5G mundu adimendunarentzat

Uste zabala da Gauzen Interneten benetako iraultza bosgarren belaunaldiko Internet mugikorren sarearen popularizazioak soilik eragingo duela. Sare hau sortuko da oraindik, baina negozioak ez dio orain begiratzen IoT azpiegituraren sarrerarekin.

Adituek espero dute 5G ez dela bilakaera bat, teknologia mugikorraren erabateko eraldaketa bat baizik. Horrek komunikazio mota honi lotutako industria osoa eraldatu beharko luke. 2017ko otsailean, Bartzelonako Mobile World Congress-en egindako aurkezpen batean, Deutsche Telekom-eko ordezkari batek ere adierazi zuenez, telefono adimendunak existitzeari utziko dio. Ezagun egiten denean, beti egongo gara sarean, inguratzen gaituen ia guztiarekin. Eta teknologia hori zein merkatu-segmentutan erabiliko duen (telemedikuntza, ahots-deiak, joko-plataformak, web-nabigazioa), sareak bestelako portaera izango du.

5G sarearen abiadura aurreko soluzioekin alderatuta

MWC berean, 5G sareko lehen aplikazio komertzialak erakutsi ziren - nahiz eta idazkera honek zalantza batzuk sortzen dituen, oraindik ez baitakigu benetan zer izango den. Suposizioak guztiz kontrakoak dira. Iturri batzuek diote 5G-k segundoko hamarnaka mila megabit-eko transmisio-abiadura emango duela milaka erabiltzaileri aldi berean. Telekomunikazioen Nazioarteko Batasunak (ITU) duela hilabete batzuk iragarritako 5Gren aurretiazko zehaztapenak iradokitzen du atzerapenak ez direla 4 ms gaindituko. Datuak 20 Gbps-tan deskargatu eta 10 Gbps-ra igo behar dira. Badakigu ITUk udazken honetan sare berriaren azken bertsioa iragarri nahi duela. Denek ados daude gauza batean: 5G sareak ehunka mila sentsoreren aldibereko haririk gabeko konexioa eskaini behar du, eta hori funtsezkoa da gauzen Interneterako eta nonahiko zerbitzuetarako.

AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel eta beste hainbat konpainia nagusiek argi utzi dute 5G estandarizazioaren denbora-lerroa bizkortzeko laguntza. Eragile guztiek 2019. urtea baino lehen hasi nahi dute kontzeptu hori merkaturatzen. Bestalde, Europar Batasunak 5G PPP plana () iragarri zuen hurrengo belaunaldiko sareen garapenaren nondik norakoak zehazteko. 2020rako, EBko herrialdeek estandar honetarako gordetako 700 MHz-ko maiztasuna kaleratu beharko dute.

5G sarea teknologia berrien oparia da

Gauza bakarrek ez dute 5G behar

Ericssonen arabera, iazko amaieran, 5,6 mila milioi gailu zeuden martxan (, IoT). Horietatik, 400 milioi inguruk baino ez zuten lan egiten sare mugikorrekin, eta gainontzekoak, Wi-Fi, Bluetooth edo ZigBee bezalako irismen laburreko sareekin.

Gauzen Interneten benetako garapena askotan 5G sareekin lotzen da. Teknologia berrien lehen aplikazioak, hasieran enpresa-sektorean, bizpahiru urte barru ager daitezke. Hala ere, bezero indibidualentzako hurrengo belaunaldiko sareetarako sarbidea espero dezakegu 2025 baino lehenago. 5G teknologiaren abantaila, besteak beste, kilometro koadroko azalera batean muntatutako milioi bat gailu maneiatzeko gaitasuna da. Kopuru handia dirudi, baina IoT ikuspegiak zer dioen kontuan hartzen baduzu hiri adimentsuakbertan, hiri-azpiegiturez gain, ibilgailuak (auto autonomoak barne) eta etxeko (etxe adimendunak) eta bulegoko gailuak konektatzen dira, baita, adibidez, horietan gordetako dendak eta salgaiak ere, kilometro koadroko milioi hori horrela izateari uzten zaio. handia. Batez ere hirigunean edo bulegoen kontzentrazio handia duten guneetan.

