📅 🎿 🚵🏾 क्यों और कैसे 5 जी सब कुछ बदल देगा: प्रौद्योगिकी, चरणबद्ध कार्यान्वयन और ग्राहक उपकरणों के लिए तत्व आधार 🐈 🐚 📎

5G सिर्फ मोबाइल संचार के लिए एक नया मानक नहीं है, लंबी अवधि में 5 वीं पीढ़ी के नेटवर्क की शुरूआत दुनिया की हमारी धारणा को बदल देगी और समाज के सामाजिक परिवर्तन का कारण बनेगी। उसी समय, नेटवर्क की अर्थव्यवस्था बदल जाएगी: औसत संचरण की गति 40 गुना बढ़ जाएगी, और इसके विपरीत, डिलीवरी की लागत 30 गुना कम हो जाएगी। विश्लेषकों के अनुसार, 2024 तक, मोबाइल ट्रैफ़िक का 30% 5G समर्थन वाले उपकरणों के माध्यम से जाएगा। 5 जी तकनीक 2025 तक वैश्विक मोबाइल टेलीफोनी क्षेत्र के 15% के लिए जिम्मेदार होगी (GSMA पूर्वानुमान, www.gsma.com ); यूरोप और चीन में, यह आंकड़ा 30% और यूएस में 50% होगा।

यह लेख 5 वीं पीढ़ी के मोबाइल संचार (इसके बाद - 5 जी) की प्रयोज्यता के विषय को खोलने का प्रयास करेगा। आलेख की सामग्री, कहानी की अकादमिक प्रकृति होने का दावा किए बिना, आपको बताएगी कि 5 जी क्या दिलचस्प है और कैसे उपयोगकर्ता उपकरण (उपयोगकर्ता उपकरण या यूई) के डेवलपर्स आज 5 जी उपकरणों के लिए बाजार का निर्माण शुरू कर सकते हैं। उपयुक्त सेलुलर मॉड्यूल के माध्यम से 5 जी नेटवर्क तक यूई पहुंच प्राप्त की जा सकती है; लेख के अंत में, हम संक्षेप में 5G- मॉड्यूल SIMCom वायरलेस सॉल्यूशंस के नामकरण रेंज , उनकी मुख्य विशेषताओं और उनके बीच के अंतर पर विचार करते हैं।

Longrid

मुख्य 5 जी बेंचमार्क और तकनीक

5G (अंग्रेजी पांचवीं पीढ़ी से - पांचवीं पीढ़ी) - मोबाइल संचार की एक पीढ़ी जो दूरसंचार मानकों के अनुसार काम करती है जो मौजूदा प्रौद्योगिकी एलटीई (4 जी) का पालन करती है।

3 जीपीपी कंसोर्टियम ने 2015 में 5 जी-एनआर विनिर्देश (एनआर - न्यू रेडियो, 5 वीं पीढ़ी के मोबाइल नेटवर्क के लिए रेडियो एक्सेस तकनीक) तैयार करना शुरू किया। तब विनिर्देशों की तैयारी की योजना की घोषणा की गई थी। इन योजनाओं के अनुसार, विनिर्देशों का पहला चरण 2018 की दूसरी छमाही (15 3GPP की रिलीज के हिस्से के रूप में) से पहले पूरा किया जाना था, और दूसरा चरण - दिसंबर 2019 तक (16 3GPP के रिलीज के हिस्से के रूप में)। फिलहाल, पहला चरण एक वर्ष की देरी के साथ पूरा हो गया है, और दूसरा 2020 की तीसरी तिमाही में स्थानांतरित कर दिया गया है।

3GPP विशिष्टता रिलीज़ योजना (स्रोत: https://www.3gpp.org )

3 जीपीपी मानकों और विनिर्देशों को बाजार सहभागियों द्वारा बनाया गया था और कई व्यावसायिक कार्यों को ध्यान में रखा गया था, जिनमें से प्रत्येक, निश्चित रूप से इसकी विशिष्ट विशिष्ट आवश्यकताएं हैं। तो, 3GPP TR 38.913 सिफारिश ने नई पीढ़ी के नेटवर्क के निम्नलिखित प्रमुख संकेतकों की पहचान की:

पीक डाउनलिंक डेटा दर (डाउनलिंक) 20 Gbit / s (वर्णक्रमीय दक्षता 30 बिट / एस / हर्ट्ज);
पीक अपलिंक डेटा दर (अपलिंक) 10 जीबी / एस (वर्णक्रमीय दक्षता 15 बिट / एस / हर्ट्ज);
URLLC सेवाओं के लिए रेडियो एक्सेस सबसिस्टम में न्यूनतम विलंब 0.5 ms है, eMBB सेवाओं के लिए - 4 एमएस;
शहरी परिस्थितियों में नेटवर्क से जुड़े IoT दुनिया से उपकरणों का अधिकतम घनत्व 1'000'000 डिवाइस / वर्ग किमी है;
10 साल तक बैटरी को रिचार्ज किए बिना IoT की दुनिया से उपकरणों का स्वायत्त संचालन;
500 किमी / घंटा की वस्तुओं की गति की अधिकतम गति पर गतिशीलता का समर्थन करता है।

और अब कुछ प्रौद्योगिकियों के बारे में संक्षेप में जिसके माध्यम से पांचवीं पीढ़ी के नेटवर्क का वास्तविक कार्यान्वयन संभव हो जाता है।

आवृत्ति और बैंडविड्थ

3GPP TS 38.211 V1.2.0 (2017-11) विनिर्देशन ने 5G (तालिका 1 देखें) के लिए नए रेडियो फ्रीक्वेंसी बैंड को परिभाषित किया और उन्हें दो आवृत्ति ब्लॉकों में विभाजित किया: FR1 (6 गीगाहर्ट्ज या सब -6G तक की आवृत्ति) और FR2 (6 गीगाहर्ट्ज या मिमीवेव से ऊपर की आवृत्ति) । उच्च आवृत्ति सीमाओं पर कार्य करना आपको नेटवर्क में विभिन्न हस्तक्षेप को समाप्त करने की अनुमति देता है जो डेटा के प्रसारण को विकृत करता है। इसके अलावा, उच्च आवृत्ति - उच्च बैंडविड्थ, और चैनल बैंडविड्थ सीधे उस पर निर्भर करता है। तो, FR1 ब्लॉक के लिए, SCS (सब-कैरियर स्पेसिफ़िकेशन, सब-बैरियर्स के रेडियो आवृत्तियों के पृथक्करण का एक प्रकार) के आधार पर, एक रेडियो चैनल की चौड़ाई FR2 ब्लॉक के लिए 100 मेगाहर्ट्ज तक की अनुमति है - 50 से 400 MHz तक! एलटीई नेटवर्क के विपरीत, जो केवल 1.4, 3, 5, 10, 15 और 20 मेगाहर्ट्ज की चौड़ाई वाले चैनल की अनुमति देते हैं। और यदि आप आवृत्ति एकत्रीकरण (सीए) के साथ चैनल की चौड़ाई को जोड़ते हैं, तो एक कनेक्शन के लिए आप 2 गीगाहर्ट्ज या उससे अधिक का स्पेक्ट्रम प्राप्त कर सकते हैं।

*आवृत्ति 5 जी नेटवर्क के लिए होती है*
रेडियो फ्रीक्वेंसी यूनिट	रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज
FR1	450 मेगाहर्ट्ज - 6 000 मेगाहर्ट्ज
FR2	24'250 मेगाहर्ट्ज - 52'600 मेगाहर्ट्ज

बड़े पैमाने पर MIMO और बीम बनाने

MIMO एंटेना का उपयोग करते हुए बीम का गठन एक नई अवधारणा नहीं है और पहले से ही सेलुलर बाजार में AAS (सक्रिय एंटीना प्रणाली, सक्रिय एंटीना प्रणाली) के रूप में मौजूद है। टॉवर पर लगा एएएस मिमो एंटीना आपको कवरेज क्षेत्र को स्थिर कोशिकाओं में विभाजित करने की अनुमति देता है, जिससे स्पेक्ट्रम उपयोग की दक्षता बढ़ जाती है, और इसलिए चैनलों की संख्या बढ़ जाती है। लेकिन आधुनिक भीड़भाड़ वाले नेटवर्क को स्पेक्ट्रम दक्षता को अधिकतम करने के लिए गतिशील डिजिटल बीमफॉर्मिंग की आवश्यकता होती है।

2D MIMO एंटीना (बाएं) और बड़े पैमाने पर MIMO एंटीना (दाएं)

FR2 के मिलीमीटर रेंज में MIMO एंटेना की अवधारणा का अनुप्रयोग तब से और भी दिलचस्प हो जाता है प्रति मीटर एंटीना तत्वों की संख्या में वृद्धि के कारण मिलीमीटर-तरंग रेडियो तरंगों की अच्छी प्रत्यक्षता है। ऐसे एंटीना तत्वों (256 या अधिक) की एक सरणी को एक तथाकथित में जोड़ा जा सकता है। बड़े पैमाने पर MIMO एंटीना। संकेतों के चरण और आयाम को नियंत्रित करके, ऐसा ऐन्टेना विशिष्ट उपयोगकर्ताओं की दिशा में गतिशील रूप से कई मजबूत और तेज किरणों को उत्पन्न करने में सक्षम है। तो, बड़े पैमाने पर MIMO के साथ हमें मिलता है:

यूई की ओर शक्तिशाली आउटपुट सिग्नल;
यूई से शोर के स्तर के लिए मजबूत संकेत;
अंतर-सेल हस्तक्षेप की कमी;
प्रति सेल संचार चैनलों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।

इस प्रकार, MIMO तकनीक सब -6G और mmWave श्रेणियों में अलग-अलग अर्थों को लेती है जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है:

*सब 6G और mmWave बैंड में MIMO*
	Sub6G	mmWave
MIMO	88	22

	, . , .	. .

