbilang antena, multi-ingestion kolaborasi dan penyelarasan automatik yang fleksibel di antara rangkaian.
Di atas adalah perbezaan utama antara 5G dan komunikasi komunikasi generasi sebelumnya, yang merupakan hasil peralihan secara beransur-ansur dari teknologi mudah alih kepada komunikasi mudah alih yang berpusatkan pengguna.
