Sa 2021, ang pagtukod ug pag-uswag sa global nga 5G network nakahimo og daghang mga nahimo.Sumala sa datos nga gipagawas sa GSA kaniadtong Agosto, labaw pa sa 175 nga mga operator sa labaw sa 70 nga mga nasud ug rehiyon ang naglansad sa 5G komersyal nga serbisyo.Adunay 285 ka mga operator nga namuhunan sa 5G.Ang 5G nga dagan sa pagtukod sa China naa sa unahan sa kalibutan.Ang gidaghanon sa mga base station sa 5G sa China milapas sa usa ka milyon, nga nakaabot sa usa ka makapakurat nga 1159000, nga mikabat sa labaw sa 70% sa kalibutan.Sa ato pa, sa matag tulo ka 5G base station sa kalibutan, duha ang nahimutang sa China.
5G base station
Ang padayon nga pag-uswag sa imprastraktura sa 5G network nagpadali sa pag-landing sa 5G sa consumer Internet ug industriyal nga Internet.Ilabi na sa bertikal nga industriya, adunay labaw pa sa 10000 nga mga kaso sa aplikasyon sa 5G sa China, nga naglangkob sa daghang mga natad sama sa industriyal nga paghimo, kusog ug gahum, pantalan, minahan, logistik ug transportasyon.
Wala’y pagduha-duha nga ang 5G nahimo nga usa ka mahait nga hinagiban alang sa digital nga pagbag-o sa mga domestic nga negosyo ug usa ka makina alang sa taas nga kalidad nga pag-uswag sa digital nga ekonomiya sa tibuuk nga katilingban.
Bisan pa, samtang ang mga aplikasyon sa 5G gipadali, atong mahibal-an nga ang kasamtangan nga teknolohiya sa 5G nagsugod sa pagpakita sa usa ka kahimtang sa "kawalay katakus" sa pipila ka mga espesyal nga sitwasyon sa aplikasyon sa industriya.Sa mga termino sa rate, kapasidad, paglangan ug kasaligan, dili kini makatagbo sa 100% sa mga kinahanglanon sa senaryo.
Ngano man?Ang 5G, nga gipaabut kaayo sa mga tawo, lisud pa ba nga mahimong usa ka dako nga responsibilidad?
Siyempre dili.Ang panguna nga hinungdan ngano nga ang 5G "dili igo" mao nga gigamit ra namon ang "katunga nga 5G".
Nagtuo ko nga daghang mga tawo ang nahibal-an nga bisan kung ang 5G nga sukaranan mao ra ang usa, adunay duha nga mga frequency band.Ang usa gitawag nga sub-6 GHz band, ug ang frequency range ubos sa 6GHz (tukma, ubos sa 7.125Ghz).Ang lain gitawag nga millimeter wave band, ug ang frequency range labaw sa 24GHz.
Range pagtandi sa duha ka frequency bands
Sa pagkakaron, 5G lang sa sub-6 GHz band ang komersiyal nga magamit sa China, ug walay 5G nga commercial millimeter wave band.Busa, ang tanan nga kusog sa 5G wala pa hingpit nga gipagawas.
Teknikal nga mga bentaha sa millimeter wave
Bisan kung 5G ang 5G sa sub-6 GHz band ug 5G sa millimeter wave band, adunay daghang mga kalainan sa mga kinaiya sa pasundayag.
Sumala sa kahibalo sa mga libro sa pisika sa tungatunga sa eskuylahan, mas taas ang frequency sa wireless electromagnetic wave, mas mubo ang wavelength, ug mas grabe ang abilidad sa diffraction.Dugang pa, kon mas taas ang frequency, mas dako ang pagkawala sa penetration.Busa, ang 5G coverage sa millimeter wave band klaro nga mas huyang kaysa sa una.Mao kini ang nag-unang rason nganong walay commercial millimeter wave sa unang higayon sa China, ug mao usab kini ang rason nganong ang mga tawo mangutana sa millimeter wave.
Sa tinuud, ang lawom nga lohika ug kamatuoran sa kini nga problema dili parehas sa imahinasyon sa tanan.Sa laing pagkasulti, aduna kitay sayop nga mga pagpihig mahitungod sa mga balod sa milimetro.