Kontuan izan, dena den, sarera konektatuta dauden gailu askok eta horietan jartzen diren sentsoreek ez dutela oso abiadura handirik behar, datu-zati txikiak transmititzen dituztelako. Internet ultra-azkarra ez da behar kutxazain automatiko batek edo ordainketa-terminal batek. Ez da beharrezkoa kea eta tenperatura sentsore bat edukitzea babes-sisteman, adibidez, izozki-fabrikatzaile bati dendetako hozkailuetan dauden baldintzen berri emanez. Abiadura handiak eta latentzia baxua ez dira beharrezkoak kale-argiteria kontrolatzeko eta kontrolatzeko, elektrizitate- eta ur-kontagailuetatik datuak transmititzeko, IoT-ra konektatutako etxeko gailuen smartphone-a erabiliz urruneko kontrolatzeko edo logistikan.

Gaur egun, sare mugikorren bidez LTE teknologia badugu ere, segundoko hainbat hamarnaka edo ehunka megabit datu bidaltzeko aukera ematen diguna, gauzen Interneten funtzionatzen duten gailuen zati garrantzitsu batek oraindik erabiltzen du. 2G sareak, hau da. 1991tik dago salgai. GSM estandarra.

Enpresa asko beren egungo jardueretan IoT erabiltzea gomendatzen duten prezio-hesia gainditzeko eta, horrela, garapena moteltzeko, teknologiak garatu dira datu-pakete txikiak transmititzen dituzten gailuak onartzen dituzten sareak eraikitzeko. Sare hauek mugikor-operadoreek erabiltzen dituzten maiztasunak zein lizentziarik gabeko banda erabiltzen dituzte. LTE-M eta NB-IoT bezalako teknologiak (NB-LTE ere deitzen zaie) LTE sareek erabiltzen duten bandan funtzionatzen dute, eta EC-GSM-IoT (EC-EGPRS ere deitzen zaio) 2G sareek erabiltzen duten banda erabiltzen du. Lizentziarik gabeko gaman, LoRa, Sigfox eta RPMA bezalako soluzioetatik aukera dezakezu.

Aurreko aukera guztiek aukera zabala eskaintzen dute eta azken gailuak ahalik eta merkeenak izan daitezen eta ahalik eta energia gutxien kontsumitzen duten moduan diseinatuta daude, eta horrela bateria aldatu gabe ere funtzionatzen dute hainbat urtez. Hortik haien izena kolektiboa - (energia-kontsumo txikia, irismen luzea). Operadore mugikorren eskura dauden barrutietan jarduten duten LPWA sareek software eguneratzea besterik ez dute behar. LPWA sare komertzialen garapena Gartner eta Ovum ikerketa enpresek IoT-aren garapeneko gertakari garrantzitsuenetako bat bezala hartzen dute.

Eragileek teknologia desberdinak erabiltzen dituzte. Holandako KPNk, iaz nazio mailako sarea martxan jarri zuena, LoRa aukeratu du eta LTE-M-n interesatzen zaio. Vodafone taldeak NB-IoT aukeratu du —aurten hasi da sare bat eraikitzen Espainian, eta Alemanian, Irlandan eta Espainian horrelako sare bat eraikitzeko asmoa du—. Deutsche Telekom-ek NB-IoT aukeratu du eta bere sarea zortzi herrialdetan jarriko dela iragarri du, Polonia barne. Espainiako Telefonicak Sigfox eta NB-IoT aukeratu zituen. Orange Frantzian LoRa sare bat eraikitzen hasi zen eta gero iragarri zuen Espainiatik eta Belgikatik LTE-M sareak zabaltzen hasiko zela diharduen herrialdeetan, eta, beraz, ziurrenik Polonian ere.

