Die International Telecommunication Union hat vorläufige 5G-Technologiespezifikationen veröffentlicht

5G ist eine neue Generation der Mobilkommunikation, die seit mehreren Jahren entwickelt wird. Mehrere Handelsunternehmen, Forschungseinrichtungen, verschiedene Gewerkschaften und Verbände beteiligen sich an der Schaffung der für den Betrieb von 5G-Netzen erforderlichen Technologien. Trotz der Tatsache, dass die Entwicklung schon lange andauert, gab es selbst Ende letzten Jahres kein genaues Verständnis dafür, was 5G sein würde.

Und erst neulich hat die International Telecommunication Union (ITU) Spezifikationen für die 5G-Technologie veröffentlicht, die jedoch noch vorläufig sind. Gemäß veröffentlichten Daten wird angenommen, dass die Bandbreite des eingehenden Kommunikationskanals für eine einzelne 5G-Basisstation 20 Gbit / s beträgt. Zum Vergleich lohnt es sich, einen ähnlichen Indikator für LTE - 1 Gb / s mitzubringen. Darüber hinaus soll das neue Netzwerk den gleichzeitigen Anschluss von 1 Million Geräten pro Quadratkilometer unterstützen.

Im Jahr 2014 identifizierten Experten drei Konzepte eines Netzwerks der neuen Generation:

• Supereffizientes Mobilfunknetz, das eine bessere Leistung bei geringeren Kosten bietet. Im allgemeinen Fall wurde angenommen, dass die Kosten für die Übertragung einer bestimmten Datenmenge ungefähr so ​​schnell sinken sollten, wie die Menge der übertragenen Daten zunimmt.
• Superschnelles Mobilfunknetz, bei dem davon ausgegangen wird, dass es ein Netzwerk kleiner "Zellen" der neuen Generation gibt, die dichter sind als die Netzwerkzellen früherer Standards. Befürworter dieses Konzepts schlugen die Notwendigkeit vor, mit einem Frequenzspektrum unter 4 GHz zu arbeiten;
• Ein konvergiertes Glasfasernetzwerk mit Millimeterwellen (20-60 GHz) und einer Einkanalbandbreite von bis zu 10 Gbit / s.

Die von der ITU veröffentlichten Spezifikationen zeigen, dass das aktuelle 5G-Netzwerkkonzept mehrere Elemente aus den drei 2014 vorgeschlagenen Hauptoptionen enthält. Informationen zu den technischen Daten selbst finden Sie weiter unten. Es kann sich immer noch ändern, aber nicht dramatisch.

5G Spitzenbandbreite

Gemäß veröffentlichten Daten beträgt die Bandbreite des eingehenden Kanals der Basisstation 20 Gbit / s, ausgehend - 10 Gbit / s. Dies sind gemeinsame Merkmale für eine Zelle. In einer realen Situation wird die Kanalkapazität der Station auf die Kanäle einzelner Benutzer der Zelle aufgeteilt.

Verbindungsdichte

Wie oben erwähnt, muss die 5G-Infrastruktur mindestens 1 Million angeschlossene Geräte pro Quadratkilometer unterstützen. Hierbei handelt es sich nicht nur um Mobiltelefone, Tablets und andere Geräte, sondern auch um IoT-Module, die mit Hunderttausenden von Geräten ausgestattet sind. Unter der Annahme, dass sogar Ampeln, Parkplätze und Fahrzeuge mit IoT 5G-Modulen ausgestattet werden sollen, wird deutlich, dass 1 Million nicht so viel ist.

Mobilität

Wie bei LTE und LTE-Advanced wird davon ausgegangen, dass die 5G-Infrastruktur die Kommunikation für mobile Teilnehmergeräte unterstützt, die sich mit einer Geschwindigkeit von 0 bis 500 km / h bewegen. Aus den Spezifikationen geht hervor, dass innerhalb der Stadtgrenzen keine Kommunikation mit Client-Geräten erforderlich ist, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen (Supertobans befinden sich normalerweise nicht in der Stadt). In den Vororten und weiter entfernt von Siedlungen muss die Infrastruktur die Arbeit mit Fußgängergeräten, intelligenten Autos und Terminals unterstützen, die sich in Fahrzeugen befinden, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen.

Energieeffizienz

Entwickler von Kommunikationsstandards für 5G glauben, dass in der neuen Kommunikationsgeneration energieeffiziente Module verwendet werden müssen. Solche Systeme sollten schnell in den Energiesparmodus wechseln und bei Bedarf schnell aufwachen. Die Weckzeit sollte nicht weniger als 10 ms betragen.

Verzögerung

In Netzwerken der neuen Generation sollte die Verzögerung nicht höher als 4 ms sein. Dies unterscheidet sich stark von den 20 ms, die der LTE-Standard zulässt. Bei URLLC (äußerst zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz) sollte die Verzögerung nicht höher als 1 ms sein.


5G-Entwicklungsfahrplan (IMT-2020)

Spektrale Effizienz

Hier handelt es sich um einen Indikator, der als Verhältnis der Datenrate pro 1 Hz des verwendeten Frequenzbandes (Bit / s / Hz) berechnet wird. Dieser Wert kennzeichnet auch die Geschwindigkeit der Informationsübertragung in einem bestimmten Frequenzband. Die spektrale Effizienz ist ein Indikator für die Effizienz der Nutzung einer Frequenzressource und in einigen Fällen ein Indikator für die Qualität von Diensten. Hier ist alles in der Nähe von LTE-Advanced: 30 Bit / Hz für den eingehenden Kanal und 15 Bit / Hz für den ausgehenden Kanal. Für MIMO wird hier die Funktionsweise des 8 * 4-Schemas angenommen.

Tatsächliche Datenrate für den Teilnehmer

In Bezug auf diese Eigenschaft wird angenommen, dass 100 Mbit / s auf dem eingehenden Kanal und 50 auf dem ausgehenden Kanal. Dies ist auch in der Nähe von LTE-Advanced, obwohl im Fall von 5G die Bandbreite auch unter widrigen Bedingungen (Nähe zu Hügeln, schlechtes oder gutes Wetter usw.) nicht zu stark abfallen sollte.

Der nächste Schritt sollte laut Plan der Übergang von Spezifikationen zu realen Technologien sein. Wie dies alles umgesetzt wird, ist jedoch noch nicht ganz klar. Auf der anderen Seite beginnen einige Telekommunikationsunternehmen und Hersteller von elektronischen Bauteilen bereits mit der Entwicklung von 5G. Zum Beispiel haben drei Unternehmen gleichzeitig, Ericsson, Deutsche Telekom und SK Telecom , im Testmodus das Netzwerk der fünften Generation „weltweit erstes“ gestartet. Dieses von Ericsson entwickelte Netzwerk verbindet Deutschland (Deutsche Telekom) und Südkorea (SK Telecom). Andere Unternehmen arbeiten ebenfalls an ähnlichen Projekten, sodass die Zukunft sehr nahe ist.