Una sa tanan, gikan sa panglantaw sa teknolohiya, kita kinahanglan gayud nga adunay usa ka consensus, nga mao, ubos sa premise sa walay rebolusyonaryong pagbag-o sa kasamtangan nga mga batakang teorya sa komunikasyon, kon kita gusto sa dugang nga kamahinungdanon pagpalambo sa network rate ug bandwidth, kita makahimo lamang usa ka isyu sa spectrum.
Ang pagpangita sa labi ka adunahan nga mga kapanguhaan sa spectrum gikan sa mas taas nga frequency band usa ka dili kalikayan nga kapilian alang sa pagpalambo sa teknolohiya sa komunikasyon sa mobile.Tinuod kini alang sa milimetro nga mga balud karon ug terahertz nga mahimong magamit alang sa 6G sa umaabot.
Schematic diagram sa millimeter wave spectrum
Sa pagkakaron, ang sub-6 GHz band adunay pinakataas nga bandwidth nga 100MHz (bisan 10MHz o 20MHz sa pipila ka mga dapit sa gawas sa nasud).Lisud kaayo ang pagkab-ot sa rate nga 5Gbps o bisan 10Gbps.
Ang 5G millimeter wave band moabot sa 200mhz-800mhz, nga nagpasayon sa pagkab-ot sa mga tumong sa ibabaw.
Dili pa lang dugay, kaniadtong Agosto 2021, ang Qualcomm nakig-uban sa ZTE aron mahibal-an ang 5G SA dual connection (nr-dc) sa unang higayon sa China.Base sa 200MHz carrier channel sa 26ghz millimeter wave band ug 100MHz bandwidth sa 3.5GHz band, ang Qualcomm nagtinabangay aron makab-ot ang usa ka user downlink peak rate nga labaw sa 2.43gbps.
Gigamit usab sa duha ka kompanya ang teknolohiya sa carrier aggregation aron makab-ot ang usa ka user downlink peak rate nga labaw sa 5Gbps base sa upat ka 200MHz carrier channels sa 26ghz millimeter wave band.
Niadtong Hunyo ning tuiga, sa MWC Barcelona exhibition, ang Qualcomm nakaamgo sa peak rate nga hangtod sa 10.5Gbps pinaagi sa paggamit sa Xiaolong X65, 8-Channel aggregation base sa n261 millimeter wave band (single carrier bandwidth nga 100MHz) ug 100MHz bandwidth sa n77 band.Kini ang pinakapaspas nga cellular communication rate sa industriya.
Ang single carrier bandwidth nga 100MHz ug 200MHz makab-ot kini nga epekto.Sa umaabot, base sa usa ka carrier nga 400MHz ug 800MHz, kini sa walay duhaduha makakab-ot sa usa ka rate nga labaw pa sa 10Gbps!
Dugang pa sa mahinungdanong pagtaas sa rate, laing bentaha sa millimeter wave mao ang ubos nga paglangan.
Tungod sa gilay-on sa subcarrier, ang paglangan sa 5G millimeter wave mahimong usa ka quarter sa sub-6ghz.Sumala sa pag-verify sa pagsulay,
ang air interface delay sa 5G millimeter wave mahimong 1ms, ug ang round-trip delay mahimong 4ms, nga maayo kaayo.
Ang ikatulo nga bentaha sa millimeter wave mao ang gamay nga gidak-on niini.
Ang wavelength sa millimeter wave mubo kaayo, mao nga ang antenna niini mubo ra kaayo.Niining paagiha, ang gidaghanon sa mga kagamitan sa balud sa milimetro mahimong labi nga makunhuran ug adunay mas taas nga lebel sa panagsama.Ang kalisud alang sa mga tiggama sa pagdesinyo sa mga produkto gipakunhod, nga makatabang sa pagpasiugda sa miniaturization sa mga base station ug mga terminal.
Millimeter wave antenna (mga dilaw nga partikulo kay antenna oscillators)
Ang mas dasok nga dagko nga antenna arrays ug mas daghang antenna oscillators usab mapuslanon kaayo sa paggamit sa beamforming.Ang sinag sa millimeter wave antenna mahimong magdula sa mas layo ug adunay mas lig-on nga anti-interference nga abilidad, nga makatabang sa paghimo sa disbentaha sa coverage.
