Во 2021 година, изградбата и развојот на глобалната 5G мрежа постигна големи достигнувања.Според податоците објавени од GSA во август, повеќе од 175 оператори во повеќе од 70 земји и региони лансирале комерцијални услуги 5G.Има 285 оператори кои инвестираат во 5G.Темпото на изградба на 5G во Кина е во првите редови во светот.Бројот на базни станици за 5G во Кина надмина еден милион, достигнувајќи неверојатни 1159000, што претставува повеќе од 70% од светот.Со други зборови, на секои три базни станици 5G во светот, две се наоѓаат во Кина.
5G базна станица
Континуираното подобрување на 5G мрежната инфраструктура го забрза слетувањето на 5G на потрошувачки интернет и индустриски интернет.Особено во вертикалната индустрија, има повеќе од 10.000 случаи на апликација за 5G во Кина, кои покриваат многу области како што се индустриско производство, енергија и енергија, пристаништа, рудници, логистика и транспорт.
Несомнено е дека 5G стана остро оружје за дигитална трансформација на домашните претпријатија и мотор за висококвалитетен развој на дигиталната економија во целото општество.
Сепак, додека апликациите за 5G се забрзани, ќе откриеме дека постоечката 5G технологија почна да покажува состојба на „неспособност“ во некои посебни сценарија за апликации во индустријата.Во однос на стапката, капацитетот, доцнењето и доверливоста, не може да исполни 100% од барањата на сценариото.
Зошто?Дали 5G, што многу го очекуваат луѓето, сè уште е тешко да биде голема одговорност?
Се разбира не.Главната причина зошто 5G е „несоодветна“ е тоа што користиме само „половина 5G“.
Верувам дека многу луѓе знаат дека иако стандардот 5G е единствениот, постојат два фреквенциски опсези.Едниот се нарекува опсег под-6 GHz, а опсегот на фреквенција е под 6 GHz (точно, под 7,125 GHz).Другиот се нарекува милиметарски брановиден опсег, а опсегот на фреквенција е над 24 GHz.
Споредба на опсегот на два фреквенциски опсези
Во моментов, само 5G од опсегот под-6 GHz е комерцијално достапен во Кина, а не постои 5G од комерцијалниот милиметарски опсег на бранови.Затоа, целата енергија на 5G не е целосно ослободена.
Технички предности на милиметарски бран
Иако 5G во опсегот под-6 GHz и 5G во опсегот на милиметарски бранови се 5G, постојат големи разлики во карактеристиките на изведбата.
Според сознанијата во учебниците по физика за средно училиште, колку е поголема фреквенцијата на безжичниот електромагнетен бран, толку е пократка брановата должина и полоша е способноста за дифракција.Покрај тоа, колку е поголема фреквенцијата, толку е поголема загубата на пенетрација.Затоа, покриеноста со 5G на опсегот на милиметарски бранови е очигледно послаба од првата.Ова е главната причина зошто нема комерцијален милиметарски бран за прв пат во Кина, а исто така е и причината зошто луѓето го доведуваат во прашање милиметарскиот бран.
Всушност, длабоко вкоренетата логика и вистината на овој проблем не се сосема исти како и сечија имагинација.Со други зборови, ние всушност имаме некои погрешни предрасуди за милиметарските бранови.
Пред сè, од гледна точка на технологијата, мора да имаме консензус, односно, под премисата да нема револуционерна промена во постоечката основна комуникациска теорија, доколку сакаме дополнително значително да ги подобриме мрежната стапка и пропусниот опсег, можеме само да направиме прашање на спектарот.
Барањето побогати ресурси на спектарот од опсези со повисоки фреквенции е неизбежен избор за развој на мобилната комуникациска технологија.Ова важи за милиметарските бранови сега и за терахерци што може да се користат за 6G во иднина.
