АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СЕТИ 5G

АННОТАЦИЯ

В данной статье анализируются области применения сети 5G, а также рассматриваются перспективы развития.

Ключевые слова: 5G, сеть, развитие сети 5G.

Мобильные сети развиваются с интервалом примерно 10 лет, в настоящее время человечество находится на пороге нового пятого поколения. 5G увеличит пропускную способность и снизит задержки при передаче информации. Сейчас операторы связи совместно с инфраструктурными компаниями запускают новые системы и программное обеспечение. В разгар 5G-конкуренции самое время выяснить возможности и преимущества грядущего стандарта.

Сети 5G создаются для использования в нескольких диапазонах частот. Низкие частоты от 600 до 700 МГц применимы за городом или для IoT (интернета-вещей), потому что базовые станции сети обладают большим радиусом распространения. При этом емкость сети и скорость передачи информации имеют невысокие показатели. В диапазоне до 6 ГГц базовые станции, которые работают на средних частотах следует устанавливать с большей частотой, что необходимо в городской среде. В диапазоне высоких частот до 73 ГГц обеспечивается максимальная скорость передачи информации до 20 Гбит/с на приём и до 10 Гбит/с на передачу. Основной недостаток — обеспечивается связь необходимого качества только в зоне прямой видимости базовой станции [2].

Главные характеристики сетей 5G — небольшие задержки и большая емкость сети. Это стало возможным благодаря применению технологии мультиплексирования сигнала NOMA, позволяющая обслуживать несколько пользователей в одном канале одновременно. В отличие от сетей предыдущих поколений, где применяется временное разделение: пользователи взаимодействуют с базовой станцией поочередно. В технологии NOMA пользователи в одном частотно-временном интервале распределяются на сильных и слабых. Сигналы, наложенные друг на друга для нескольких пользователей передаются в одно и то же время. Сильный пользователь, при получении сигнала, отнимает сигнал слабого с помощью системы подавления помех — SIC, потом декодирует полученную информацию. Слабый абонент сразу же начинает расшифровку, необходимости в подавлении помех нет, потому что сигнал сильного уменьшается и становится шумом. Для более качественного обслуживания, на сильного пользователя приходится 30% мощности канала, а на слабого 70%. Совместно с использованием многоантенных систем MIMO, использование NOMA позволит в одно и то же время обслуживать десятки пользователей в одном канале [1].

Говоря про перспективы развития, 5G-сети обеспечивают стабильные 100 Мбит/с в условиях города и в несколько Гбит/с на свободной сети. По мере распространения 5G-сетей будут появляться сервисы, которые будут способны реализовывать потенциал данной технологии. Например: прямые эфиры в ещё более лучшем качестве, системы VR (виртуальной реальности), развитие технологий облачного хранения информации и так далее. 5G-сети смогут стандартизировать IoT. Современные IoT-устройства взаимодействуют с внешней средой с помощью Bluetooth или Wi-Fi. 5G имеет достаточную ёмкость, чтобы подключить каждое отдельное устройство напрямую к сети. 5G-сети смогут привнести в жизнь концепцию умного города. Например, множество сенсоров, которые будут расставлены по улицам города, будут быстро передавать информацию о ДТП или различных нарушениях, а реклама сможет адаптироваться с учётом запросов и интересов, находящихся неподалеку пользователей. Технология Vehicle to everything (V2X), объединяющая транспорт в одну сеть, способна предоставлять информацию о трафике и дорожных происшествиях. В данный момент V2X работает на WLAN и LTE (4G). Но только 5G-сеть сможет дать импульс к массовому распространению технологии. Основное свойство — это малая задержка (ping) передачи информации — примерно 4 мс против 20 мс у LTE (4G). Широкое использование V2X приведет к повышению уровня надежности и безопасности автопилотирования автомобилей. Станет более точным прогнозирование движения транспорта, а сервисы для анализа городского трафика будут работать более оперативно. С появлением 5G-сети стоит ожидать и создания новых услуг, а также эволюцию современных. Будут развиваться технологии, связанные с передачей видео, вырастет его качество, а стоимость доставки его будет уменьшаться. Вероятнее всего, видеоконтент будет в формате 3D, а для этого необходима очень большая скорость. Появятся новые возможности для разработчиков: с увеличенными скоростями и сверхнизкой задержкой, разработчики смогут включать больше функций и возможностей для приложений IoT, виртуальной и дополненной реальности, что приведет к скачку на рынке потребления данных приложений.  [2].

Можно подытожить, что развитие сетей 5G – весьма перспективное нaправление, требующее обширного освоения и разработки, которое будет составлять в будущем неотъемлемую часть инфокоммуникационных технологий, нaходить применение во многих отраслях и обеспечивать информационные потребности нaселения.

Список литературы:

1. 5G WORLD SUMMIT - 2014: Курс прежний - ОТ 4G К 5G Тихвинский В.О. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2014.
2. Перспективы развития связи 5G. Олейникова А.В., Нуртай М.Д., Шманов Н.М. Современные материалы, техника и технологии. 2015.