Ang mas daghang oscillator, mas hiktin ang sinag ug mas taas ang gilay-on
Ang ikaupat nga bentaha sa milimetro nga balud mao ang taas nga katukma nga abilidad sa pagpahimutang.
Ang abilidad sa pagpahimutang sa wireless nga sistema suod nga may kalabotan sa wavelength niini.Ang mas mubo nga wavelength, mas taas ang positioning accuracy.
Ang posisyon sa balud sa milimetro mahimong tukma sa lebel sa sentimetro o mas ubos pa.Mao kini ang hinungdan ngano nga daghang mga sakyanan karon ang naggamit sa millimeter wave radar.
Sa pagsulti sa mga bentaha sa milimetro nga balud, mobalik kita ug maghisgot bahin sa mga disbentaha sa milimetro nga balud.
Ang bisan unsang (Komunikasyon) nga teknolohiya adunay kaugalingon nga mga bentaha ug disbentaha.Ang disbentaha sa millimeter wave mao nga kini adunay huyang nga penetration ug mubo nga coverage.
Kaniadto, among gihisgutan nga ang milimetro nga balud makapauswag sa gilay-on sa pagsakup pinaagi sa pagpauswag sa beamform.Sa ato pa, ang kusog sa daghang mga antenna gikonsentrar sa usa ka piho nga direksyon, aron mapalambo ang signal sa usa ka piho nga direksyon.
Karon ang millimeter wave nagsagop sa taas nga nakuha nga directional array antenna aron matubag ang hagit sa paglihok pinaagi sa teknolohiya nga multi beam.Sumala sa praktikal nga mga resulta, ang analog beamforming nga nagsuporta sa pig-ot nga beam epektibo nga makabuntog sa mahinungdanong pagkawala sa agianan sa frequency band nga labaw sa 24GHz.
Taas nga nakuha nga direksyon sa antenna array
Gawas pa sa beamforming, ang millimeter wave multi beam mas makaamgo usab sa beam switching, beam guidance ug beam tracking.
Ang pagbalhin sa sagbayan nagpasabot nga ang terminal makapili ug mas angay nga mga sagbayan sa kandidato alang sa makatarunganong pagbalhin sa padayon nga pagbag-o sa palibot aron makab-ot ang mas maayong epekto sa signal.
Ang giya sa beam nagpasabot nga ang terminal makausab sa direksyon sa uplink beam aron mohaum sa direksyon sa beam sa insidente gikan sa gnodeb.
Ang pagsubay sa sagbayan nagpasabot nga ang terminal makaila sa lain-laing mga sagbayan gikan sa gnodeb.Ang sagbayan mahimong molihok uban sa paglihok sa terminal, aron makab-ot ang lig-on nga ganansya sa antenna.
Ang Millimeter wave nga gipaayo nga katakus sa pagdumala sa beam epektibo nga makapauswag sa pagkakasaligan sa signal ug makab-ot ang labi ka kusog nga nakuha sa signal.
Ang balod sa milimetro mahimo usab nga mosagop sa pagkalainlain sa agianan aron masulbad ang problema sa pagbabag pinaagi sa bertikal nga pagkalainlain ug pagkalainlain sa pinahigda.
Pagpakita sa epekto sa simulation sa pagkalainlain sa agianan
Sa bahin sa terminal, ang pagkalainlain sa terminal antenna mahimo usab nga mapauswag ang kasaligan sa signal, mahupay ang problema sa pagpugong sa kamot, ug makunhuran ang epekto nga gipahinabo sa random nga oryentasyon sa gumagamit.
Pagpakita sa epekto sa simulation sa pagkalainlain sa terminal
Sa pagsumada, uban sa lawom nga pagtuon sa teknolohiya sa pamalandong sa millimeter wave ug pagkalain-lain sa agianan, ang pagsakup sa millimeter wave miuswag pag-ayo ug ang non-line of sight (NLOS) transmission natuman pinaagi sa mas abante nga multi beam nga teknolohiya.Sa termino sa teknolohiya, millimeter wave nakasulbad sa miaging bottleneck ug nahimong mas ug mas hamtong, nga mahimong bug-os nga makatubag sa komersyal nga panginahanglan.