LPWA sarearen eraikuntzak IoT ekosistema zehatz baten garapena 5G sareak baino azkarrago hasiko dela esan dezake. Bataren hedapenak ez du bestea baztertzen, bi teknologiak ezinbestekoak direlako etorkizuneko sare adimendunerako.

5G haririk gabeko konexioek, hala ere, asko beharko dute energia. Aipatutako gamaz gain, iaz gailu indibidualen mailan energia aurrezteko modua jarri beharko litzateke martxan. Bluetooth web plataforma. Bonbilla, sarraila, sentsore eta abar adimendunen sare batek erabiliko du. Teknologiak aukera ematen du IoT gailuetara zuzenean konektatzeko web arakatzaile edo webgunetik, aplikazio berezirik behar izan gabe.

Web Bluetooth teknologiaren bistaratzea

5G aurretik

Merezi du jakitea zenbait konpainiak urteak daramatzatela 5G teknologiaren bila. Esaterako, Samsung-ek bere 5G sareko soluzioetan lanean dihardu 2011tik. Denbora horretan, 1,2 Gb/s-ko transmisioa lortu ahal izan zen 110 km/h-ko abiaduran zihoan ibilgailu batean. eta 7,5 Gbps zutik dagoen hargailu baterako.

Gainera, 5G sare esperimentalak dagoeneko existitzen dira eta hainbat enpresarekin elkarlanean sortu dira. Dena den, momentuz oraindik goizegi da sare berriaren estandarizazio hurbil eta benetan globalaz hitz egiteko. Ericsson Suedian eta Japonian probatzen ari da, baina estandar berriarekin funtzionatuko duten kontsumo gailu txikiak urrun daude oraindik. 2018an, Suediako TeliaSonera operadorearekin elkarlanean, konpainiak lehen 5G sare komertzialak jarriko ditu martxan Stockholmen eta Tallinn. Hasieran izango da hiriko sareak, eta 5ra arte itxaron beharko dugu 2020G "tamaina osoa" izateko. Ericssonek ere badu lehen 5G telefonoa. Beharbada "telefono" hitza okerreko hitza da azken finean. Gailuak 150 kg pisatzen ditu eta harekin bidaiatu behar duzu neurtzeko ekipoez armatutako autobus handi batean.

Joan den urrian, 5G sarearen debutaren berria Australia urrunetik iritsi zen. Hala ere, txosten mota hauei distantziaz heldu behar zaie: nola dakizu, 5G estandar eta zehaztapenik gabe, bosgarren belaunaldiko zerbitzu bat martxan jarri dela? Hau aldatu beharko litzateke estandarra adosten denean. Dena aurreikusitakoaren arabera badoa, aurrez estandarizatutako 5G sareek lehen agerraldia egingo dute Hego Koreako 2018ko Neguko Olinpiar Jokoetan.

Uhin milimetrikoak eta zelula txiki-txikiak

5G sarearen funtzionamendua hainbat teknologia garrantzitsuren menpe dago.

Samsung-ek fabrikatutako oinarrizko estazioa

Lehenengoa uhin milimetrikoen konexioak. Gero eta gailu gehiago elkarren artean edo Internetera konektatzen dira irrati-maiztasun berdinak erabiliz. Horrek abiadura galera eta konexioaren egonkortasun arazoak eragiten ditu. Irtenbidea uhin milimetrikoetara aldatzea izan daiteke, hau da. 30-300 GHz-ko maiztasun tartean. Gaur egun batez ere satelite bidezko komunikazioan eta irrati-astronomian erabiltzen dira, baina haien muga nagusia irismen laburra izan da. Antena mota berri batek arazo hori konpontzen du, eta teknologia honen garapena abian da oraindik.