SRS (Sounding Reference Signal, )

प्रौद्योगिकी, 3GPP की 14 वीं रिलीज के बाद से ज्ञात, Beamforming के लिए एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त है। यह बेस स्टेशन को UE से भेजे गए विशेष पैकेट के माध्यम से चैनल की गुणवत्ता के बारे में जानने की अनुमति देता है। आमतौर पर, अधिकांश यूई अपने एसआरएस को अपने प्राथमिक संचारित एंटीना के माध्यम से भेजने का समर्थन कर सकते हैं। इसलिए, बेस स्टेशन केवल इस एंटीना के लिए चैनल जानकारी प्राप्त कर सकता है। हालांकि, एक ट्रांसमिटिंग एंटीना चुनने की तकनीक का उपयोग करके, आप यूई के सभी एंटेना के चैनलों के बारे में पूरी जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। इसलिए, बेस स्टेशन सबसे अच्छे तरीके से यूई की दिशा में बीम उत्पन्न कर सकता है। परिणामस्वरूप, यूई थ्रूपुट में काफी वृद्धि होगी, विशेष रूप से बेस स्टेशन से दूर और मध्यम दूरी (+ 40% तक) पर बिंदुओं पर।

नेटवर्क स्लाइसिंग या नेटवर्क स्लाइसिंग

इस अवधारणा के तर्क के अनुसार, मोबाइल ऑपरेटर एक-दूसरे नेटवर्क से अलग-थलग तैनात करने में सक्षम होंगे, जिनमें से प्रत्येक को शहरी परिवहन के लिए चीजों का एक सेट आवंटित किया जा सकता है - विस्तृत कवरेज, शहरी परिवहन के लिए - एक विस्तृत बैंड और कम प्रतिक्रिया। नई पीढ़ी के नेटवर्क के मूल में स्विच करने पर इस तकनीक का काम संभव होगा।

5G नेटवर्क में मोबाइल सेवाओं के प्रावधान के परिदृश्य और उदाहरण

यदि आप ध्यान दें, तो पहले से सूचीबद्ध कुछ संकेतक, जैसे, उदाहरण के लिए, पीक डेटा ट्रांसफर दर और स्वायत्तता, बस असंगत हैं और यहां तक कि परस्पर अनन्य भी हैं। लेकिन इन सभी संकेतकों को एक बार में एक बार में एक उपकरण द्वारा नहीं किया जाना चाहिए या सिद्धांत रूप में, पूरी सूची द्वारा समर्थित होना चाहिए। यह विचार एक विशेष संकेतक के महत्व (उच्च, मध्यम, निम्न) की डिग्री के आधार पर मोबाइल सेवाओं के प्रावधान के लिए विभिन्न प्रकार के परिदृश्यों के बीच अंतर करना है। नेटवर्क स्लाइसिंग अवधारणा में, 5 जी भौतिक वास्तुकला को कई आभासी नेटवर्क या परतों में विभाजित किया जाएगा, जिनमें से प्रत्येक को इसके उपयोग के मामले के लिए डिज़ाइन किया गया है। परिदृश्यों में से प्रत्येक पहले से संकेतित संकेतकों के एक या दूसरे सेट को संतुष्ट करेगा और तदनुसार, अपने स्वयं के बाजार खंड पर लक्षित है।
विनिर्देश केवल तीन परिदृश्यों को परिभाषित करता है:

eMBB (enhanced Mobile Broadband), ;
URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communication), ;
mMTC (Massive Machine-Type Communications), .

NB-IoT eMTC mMTC

mMTC इंटर-मशीन इंटरैक्शन का एक परिदृश्य है, जब मानव भागीदारी न्यूनतम होती है, और सभी प्रक्रियाएं स्वचालित होती हैं। एमएमटीसी उपकरणों में शामिल हैं: पानी, गैस, बिजली मीटर; स्ट्रीट लाइटिंग कंट्रोलर; पार्किंग स्पेस सेंसर; जीपीएस / ग्लोनास बुकमार्क; विभिन्न धुआं / आग सेंसर; हैकिंग सेंसर; "स्मार्ट" कचरा डिब्बे और अन्य IoT डिवाइस। जैसा कि आप देख सकते हैं, उच्च गति और अल्ट्रा-लो लेटेंसीज़ यहाँ महत्वपूर्ण नहीं हैं, लेकिन स्वायत्तता और बड़ी संख्या में नेटवर्क कनेक्शन बहुत महत्वपूर्ण हैं। यह तथाकथित है एलपीडब्ल्यूए (लो पावर वाइड एरिया) डिवाइस - अल्ट्रा-लो खपत वाले मास, सिंपल और सस्ते डिवाइस के बारे में, जो 10 साल तक एक ही बैटरी पर चलने में सक्षम है।

एलपीडब्ल्यूए नेटवर्क के लिए मानक और विनिर्देश 13 (Cat.NB1 और Cat.M1) और 14 (Cat.NB2 और Cat.M2) 3GPP और वर्तमान में NB-IoT नेटवर्क (उर्फ LTE Cat.NB1 / NB2) में रखे गए थे। और eMTC (LTE Cat.M1 / M2) पहले से ही व्यावसायिक उपयोग में हैं। ऐसे उपकरणों के लिए नेटवर्क कम संचरण गति (LTE Cat.NB2 में 150 kbit / s तक और LTE Cat.M1 में 1 एमबीपीएस तक), व्यापक और "गहरी" कवरेज की विशेषता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एनबी-आईओटी और ईएमटीसी का आकर्षण यह है कि मोबाइल ऑपरेटरों द्वारा नेटवर्क की तैनाती के लिए भारी निवेश और अलग आवृत्ति बैंड के आवंटन की आवश्यकता नहीं है - ये एलपीडब्ल्यूए नेटवर्क मौजूदा आवृत्ति बैंड और मौजूदा नेटवर्क उपकरणों पर काम कर सकते हैं, जबकि एक मूल मौजूदा 2 जी, 3 जी या एलटीई नेटवर्क की तुलना में स्टेशन एक बड़े क्षेत्र की सेवा कर सकता है।

आप हमारे लेख में SIMCom वायरलेस सॉल्यूशंस सेलुलर मॉड्यूल का उपयोग करके NB-IoT नेटवर्क का उपयोग कैसे करें, इसके बारे में पढ़ सकते हैं।

URLG और eMBB के लिए 5G

औपचारिक रूप से, एनबी-आईओटी और ईएमटीसी नेटवर्क को 5 वीं पीढ़ी के नेटवर्क के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, लेकिन इस लेख में, 5 जी के बारे में बोलते हुए, हम उच्च गति प्रौद्योगिकी के बारे में बात करेंगे। इसलिए, परिदृश्यों URRLC (3GPP रिलीज़ 16 में शामिल किया जाएगा) और eMBB (पहले से ही 3GPP रिलीज़ 15 में परिभाषित) जिम्मेदारी के 5G क्षेत्र में हैं। URRLC लिपि, इसके नाम से, कम विलंबता के साथ अल्ट्रा-विश्वसनीय संचार का मतलब है। और eMBB अल्ट्रा-वाइडबैंड है, जिसका अर्थ है उच्च गति संचार।

ऐसा लगता है कि मौजूदा एलटीई नेटवर्क में गति और देरी का समय अधिकांश आधुनिक उपयोगकर्ताओं को संतुष्ट करता है। 5G उपभोक्ता क्यों है और इसका उपयोग क्या है?

