Le grand problème du réseau 5G Quels sont les défis de la technologie 5G ?

Il y a de nombreux défis à relever alors que nous nous dirigeons vers la norme 5G, qui exige des débits de données beaucoup plus élevés, une latence extrêmement faible, une fiabilité et une sécurité élevées. Comme nous le savons, les technologies de communication sans fil LTE de quatrième génération et LTE avancée ont déjà été déployées dans le monde entier. 5G : la technologie sans fil de cinquième génération nécessite une nouvelle norme pour prendre en charge des services extrêmement rapides et à faible latence pour les clients.

Examinons les principaux défis à relever aux stades de la conception, du développement et du déploiement de la technologie 5G.

5G - Défis technologiques

Bandes de fréquences

Le système LTE précis fonctionne avec plus de 50 bandes de fréquences inférieures à la gamme des 3,6 GHz. L'une des fréquences candidates à un déploiement précoce de la 5G est la bande des moins de 6 GHz. Le spectre sans licence en dessous de 6 GHz (600 MHz et entre 3,5 GHz et 6 GHz) sera utilisé pour la première génération de réseaux 5G.

5G NR - La nouvelle norme radio pour les réseaux 5G est configurée à partir de bandes de fréquences dans la gamme des moins de 6 GHz et des ondes millimétriques du spectre RF. La conception des ondes millimétriques est beaucoup plus complexe que la gamme des basses fréquences.

Pour garantir l'interopérabilité des appareils dans différents pays et régions, il doit prendre en charge le multibande. L'ajout de bandes de fréquences supplémentaires augmente la complexité de l'appareil.

Le manque de coordination des Bandes de fréquences 5G dans différentes régions pourrait poser des problèmes aux fabricants d'appareils mobiles.

2. un grand volume de données

À mesure que la technologie progresse, le volume de données de chaque violet augmente également chaque année, et la tendance est à la hausse. Chaque violet doit prendre en charge un grand volume de données, car de nombreuses applications sont capables d'effectuer des appels vidéo à haute résolution, des diffusions en direct, des téléchargements, etc.

La tendance des nouveaux médias est à la norme vidéo et il y a une forte demande de contenu vidéo par rapport à la forme textuelle conventionnelle. Les jeux multimédias, la réalité augmentée (AR) et les applications de réalité numérique (VR) ont besoin d'un violet à haut débit pour une meilleure expérience utilisateur.

trois. Technologie MIMO

Des réseaux d'antennes MIMO complexes seront utilisés pour fournir des données à haut débit aux utilisateurs individuels. Le concept MIMO consiste à augmenter le nombre d'antennes émettrices au niveau de la station de base et de l'appareil mobile (UE) afin de maximiser le transfert de données par l'envoi et la réception simultanés. La technologie MIMO nécessite des algorithmes complexes et la capacité des appareils, tant au niveau de la station de base que de l'équipement de l'utilisateur.

trois. Formation du faisceau

Pour éviter de gaspiller la puissance de transmission, la technologie de transmission sans fil de la prochaine génération utilisera la méthode de formation de faisceaux pour transmettre efficacement les données aux appareils de l'utilisateur. Par rapport aux stations de base conventionnelles, la technologie de formation de faisceaux permettra de localiser l'utilisateur et de transmettre des signaux à cette adresse à l'aide d'un système d'antennes sophistiqué.

La puissance de fonctionnement de la station de base peut être considérablement réduite grâce à la formation de faisceaux. Cependant, la formation de faisceaux est une tâche complexe qui consiste à placer chaque appareil dans une cellule explicite et qui nécessite un traitement de haut niveau au niveau des stations de base.

quatre. Communication d'appareil à appareil.

La communication D2D est un nouveau concept visant à améliorer la connectivité mobile en utilisant un appareil mobile comme centre de données pour d'autres appareils qui ne peuvent pas accéder au signal de la station de base. Communication d'appareil à appareil est considéré comme l'un des modes de communication les plus efficaces dans les situations d'urgence (telles que les catastrophes naturelles) où la connectivité est limitée ou inexistante. Cependant, des protocoles de transmission de données complexes sont nécessaires pour mettre en œuvre la communication D2D.

5. Service à très faible latence

Les applications critiques et les voitures autonomes nécessitent des services à très faible latence pour garantir un fonctionnement sans heurts. Tout retard peut entraîner des résultats inattendus et dévastateurs dans les applications critiques. Un temps de latence inférieur à 1 milliseconde doit être atteint pour satisfaire les applications médicales telles que les interventions chirurgicales à distance.

