La tecnologia di rete nella nuova era richiede lo sviluppo delle tecnologie di comunicazione. Una nuova generazione di rete di comunicazione mobile wireless, cioè il 5G, è attesa grazie al suo contributo di primo piano all’interconnessione tra le cose e la rete. Si prevede che la tecnologia 5G venga applicata su larga scala nel 2019 o 2020 e c’è molto da imparare al riguardo.
Perché il 5G?
Il 5G, abbreviazione di quinta generazione, è fortemente atteso a causa dell’aumento della popolazione e delle richieste sempre più elevate delle persone in termini di velocità e funzionalità delle comunicazioni. Durante la fase del 4G, la vita delle persone è stata notevolmente arricchita grazie alle applicazioni dei pagamenti mobili, degli smartphone, dei droni, dei robot ecc. Tuttavia, le persone vogliono di più.
Finora, il 5G ha attraversato tre fasi. La prima fase mira a condurre una ricerca completa e approfondita per acquisire l’essenza della tecnologia 5G. La seconda fase consiste nel emanare gli standard per la prima fase. La terza fase è la seconda fase di sviluppo della seconda fase, per determinare infine la versione completa dello standard 5G. Inoltre, possono essere formulate proposte fattibili per gli operatori in base al loro ritmo di sviluppo, in linea con i progressi della rete.
Si prevede che il 5G diventi un elemento imprescindibile verso l’Internet di ogni cosa e che la sua pura tecnologia e compatibilità siano considerate come il nucleo centrale. La tecnologia 5G è in grado di introdurre più tecniche e soddisfare le esigenze dell’Internet di ogni cosa. Le porte di accesso dovrebbero essere ridistribuite e le frequenze disponibili dovrebbero essere sfruttate appieno.
Vantaggi del 5G rispetto alle generazioni precedenti
L’evidente vantaggio della tecnologia 5G risiede nelle sue funzioni di supporto per molteplici altri tipi di servizi, oltre al mantenimento dei servizi voce e dati propri delle generazioni precedenti. Di conseguenza, il 5G può essere profondamente integrato con qualsiasi altro settore, contribuendo all’avvento di numerose applicazioni. Finora, la tecnologia 5G ha definito tre principali scenari applicativi, cioè eMBB, URLLC e mMTC, che coprono la maggior parte degli scenari della vita attuale.
Tutti gli attributi del 5G influenzeranno sicuramente tutti gli aspetti della progettazione del sistema. Ad esempio, i diversi attributi alle diverse frequenze dovrebbero essere seriamente considerati quando si tratta del supporto eMBB. L’efficacia dello spettro dovrebbe essere pienamente considerata alle basse frequenze. Per quanto riguarda le alte frequenze, il beam è la chiave per l’intero sistema, poiché tutti i segnali statici e i canali di comunicazione insieme ai processi dinamici avvengono tutti nel beam. Di conseguenza, l’amministrazione del beam svolge un ruolo estremamente significativo nelle comunicazioni ad alta frequenza.
Caratteristiche del 5G
La rete 5G è stata creata sulla base di un aggiornamento tecnologico per compensare gli svantaggi della tecnologia 4G. Fino ad ora, la tecnologia 5G è considerata la rete wireless più attesa del futuro. Nel contesto dello sviluppo dell’informazione in tutto il mondo, l’era dei big data è arrivata. Di conseguenza, la rete di comunicazione wireless è diventata il punto di svolta per l’Internet di tutto. Di conseguenza, per costruire la rete 5G, non solo la velocità di trasmissione delle informazioni nella comunicazione mobile deve essere drasticamente aumentata, ma anche la connessione tra il 5G e molteplici dispositivi mobili deve essere ottimizzata. Poiché la tecnologia intelligente e la tecnologia di rete wireless sono entrambe tecnologie fondamentali per la costruzione dell’IoT (Internet of Things), l’Internet di tutto non potrà essere realizzato con successo a meno che la rete 5G non sia ben collegata con molteplici dispositivi mobili. Sulla base di tale teoria, la costruzione di terminali di rete wireless per fornire meglio agli utenti un servizio ottimale è diventata una caratteristica importante per lo sviluppo futuro del 5G. Inoltre, la rete 5G dovrebbe essere in grado di contribuire a una profonda ottimizzazione dell’efficienza delle risorse wireless e a risolvere ulteriormente i problemi di bassa efficienza.