आइए चित्र 4 में इन्फोग्राम देखें, यह बैंडविड्थ आवश्यकताओं और देरी के आधार पर सेवाओं के दायरे को दर्शाता है। प्रकाश भाग में, हम आवेदन के आधुनिक क्षेत्रों को देखते हैं जो हमारे लिए हर रोज़ बन गए हैं - जैसे: ऑनलाइन गेम, वीडियो देखना और डाउनलोड करना, रिमोट टेलीमेट्री, ऑब्जेक्ट्स, सेंसर इत्यादि। ये सभी एप्लिकेशन 100 Mbit / s के चैनल और 10 ms से अधिक की देरी के साथ संतुष्ट हैं।

बैंडविड्थ आवश्यकताओं और मोबाइल नेटवर्क में देरी के आधार पर अनुप्रयोग

और अब चलो इन्फोग्राफ के नीले हिस्से पर ध्यान दें - यह वह क्षेत्र है जो 5 जी के साथ खुलता है। यह देखा जा सकता है कि, कुल मिलाकर, 5G मौजूदा अनुप्रयोगों में सुधार कर सकता है और नए उत्पन्न कर सकता है। आइए कुछ सबसे दिलचस्प अनुप्रयोगों पर अलग से विचार करें। वे हमें यह समझने में मदद करेंगे कि 5 जी नेटवर्क को वास्तव में लागू करना हमारे लिए कितना महत्वपूर्ण है। चलिए शुरू करते हैं साधारण सी बात - स्ट्रीमिंग वीडियो।

वीडियो स्ट्रीमिंग

बाजार सहभागियों ने इस तरह के एक क्लासिक एप्लिकेशन को "वीडियो स्ट्रीमिंग" के रूप में दाईं ओर स्थानांतरित किया है, देरी के बिना किसी विशेष आवश्यकता के बिना डेटा स्थानांतरण गति बढ़ाने की दिशा में। इसके लिए मुख्य चालक उच्च गुणवत्ता वाले 8K वीडियो की आवश्यकता होगी।

आज, 4K वीडियो के समर्थन वाले टीवी हैं और कुछ प्रदाता इस गुणवत्ता की वीडियो सामग्री प्रदान करते हैं। लेकिन इस तरह की सामग्री के लिए विश्वसनीय पहुंच केवल तभी प्राप्त की जा सकती है जब वे फाइबर-ऑप्टिक इंटरनेट से जुड़े हों, जिसकी पहुंच सभी बस्तियों में न हो। 5G 4K और यहां तक कि 8K के आगमन के साथ, वीडियो शहर और उपनगरों के सभी निवासियों के लिए आदर्श बन जाएगा, और फिल्म / फोटो उत्पादन के क्षेत्र में, इस तरह की गुणवत्ता के विवरण को और भी अधिक ध्यान दिया जाएगा।

विभिन्न वीडियो प्रारूपों के लिए नेटवर्क बैंडविड्थ की आवश्यकताएं

एक वाइडस्क्रीन टीवी पर वीडियो सामग्री की खपत डाउनलोड करने के लिए बैंडविड्थ आवश्यकताओं को निर्धारित करती है। हालांकि, 5G उतराई के लिए उच्च गति को खोलता है। यह सभी महाद्वीपों पर बुद्धिमान चेहरे की पहचान के साथ शहरी वीडियो निगरानी प्रणालियों के कार्यान्वयन के लिए दरवाजा खोल देगा। ऐसी प्रणालियों में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता वाला संपूर्ण कंप्यूटिंग भाग नेटवर्क पर स्थित होता है, जो सभी निगरानी कैमरों से आवश्यक होता है, जो सर्वर पर उचित रिज़ॉल्यूशन के वीडियो को प्रसारित करने में सक्षम होता है। दुनिया में इस तरह की प्रणालियों की शुरूआत के उदाहरण हैं।

शंघाई (चीन) सरकार 2015 से ऐसी प्रणाली का उपयोग कर रही है। 170 मिलियन से अधिक "स्मार्ट" वीडियो कैमरे इससे जुड़े हैं। एक उदाहरण [2] के लिए, इस प्रणाली ने एक लोकप्रिय गायक के संगीत कार्यक्रम से 50 हजार की भीड़ में एक अपराधी को खोजने में मदद की। वह अपनी पत्नी के साथ संगीत कार्यक्रम में आए और बंदी के अनुसार, उन्हें भीड़ में खो जाने की उम्मीद थी।

व्यवहार में, इस तरह की प्रणालियां शहर को न केवल सुरक्षा और परिचालन-खोज उपायों पर लागत बचत देती हैं, बल्कि एक सकारात्मक सामाजिक-आर्थिक प्रभाव भी उत्पन्न करती हैं - नागरिक और पर्यटक महंगी चीजें खरीदने से डरते नहीं हैं, दिन के किसी भी समय सार्वजनिक स्थानों पर जाते हैं, और व्यवसाय डरता नहीं है। ग्राहक सुरक्षा और संपत्ति, अब यह शहर का काम है।

5G के आगमन के साथ, यह प्रणाली केवल तैनात करने और बनाए रखने के लिए अधिक कुशल और कम खर्चीली हो गई, और इसलिए अधिक सस्ती।

स्ट्रीट कैमरा से वीडियो स्ट्रीमिंग करके एक इंटेलिजेंट फेस रिकग्निशन सिस्टम का काम

आकाश कार्यालय

5 जी की व्यावसायिक तैनाती के शुरुआती चरणों में, स्मार्टफ़ोन के अपवाद के साथ, यह उम्मीद की जाती है कि स्काई ऑफिस कनेक्शन वाला लैपटॉप प्रमुख 5 जी उत्पाद होगा। स्काई ऑफिस एक एकीकृत 5 जी मॉडेम के साथ लैपटॉप को लैस करते समय लैपटॉप कंप्यूटिंग पावर को क्लाउड में स्थानांतरित करने की एक अवधारणा है। इसलिए, क्लाउड में न केवल उपयोगकर्ता फाइलें (क्लाउड ड्राइव) रखी जा सकती हैं, बल्कि सॉफ्टवेयर भी, जैसे एमएस ऑफिस 365 (क्लाउड ऑफिस) या गेमिंग सॉफ्टवेयर उत्पाद (क्लाउड गेम्स)। इस अवधारणा में, एक लैपटॉप बन जाता है, बस रखा जाता है, एक कीबोर्ड और एक कैमरा के साथ एक स्क्रीन।

आकाश कार्यालय की अवधारणा

यदि सेलुलर नेटवर्क कुछ मिलीसेकेंड की देरी प्रदान करते हैं और असीमित आधार (नेटवर्क स्लाइस) पर एक समर्पित विश्वसनीय संचार चैनल प्रदान करते हैं, तो भविष्य में स्काई ऑफिस के साथ काम करना लैपटॉप का उपयोग करने का एक लोकप्रिय तरीका बन सकता है। उसी समय, उपभोक्ता को साधारण लैपटॉप के साथ अप्राप्य के कई दिलचस्प उपभोक्ता गुण प्राप्त होंगे:

14 घंटे या अधिक की बैटरी जीवन के साथ टैबलेट स्तर पर कम खपत;
"हमेशा तैयार", लैपटॉप सॉफ्टवेयर डाउनलोड करने में समय बर्बाद नहीं करता है, यह पहले से ही काम करता है - बादल में;
"हर जगह तैयार", लैपटॉप के खो जाने का मतलब अब डेटा और लाइसेंस का नुकसान नहीं है;
पतले और हल्के शरीर, लैपटॉप की संरचना और संरचना सरल होती है, और इससे आकार और वजन में कमी आती है;
निष्क्रिय शीतलन, लैपटॉप अब ऊर्जा-गहन कंप्यूटिंग नहीं करता है और थोड़ा गर्म होता है;
संचार वाई-फाई से अधिक सुरक्षित है क्योंकि 5G को क्रैक करना लगभग असंभव है, संचार चैनल नवीनतम एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम द्वारा संरक्षित है।

बेशक, स्काई ऑफिस की अवधारणा को वास्तविकता में अनुवाद करने के लिए एक बार में कई उद्योगों के खिलाड़ियों की भागीदारी के साथ पूरे पारिस्थितिकी तंत्र के निर्माण की आवश्यकता होती है, जैसे कि ऑपरेटिंग सिस्टम और सॉफ्टवेयर, लैपटॉप निर्माता, मोबाइल ऑपरेटर, क्लाउड सेवा प्रदाता, चिपसेट निर्माता, ईएसआईएम निर्माता और 5 जी मॉड्यूल। लेकिन कार्यान्वयन की जटिलता के बावजूद, निकट भविष्य में यह उम्मीद की जाती है कि स्काई ऑफिस का चीन और कई अन्य देशों में तेजी से विकास होगा।

आभासी और संवर्धित वास्तविकता

मनोरंजन उद्योग हमेशा उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में एक लोकोमोटिव रहा है। उच्चतम प्रदर्शन की आवश्यकताएं गेमिंग कंसोल के उपभोक्ताओं से आती हैं। गेमिंग दुनिया में सबसे उन्नत, लेकिन कम आम प्रौद्योगिकियां आभासी वास्तविकता (वीआर) और संवर्धित वास्तविकता (एआर) हैं।

जानी-मानी कंपनियां सोनी और माइक्रोसॉफ्ट कई सालों से वीआर एक्सेसरीज और संबंधित 3 डी गेम्स की पेशकश कर रही हैं।