Sa mga termino sa kadena sa industriya, ang 5GAng millimeter wave labi pa ka hamtong kaysa imong gihunahuna.
Sa miaging bulan, si Fuchang Li, direktor sa wireless technology research center sa China Unicom Research Institute, miklaro nga "sa pagkakaron, ang millimeter wave industry chain capability nahimong hamtong na."
Sa eksibisyon sa MWC Shanghai sa sinugdanan sa tuig, ang mga domestic operators usab miingon: "uban ang suporta sa spectrum, mga sumbanan ug industriya, ang millimeter wave nakahimo og positibo nga pag-uswag sa komersyalisasyon. Sa 2022, 5GAng milimetro nga balud adunay dako nga kapasidad sa komersyo."
Gisang-at ang aplikasyon sa millimeter wave
Kung nahuman na ang teknikal nga mga bentaha sa milimetro nga balud, atong tan-awon ang piho nga mga sitwasyon sa aplikasyon niini.
Sama sa nahibal-an natong tanan, ang labing importante nga butang nga gamiton ang teknolohiya mao ang "pagpalambo sa mga kalig-on ug paglikay sa mga kahuyang".Sa laing pagkasulti, ang usa ka teknolohiya kinahanglan gamiton sa senaryo nga makahatag sa hingpit nga dula sa mga bentaha niini.
Ang mga bentaha sa 5G millimeter wave mao ang rate, kapasidad ug paglangan sa oras.Busa, kini mao ang labing angay alang sa mga tugpahanan, mga estasyon, mga teatro, gymnasium ug uban pang mga densely populated nga mga dapit, ingon man usab sa bertikal nga mga talan-awon sa industriya nga sensitibo kaayo sa paglangan sa panahon, sama sa industriyal nga manufacturing, remote control, Internet sa mga sakyanan ug uban pa.
Sa mga termino sa piho nga mga natad sa aplikasyon, ang virtual reality, high-speed nga pag-access, automation sa industriya, kahimsog sa medisina, intelihenteng transportasyon, ug uban pa ang tanan nga mga lugar diin magamit ang 5G milimetro nga balud.
Alang sa konsumo sa Internet.
Alang sa ordinaryong indibidwal nga tiggamit, ang pinakadako nga panginahanglan sa bandwidth gikan sa video ug ang pinakadako nga paglangan nga panginahanglan gikan sa mga dula.Ang VR / AR Technology (virtual reality / augmented reality) adunay doble nga kinahanglanon alang sa bandwidth ug paglangan.
Ang teknolohiya sa VR / AR paspas nga nag-uswag, lakip ang bag-o lang nga init kaayo nga metauniverse, nga suod usab nga may kalabutan sa kanila.
Aron makakuha og hingpit nga immersive nga kasinatian ug hingpit nga mawagtang ang pagkalipong, ang resolusyon sa video sa VR kinahanglang labaw sa 8K (bisan ang 16K ug 32K), ug ang paglangan kinahanglang sulod sa 7ms.Walay duhaduha nga ang 5G millimeter wave mao ang labing angay nga wireless transmission technology.
Ang Qualcomm ug Ericsson nagpahigayon og XR test base sa 5G millimeter wave, nga nagdala og 90 ka frame kada segundo ug 2K sa matag user × XR nga kasinatian nga adunay 2K nga resolusyon, nga adunay delay nga ubos sa 20ms, ug usa ka average nga downlink throughput nga labaw sa 50Mbps.
Ang mga resulta sa pagsulay nagpakita nga usa lamang ka gnodeb nga adunay sistema nga bandwidth nga 100MHz ang makasuporta sa 5G nga pag-access sa unom ka XR nga tiggamit sa samang higayon.Uban sa suporta sa 5G nga mga bahin sa umaabot, kini mas nagsaad sa pagsuporta sa dungan nga pag-access sa labaw pa sa 12 ka tiggamit.
XR nga pagsulay
Ang laing importante nga senaryo sa aplikasyon sa 5G millimeter wave surface ngadto sa C-end consumer users mao ang live broadcast sa dagkong mga kalihokan sa palakasan.