Scenari di applicazione del 5G
La quinta generazione di rete di comunicazione mobile è classificata in base agli scenari applicativi, risultanti dall’aspettativa di poter fornire servizi personalizzati. Ogni scenario applicativo richiede una rete con requisiti diversi, come frequenze, efficienza spettrale e valore di picco. Nella fase di transizione dal 4G al 5G, la sfida principale risiede nella questione se la domanda di velocità prevista possa essere soddisfatta o meno.
Gli scenari di applicazione del 5G possono essere classificati in base a diversi standard, tra cui lo scenario di banda larga mobile potenziata, lo scenario di comunicazione di massa tra dispositivi, lo scenario di comunicazione a latenza ultra bassa e ad altissima affidabilità, lo scenario di internet mobile e internet mobile, lo scenario a bassa latenza e alta affidabilità e lo scenario a basso consumo energetico e connessione massiva, ecc.
Altre tecnologie del 5G
La rete 5G include anche molte tecnologie avanzate, come la tecnologia SON, la tecnologia D2D, la tecnologia UDN e la tecnologia SDN.
• D2D
D2D è la forma abbreviata di Device-to-Device. È in grado di supportare i terminali a riutilizzare le risorse della comunità per migliorare l’utilizzo delle risorse 5G e la capacità di rete, per aumentare ulteriormente l’efficacia di applicazione delle risorse di spettro mobile e migliorare la robustezza delle infrastrutture di rete. Inoltre, D2D è considerata la tendenza di sviluppo chiave delle reti 5G e può essere applicata meglio all’IoT e all’IoV (Internet of Vehicles).
• FIGLIO
SON (Self-organizing Network) è in grado di realizzare l’automazione della distribuzione e del funzionamento della rete 5G, come l’ottimizzazione automatica della rete, l’autoriparazione e la regolazione automatica dei parametri di rete. Di conseguenza, le prestazioni e la qualità della rete possono essere migliorate e l’efficienza operativa può essere notevolmente aumentata. Inoltre, SON è in grado di ridurre l’intervento umano nella rete e l’efficienza operativa della rete 5G ne risulterà migliorata.
• UDN
L’avvento delle UDN (Ultra Dense Network) mira a superare il problema del raggio di copertura delle celle in costante riduzione, sullo sfondo di un aumento drastico della densità delle comunità. Le UDN consentono a un numero maggiore di dispositivi intelligenti mobili e utenti di accedere a Internet, con un conseguente aumento del traffico di rete wireless. Di conseguenza, le esigenze di miliardi di utenti possono essere soddisfatte in modo efficace in termini di accesso, contribuendo in larga misura alla diversità.
• SDN
SDN (Software Defined Network) è un nuovo tipo di struttura di rete avanzata, in grado di implementare la virtualizzazione della rete mobile 5G. Sfruttando OpenFlow, che ne è la tecnologia centrale, la rete 5G può separare il piano di controllo e il piano dati dei dispositivi di rete e il traffico di rete può essere controllato in modo flessibile. Di conseguenza, la rete 5G può essere aggiornata a un canale più intelligente, fornendo una piattaforma di controllo ad alte prestazioni per la rete core 5G e per l’innovazione applicativa.
Tendenza di sviluppo del 5G
In futuro, la principale tendenza di sviluppo del 5G si muoverà in due direzioni: capacità più elevata e banda più ampia, e una rete di comunicazione più intelligente.
La comunicazione mobile 5G introdurrà più tecnologie chiave come DBA (Dynamic Bandwidth Allocation), chiamate in condivisione temporale, multiplazione a divisione di frequenza della comunicazione ecc., per migliorare la capacità utente della tecnologia di comunicazione mobile 5G.
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