4G et 5G sans fil: Comment ils se ressemblent et comment ils diffèrent

Exécutive pour la recherche d'Ericsson, Magnus Frodigh, a déjà montré son souci de parler de la technologie cellulaire 6G au World Mobile Congress récente (MWC) 2015 de Barcelone. Le jeu de génération maintient non seulement l'esprit d'innovation en vie, il gagne également l'industrie kilométrage de marketing précieux sans fil qui, autrement, seraient des milliards de dollars.

Donc, nous allons commencer par une compréhension claire et succincte de la 4G.

L'anatomie de la 4G

4G est synonyme de Long Term Evolution (LTE) de la technologie, qui est une évolution de la norme sans fil existant 3G. En fait, le LTE est une forme avancée de la 3G qui marque un changement audacieux à partir de données hybrides et les réseaux vocaux à un réseau IP de données seulement.

Il ya deux technologies clés qui permettent LTE pour atteindre un débit de données que les réseaux 3G prédécesseurs: MIMO et OFDM. Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est une technique de transmission qui utilise un grand nombre de porteuses étroitement espacées qui sont modulés avec des débits de données faibles. Il est un système d'efficacité spectrale qui permet des débits élevés et permet à plusieurs utilisateurs de partager un canal commun.

L'industrie du sans fil est largement vise 2020 pour le déploiement à grande échelle de réseaux 5G.

À entrées multiples sorties multiples (MIMO) technique améliore encore le débit de données et l'efficacité spectrale en utilisant de multiples antennes à l'émetteur et le récepteur. Il utilise le traitement du signal numérique complexe à mettre en place de multiples flux de données sur le même canal. Le LTE début soutien des réseaux MIMO 2x2 à la fois la liaison descendante et la liaison montante.

La norme LTE utilise deux formes d'opérations de duplex: division de fréquence duplex (FDD) et division de temps duplex (TDD). Cependant, les gouvernements à travers le monde se sont empressés de mettre aux enchères du spectre des fréquences pour le LTE, et faire de l'argent, sans aucune planification et de consultation. Le résultat est la prolifération de fonctionnement LTE à un nombre désordonné de 44 bandes.

Enfin, un petit mot sur les catégories de LTE. Il existe différentes catégories de réseaux LTE, et dans une perspective de consommation, elles diffèrent principalement en termes de vitesse théorique. Il est intéressant de noter que ces vitesses sont des nombres théoriques qui sont utilisés pour comparer le potentiel maximum de la réseau LTE dans des conditions idéales.

LTE-Advanced: Le pont entre 4G et 5G

LTE Advanced ou LTE-A est l'évolution de la technologie LTE d'origine vers des largeurs de bande encore plus élevés. LTE-A promet près de trois fois plus rapidement que le réseau LTE de base et comprend les cinq composantes suivantes:

1. Transporteur Agrégation
2. MIMO accrue
3. Multipoint coordonnée (COMP)
4. Station relais
5. Réseau hétérogène ou Hetnet

Agrégation de porteuses ou agrégation de canaux est un système de transmission qui permet jusqu'à 20 canaux de différents spectres d'être combinés en un seul flux de données. Ensuite, LTE-A soulève la barre MIMO aux configurations d'antenne 8x8 pour augmenter le nombre de flux radio en utilisant la technique de beamsteering.

Troisièmement, Comp ou MIMO coopératif, permet aux appareils mobiles d'envoyer et de recevoir des signaux radio à partir de cellules multiples pour réduire les interférences provenant d'autres cellules et de garantir des performances optimales sur les bords de la cellule. SK Telecom, qui affirme avoir lancé le premier LTE-A réseau au monde à l'été 2012, déployé en fait une forme précoce de comp.

LTE-A norme crée un pont entre 4G et 5G mondes.

Quatrièmement, un relais dans un LTE-A paramètre est une station de base qui utilise des communications multi-hop à la cellule edges- il reçoit un signal faible et le retransmet avec une meilleure qualité. Cinquième et la plus cruciale est Hetnet, un système multicouche de chevauchement des cellules, petits et grands pour pomper bande passante pas cher.

