Международный союз электросвязи опубликовал предварительные спецификации технологии 5G

5G — это разрабатываемое вот уже несколько лет новое поколение мобильной связи. В создании технологий, необходимых для работы сетей 5G, принимает участие несколько коммерческих компаний, научно-исследовательских организаций, разнообразных союзов и объединений. Несмотря на то, что разработка ведется уже давно, точного понимания того, что будет представлять собой 5G, не было даже в конце прошлого года.

И только на днях Международный союз электросвязи ^[1] (МСЭ) опубликовал спецификации технологии 5G, правда, пока что предварительные. Согласно опубликованным данным, предполагается, что пропускная способность входящего канала связи для отдельной базовой станции 5G составит 20 Гбит/с. Для сравнения стоит привести аналогичный показатель для LTE — 1 Гбит/с. Кроме того, новая сеть должна поддерживать одновременное подключение 1 млн устройств на квадратный километр.

В 2014 году специалисты выделяли 3 концепции ^[2] сети нового поколения:

• Суперэффективная мобильная сеть, которая обеспечивает лучшую производительность при более низких затратах. В общем случае, предполагалось, что стоимость передачи определенного объема данных должна снижаться примерно с той же скоростью, с какой растет объем передаваемых данных;
• Супербыстрая мобильная сеть, где предполагается наличие сети небольших «сот» нового поколения, которые размещаются плотнее, чем ячейки сети предыдущих стандартов. Сторонники этой концепции предполагали необходимость работы со спектром частот ниже 4 ГГц;
• Конвергентная оптоволоконно-беспроводная сеть, где используются волны миллиметрового диапазона (20-60 Гц) c обеспечением пропускной способности отдельного канала вплоть до 10 Гбит/с.

Спецификации, опубликованные МСЭ ^[3], показывают, что текущая концепция 5G сети включает в себя несколько элементов из трех основных вариантов, предложенных в 2014 году. Что касается самих технических данных ^[4], то информация о них размещена ниже. Все еще может поменяться, но уже не кардинально.

Пиковая пропускная способность сетей 5G
Согласно опубликованным данным, пропускная способность входящего канала базовой станции составит 20 Гбит/с, исходящего — 10 Гбит/с. Это общие характеристики для одной «соты». В реальной ситуации пропускная способность канала станции будет поделена между каналами отдельных пользователей ячейки.

Плотность соединения
Как и говорилось выше, инфраструктура 5G должна поддерживать минимум 1 миллион подключенных устройств на площади в один квадратный километр. Здесь речь идет не только о мобильных телефонах, планшетах и прочих девайсах, но и об IoT-модулях, которыми оснащают сотни тысяч устройств. Если предположить, что модулями IoT 5G планируется оснащать даже светофоры, парковочные слоты и транспортные средства, то становится понятно, что 1 млн — это не так и много.

Мобильность
Как и в случае с LTE и LTE-advanced, предполагается, что связь инфраструктура 5G будет поддерживать для подвижных абонентских устройств, перемещающихся со скоростью от 0 до 500 км/ч. В спецификациях указывается, что в пределах городской черты нет необходимости поддерживать связь с клиентскими устройствами, передвигающимися с высокой скоростью (в черте города суперавтобаны обычно не размещают). Но в пригородах и более удаленных от населенных пунктов местах инфраструктура должна поддерживать работу с устройствами пешеходов, умными автомобилями и терминалами, которые находятся в транспорте, двигающемся с высокой скоростью.

Энергоэффективность
Разработчики стандартов связи для 5G считают, что в новом поколении связи необходимо использовать энергоэффективные модули. Такие системы должны быстро входить в режим экономии энергии и быстро «просыпаться», когда они нужны. Время выхода из спящего режима не должно быть меньшим 10 мс.

Задержка
В сетях нового поколения задержка не должна быть выше 4 мс. Это сильно отличается от 20 мс, допустимых в стандарте LTE. Для URLLC (ultra-reliable low latency communications) задержка не должна быть выше 1 мс.

Дорожная карта развития 5G (IMT-2020)

Спектральная эффективность
Здесь речь идет о показателе, вычисляемом как отношение скорости передачи данных на 1 Гц используемой полосы частот (бит/с/Гц). Эта величина также характеризует скорость передачи информации в заданной полосе частот. Спектральная эффективность является показателем эффективности использования частотного ресурса и в некоторых случаях — показателем качества услуг. Здесь все близко к LTE-Advanced: 30 бит/Гц для входящего канала и 15 бит/Гц — для исходящего. Что касается MIMO ^[5], здесь предполагается работа схемы 8*4.

Реальная скорость передачи данных для абонента
Что касается этой характеристики, то предполагается 100 Мбит/с на входящий канал и 50 — на исходящий. Это тоже близко к LTE-Advanced, хотя в случае 5G пропускная способность не должна слишком падать даже при неблагоприятных условиях (близость возвышенностей, плохая или хорошая погода и т.п.).

По плану, следующим шагом должен быть переход от спецификаций к реальным технологиям. Но как все это будет реализовано, пока не вполне ясно. С другой стороны, некоторые телекоммуникационные компании и производители электронных компонентов уже начинают прорабатывать 5G. Например, сразу три компании, Ericsson, Deutsche Telekom и SK Telecom ^[6] запустили в тестовом режиме «первую в мире» сеть пятого поколения. Эта сеть, которую разработала Ericsson, соединила Германию (Deutsche Telekom) и Южную Корею (SK Telecom). Работают над схожими проектами и другие компании, так что будущее совсем близко.

Автор: marks

Источник ^[7]