सोनी प्लेस्टेशन से वीआर, स्रोत: माइक्रोसॉफ्ट से www.playstation.com

वीआर, स्रोत: www.microsoft.com

धीरे-धीरे, वीआर और एआर गेमिंग उद्योग के ढांचे से आगे निकल जाएंगे और अनिवार्य रूप से शिक्षा, चिकित्सा, उद्योग में फैल जाएंगे - क्षमता को पछाड़ना मुश्किल है। आंकड़े 10–13 Microsoft होलोलेंस 2 प्रस्तुति सामग्री से एआर का उपयोग करने के कुछ उदाहरण दिखाते हैं। इस उद्योग में अगला कदम 5 जी के साथ एआर और वीआर का संयोजन होगा। तकनीकी रूप से, यह पहले से ही नए क्वालकॉम स्नैपड्रैगन XR2 चिपसेट के लिए धन्यवाद योग्य है, जो 5G मॉडेम और एक विशेष XR (VR + AR) प्रोसेसर के साथ कृत्रिम बुद्धिमत्ता समर्थन के साथ संयोजन करता है जो पायलट के चेहरे के भावों पर प्रतिक्रिया करता है।

यह स्पष्ट है कि 5 जी के साथ ऑनलाइन गेम केवल मिलेंगे। क्लाउड (क्लाउड गेमिंग) में कंप्यूटिंग शक्ति के हस्तांतरण के साथ, गेम कंसोल कम व्यस्त हो जाएंगे, यह वीडियो अधिक चिकनी, अधिक विस्तृत और अधिक गतिशील हो जाएगा। 5 जी के साथ तकनीकी बाधा को दूर करने के बाद, एआर / वीआर गेम के लिए बाजार अधिक लोकप्रिय हो जाएगा। कई लोग अन्य शहरों की आभासी यात्राएं करेंगे, समुद्र के तल पर गोता लगाएंगे, और यहां तक कि अंतरिक्ष में भी उड़ान भरेंगे। यह एक सर्वविदित तथ्य है कि किसी व्यक्ति की दुनिया की धारणा दृढ़ता से निर्भर करती है कि वह क्या देखता है, XR + 5G के साथ औसत स्तर के क्षितिज में काफी विस्तार होगा, दुनिया के अध्ययन के लिए समाज के दृष्टिकोण और सभी क्षेत्रों में रचनात्मक गतिविधियों को बदल देगा।

छात्र सूक्ष्मजीवों की संरचना का अध्ययन करते हैं। एक

चिकित्साकर्मी एमआरआई के परिणामों का विश्लेषण करता है।

एक इंजीनियर उपकरण के समायोजन को अंजाम देता है

फैक्ट्री का मजदूर असेंबलिंग इंजन

एक्सआर और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के विषय को जारी रखते हुए, मुझे टैक्टाइल इंटरनेट की तरह अलग-अलग दिशाओं के बारे में अलग से कहना चाहिए। स्पर्शनीय इंटरनेट (इसके बाद टीआई के रूप में संदर्भित) - स्पर्श संबंधी संवेदनाओं का हस्तांतरण, किसी भी दूरी पर न्यूनतम, लगभग अगोचर देरी से छूता है। प्रौद्योगिकी का नाम ड्रेसडेन तकनीकी विश्वविद्यालय में प्रस्तावित किया गया था, जहां 2012 में रोबोट सिस्टम बनाने के लिए काम शुरू हुआ जो दूर से संवेदनाओं को दूर कर सकता है।

वैज्ञानिक अब सॉफ्ट रोबोटिक संरचनाओं और सबसे संवेदनशील टच सेंसर में सेंसर लगाकर एक कृत्रिम स्पर्श बनाने पर काम कर रहे हैं। अब सेंसर पहले से ही स्पर्श की ताकत और प्रकृति को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हैं, विभिन्न सामग्रियों के बीच अंतर करते हैं: धातु, लकड़ी, वस्त्र, आदि।

टीआई आगे की आवश्यकताएं रखता है जो 5G नेटवर्क करने में सक्षम होंगे:

1 एमएस से कम देरी;
विश्वसनीयता - महत्वपूर्ण कार्यों (उदाहरण के लिए, रिमोट ऑपरेशन), नेटवर्क नुकसान, उपकरण विफलता, आदि करने के लिए;
उच्च डेटा अंतरण दर - 10 जीबी / एस से अधिक;
उच्च नेटवर्क घनत्व - 1 वर्ग किमी प्रति 100 से अधिक उपकरणों को जोड़ने के लिए समर्थन।

संवेदनाओं को पुन: उत्पन्न करने के लिए, यह माना जाता है कि प्राप्तकर्ता के संपर्क में कोई भी उपकरण हैं, उदाहरण के लिए, कपड़े (टी-शर्ट, स्वेटर, पैंट), सामान (दस्ताने), जूते, टोपी, एक्सोस्केलेटन या विशेष उपकरण, जो छोटे ड्राइव के साथ स्पर्श प्रदर्शित करता है, जो चल तत्वों (सुई, पिन) को स्थानांतरित करते हैं।

टीआई की मदद से, कोई भी संगीत वाद्ययंत्र बजाना, रिमोट सर्जिकल ऑपरेशन करना, सब कुछ सीख सकता है, जिसमें ठीक मोटर कौशल के कौशल की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक कॉमर्स में, आप इस तकनीक को खरीदने से पहले किसी उत्पाद पर छूने या कोशिश करने के लिए आवेदन कर सकते हैं। संग्रहालय प्रदर्शनियों को छुआ जा सकता है और यहां तक कि हाथ में प्राचीन कलाकृतियों का वजन भी महसूस किया जा सकता है। XR + TI के साथ मल्टीप्लेयर ऑनलाइन शूटर अधिक यथार्थवादी बनेंगे, आप दर्द, झटके, धक्कों, गर्मी और ठंड को महसूस कर सकते हैं।

सर्जरी में टीआई के उपयोग के पहले व्यावहारिक उदाहरण आज पहले से ही हैं। संयुक्त राज्य में, तथाकथित शुरू करने के लिए परीक्षण चल रहे हैं "टेलीसर्जरी" जब सर्जन 5 जी नेटवर्क के माध्यम से दूरस्थ रूप से एक सर्जिकल ऑपरेशन करता है। टेलीसर्जरी शास्त्रीय टेलीमेडिसिन से बहुत अलग है - यह सम्मेलन मोड में सरल वीडियो प्रसारण के बारे में नहीं है, लेकिन ऑपरेशन के दौरान सर्जन की "उपस्थिति" के बारे में है। उसकी चाल, सटीकता, व्यक्तिगत कौशल, घटनाओं की त्वरित प्रतिक्रिया - सब कुछ भौतिक उपस्थिति के बिना और ऑपरेशन की गुणवत्ता से समझौता किए बिना 5 जी नेटवर्क के माध्यम से प्रेषित किया जाएगा। इस प्रकार, दुर्लभ विशेषज्ञों की सेवाएं अधिक सस्ती हो जाएंगी, और मरीज सर्जन चुनने में सक्षम होंगे, चाहे निवास का देश ही क्यों न हो।

यूएवी (ड्रोन)

टेलीसर्जरी संचार की विलंबता और विश्वसनीयता पर उच्च मांग रखती है, लेकिन एक और क्षेत्र है जिसे भारी मात्रा में कनेक्टिविटी की आवश्यकता है - यूएवी (मानव रहित हवाई वाहन या "ड्रोन")। आज आप विभिन्न उद्देश्यों के हल्के मानव रहित ड्रोन के साथ किसी को भी आश्चर्यचकित नहीं करेंगे - मनोरंजन से लेकर विशेष सैन्य ड्रोन तक। उनकी मदद से, वे शानदार वीडियो शूट करते हैं, क्षेत्र की टोह लेते हैं, लोगों को बचाते हैं, माल की ढुलाई करते हैं, आदि। लेकिन उनमें से लगभग सभी को एक व्यक्ति द्वारा सीधे नियंत्रित किया जाता है, जिनके पास बिना लाइसेंस की आवृत्ति पर वायरलेस विश्वसनीय संपर्क है।

5 जी के कार्यान्वयन के संबंध में, प्रगतिशील देशों में, नियामक अधिकारियों ने पहले से ही आज इस विषय पर गंभीरता से ध्यान दिया है, जिसके संबंध में इस क्षेत्र में मानकीकरण और सुरक्षा को आगे बढ़ाया जा रहा है। उदाहरण के लिए, यूरोप में एक विशेष विशेषज्ञ समूह 5G PPP (5G Infrastructure Public Private Partnership, www.5g-ppp.eu/5gdrones है) ब्रिटेन और फ्रांस, स्विट्जरलैंड, ऑस्ट्रिया, फिनलैंड, ग्रीस, पोलैंड और एस्टोनिया से यूरोपीय आयोग और सूचना और संचार प्रौद्योगिकी उद्योग (ऑपरेटरों, प्रदाताओं, संस्थानों, छोटे और मध्यम आकार के व्यवसायों) के प्रतिनिधियों के आधार पर। सार्वजनिक-निजी भागीदारी 5 जी पीपीपी यूएवी के लिए समाधान, वास्तुकला, प्रौद्योगिकी और मानकों की पेशकश करेगी। इस राज्य की पहल के माध्यम से, यूरोपीय संघ विश्व स्तर पर अपने तकनीकी नेतृत्व को मजबूत करने के तरीकों में से एक को देखता है।

