ИСиС лекция 5G
.pdf
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ЛЕКЦИЯ 6. СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 5 ПОКОЛЕНИЯ
(5G)
Лектор: М.С. Степанов к.т.н., доцент кафедры ССиСК mihstep@yandex.ru
Москва, 2021
ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
Предпосылки появления технологии 5G включают:
•необходимость повышения скорости передачи данных;
•снижение задержки сигнала;
•возможность подключения большого количества устройств;
•повышение энергоэффективности;
•увеличение пропускной способности;
•потребность в высокой мобильности пользователей.
Технология 5G описывается в релизах 3GPPначиная с
Release 15.
ОТЛИЧИЯ 5G ОТ ПРЕДЫДУЩИХ ПОКОЛЕНИЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
Увеличение пропускной способности (в 100 и более раз по сравнению с LTE) (Основной функционал 5G)
URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications) –
обеспечение сверхнизких задержек (в среднем, около 4 мс) и высокой надежностью. (Основной функционал 5G)
New Radio License - Работа в том числе и не лицензионном диапазоне.
Network slicing – разделение сети на логические части .
MEC (Multi-access edge computing) – обработка трафика «ближе» к
пользователям
УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Длинные волны |
Короткие волны |
1 с. |
1 с. |
|
|
|
Фрейм |
Субфрейм
Слоты
5G использует два основных диапазона частот:
•от 400 МГц до 6 ГГц (пересекается с диапазоном сетей предыдущих поколений).
•от 24 до 50 ГГц. (миллиметровый).
MASSIVE MIMO
(MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT)
Технология Massive MIMO позволяет разместить сотни антенн и увеличить количество одновременно подключенных устройств, которые может обслуживать одна базовая станция
MASSIVE MIMO
(MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT)
•Network slicing - технология, позволяющая создавать виртуальные экземпляры мобильной сети на основе физической инфраструктуры.
•Каждый слайс представляет собой отдельную логическую сеть, настроенную под конкретные требования приложений и услуг.
•Network slicing позволяет разделить ресурсы сети и оптимизировать их для разных видов использования.
При настройке слайса в начале необходимо определить, к какой категории он будет относиться
- Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) и Massive Machine-Type Communication (mMTC).
ПРЕИМУЩЕСТВА:
•гибкость и настройка под конкретные требования;
•эффективность и оптимизация ресурсов;
•улучшенная безопасность благодаря логической изоляции сетей;
•улучшенное качество обслуживания и производительность;
•поддержка различных сценариев использования;
•возможность масштабирования без нарушения работы существующих сетей;
•новые источники дохода для
операторов за счёт предоставления
индивидуальных услуг. |
6 |
|
ТИПЫ УСЛУГ В СЕТЯХ 5G
eMBB (Enhanced Mobile Broadband) — это расширение услуг мобильной широкополосной связи, впервые включённых сетями 4G LTE. Оно обеспечивает высокую скорость передачи данных в широкой зоне покрытия. eMBB помогает поддерживать пиковые скорости передачи данных для больших скоплений людей и конечных пользователей, находящихся в движении.
URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications) — технология в 5G, которая обеспечивает сверхнадёжную связь с низкой задержкой. Она предназначена для критически важных приложений, требующих высокой надёжности и минимальных задержек в передаче данных, например, для автономных автомобилей и удалённой медицины.
mMTC (Machine Type Communication) — сценарий межмашинного взаимодействия в сетях 5G, где участие человека минимально, а процессы автоматизированы.
Он предназначена для массового сбора и обработки данных с множества устройств, работающих на основе датчиков Интернета вещей (IoT). mMTC поддерживает приложения с использованием датчиков IoT, обеспечивая снижение энергопотребления, повышение эффективности работы и улучшение качества жизни.
7
ТРАНСФОРМАЦИЯАРХИТЕКТУРЫЯДРАСЕТИ ПРИПОМОЩИВИРТУАЛИЗАЦИИ
8
ОБЩАЯАРХИТЕКТУРАСЕТИ5G.
ПОДВЕДЕНИЕИТОГОВ
•Основная причина перехода к сетям пятого поколения – необходимость обеспечения более высоких скоростей передачи данных по сравнению с LTE.
•Технология 5G описывается в релизах 3GPPначиная с Release 15.
•Технология Massive MIMO позволяет разместить сотни антенн и увеличить количество одновременно подключенных устройств, которые может обслуживать одна базовая станция
•Networkslicing - технология, позволяющая создавать виртуальные экземпляры мобильной сети на основе физической инфраструктуры.
•К основным услугам 5G относятся eMBB, URLLC и mMTC
10