Шематски дијаграм на спектарот на милиметарски бранови
Во моментов, опсегот под-6 GHz има максимална ширина на опсег од 100 MHz (дури и 10 MHz или 20 MHz во некои места во странство).Премногу е тешко да се постигне брзина од 5 Gbps или дури 10 Gbps.
Опсегот на бранови 5G милиметар достигнува 200mhz-800mhz, што го олеснува постигнувањето на горенаведените цели.
Неодамна, во август 2021 година, Qualcomm ги здружи рацете со ZTE за да реализира 5G SA двојна врска (nr-dc) за прв пат во Кина.Врз основа на носач на канал од 200 MHz во опсег од милиметарски бранови од 26 GHz и пропусен опсег од 100 MHz во опсег од 3,5 GHz, Qualcomm работеше заедно за да постигне максимална брзина на симнување од еден корисник од повеќе од 2,43 gbps.
Двете компании, исто така, користат технологија за агрегација на оператори за да постигнат врвна брзина на надолна врска од еден корисник од повеќе од 5 Gbps врз основа на четири канали на носачи од 200 MHz во опсегот на милиметарски бранови од 26 GHz.
Во јуни оваа година, на изложбата MWC Барселона, Qualcomm реализираше врвна брзина до 10,5 Gbps со користење на Xiaolong X65, 8-канална агрегација базирана на n261 милиметарски брановиден опсег (пропусен опсег од еден носител од 100 MHz) и 100 фреквентен опсег 7 MHz.Ова е најбрзата стапка на мобилна комуникација во индустријата.
Пропусен опсег од 100 MHz и 200 MHz од еден носител може да го постигне овој ефект.Во иднина, врз основа на еден носач 400MHz и 800MHz, несомнено ќе постигне брзина далеку поголема од 10Gbps!
Покрај значителното зголемување на брзината, друга предност на милиметарскиот бран е помалото доцнење.
Поради растојанието на подносачот, доцнењето на 5G милиметарски бран може да биде една четвртина од онаа на под-6 GHz.Според проверката на тестот,
доцнењето на воздушниот интерфејс од 5G милиметарски бран може да биде 1ms, а доцнењето за повратен пат може да биде 4ms, што е одлично.
Третата предност на милиметарскиот бран е неговата мала големина.
Брановата должина на милиметарскиот бран е многу кратка, така што неговата антена е многу кратка.На овој начин, волуменот на опремата за милиметарски бранови може дополнително да се намали и да има повисок степен на интеграција.Тешкотијата за производителите да дизајнираат производи е намалена, што е погодно за промовирање на минијатуризацијата на базните станици и терминалите.
Антена со милиметарски бранови (жолтите честички се осцилатори на антената)
Погустите антени од големи размери и повеќе антени осцилатори се исто така многу корисни за примената на формирањето на зрак.Зракот на антената со милиметарски бранови може да игра подалеку и има посилна способност против пречки, што е погодно за надоместување на недостатокот на покриеност.
Колку повеќе осцилатори, зракот е потесен и растојанието е подолго
Четвртата предност на милиметарскиот бран е неговата способност за позиционирање со висока прецизност.
Способноста за позиционирање на безжичниот систем е тесно поврзана со неговата бранова должина.Колку е пократка брановата должина, толку е поголема точноста на позиционирањето.
Позиционирањето на милиметарскиот бран може да биде прецизно до сантиметарско ниво или дури и пониско.Ова е причината зошто многу автомобили сега користат радар со милиметарски бранови.
Откако ги кажавме предностите на милиметарскиот бран, да се вратиме и да разговараме за недостатоците на милиметарскиот бран.
Секоја (комуникациска) технологија има свои предности и недостатоци.Недостаток на милиметарскиот бран е тоа што има слаба пенетрација и кратко покривање.
Претходно, споменавме дека милиметарскиот бран може да го подобри растојанието на покривање со подобрување на формирањето на зракот.Со други зборови, енергијата на голем број антени е концентрирана во одредена насока, за да се зајакне сигналот во одредена насока.