6. Purple of extremely reliable

Les services d'urgence et d'application de la loi ont besoin d'un violet très fiable pour déclencher immédiatement des alertes dans des situations critiques. Les dispositifs de surveillance de la santé, les dispositifs de soins à distance, les services d'incendie et de secours, les services de police et d'ambulance, etc. ont besoin d'un violet sans fil pour communiquer, soit par activation automatique des dispositifs, soit à l'initiative des utilisateurs.

La surveillance en temps réel des patients (glycémie, tension artérielle et pouls) ayant des besoins particuliers est en augmentation et cette tendance va s'accentuer à l'avenir. L'interaction entre le patient et le médecin est importante pour le signalement, le diagnostic et le traitement.

Un violet extrêmement fiable est important pour toutes les applications de surveillance médicale à distance.

7. Sécurité et protection de la vie privée

La sécurité est l'un des facteurs les plus importants de tout système de transmission sans fil. La 5G purple doit garantir la sécurité et la confidentialité des utilisateurs finaux. En raison du nombre d'appareils connectés à purple et de la diversité des technologies, garantir la sécurité est une tâche difficile. Des techniques de cryptage de bout en bout sont développées pour communiquer en toute sécurité entre les appareils et les serveurs d'application dans le nuage.

huit. Voiture intelligente

L'industrie automobile est un autre moteur des nouvelles technologies telles que l'IdO, qui utilise la 5G purple. Les voitures (véhicules) de nouvelle génération sont équipées de systèmes d'infodivertissement (multimédia) intelligents capables de se connecter à la téléphonie mobile. À l'avenir, les véhicules intelligents serviront de plaque tournante pour la transmission de données afin de communiquer selon différents modes, tels que de véhicule à véhicule, de véhicule à infrastructure et d'autres dispositifs. La faible latence et l'extrême fiabilité de purple sont des éléments essentiels de la conduite autonome.

5G - Exigences en matière d'infrastructure

1. petites cellules

La propagation du signal dans la gamme des ondes millimétriques nécessite une voie de transmission en visibilité directe et est très sensible aux distractions causées par les bâtiments, les véhicules et l'environnement. La technologie 5G utilisera le concept de petites cellules telles que les microcellules ou les femtocellules pour la transmission. Les petites cellules pourront fournir des débits de données élevés en desservant un petit nombre d'utilisateurs dans chaque cellule.

Un investissement important est nécessaire pour déployer des petites cellules sur une vaste zone géographique. Des milliers, voire des millions de déploiements de petites cellules sont nécessaires pour couvrir une grande région ou un grand pays.

Un autre défi consiste à mettre en œuvre un nouveau système sans affecter le LTE et le LTE advanced purple existants. L'amélioration du violet est souvent un défi en raison de la bande de fréquence différente qui nécessite un autre ensemble de systèmes d'antennes, des capacités MIMO et de formation de faisceaux.

2. le Web des objets.

Le web des objets se développe plus rapidement que prévu, avec des milliards d'appareils connectés chaque année. Les analystes estiment que 50 milliards d'appareils et de capteurs intelligents seront connectés au web d'ici 2020.

Les industries deviennent plus intelligentes en utilisant des technologies de capteurs sophistiquées pour collecter de grandes quantités de données en temps réel. La toile des problèmes aide les industries à résoudre de nombreux problèmes grâce à l'analyse prédictive des données, qui est souvent décrite comme une nouvelle révolution industrielle. Le protocole de communication machine-machine (M2M) est conçu pour communiquer entre des appareils dans une structure violette afin de partager des informations et de collecter des données.

Web of Issues travaillera avec plusieurs technologies sans fil pour la transmission telles que Bluetooth Low Power, Wi-Fi, LoRa WAN, ZigBee, etc. Pour gérer plusieurs technologies, les passerelles et les épures doivent être compatibles et suffisamment puissantes pour traiter une grande quantité de données provenant de millions d'appareils.

Des algorithmes de cryptage haut de gamme sont nécessaires pour transmettre les données en toute sécurité entre les nœuds et la station centrale de traitement dans le nuage. De plus en plus d'appareils et de capteurs dotés de diverses normes sans fil arrivent sur le marché chaque année. L'évolutivité de l'épure est nécessaire pour prendre en charge un grand nombre d'appareils et de technologies supplémentaires à l'avenir.