Teknologia bosgarren belaunaldiaren bigarren zutabea da. Zientzialariek harrotzen dute dagoeneko 200 m-tik gorako distantzian uhin milimetrikoak erabiliz datuak transmititzeko gai direla. Eta literalki, hiri handietan 200-250 m-tik behin egon daitezke, hau da, energia-kontsumo oso baxuko oinarrizko estazio txikiak. Hala ere, biztanle gutxiagoko eremuetan, "zelula txikiek" ez dute ondo funtzionatzen.

Horrek goiko arazoarekin lagundu beharko luke MIMO teknologia belaunaldi berriak. MIMO 4G estandarrean ere erabiltzen den irtenbide bat da, haririk gabeko sare baten ahalmena handitu dezakeena. Sekretua antena anitzeko transmisioan dago igorle eta hartzailearen aldeetan. Hurrengo belaunaldiko geltokiek gaur baino zortzi aldiz portu gehiago kudea ditzakete datuak aldi berean bidaltzeko eta jasotzeko. Horrela, sarearen transmisioa %22 handitzen da.

5Grako beste teknika garrantzitsu bat hau da "beamforming“. Seinalea prozesatzeko metodo bat da, datuak erabiltzaileari biderik onenaren arabera entrega ditzan. uhin milimetrikoak gailura habe kontzentratuan iristen laguntzen du, noranzko guztiko transmisio baten bidez baino. Horrela, seinalearen indarra handitzen da eta interferentziak murrizten dira.

Bosgarren belaunaldiko bosgarren elementua deiturikoak izan beharko luke full duplex. Duplexa bi noranzkoko transmisioa da, hau da, informazioa igortzea eta jasotzea bi noranzkoetan posible dena. Duplex osoa esan nahi du datuak transmisioa etenik gabe transmititzen direla. Irtenbide hau etengabe hobetzen ari da parametro onenak lortzeko.

 

Seigarren belaunaldia?

Hala ere, laborategiak 5G baino are azkarrago zerbaitetan ari dira lanean, nahiz eta berriro ere, ez dakigu zehazki zer den bosgarren belaunaldia. Zientzialari japoniarrak etorkizuneko haririk gabeko datu-transmisio bat sortzen ari dira, hurrengo seigarren bertsioa, alegia. 300 GHz eta goragoko maiztasunak erabiltzean datza, eta lortutako abiadurak 105 Gb/s izango dira kanal bakoitzean. Teknologia berrien ikerketa eta garapena hainbat urte daramatzate. Joan den azaroan, 500 Gb/s 34 GHz-ko terahertz-banda erabiliz, eta gero 160 Gb/s 300-500 GHz-ko bandako transmisorea erabiliz (25 GHz-ko tarteetan modulatutako zortzi kanal). ) - hau da, 5G sarearen esperotako gaitasunak baino askoz ere handiagoak diren emaitzak. Azken arrakasta Hiroshimako Unibertsitateko zientzialari talde baten eta aldi berean Panasonic-eko langileen lana da. Teknologiari buruzko informazioa unibertsitateko webgunean argitaratu zen, 2017ko otsailean XNUMXko otsailean aurkeztu ziren terahertz sarearen hipotesiak eta mekanismoak San Frantziskoko ISSCC konferentzian.

Dakizuenez, funtzionamendu-maiztasunaren igoerak datuen transferentzia azkarragoa ahalbidetzen du, seinalearen barruti posiblea nabarmen murrizten du eta mota guztietako interferentziaren aurrean duen sentikortasuna areagotzen du. Horrek esan nahi du beharrezkoa dela azpiegitura nahiko konplexua eta trinko banatua eraikitzea.

Azpimarratzekoa da, halaber, iraultzek -esaterako, 2020rako aurreikusitako 5G sarea eta gero terahertz sare hipotetikoa are azkarragoa-, milioika gailu estandar berrietara egokitutako bertsioekin ordezkatu behar direla. Litekeena da horrek aldaketa-tasa nabarmen moteltzea eta aurreikusitako iraultza benetan bilakaera bihurtzea.

Jarraitu ahal izateko Gai-zenbakia hilabetekariaren azken zenbakian.