Сега милиметарскиот бран усвојува антена со насочена низа со голема добивка за да одговори на предизвикот за мобилност преку технологијата со повеќе зраци.Според практичните резултати, аналогниот тесен зрак што формира сноп може ефикасно да ја надмине значителната загуба на патеката во фреквентниот опсег над 24 GHz.
Низа насочена антена со голема добивка
Покрај формирањето на зрак, повеќекратниот сноп на милиметарски бран, исто така, може подобро да го реализира префрлувањето на зракот, насочувањето на зракот и следењето на зракот.
Префрлувањето на зрак значи дека терминалот може да избере посоодветни кандидатски греди за разумно префрлување во постојано менување на околината за да постигне подобар ефект на сигналот.
Водење на зракот значи дека терминалот може да ја смени насоката на зракот на нагорната врска за да одговара на насоката на упадниот зрак од gnodeb.
Следењето на зрак значи дека терминалот може да разликува различни греди од gnodeb.Зракот може да се движи со движењето на терминалот, за да се постигне силно засилување на антената.
Способноста за управување со зрак со зголемени милиметарски бранови може ефикасно да ја подобри доверливоста на сигналот и да постигне посилно засилување на сигналот.
Милиметарскиот бран, исто така, може да прифати разновидност на патеките за да се справи со проблемот со блокирање преку вертикална разновидност и хоризонтална разновидност.
Симулациски ефект демонстрација на различноста на патеката
На страната на терминалот, разновидноста на терминалната антена може исто така да ја подобри доверливоста на сигналот, да го ублажи проблемот со блокирање на раката и да го намали влијанието предизвикано од случајната ориентација на корисникот.
Ефект на симулација демонстрација на терминална разновидност
Сумирајќи, со продлабоченото проучување на технологијата за рефлексија на милиметарски бранови и разновидноста на патеките, покриеноста на милиметарскиот бран е значително подобрена и преносот без линија на видот (NLOS) е реализиран преку понапредна технологија со повеќе зраци.Во однос на технологијата, милиметарскиот бран го реши претходното тесно грло и станува сè позрел, што може целосно да ја задоволи комерцијалната побарувачка.
Во однос на индустрискиот синџир, 5Gмилиметарскиот бран е исто така многу позрел отколку што мислите.
Минатиот месец, Фучанг Ли, директор на истражувачкиот центар за безжична технологија на кинескиот Институт за истражување Unicom, јасно стави до знаење дека „во моментов, способноста на синџирот на индустријата за милиметарски бранови стана зрела“.
На изложбата MWC Шангај на почетокот на годината, домашните оператори исто така рекоа: „со поддршка на спектарот, стандардите и индустријата, милиметарскиот бран постигна позитивен напредок во комерцијализацијата. До 2022 година, 5Gмилиметарскиот бран ќе има голем комерцијален капацитет“.
Поднесена апликација за милиметарски бран
Откако ќе ги завршиме техничките предности на милиметарскиот бран, да ги погледнеме неговите специфични сценарија за примена.
Како што сите знаеме, најважното нешто за користење на технологијата е „да се развијат силните страни и да се избегнат слабостите“.Со други зборови, во сценариото треба да се користи технологија која може целосно да ги искористи нејзините предности.
Предностите на 5G милиметарскиот бран се брзината, капацитетот и временското доцнење.Затоа, тој е најпогоден за аеродроми, станици, театри, гимназии и други густо населени места, како и вертикални индустриски сцени кои се многу чувствителни на временско доцнење, како што се индустриско производство, далечински управувач, интернет на возила и сл.
Во однос на специфичните полиња на апликации, виртуелната реалност, пристапот со голема брзина, индустриската автоматизација, медицинското здравје, интелигентниот транспорт итн. се места каде што може да се користи 5G милиметарски бран.
За потрошувачка на Интернет.