Niadtong Pebrero 2021, ang American football season finals "super bowl" gipahigayon sa Raymond James Stadium.
Uban sa tabang sa Qualcomm, ang Verizon, usa ka iladong operator sa US, nagtukod sa istadyum ngadto sa labing paspas nga estadyum sa Internet sa kalibutan pinaagi sa paggamit sa 5G millimeter wave technology.
Atol sa kompetisyon, ang 5G millimeter wave network nagdala labaw pa sa 4.5tb sa kinatibuk-ang trapiko.Sa pipila ka mga senaryo, ang peak rate ingon kataas sa 3gbps, mga 20 ka pilo kaysa sa 4G LTE.
Sa termino sa uplink speed, kini nga super bowl mao ang unang importante nga panghitabo sa kalibutan gamit ang 5G millimeter wave uplink transmission.Ang millimeter wave frame structure kay flexible, ug ang uplink ug downlink frame ratio mahimong i-adjust aron makab-ot ang mas taas nga uplink bandwidth.
Sumala sa datos sa uma, bisan sa peak hours, ang 5G millimeter wave labaw pa sa 50% nga mas paspas kaysa 4G LTE.Sa tabang sa lig-on nga abilidad sa uplink, ang mga fans maka-upload og mga litrato ug video aron ipaambit ang nindot nga mga gutlo sa dula.
Naghimo usab ang Verizon og aplikasyon aron suportahan ang mga fans sa pagtan-aw sa 7-channel nga streaming HD nga live nga mga dula sa parehas nga oras, ug 7 nga mga camera ang nagpresentar sa mga dula gikan sa lainlaing mga anggulo.
Sa 2022, ang 24th Winter Olympic Games ablihan sa Beijing.Nianang panahona, dili lamang ang pag-access ug panginahanglan sa trapiko nga gidala sa mga mamiminaw nga mga mobile phone, apan usab ang panginahanglan sa pagbalik sa datos nga gidala sa media broadcasting.Sa partikular, ang multi-channel nga 4K HD video signal ug panoramic camera video signal (gigamit alang sa VR viewing) naghatag ug grabeng hagit sa uplink bandwidth sa mobile communication network.
Agig tubag niini nga mga hagit, ang China Unicom nagplano nga aktibong motubag gamit ang 5G millimeter wave technology.
Niadtong Mayo ning tuiga, nagpahigayon og pagsulay ang ZTE, China Unicom ug Qualcomm.Gamit ang 5G millimeter wave + dako nga uplink frame structure, ang 8K nga video content nga nakolekta sa tinuod nga panahon mahimong mabalhin balik, ug sa katapusan malampuson nga madawat ug madula sa katapusan sa pagdawat.
Atong tan-awon ang bertikal nga senaryo sa aplikasyon sa industriya.
Ang 5G millimeter wave adunay mas lapad nga prospect sa aplikasyon sa tob.
Una sa tanan, ang VR / AR nga gihisgutan sa ibabaw mahimo usab nga magamit sa industriya sa tob.
Pananglitan, ang mga inhenyero makahimo og hilit nga pag-inspeksyon sa mga ekipo sa lain-laing mga dapit pinaagi sa AR, paghatag og hilit nga giya sa mga inhenyero sa lain-laing mga dapit, ug pagpahigayon sa layo nga pagdawat sa mga butang sa lain-laing mga dapit.Sa panahon sa epidemya, kini nga mga aplikasyon makatabang sa mga negosyo nga masulbad ang mga praktikal nga problema ug makunhuran ang gasto.
Tan-awa ang aplikasyon sa pagbalik sa video.Karon daghang mga linya sa produksiyon sa pabrika ang nag-install sa daghang mga camera, lakip ang pipila ka mga high-definition nga mga camera alang sa pagsusi sa kalidad.Kini nga mga camera nagkuha ug daghang mga high-definition nga mga litrato sa produkto alang sa pagsusi sa depekto.
