Интернет 5G

5G

Содержание

Введение

1. Архитектура сетей 5 G

2. Методы модуляции в сетях 5 G

3. MIMO в  5G

4. Множественный доступ в сетях 5 G 

Список литературы

1.Архитектура сетей 5 G

1.1Архитектура сети 5G

По статистике, 80% людей используют услуги сотовой связи, находясь в помещении. Радиосигнал неминуемо испытывает затухание в таких условиях. Поэтому, кроме высокой скорости передачи данных необходимо обеспечить качественное покрытие сети радиосвязи. Ввиду этого, в сети мобильной связи 5G имеет место дальнейшее развитие идеи гетероген ности сетевой архитектуры, а именно массовое применение пико и фемтосот. На здании бу дет размещаться антенная решетка или система с несколькими антеннами (MIMO), соеди нённая проводной линией связи с пико или фемтосотой, находящейся внутри помещения. Подобными конструкциями планируется оснастить и скоростные поезда. Также как и узел ретрансляции в сети 4G, с точки зрения ПТ данные малоразмерные соты представляются «обычной» базовой станцией. Таким образом, устаревшие пользовательские устройства мо гут подключаться к сети.

Стандарт связи 5G (известный также как NR – New Radio) обеспечивает значительно большую пропускную способность данных в его режиме Enhanced Mobile Broadband (eMBB) по сравнению с предыдущим стандартом LTE. В числе нескольких ключевых элементов в стандарте 3GPP Release 15 в части физического уровня есть следующие:

Меньшая длина слота и увеличенный интервал поднесущих, что позволило увеличить ширину канала и уменьшить время отклика (рисунок 1).

[pic 1]
Рисунок 1. Сетка ресурсов 5G

Новые канальные кодеки, такие как LDPC для кодирования данных и полярные коды (polar codes) для кодирования управляющей информации, что позволило увеличить пропускную способность и повысить эффективность коррекции ошибок.

Новые модели каналов связи с пространственным разнесением антенн, для работы в текущих диапазонах (<6 ГГц) и новых миллиметровых диапазонах (>28 ГГц).

Все эти элементы увеличивают пропускную способность, уменьшают время отклика и повышают эффективность системы связи в целом, но также приумножают сложность разработки. Использование модельно-ориентированного проектирования и функциональности специализированного модуля 5G (5G Toolbox) позволяет инженерам ЦИТМ Экспонента преодолеть эти сложности и построить конкурентоспособную базовую станцию с проработанными инженерными решениями, хорошо протестированную на модельном уровне, с уровнем покрытия тестами не достижимым при классическом подходе к разработке.

Ещё одной технологией, которую планируется эксплуатировать в сети пятого поколения, является технология фантомной соты. Данная технология объединяет в себе два принципа, применённых в сети LTEAdvanced: агрегацию несущих и управление одним ПТ с не скольких БС. Например, ПТ обменивается информацией с двумя БС. Причём с крупной БС (предполагается, что их меньше), работающей в более НЧ диапазоне, ПТ обменивается исключительно командами и служебной информацией, а с помощью БС меньшего масштаба, работающей в сравнительно ВЧ диапазоне и обладающей большим спектральным ресурсом, ПТ обменивается трафиком. [10]

[pic 2]

Рис. 2. Фантомная сота в сети 5G. Cplane – служебная информация (control data), Uplane – пользовательская (user data). [10]

Сота называется фантомной, т. к. малая БС практически невидима для ПТ, управляемого с большей БС.

1. Выводы по разделу 1

Планируется обеспечить функционирование сети 5G на новом качественном уровне сравнивательно сети LTEADVANCED 4G, а именно предоставление минимальной скорости в 100 Мб/c пользователю, находящемуся в любой точке зоны покрытия сети 5G. В сети пятого поколения имеет место идея дальнейшего развития в направлении не только увеличения скорости передачи информации, но и улучшения покрытия и увеличения абонентской ёмко сти сети. Это обеспечивается более «плотной» гетерогенной структурой сети, применяя технологии малых и фантомных сот. Также играет роль усовершенствование технологии радио связи ПТ одновременно с несколькими БС. При задействовании более ВЧ диапазонов, обла дающих большим спектральным ресурсом, увеличится абонентская ёмкость сети в 1000 раз [10].