ड्रोनों के बड़े पैमाने पर कारोबार को नियंत्रित करने वाले मानकों के साथ, कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों, ड्रोनों के एक पूरे छत्ते के लिए एक विश्वसनीय, निरंतर और तेज 5 जी वायरलेस संचार चैनल, नए बाजार और सेवाएं विभिन्न क्षेत्रों में खोली जा सकती हैं। कल्पना करें: स्टोर या महत्वपूर्ण दवाओं से हार्ड-टू-पहुंच स्थानों तक भोजन पहुंचाने वाले ड्रोन कोरियर; एक दिन या रात में एक जंगल या समुद्र में खो गए लोगों की तलाश में बचाव ड्रोन; अग्नि ड्रोन, प्रारंभिक चरण में आग बुझाने; वैश्विक स्तर पर फसलों पर छिड़काव - और सभी विशेष मामलों में नहीं।

स्विस पोस्ट ड्रोन स्विस पोस्ट मैटर्नेट से

लोगों को मालवाहक ड्रोन पर धब्बों को दूर करने के लिए परिवहन करता है । एग्रोकॉप्टर कृषि भूमि के प्रसंस्करण का कार्य करता है ।

प्रीडेटर -100 फायर ड्रोन (चीन) ने

स्विस एविएशन रेस्क्यू ऑर्गनाइजेशन रेगा के एक फायर रेस्क्यू और सर्च ड्रोन को बाहर रखा है , जो स्वतंत्र रूप से

डीजेआई मैट्रिस 600 प्रो ड्रोन की तलाश में एक मृत व्यक्ति (यूएसए) के गुर्दे को बचाता है

C-V2X इन्फ्रास्ट्रक्चर

हम यूएवी से मानव रहित वाहनों की ओर बढ़ेंगे। कई लोगों ने टेस्ला वीडियो प्रस्तुति (www.tesla.com) देखी है, जहां शहर के चारों ओर कृत्रिम बुद्धिमत्ता द्वारा संचालित एक इलेक्ट्रिक वाहन न्यूनतम चालक की भागीदारी के साथ चलता है। या एक अन्य उदाहरण - वेमो सेवा (www.waymo.com), जो आपको मोबाइल एप्लिकेशन का उपयोग करके टैक्सी को कॉल करने की अनुमति देती है और बिना ड्राइवर के ड्राइविंग के चयनित बिंदु तक पहुंच सकती है।

टेस्ला ऑटोपायलट एक चालक ड्राइविंग के बिना गति में काम कर रहे एक ड्राइवर के साथ

गति में काम कर रहे हैं

दोनों सेवाओं को कार में निर्मित शक्तिशाली कृत्रिम बुद्धि के नियंत्रण में, विभिन्न ऑपरेटिंग सिद्धांतों पर बनाया गया है। ऑटो लिडार (Waymo) से दृश्य जानकारी और डेटा के आधार पर स्थितिजन्य निर्णय लेता है। एक "स्मार्ट" कार "स्मार्ट नहीं", अप्रत्याशित कारों से घिरी हुई है जो मानव नियंत्रण में हैं।

मानव रहित ड्राइविंग के लिए एक बुनियादी ढांचा दृष्टिकोण है, जो कि 3GPP - C-V2X की 14 वीं रिलीज में निहित है। संक्षिप्त नाम C-V2X का मतलब है सेल्युलर व्हीकल-टू-एवरीथिंग, यह किसी वाहन से किसी भी वस्तु पर सूचना प्रसारित करने की अवधारणा है जो वाहन को प्रभावित कर सकती है, और इसके विपरीत। यह दृष्टिकोण वाहन को अन्य कारों (V2V), बुनियादी ढांचे (V2I), LTE नेटवर्क (V2N), बिजली नेटवर्क (V2G), पैदल यात्रियों (V2P) और यहां तक कि घरों (V2H) के साथ "संचार" करने की अनुमति देता है। 3 जीपीपी की 15 वीं रिलीज ने कार और 5 जी नेटवर्क के साथ संवाद करने की क्षमता भी पेश की, जिसने URLLC सेवा के लिए C-V2X को अधिक आकर्षक बना दिया।

इस प्रकार, सी-वी 2 एक्स प्रणाली से जुड़े वाहन, सड़क की स्थिति की पूरी तस्वीर को "देख" पाएंगे, जो सापेक्ष स्थिति, बाधाओं, खतरनाक क्षेत्रों और नेटवर्क पर स्थित कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बारे में नहीं जानता है, बल्कि यह उनके लिए एक अलग यात्रा वृत्तांत होगा। , और यह परिवहन व्यवस्था पर आपसी प्रभाव को ध्यान में रखते हुए करेगा। इस तरह की प्रणालियां परिवहन समस्या को बेहतर ढंग से हल करेंगी और किसी भी चालक की तुलना में सुरक्षित रहेंगी, आंदोलन में प्रत्येक प्रतिभागी के यात्रा समय को कम करेंगी, आंदोलन को अनुमानित, सुरक्षित और ऊर्जा कुशल बनाएगी।

प्राइसवाटरहाउसकूपर्स (PwC), एक अंतरराष्ट्रीय परामर्श कंपनी, भविष्यवाणी करती है कि 2021 में सार्वजनिक सड़कों पर ड्राइवरों के बिना पहली कारें दिखाई देंगी, और 2040 तक दुनिया भर के सभी मेगालोपोलिस मानव रहित हो जाएंगे। हालांकि, पहले इस तरह के परिवहन के लिए रास्ते में कुछ स्थितियों में ड्राइवर से ध्यान देने की आवश्यकता होगी। इस अवधि के दौरान, मानवरहित और इलेक्ट्रिक वाहनों से संबंधित कानूनी मुद्दों पर भी ध्यान दिया जाएगा। विशेष रूप से, कानूनी और बीमा पहलू। इलेक्ट्रिक कारों के लिए चार्जिंग स्टेशनों का एक नेटवर्क बनाने पर एक निश्चित समय खर्च किया जाएगा।

रूस में, यह सेवा पहले से ही अनुसंधान और प्रोटोटाइप के चरण में है। 2018 में, रूसी ऑपरेटर मेगाफॉन ने कामाज़ के साथ साझेदारी में, वीएटीएक्स सेवा के सिमुलेशन को शिअटल मानव रहित इलेक्ट्रिक बस पर आधारित पायलट क्षेत्र में आयोजित किया।

कामाज़ (कज़ान, 12 जून, 2018) से 12-सीटों वाले शेटएल मानव रहित यात्री बस पर पायलट क्षेत्र में मॉडलिंग V2X

अब, कई उदाहरणों को सूचीबद्ध करते हुए, जहां 5G पहले से कहीं अधिक उपयोगी होगा, हम यह पता लगाएंगे कि आज 5G नेटवर्क की स्थिति क्या है और बाधाओं को दूर करने की क्या आवश्यकता है। एक शानदार भविष्य के लिए।

दुनिया और रूस में 5G नेटवर्क की स्थिति

5 जी नेटवर्क को वाणिज्यिक परिचालन में पेश करने की प्रक्रिया 2019 में पहले से ही शुरू हो गई थी, हालांकि, जबकि ऐसे नेटवर्क की कवरेज बहुत मामूली है। 2020 की शुरुआत में, 5 जी नेटवर्क को दुनिया के 22 देशों में 47 ऑपरेटरों द्वारा परिचालन में लाया गया था, और इसके साथ ही जिन लोगों ने परीक्षण शुरू करने या संचालन करने की योजना बनाई थी, 109 देशों में 279 ऑपरेटर होंगे।

वाणिज्यिक उपयोग में 5G-NR बेस स्टेशनों की संख्या [3]

5G वाणिज्यिक, नियोजित और पायलट नेटवर्क

। उपभोक्ता उपकरणों के लिए, बिक्री पर पहले से ही कई 5G स्मार्टफोन, राउटर और CPE मॉडल मौजूद हैं।

5 जी स्मार्टफोन मॉडल

पहले उपयोगकर्ताओं ने पहले ही 5 जी मोड में ट्रांसमिशन गति में उल्लेखनीय वृद्धि की सराहना की है। क्वालकॉम परीक्षा परिणाम (मई 2019) एलटीई उपकरणों की तुलना में 5 जी उपकरणों के लिए डाउनलोड गति में 3.3 गुना वृद्धि दिखाते हैं। भविष्य में, यह आंकड़ा अधिक घने कवरेज के कारण और एलटीई ईपीसी कोर से एक पैकेट 5 जी कोर नेटवर्क में संक्रमण के कारण अधिक होगा।