За обичните индивидуални корисници, најголемата побарувачка за пропусниот опсег доаѓа од видеото, а најголемата побарувачка за доцнење доаѓа од игрите.Технологијата VR / AR (виртуелна реалност / зголемена реалност) има двојни барања за пропусен опсег и доцнење.
Технологијата VR / AR се развива брзо, вклучувајќи го неодамна многу жешкиот метауниверзум, кој исто така е тесно поврзан со нив.
За да добиете совршено извонредно искуство и целосно да ја елиминирате вртоглавицата, резолуцијата на видеото на VR мора да биде над 8K (дури и 16K и 32K), а доцнењето мора да биде во рамките на 7ms.Нема сомнение дека 5G милиметарскиот бран е најсоодветната технологија за безжичен пренос.
Qualcomm и Ericsson спроведоа XR тест заснован на 5G милиметарски бран, носејќи 90 фрејмови во секунда и 2K на секој корисник × XR искуство со 2K резолуција, со задоцнување од помалку од 20ms и просечна пропусност на долната врска поголема од 50Mbps.
Резултатите од тестот покажуваат дека само еден gnodeb со системски пропусен опсег од 100 MHz може да поддржува 5G пристап на шест XR корисници во исто време.Со поддршка на 5G функции во иднина, повеќе ветува поддршка за истовремен пристап на повеќе од 12 корисници.
XR тест
Друго важно сценарио за примена на 5G милиметарска бранова површина за C-крајните корисници е преносот во живо на големи спортски настани.
Во февруари 2021 година, на стадионот Рејмонд Џејмс се одржа финалниот „супербоул“ на сезоната во американски фудбал.
Со помош на Qualcomm, Verizon, познат американски оператор, го изгради стадионот во најбрзиот интернет стадион во светот со користење на технологијата на 5G милиметарски бранови.
За време на натпреварот, мрежата на милиметарски бранови 5G носеше повеќе од 4,5 tb вкупен сообраќај.Во некои сценарија, максималната стапка беше висока до 3 gbps, околу 20 пати поголема од онаа на 4G LTE.
Во однос на брзината на надоврзување, овој супер сад е првиот важен настан во светот кој користи пренос на 5G милиметарски бранови на нагорна линија.Структурата на рамката со милиметарски бран е флексибилна, а односот на рамката за нагорна и надолна врска може да се прилагоди за да се постигне поголем пропусен опсег на нагорната врска.
Според податоците од теренот, дури и во шпицовите, 5G милиметарскиот бран е повеќе од 50% побрз од 4G LTE.Со помош на силната способност за поврзување, обожавателите можат да поставуваат фотографии и видеа за да ги споделат прекрасните моменти од играта.
Веризон исто така создаде апликација за поддршка на фановите да гледаат игри со HD во живо со 7 канали во исто време, а 7 камери ги прикажуваат игрите од различни агли.
Во 2022 година во Пекинг ќе бидат отворени 24-те Зимски олимписки игри.Во тоа време, ќе има не само побарувачката за пристап и сообраќај што ја носат мобилните телефони на публиката, туку и побарувачката за повратни податоци што ги носи медиумското емитување.Особено, повеќеканалниот 4K HD видеосигнал и панорамскиот видеосигнал од камерата (кои се користат за гледање VR) претставуваат сериозен предизвик за пропусниот опсег на нагорната врска на мобилната комуникациска мрежа.
Како одговор на овие предизвици, China Unicom планира активно да одговори со технологијата на милиметарски бранови 5G.
Во мај оваа година ZTE, China Unicom и Qualcomm спроведоа тест.Користејќи 5G милиметарски бран + голема структура на рамка за дополнителен линк, видео содржините од 8K собрани во реално време може стабилно да се пренесат назад, и конечно успешно да се примат и да се репродуцираат на приемниот крај.
Ајде да го погледнеме сценариото за вертикална апликација во индустријата.
5G милиметарскиот бран има поширока перспектива за примена во Тоб.
Како прво, VR / AR споменати погоре, исто така, може да се користат во индустријата за гарнитури.