Pananglitan, ang COMAC nagpahigayon ug metal crack analysis sa produkto nga solder joints ug sprayed surfaces niining paagiha.Human makuha ang mga litrato, kinahanglang i-upload kini sa cloud o MEC edge computing platform, nga adunay uplink speed nga 700-800mbps.Gisagop niini ang 5G millimeter wave nga dako nga istruktura sa uplink frame, nga dali madumala.
Ang laing talan-awon nga suod nga may kalabutan sa 5G millimeter wave technology mao ang AGV unmanned vehicle.
Ang 5G millimeter wave nagsuporta sa operasyon sa AGV
Ang AGV sa pagkatinuod usa ka miniaturized unmanned driving scene.Ang pagpoposisyon, pag-navigate, pag-iskedyul ug paglikay sa babag sa AGV adunay taas nga mga kinahanglanon alang sa pagkalangan ug kasaligan sa network, ingon man taas nga mga kinahanglanon alang sa tukma nga abilidad sa pagpahimutang.Daghang mga real-time nga pag-update sa mapa sa AGV nagbutang usab sa mga kinahanglanon alang sa bandwidth sa network.
Ang 5G millimeter wave hingpit nga makatagbo sa mga kinahanglanon sa ibabaw sa mga sitwasyon sa aplikasyon sa AGV.
Niadtong Enero 2020, malampusong gisulayan ni Ericsson ug Audi ang 5G urllc function ug praktikal nga aplikasyon sa automation sa industriya base sa 5G millimeter wave sa factory laboratory sa Kista, Sweden.
Taliwala kanila, naghiusa sila nga nagtukod usa ka yunit sa robot, nga konektado sa 5G milimetro nga balud.
Sama sa gipakita sa numero sa ibabaw, kung ang bukton sa robot naghimo sa manibela, ang kurtina sa laser makapanalipod sa pag-abli nga bahin sa yunit sa robot.Kung ang mga trabahante sa pabrika makaabot, base sa taas nga kasaligan sa 5G urllc, ang robot mohunong dayon sa pagtrabaho aron malikayan ang kadaot sa mga trabahante.
Kini nga dali nga tubag aron masiguro nga ang kasaligan imposible sa tradisyonal nga Wi Fi o 4G.
Ang pananglitan sa ibabaw bahin ra sa senaryo sa aplikasyon sa 5G millimeter wave.Dugang pa sa industriyal nga Internet, ang 5G millimeter wave kusog sa remote surgery sa smart medicine ug driverless sa Internet sa mga sakyanan.
Ingon usa ka advanced nga teknolohiya nga adunay daghang mga bentaha sama sa taas nga rate, dako nga kapasidad, mubu nga oras sa paglangan, taas nga kasaligan ug taas nga katukma sa pagposisyon, ang 5G milimetro nga balud nakadani sa daghang atensyon gikan sa tanan nga kahimtang sa kinabuhi.
Konklusyon
Ang ika-21 nga siglo usa ka siglo sa datos.
Ang dako nga komersyal nga bili nga anaa sa datos giila sa kalibutan.Karong panahona, hapit tanan nga mga industriya nangita alang sa relasyon tali sa ilang kaugalingon ug sa datos ug pag-apil sa pagmina sa kantidad sa datos.
Mga teknolohiya sa koneksyon nga girepresentahan sa 5Gug mga teknolohiya sa pag-compute nga girepresentahan sa cloud computing, dagkong datos ug artificial intelligence maoy gikinahanglang mga himan alang sa mining data value.
Ang bug-os nga paggamit sa 5G, labi na sa millimeter wave band, katumbas sa pag-master sa usa ka "bulawan nga yawe" sa digital nga pagbag-o, nga dili lamang makaamgo sa kabag-ohan nga paglukso sa produktibo, apan dili usab mabuntog sa mabangis nga kompetisyon sa umaabot.
Sa usa ka pulong, ang teknolohiya ug industriya sa 5Gmillimeter wave bug-os nga matured.Uban sa aplikasyon sa5Gindustriya sa hinay-hinay nga pagsulod sa lawom nga tubig nga dapit, kita kinahanglan nga lakang sa domestic komersyal nga landing sa5Gmillimeter wave ug makaamgo sa coordinated development sa sub-6 ug millimeter wave.
Oras sa pag-post: Dis-14-2021