रूस में, अगस्त से सितंबर 2019 तक "बिग फोर" ऑपरेटरों ने पहले ही परीक्षण और 5 जी नेटवर्क के पायलट सेगमेंट की शुरूआत की। इस स्तर पर परीक्षण के परिणामों के अनुसार, ट्रैफ़िक में नेटवर्क में देरी 10 एमएस से कम हो गई, और डाउनलोड करने के लिए गति 2 Gbit / s तक पहुंच गई। 5G पायलट जोन मास्को (पार्क Zaryadye, मास्को सिटी, Vorobyovy Gory, VDNH, Skolkovo, GMS-Hospital, SK Luzhniki, मेट्रो स्टेशन Gorky, Kazan, Kronshtadt और मोबाइल ऑपरेटरों की प्रयोगशालाओं में पाया जा सकता है।

(1.3 /) Huawei “Mate X” ()

5G ( NSA, LTE FDD 1800 FR1 mmWave n257)

रूसी डिजिटल अर्थव्यवस्था कार्यक्रम के अनुसार, 1 मिलियन से अधिक लोगों की आबादी वाले सभी प्रमुख शहरों में 2024 तक स्थायी 5 जी नेटवर्क कवरेज प्रदान किया जाना चाहिए। फिलहाल, रूसी 5 जी नेटवर्क के विकास मॉडल को पूरी तरह से परिभाषित नहीं किया गया है। समस्या, अन्य देशों की तरह, रेडियो आवृत्ति बैंड की पसंद है। ऑपरेटर्स 3.4G.8 GHz बैंड (n78 और n79) को 5G के लिए सबसे आकर्षक मानते हैं, हालांकि, यह अन्य उपयोगकर्ताओं, मुख्य रूप से सैन्य और विशेष सेवाओं द्वारा कब्जा कर लिया गया है, और रिलीज़ कार्य की आवश्यकता है। फ़्रीक्वेंसी रेंज के साथ अधिक स्पष्टता 2020 की चौथी तिमाही में खुली बोली लगाने के बाद दिखाई देगी, जिस पर रोसकोमनाडज़ोर को एक नीलामी प्रारूप में रेडियो आवृत्तियों को वितरित करना चाहिए।

LTE से 5G तक का रास्ता

जैसा कि कहा गया था, वर्तमान 4 जी नेटवर्क नए एप्लिकेशन परिदृश्यों द्वारा सामने रखी गई आवश्यकताओं का सामना नहीं करते हैं। कनेक्शन के घनत्व के अलावा, रेडियो भाग की बैंडविड्थ, आदि, 4 जी नेटवर्क में देरी काफी बड़ी है। देरी में रेडियो भाग और बुनियादी ढांचे के हिस्से में देरी होती है और आज वे दसियों मिलीसेकंड तक होती हैं। लंबे समय के लिए, नेटवर्क Slicing और URLLC के लिए समर्थन सहित पूर्ण-विकसित 5G नेटवर्क के लिए, दोनों नए NGCN (नेक्स्ट जनरेशन कन्वर्ज्ड नेटवर्क) नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर और रेडियो एक्सेस नेटवर्क के आधुनिकीकरण की आवश्यकता होगी। यह स्पष्ट है कि एक बार में इतनी मात्रा में काम करना असंभव है।

4G नेटवर्क में देरी

3GPP कंसोर्टियम ने शुरू में नए नेटवर्क को तैनात करने की जटिलता को ध्यान में रखा और LTE नेटवर्क (# 1) के मानक विन्यास से 5G तक संक्रमण के परिदृश्यों को अपनाया। 5G की शुरूआत को एनएसए मोड (नॉन-स्टैंडअलोन, # 3) में मौजूदा एलटीई ईपीसी बुनियादी ढांचे के शीर्ष पर सबसे पहले किया जाना प्रस्तावित है, जैसा कि मोबाइल ऑपरेटरों ने सभी 2019 में किया था। इस कॉन्फ़िगरेशन में, रेडियो घटकों पर देरी कम हो जाएगी, लेकिन ईपीसी के एलटीई कोर की सीमाओं को देखते हुए, समग्र विलंब दर URLLC आवश्यकताओं से बहुत दूर होगी। इस कॉन्फ़िगरेशन का मुख्य बिंदु अलग है - रेडियो भाग में हमें सबसे मौजूदा ईएमबीबी अनुप्रयोगों के लिए बैंडविड्थ में पर्याप्त वृद्धि होगी, साथ ही एक बेस स्टेशन से बड़ी संख्या में जुड़े ग्राहकों के साथ कनेक्शन की स्थिरता भी होगी।

प्रारंभिक और मध्यवर्ती अवधि के 5G नेटवर्क के निर्माण के लिए परिदृश्य

प्रारंभिक NSA मॉडल ( # 3)) एन-डीसी मोड (ई-यूटीआरएएन न्यू रेडियो - ड्यूल कनेक्टिविटी) में कनेक्शन का उपयोग करके प्रेषित डेटा की विश्वसनीयता और मात्रा बढ़ाने के लिए मोबाइल ब्रॉडबैंड इंटरनेट की गुणवत्ता में सुधार करना है। एन-डीसी का समर्थन करने वाले उपयोगकर्ता टर्मिनल एक साथ एलटीई और 5 जी बेस स्टेशनों से जुड़ सकते हैं, जबकि एलटीई बेस स्टेशन लंगर है (एनजी-ईएनबी पर अपग्रेड, या नई पीढ़ी ईएनबी की आवश्यकता है)। उपयोगकर्ता टर्मिनल (UE) को प्रारंभ में कम आवृत्तियों (<2 GHz) पर E-UTRAN के माध्यम से नेटवर्क में पंजीकृत किया जाता है और 5G-NR रेडियो एक्सेस नेटवर्क पर किए गए मापों के परिणामों को नेटवर्क में संचारित करना शुरू करता है। संतोषजनक "5G रेडियो सिग्नल गुणवत्ता" के साथ, LTE ng-eNb बेस स्टेशन 5G gNB बेस स्टेशन को UE को नेटवर्क संसाधन आवंटित करने के लिए अनुरोध करता है।प्रक्रिया पूरी होने पर, UE LTE ng-eNB और 5G gNB बेस स्टेशनों से एक साथ जुड़ता है। बेशक, 5 जी बेस स्टेशन का कवरेज क्षेत्र एलटीई की तुलना में काफी संकीर्ण होगा, जैसा कि उच्च-आवृत्ति मिलीमीटर-तरंग संकेत में उच्च क्षीणन गुणांक होता है।

UE को LTE ng-eNB और 5G gNB में EN-DC मोड में कनेक्ट करना

अगला, संयुक्त LTE + 5G-NR बेस स्टेशनों का उपयोग करके, डीएसएस तकनीक (डायनामिक फोरम शेयरिंग, डायनामिक स्पेक्ट्रम सेपरेशन) का उपयोग करके 5 जी कवरेज क्षेत्र का विस्तार करना संभव है जब निचली श्रेणी। फ्रीक्वेंसी E-UTRAN (<2 GHz) को गतिशील रूप से 5G-NR के साथ साझा किया गया है। 5 जी कोर शुरू करने वाले ऑपरेटरों से पहले, नेटवर्क इस तरह से काम करने में सक्षम होंगे।

कम आवृत्ति LTE (DSS) के साथ 5G कवरेज का विस्तार करना

, चरण # 3 से , जब मोबाइल ऑपरेटर 5G NGCN कोर को एकीकृत करते हैं, तो वे SA मोड को लक्षित और अंतिम रूप दे सकते हैं (विकल्प # 2 और # 5)) जब एक रेडियो एक्सेस तकनीक का उपयोग किया जाता है - या तो ई-यूटीआरएएन या 5 जी-एनआर। नीचे URLG सेवाओं को प्रदान करने में सक्षम 5G नेटवर्क का अंतिम दृश्य है।

5 जी नेटवर्क का अंतिम दृश्य

ईएमबीबी की बढ़ती आवश्यकता को पूरा करने के लिए, आप मध्य आवृत्तियों (2 गीगाहर्ट्ज -7 गीगाहर्ट्ज) का उपयोग कर सकते हैं, जिससे आवृत्ति एकत्रीकरण के कारण डेटा स्थानांतरण गति बढ़ जाती है। कम आवृत्ति - अधिक कवरेज, लेकिन कम चैनल चौड़ाई। हालांकि, एक वैकल्पिक अपलिंक चैनल (SUL, अनुपूरक अपलिंक) का उपयोग करके उच्च निर्वहन दर को बनाए रखते हुए कवरेज बढ़ाने का एक तरीका है। यह काम किस प्रकार करता है? नीचे दिया गया आंकड़ा दिखाता है कि कैसे एक "युग्मित" (उल / डीएल) midrange रेडियो संसाधन को यूई को कम आवृत्तियों से एक अतिरिक्त अप्रकाशित अपलिंक (एसयूएल) चैनल सौंपा गया है। फिर, एक सेल में, यूई चैनल के 1xDL (मध्य आवृत्तियों) और 2xUL (कम और मध्य आवृत्तियों) को प्राप्त करता है, जिसके उपयोग को नेटवर्क द्वारा नियंत्रित किया जाएगा। इस मामले में, DL चैनल में सेल सीमा पर, "युग्मित" रेंज से बढ़ी हुई शक्ति के साथ एक मध्य-आवृत्ति संकेत का उपयोग किया जाता है,और उल चैनल में - अनपिरेड SUL रेंज में एक कम-आवृत्ति संकेत। नतीजतन, बेस स्टेशन लंबी दूरी पर यूई को "देखता है", और मध्यम आवृत्तियों का उपयोग करते हुए डाउनलोड गति बनाए रखी जाती है।