На пример, инженерите можат да спроведат далечинска проверка на опремата на различни места преку AR, да обезбедат далечинско водство на инженерите на различни места и да спроведат далечинско прифаќање на стоки на различни места.За време на периодот на епидемијата, овие апликации можат да им помогнат на претпријатијата да ги решат практичните проблеми и значително да ги намалат трошоците.
Погледнете ја апликацијата за враќање на видеото.Сега многу фабрички производствени линии имаат инсталирано голем број камери, вклучително и некои камери со висока дефиниција за проверка на квалитетот.Овие камери прават голем број слики од производи со висока дефиниција за анализа на дефекти.
На пример, COMAC врши анализа на метални пукнатини на спојниците за лемење на производот и на прсканите површини на овој начин.Откако ќе се направат фотографиите, тие треба да се прикачат на компјутерската платформа на облак или MEC edge, со брзина на надоврзување од 700-800mbps.Усвојува 5G милиметарски бранови со голема структура на рамка за нагорување, со која лесно може да се ракува.
Друга сцена тесно поврзана со технологијата на милиметарски бранови 5G е беспилотното возило AGV.
5G милиметарски бран поддржува операција AGV
AGV е всушност минијатуризирана сцена за возење без екипаж.Позиционирањето, навигацијата, распоредот и избегнувањето препреки на AGV имаат високи барања за доцнење и доверливост на мрежата, како и високи барања за способност за прецизно позиционирање.Голем број ажурирања на мапи во реално време на AGV исто така поставуваат барања за мрежен пропусен опсег.
5G милиметарскиот бран може целосно да ги исполни горенаведените барања на сценаријата за апликација AGV.
Во јануари 2020 година, Ericsson и Audi успешно ја тестираа функцијата 5G urllc и практична апликација за индустриска автоматизација базирана на 5G милиметарски бран во фабричката лабораторија во Киста, Шведска.
Меѓу нив, тие заеднички изградија роботска единица, која е поврзана со 5G милиметарски бран.
Како што е прикажано на сликата погоре, кога роботската рака го прави воланот, ласерската завеса може да ја заштити страната за отворање на единицата робот.Ако фабричките работници стигнат до, врз основа на високата доверливост на 5G urllc, роботот веднаш ќе престане да работи за да избегне повреда на работниците.
Овој моментален одговор за да се обезбеди сигурност е невозможен во традиционалните Wi-Fi или 4G.
Горенаведениот пример е само дел од сценариото за примена на 5G милиметарски бран.Покрај индустрискиот интернет, 5G милиметарскиот бран е силен во далечинската хирургија во паметната медицина и без возачот во интернетот на возилата.
Како напредна технологија со многу предности како што се висока стапка, голем капацитет, мало временско доцнење, висока доверливост и висока точност на позиционирање, 5G милиметарскиот бран привлече големо внимание од сите сфери на животот.
Заклучок
21 век е век на податоци.
Огромната комерцијална вредност содржана во податоците е препознаена од светот.Во денешно време, речиси сите индустрии ја бараат врската меѓу себе и податоците и учествуваат во ископувањето на вредноста на податоците.
Технологиите за поврзување претставени со 5Gи компјутерските технологии претставени со cloud computing, големи податоци и вештачка интелигенција се незаменливи алатки за ископување на вредноста на податоците.
Целосната употреба на 5G, особено во опсегот на милиметарски бранови, е еднакво на совладување на „златниот клуч“ на дигиталната трансформација, кој не само што може да го реализира иновативниот скок на продуктивноста, туку и да биде непобедлив во жестоката конкуренција во иднина.
Со еден збор, технологијата и индустријата на 5Gмилиметарскиот бран целосно созреа.Со примена на5Gиндустрија постепено влегуваат во длабока вода област, ние треба да ги засилиме домашните комерцијални слетување на5Gмилиметарски бран и реализира координиран развој на под-6 и милиметарски бран.
Време на објавување: Декември-14-2021 година
