Die International Telecommunication Union veröffentlicht vorläufige Spezifikationen für die 5G-Technologie

Published on February 24, 2017

Die International Telecommunication Union veröffentlicht vorläufige Spezifikationen für die 5G-Technologie

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    5G ist eine neue Generation der Mobilkommunikation, die seit mehreren Jahren entwickelt wird. An der Schaffung der für den Betrieb von 5G-Netzen erforderlichen Technologien sind mehrere Handelsunternehmen, Forschungsorganisationen sowie verschiedene Gewerkschaften und Verbände beteiligt. Trotz der Tatsache, dass die Entwicklung schon lange andauert, gab es auch Ende letzten Jahres kein genaues Verständnis dafür, wie das 5G aussehen wird.

    Und neulich die Internationale Fernmeldeunion(ITU) hat die Spezifikationen der 5G-Technologie jedoch bislang vorläufig veröffentlicht. Den veröffentlichten Daten zufolge wird davon ausgegangen, dass die Kapazität des eingehenden Kommunikationskanals für eine separate 5G-Basisstation 20 Gbit / s beträgt. Zum Vergleich sei ein ähnlicher Indikator für LTE - 1 Gb / s genannt. Darüber hinaus soll das neue Netzwerk den gleichzeitigen Anschluss von 1 Million Geräten pro Quadratkilometer unterstützen.

    Im Jahr 2014 identifizierten Experten drei Netzwerkkonzepte der neuen Generation:

    • Supereffizientes Mobilfunknetz, das bessere Leistung zu geringeren Kosten bietet. Im Allgemeinen wurde davon ausgegangen, dass die Kosten für die Übertragung einer bestimmten Datenmenge ungefähr mit der Zunahme der übertragenen Datenmenge sinken sollten.
    • Superschnelles Mobilfunknetz, in dem es ein Netzwerk von kleinen „Zellen“ der neuen Generation geben soll, die dichter liegen als die Zellen des Netzwerks früherer Standards. Befürworter dieses Konzepts schlugen die Notwendigkeit vor, mit einem Frequenzspektrum unter 4 GHz zu arbeiten;
    • Ein konvergiertes Glasfasernetz mit Millimeterwellenwellen (20-60 GHz) und einer Bandbreite von einem Kanal bis zu 10 Gbit / s.

    Die von der ITU veröffentlichten Spezifikationen zeigen, dass das derzeitige Konzept des 5G-Netzes mehrere Elemente der drei Hauptoptionen umfasst, die 2014 vorgeschlagen wurden. Informationen zu den technischen Daten finden Sie weiter unten. Es kann sich immer noch ändern, aber nicht dramatisch.

    Spitzenbandbreite von 5G-Netzen

    Gemäß veröffentlichten Daten beträgt die Bandbreite des ankommenden Kanals der Basisstation 20 Gbit / s, abgehend 10 Gbit / s. Dies sind gemeinsame Merkmale für eine einzelne „Zelle“. In einer realen Situation wird die Bandbreite des Stationskanals zwischen den Kanälen einzelner Benutzer der Zelle aufgeteilt.

    Verbindungsdichte

    Wie oben erwähnt, muss die 5G-Infrastruktur mindestens 1 Million angeschlossene Geräte auf einer Fläche von einem Quadratkilometer unterstützen. Hier geht es nicht nur um Mobiltelefone, Tablets und andere Geräte, sondern auch um IoT-Module, die Hunderttausende von Geräten ausstatten. Wenn wir davon ausgehen, dass geplant ist, auch Ampeln, Parklücken und Fahrzeuge mit IoT 5G-Modulen auszustatten, wird deutlich, dass 1 Million nicht so viel ist.

    Mobilität

    Wie bei LTE und LTE-advanced wird davon ausgegangen, dass die Kommunikationsinfrastruktur 5G für mobile Teilnehmergeräte unterstützt, die sich mit Geschwindigkeiten von 0 bis 500 km / h bewegen. Die Spezifikationen geben an, dass innerhalb der Stadtgrenzen keine Notwendigkeit besteht, mit Clientgeräten zu kommunizieren, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen (normalerweise gibt es keine Supercarts in der Stadt). Aber in den Vororten und weiter entfernt von den Orten muss die Infrastruktur die Arbeit mit Fußgängern, intelligenten Autos und Terminals unterstützen, die sich in Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen befinden.

    Energieeffizienz

    Entwickler von Kommunikationsstandards für 5G sind der Ansicht, dass in der neuen Generation der Kommunikation energieeffiziente Module eingesetzt werden müssen. Solche Systeme müssen schnell in den Energiesparmodus wechseln und bei Bedarf schnell „aufwachen“. Die Austrittszeit aus dem Schlafmodus sollte nicht weniger als 10 ms betragen.

    Verzögerung

    In Netzen der neuen Generation sollte die Verzögerung 4 ms nicht überschreiten. Dies unterscheidet sich stark von den 20 ms, die im LTE-Standard zulässig sind. Für URLLC (ultra-zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz) sollte die Verzögerung nicht höher als 1 ms sein.


    5G Development Roadmap (IMT-2020)

    Spektrale Effizienz

    Hier geht es um den Indikator, berechnet als Verhältnis der Datenübertragungsrate pro 1 Hz des verwendeten Frequenzbandes (Bit / s / Hz). Dieser Wert kennzeichnet auch die Geschwindigkeit der Informationsübertragung in einem bestimmten Frequenzband. Die spektrale Effizienz ist ein Indikator für die Effizienz der Frequenzressourcennutzung und in einigen Fällen ein Indikator für die Servicequalität. Hier liegt alles in der Nähe von LTE-Advanced: 30 Bit / Hz für den eingehenden Kanal und 15 Bit / Hz für den ausgehenden. Für MIMO wird die Funktionsweise des 8 * 4-Schemas vorausgesetzt.

    Die tatsächliche Datenübertragungsrate für den Abonnenten

    Für diese Eigenschaft wird angenommen, dass 100 Mbit / s für den eingehenden Kanal und 50 für den ausgehenden Kanal verwendet werden. Dies liegt auch in der Nähe von LTE-Advanced, obwohl der Durchsatz im Fall von 5G auch unter ungünstigen Bedingungen (Nähe von Höhen, schlechtem oder gutem Wetter usw.) nicht zu stark sinken sollte.

    Der nächste Schritt sollte laut Plan der Übergang von Spezifikationen zu realen Technologien sein. Aber wie das alles umgesetzt wird, ist noch nicht ganz klar. Andererseits beginnen einige Telekommunikationsunternehmen und Hersteller von elektronischen Bauteilen bereits, 5G zu erarbeiten. Zum Beispiel drei Unternehmen gleichzeitig, Ericsson, Deutsche Telekom und SK Telecomstartete im Testmodus das "First in the World" -Netzwerk der fünften Generation. Dieses von Ericsson entwickelte Netz verband Deutschland (Deutsche Telekom) und Südkorea (SK Telecom). Andere Unternehmen arbeiten an ähnlichen Projekten, die Zukunft ist also sehr nah.