मध्य चैनल के कवरेज क्षेत्र का विस्तार अप्रकाशित चैनल के कारण होता है

5G और अंतिम माइल कवरेज पूर्वानुमान

5 जी नेटवर्क और लागू आवृत्ति बैंड की तैनाती परिदृश्यों से, विभिन्न परिदृश्यों के लिए आवृत्ति बैंड के वितरण का तर्क निम्नानुसार है, तालिका 3 में दिखाया गया है। यह अवधारणा 3 जीपीपी विनिर्देश द्वारा परिभाषित नेटवर्क स्लाइसिंग प्रौद्योगिकी का पालन करती है; यह मोबाइल ऑपरेटरों को एक दूसरे से अलग नेटवर्क तैनात करने की अनुमति देगा, उनमें से प्रत्येक को विशिष्ट आवश्यकताओं (इंटरनेट ऑफ थिंग्स, प्रसारण वीडियो स्ट्रीमिंग, आदि) के लिए आवंटित किया जा सकता है।

*विभिन्न 5G आवृत्ति रेंज में अनुप्रयोग परिदृश्य*
आवृत्तियों	लाइन की चौड़ाई	परिदृश्य	विशेषता
7 GHz (FR2) से ऊपर	800 मेगाहर्ट्ज	eMBB	अल्ट्रा हाई स्पीड, कम कवरेज और केवल सड़कों पर
2 गीगाहर्ट्ज़ ... 7 गीगाहर्ट्ज़ (FR1)	100 मेगाहर्ट्ज	eMBB, URLLC, mMTC	, ,
< 2 (FR1)	20	eMBB, URLLC, mMTC	,

मेगासिटी, छोटे शहरों और गांवों में इन परिदृश्यों की व्यवहार्यता को ध्यान में रखते हुए, चित्र 34 में एक सामान्यीकृत नेटवर्क कवरेज योजना तैयार करना संभव है। जैसा कि आप जानते हैं, दुनिया में 3 जी नेटवर्क को छोड़ दिया गया है या पहले से ही डिस्कनेक्ट करने की योजना की घोषणा की गई है। इसलिए, 3 जी में एक धराशायी लाइन द्वारा दिखाया गया है। यूरोपीय ऑपरेटरों की योजना के अनुसार, धीमी 3 जी के बजाय, तेज एलटीई (परिदृश्य # 5 ) आवाज ट्रैफिक से 2 जी बचाते हुए गांवों में आएगा । उपनगरों में कवरेज को उच्च गति और कम देरी की विशेषता होगी, और मेगालोपोलिस, इसके अलावा, बड़ी संख्या में कनेक्शन और अल्ट्रा-फास्ट इंटरनेट उन जगहों पर घमंड करेगा जहां एफआर 2 की आवृत्ति रेंज को कवर किया गया है। जैसा कि आप देख सकते हैं, आने वाले वर्षों में, 5 जी नेटवर्क 4 जी नेटवर्क की जगह नहीं लेगा, लेकिन धीरे-धीरे 4 जी नेटवर्क के साथ एकीकृत होगा, समग्र स्थिति में काफी सुधार होगा।

2025 तक 2 जी, एलटीई और 5 जी नेटवर्क के साथ कवरेज की एक सामान्यीकृत योजना।

यह अलग से नोट किया जाना चाहिए कि नेटवर्क के इस तरह के वितरण से एफडब्ल्यूए बाजार में तेज वृद्धि होगी (फिक्स्ड वायरलेस एक्सेस, नीचे देखें)। CPE (ग्राहक परिसर उपकरण, दीवार पर चढ़कर या ग्राहक के परिसर में स्थित इन-हाउस टेलीकम्युनिकेशन उपकरण) के निर्माता उन प्रदेशों के निवासियों को हाई-स्पीड इंटरनेट प्रदान करने में सक्षम होंगे, जहाँ किसी कारणवश उच्च-गति और विश्वसनीय 5G कवरेज नहीं पहुँचा है ”।

आमतौर पर वायर्ड और फाइबर-ऑप्टिक इंटरनेट के प्रदाता ऐसी जगहों पर आते हैं। लेकिन 5G FWA इस व्यावसायिक क्षेत्र के लिए एक गंभीर खतरा पैदा करेगा। वास्तव में, FWA में 5G के साथ, ब्रॉडबैंड इंटरनेट की गुणवत्ता फाइबर-ऑप्टिक इंटरनेट से नीच नहीं होगी, और कनेक्शन की लागत पूरी तरह से प्रतिस्पर्धा से बाहर हो जाएगी, क्योंकि प्रत्येक ग्राहक के लिए फाइबर / केबल, स्थापना कार्य और कॉन्फ़िगरेशन को अलग से बाहर रखा गया है। सीपीई स्थापित करना वाई-फाई राउटर स्थापित करने के समान सरल है और इसमें लगभग रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।

एफडब्ल्यूए और वायर्ड / फाइबर कनेक्शन लास्ट माइल

सीपीई इंडोर (इंडोर सीपीई) और वॉल (आउटडोर सीपीई)

शायद, परिणामस्वरूप, फाइबर / वायर्ड इंटरनेट बाजार को दृढ़ता से बदल दिया जाएगा, इसका विशिष्ट अनुप्रयोग मिलेगा, लेकिन यह आज जितना व्यापक होगा उतना कभी नहीं होगा। इसके विपरीत, एसएनएस टेलीकॉम विशेषज्ञों (www.snstelecom.com) के पूर्वानुमान के अनुसार, 2030 तक, 345 मिलियन ग्राहक FWA सेवा के माध्यम से 5W से जुड़े होंगे, और 90 मिलियन से अधिक इकाइयों को CPE ग्राहक इकाइयों को बेचा जाएगा। रूस में, क्षेत्र की लंबाई के कारण यह सेवा 5G नेटवर्क परिनियोजन के प्रारंभिक चरण में भी बहुत लोकप्रिय हो सकती है।

5G का उपयोग कर FWA कनेक्शनों की संख्या (स्रोत: एसएनएस टेलीकॉम)

5G सब्सक्राइबर मॉड्यूल SIMCom वायरलेस सॉल्यूशंस

जैसा कि कहा गया है, 5 जी स्मार्टफोन और टैबलेट पहले से ही बिक्री पर हैं। SIMCom वायरलेस सॉल्यूशंस (www.simcom.com), जो 2002 के बाद से M2M बाजार के लिए सेलुलर संचार मॉड्यूल के विकास और उत्पादन में विशेषज्ञता है, ने 2019 में 5G मॉड्यूल के साथ उत्पाद लाइन का विस्तार करने की योजना की घोषणा की। आज, मॉड्यूल के पोर्टफोलियो को 4 मॉडल के साथ फिर से भरना है: SIM8200G, SIM8200EA-M2, SIM8300NA (जबकि उत्तरी अमेरिका के लिए संस्करण) और SIM8300G-M2।

SIMCom वायरलेस सॉल्यूशंस सब 6G मॉड्यूल ("a" और "b") और sub6G + mmWave ("c" और "d") की 5G लाइन

सभी चार मॉड्यूल क्वालकॉम के स्नैपड्रैगन X55 (या SDX55) SoC प्लेटफॉर्म पर निर्मित हैं, जो 7 एनएम तकनीक का उपयोग करके निर्मित है। मॉड्यूल 3GPP विनिर्देश के 15 वें रिलीज का अनुपालन करते हैं। फ़ॉलबैक को LTE-FDD / LTE-TDD / 3G, EN-DC मोड, बड़े पैमाने पर MIMO और फ़्रीक्वेंसी रेंज का वैश्विक सेट (नीचे दी गई तालिका देखें) पर समर्थित है। तरबूज मॉड्यूल पर आधारित सब्सक्राइबर उपकरण एनएसए मोड में संक्रमण 5 जी नेटवर्क और एसए 5 मोड में अंतिम 5 जी नेटवर्क में काम करने में सक्षम होंगे, अर्थात। जहाँ भी E-UTRAN या 5G-NR कवरेज है। सब -6 जी रेंज में 82 वें श्रृंखला समर्थन ऑपरेशन के मॉड्यूल, जबकि 83 वीं श्रृंखला भी मिलीमीटर रेंज (मिमीवेव) का समर्थन करती है। मॉड्यूल को एलजीए सोल्डर हाउसिंग में और एम 2 कार्ड के रूप में दो फार्म कारकों में निष्पादित किया जाता है। पहला दिलचस्प है,जब मॉड्यूल को इंटरफेस और / या मैकेनिकल इंस्टॉलेशन विधि के व्यापक सेट की आवश्यकता होती है, तो अंतिम उत्पाद के संचालन की स्थिति में contraindicated है। एम 2 कार्ड का एक मानक आकार और इंटरफेस (PCIe 3.0, USB 3.1, USIM ...) है, जो उत्पाद में वैकल्पिक रूप से सेलुलर संचार प्रदान करना संभव बनाता है। कुछ मामलों में, LTE कार्ड को 5G कार्ड में भी बदला जा सकता है।

