Cefndir Datblygu
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r bumed genhedlaeth o systemau cyfathrebu symudol, 5G, wedi dod yn bwnc llosg i'w drafod yn y diwydiant cyfathrebu a'r byd academaidd. Mae gan ddatblygiad 5G ddau brif rym gyrru. Ar y naill law, mae system gyfathrebu symudol y bedwaredd genhedlaeth, 4G, a gynrychiolir gan dechnoleg esblygiad tymor hir, wedi'i masnacheiddio'n llawn, ac mae'r drafodaeth ar dechnoleg y genhedlaeth nesaf wedi'i rhoi ar yr agenda. Ar y llaw arall, mae'r galw am ddata symudol wedi ffrwydro, ac mae'r systemau cyfathrebu symudol presennol yn anodd cwrdd â'r Galw yn y dyfodol, mae angen datblygu cenhedlaeth newydd o systemau 5G ar frys.
Daw datblygiad 5G hefyd o'r galw cynyddol am ddata symudol. Gyda datblygiad y Rhyngrwyd symudol, mae mwy a mwy o ddyfeisiau wedi'u cysylltu â'r rhwydwaith symudol, ac mae gwasanaethau a chymwysiadau newydd yn dod i'r amlwg. Disgwylir i ddefnyddwyr band eang symudol byd-eang gyrraedd 9 biliwn yn 2018. Erbyn 2020, disgwylir y bydd angen cynyddu 1000 gwaith yng ngallu'r rhwydwaith ar hyn o bryd yng ngallu rhwydweithiau cyfathrebu symudol. Bydd yr ymchwydd mewn traffig data symudol yn her fawr i'r rhwydwaith. Yn gyntaf, os datblygir y rhwydwaith cyfathrebu symudol cyfredol, ni all y gallu gefnogi twf miloedd o weithiau o draffig, ac mae'r defnydd o ynni rhwydwaith a chost did yn annioddefol. Yn ail, bydd y twf traffig yn anochel yn dod â galw pellach am sbectrwm, ac mae'r sbectrwm cyfathrebu symudol yn brin, ac mae'r sbectrwm sydd ar gael yn rhychwant mawr, mae dosbarthiad tameidiog yn ei gwneud hi'n anodd sicrhau defnydd effeithlon o sbectrwm. Yn ogystal, er mwyn cynyddu capasiti'r rhwydwaith, rhaid gwneud defnydd deallus ac effeithlon o adnoddau rhwydwaith, megis optimeiddio deallus ar gyfer personoliaeth busnes a defnyddiwr, ond mae'r gallu hwn yn annigonol; yn olaf, rhwydweithiau'r dyfodol Rhaid iddo fod yn rhwydwaith symudol heterogenaidd gyda nifer o rwydweithiau'n cydfodoli. Er mwyn cynyddu capasiti'r rhwydwaith, mae angen datrys problemau rheoli pob rhwydwaith yn effeithlon, symleiddio rhyngweithrededd, a gwella profiad y defnyddiwr. Er mwyn datrys yr heriau uchod a chwrdd â'r galw cynyddol am draffig symudol, mae'n frys datblygu cenhedlaeth newydd o rwydweithiau cyfathrebu symudol 5G.
cysyniadau sylfaenol
Fel rhwydweithiau symudol 2G, 3G a 4G cynharach, mae rhwydweithiau 5G yn rhwydweithiau cellog digidol lle mae'r maes gwasanaeth a gwmpesir gan ddarparwr wedi'i rannu'n lawer o ardaloedd daearyddol bach o'r enw cellog. Mae signalau analog sy'n cynrychioli sain a delweddau yn cael eu digideiddio mewn ffonau symudol, yn cael eu trosi gan drawsnewidwyr analog-i-ddigidol a'u trosglwyddo fel ffrydiau did. Mae pob dyfais ddi-wifr 5G yn y gell yn cyfathrebu trwy donnau radio gyda'r arae antena leol a transceivers awtomatig pŵer isel (trosglwyddyddion a derbynyddion) yn y gell. Mae'r transceiver yn dyrannu sianeli o bwll amledd cyffredin, y gellir ei ailddefnyddio mewn celloedd sydd wedi'u gwahanu'n ddaearyddol. Mae'r antena leol wedi'i chysylltu â'r rhwydwaith ffôn a'r Rhyngrwyd trwy gysylltiad ffibr optig lled band uchel neu gysylltiad backhaul diwifr. Yn yr un modd â ffonau presennol, pan fydd defnyddwyr yn tramwyo o un gell i'r llall, bydd eu dyfais symudol yn "newid" yn awtomatig i'r antena yn y gell newydd.
Prif fantais rhwydweithiau 5G yw bod y gyfradd trosglwyddo data yn llawer uwch na'r rhwydwaith cellog flaenorol, hyd at 10Gbit yr eiliad, yn gyflymach na'r Rhyngrwyd â gwifrau cyfredol, a 100 gwaith yn gyflymach na'r rhwydwaith cellog 4GLTE blaenorol. Mantais arall yw hwyrni rhwydwaith is (amser ymateb cyflymach), llai nag 1 milieiliad, a 4G yw 30-70 milieiliad. Oherwydd trosglwyddo data yn gyflymach, bydd rhwydweithiau 5G nid yn unig yn darparu gwasanaethau ar gyfer ffonau symudol yn unig, ond byddant hefyd yn dod yn ddarparwyr rhwydwaith cartref a swyddfa cyffredinol, gan gystadlu â darparwyr rhwydwaith cebl. Roedd rhwydweithiau cellog blaenorol yn darparu mynediad Rhyngrwyd cyfradd data isel ar gyfer ffonau symudol, ond ni allai twr ffôn symudol ddarparu digon o led band fel darparwr Rhyngrwyd cyffredinol ar gyfer cyfrifiaduron cartref.
Nodweddion rhwydwaith
1. Mae angen i'r gyfradd brig gyrraedd y safon Gbit / s i fodloni trosglwyddiad cyfradd data uchel fideo diffiniad uchel, rhith-realiti, ac ati.
2. Mae angen i lefel oedi rhyngwyneb aer fod oddeutu 1ms i fodloni cymwysiadau amser real fel gyrru ymreolaethol a thriniaeth feddygol o bell.
3. Capasiti rhwydwaith mawr iawn, gan ddarparu gallu cysylltu 100 biliwn o ddyfeisiau i fodloni cyfathrebu Rhyngrwyd Pethau.
4. Mae effeithlonrwydd sbectrwm yn cael ei wella fwy na 10 gwaith na LTE.
5. Gyda sylw ardal eang parhaus a symudedd uchel, mae cyfradd profiad y defnyddiwr yn cyrraedd 100Mbit yr eiliad.
6. Mae dwysedd traffig a dwysedd cysylltiad wedi gwella'n fawr.
7. Mae'r system yn gydweithredol ac mae'r lefel cudd-wybodaeth yn cael ei gwella. Fe'i hamlygir yn y rhwydweithio cydweithredol aml-ddefnyddiwr, aml-bwynt, aml-antena, aml-amlyncu ac addasiad awtomatig hyblyg rhwng rhwydweithiau.
Yr uchod yw'r gwahaniaeth allweddol rhwng 5G a chenedlaethau blaenorol o gyfathrebu symudol, sy'n ganlyniad i'r newid graddol o dechnoleg symudol i gyfathrebu symudol defnyddiwr-ganolog.