*5G SIMCom Wireless Solutions*
		SIM8200G	SIM8200EA-M2	SIM8300G-M2
3GPP		Rel.15
NSA/SA		+
	mmWave			7 / (), 3 / ()
	sub-6G	4 / (), 450 /	4 / (), 300 /	4 / (), 600 / ()
	LTE	2 / (), 150 / ()	2.4 / (), 200 / ()
	HSPA+	42 / (), 5.76 / ()
	5G NR mmWave	-	-	n257/n258/n260/n261
	5G NR Sub6G	n1/n2/n3/n5/n7/n8/n12/n20/n25/n28/n40/n41/n66/n71/n77/n78 (n79 SIM8200G SIM8300G-M2)
	LTE-FDD	B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B14/B17/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B29/B30/B32/B66/B71
	LTE-TDD	B34/B38/B39/B40/B41/B42/B43/B48 (B46 SIM8300G-M2)
	WCDMA	B1/B2/B3/B4/B5/B8
GNSS		, GPS, Beidou, Galileo, QZSS
		USB2.0, USB3.1, UART, PCIe Gen3.0, USIM, I2S/PCM, I2C, xGPIO, SPI, ADC, RGMII, SDIO3.0, PMI, WiFi	USB2.0, USB3.1, PCIe Gen3.0, 2xUIM, I2S/PCM, I2C, xGPIO	USB2.0, USB3.1, PCIe Gen3.0,USIM, I2S/PCM, I2C, xGPIO
		8	6	14
		NDIS/RNDIS/PPP/TCP/IPv4/IPv6/Multi-PDP/FTPS/HTTPS/DNS/SSL/TLS
		VoNR, VoLTE, CSFB
		USB FOTA
		41.0 43.6	30.0 52.0	30.0 52.0
		3.3…4.3
		-30…+85 C

फिलहाल, पहले से ही 5G मॉड्यूल पर आधारित परियोजनाओं के कई उदाहरण हैं, जैसे कि सीपीई, राउटर, एक ड्रोन विमान और यूएसबी मोडेम, और इसी तरह। कंपनी के अनुभव के अनुसार, मुझे कहना होगा कि डेवलपर को इस वर्ग के उच्च-आवृत्ति वाले उपकरणों को डिजाइन करने के क्षेत्र में उच्च क्षमता रखने की आवश्यकता है, विशेष रूप से 83 वीं श्रृंखला के मॉड्यूल के मामले में, क्योंकि मिलीमीटर रेंज (मिमीवेव) में ऑपरेशन के लिए उन्हें 2 से 4 बाहरी एंटीना मॉड्यूल क्यूटीएम 525-2 या क्यूटीएम 527-2 से कनेक्शन की आवश्यकता होती है, जो कि सापेक्ष स्थिति की कुछ शर्तों को पूरा करना चाहिए।

5G-USB डोंगल UM80 मिलीमीटर रेंज के SIM8200EA -M2 एंटीना मॉड्यूल के आधार पर

QTM525-2 (ए) और क्यूटीएम 527-2 (बी)

आवास के अंदर एंटीना मॉड्यूल एक स्तरित एंटीना संरचना, एक बिजली की आपूर्ति, फिल्टर, एम्पलीफायरों और एक आवृत्ति रूपांतरण सर्किट को जोड़ती है। एंटीना मॉड्यूल एक लचीली केबल के माध्यम से 5G मॉड्यूल से जुड़ा होता है और आरएफ केबल की एक जोड़ी (नीचे की आकृति में नीली रेखाएं), जिसके माध्यम से ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरण (IF-V और IF-H) के संकेत प्रचारित होते हैं। एंटीना मॉड्यूल को संचालित करने के लिए, दो बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, उनमें से एक को सीधे मॉड्यूल से आपूर्ति की जाती है (1.9 वी, नीचे की आकृति में पीली लाइन), और दूसरा बाहरी स्रोत से (3.3 वी, नीचे की आकृति में लाल रेखा)। इस मामले में, मॉड्यूल एक अलग डिजिटल सिग्नल के साथ एंटीना मॉड्यूल के स्विचिंग को चालू और बंद करता है।

डिवाइस बोर्ड पर 5G मॉड्यूल में 4 सब 6 जी एंटेना और 4 मॉड्यूलर एंटेना कनेक्ट करें

5G मॉड्यूल के परीक्षण के लिए, डेवलपर्स को डिबगिंग किट के साथ प्रदान किया जाता है, जिसके साथ आप शुरू में बहुत समय के बिना सब -6G और mmWave रेंज में काम का मूल्यांकन कर सकते हैं।

रूस में, 5 जी मॉड्यूल पहली बार जनवरी 2020 में सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट टेलीकॉम यूनिवर्सिटी में "5 जी: प्रौद्योगिकी से कार्यान्वयन तक" विशेष सम्मेलन में प्रस्तुत किए गए थे। प्रोफेसर। एम.ए. बोंच-ब्रूविच। सम्मेलन के ढांचे के भीतर, इच्छुक बाजार सहभागियों, जैसे: क्वालकॉम, हुआवेई, मेगफॉन, सिमकॉम वायरलेस सॉल्यूशंस और अन्य, ने रूस और दुनिया में 5 जी नेटवर्क की वर्तमान स्थिति, तकनीकी समाधान, कार्यान्वयन समस्याओं और नेटवर्क के लिए आवृत्ति स्पेक्ट्रम सहित कई अन्य मुद्दों पर चर्चा की। पांचवीं पीढ़ी। रूस में 5G नेटवर्क के लिए आवृत्ति रेंज अभी तक पूरी तरह से निर्धारित नहीं की गई है, कुछ क्षेत्रों में बैंड की पसंद का निर्धारण करने के लिए मोबाइल ऑपरेटरों को अभी भी विभिन्न निर्माताओं के सेलुलर संचार मॉड्यूल सहित कई परीक्षण करने हैं। हालाँकि, प्रस्तुत 5G मॉड्यूल में, समर्थित बैंड की सूची व्यापक है,जिसका अर्थ है कि ऑपरेटरों, मॉड्यूल द्वारा चयनित लगभग किसी भी रेंज संयोजन का समर्थन किया जाएगा।

एक निष्कर्ष के रूप में

यह कहना जल्दबाजी होगी कि 5 जी नेटवर्क ने अपनी परिपक्व, अंतिम उपस्थिति हासिल कर ली है। हमें 16 वीं रिलीज़ की प्रतीक्षा करनी होगी, जो कंसोर्टियम के इरादे के अनुसार, विनिर्देशों के दूसरे चरण को बंद कर देगी और 5 वीं पीढ़ी के कोर नेटवर्क के बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन की शुरुआत निर्धारित करेगी। हालांकि, यह आज हमें नई तकनीक के अध्ययन पर काम शुरू करने से नहीं रोकता है, जो भविष्य की परियोजनाओं की नींव रखेगा, क्योंकि 5 जी-एनआर रेडियो एक्सेस नेटवर्क पहले से ही सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं, भले ही सीमित रूप में हों। हमें यह समझना चाहिए कि 5 जी नेटवर्क जल्द ही या बाद में हमारी दिनचर्या बन जाएंगे और एनएसए मोड से एसए में संक्रमण चिकनी और असंगत हो जाएगा, और आज की उपलब्धियों को बर्बाद नहीं किया जाएगा।

उपयोग किया गया सामन

बटुवे बी.बी. SIM7000E / SIM7000E-N: NB-IoT नेटवर्क्स पर पावर-सेविंग PSM और eDRX मोड्स लागू करना। बेतार तकनीक। 2017. नंबर 2।
www.youtube.com/channel/UCWAK-dRtTEjnQnD96L6UMsQ - RosBusinessConsulting Youtube चैनल से वीडियो।
www.speedtest.net/ookla-5g-map - Ookla सेवा।

क्यों और कैसे 5 जी सब कुछ बदल देगा: प्रौद्योगिकी, चरणबद्ध कार्यान्वयन और ग्राहक उपकरणों के लिए तत्व आधार