Hetnet, une évolution progressive de l'architecture cellulaire, est un réseau beaucoup plus complexe que de petites cellules ajouter des centaines voire des milliers de points d'entrée dans le système cellulaire. Le réseau (SON) le concept d'auto-organisation est l'une des technologies clés génériques envisagées pour les applications LTE-A.

Ici, il est intéressant de noter que, bien que la technologie LTE-A norme crée un pont entre 4G et 5G mondes, à bien des égards, la notion de Hetnet sert de colle entre LTE-A et mondes 5G. Voilà pourquoi de nombreux observateurs sans fil de l'industrie appellent 5G sans fil une forme améliorée de la technologie LTE-A.

Cela a du sens parce que le concept principal derrière les systèmes 5G est d'élargir l'idée de petit réseau cellulaire à un tout nouveau niveau et de créer un super réseau dense qui mettra minuscules cellules dans chaque chambre.

Entrez 5G

Les prochaines Réseaux mobiles génération (NGMN) Alliance définit 5G comme ci-dessous:

"5G est un écosystème de bout-en-bout pour permettre à une société entièrement mobile et connecté. Il permet la création de valeur vers les clients et les partenaires, à travers des cas existants et émergents utilisation livrés avec une expérience cohérente et activés par des modèles d'affaires durables."

Essentiellement, LTE-A est le fondement du réseau d'accès radio 5G (RAN) en dessous de 6 GHz tandis que les fréquences de 6 GHz à 100 GHz seront explorer de nouvelles technologies en parallèle. Prenez MIMO, par exemple, où 5G met la barre à la technologie MIMO Massive, un large éventail d'éléments rayonnants qui étend la matrice d'antenne à un nouveau niveau 16x16 à 256x256 MIMO et prend un acte de foi dans la vitesse de réseau sans fil et de la couverture.

La première ébauche de réseaux pilotes 5G comprend la plupart de la technologie de formation de faisceaux et de petites stations de base de cellules. Les sociétés comme Ericsson, Nokia et Samsung ont lancé des projets pilotes à l'aide de ces deux blocs de construction de la technologie et les résultats à ce jour ont été encourageants.

Les buts de la technologie 5G peuvent être résumées dans les points de valeur suivantes:

• Augmentation de la capacité 1,000x
• Soutien à plus de 100 milliards de connexions
• Jusqu'à les vitesses de 10 Gbit /
• Ci-dessous, la latence de 1 ms

Comment 4G et 5G diffèrent ...

1. Tout d'abord, alors que les réseaux 4G LTE basé vont à travers un déploiement rapide, les réseaux 5G comprennent la plupart des documents de recherche et des projets pilotes. L'industrie du sans fil est largement vise 2020 pour le déploiement à grande échelle de réseaux 5G.

2. Les réseaux sans fil jusqu'à 4G surtout porté sur la disponibilité de la bande passante brute, tandis que 5G vise à fournir une connectivité omniprésente de jeter motifs pour un accès rapide et résistant aux utilisateurs de l'Internet, qu'ils soient sur un sommet d'un gratte-ciel ou vers le bas dans une station de métro. Bien que la norme LTE est incorporant une variante appelée communications de type de la machine (MTC) pour le trafic IdO, technologies 5G sont conçus à partir de motifs pour soutenir appareils MTC-comme.

3. Les réseaux 5G ne vont pas être une entité du réseau monolithique et seront construits autour d'une combinaison de technologies: 2G, 3G, LTE, LTE-A, Wi-Fi, M2M, etc. En d'autres termes, 5G sera conçu pour soutenir une variété d'applications telles que l'IdO, vestimentaires connectés, réalité augmentée et de jeu immersive.

Contrairement à son homologue 4G, 5G réseau offrira la possibilité de gérer une pléthore de périphériques connectés et une myriade de types de trafic. Par exemple, 5G fournira des liens ultra-haute vitesse pour le streaming vidéo HD ainsi que des vitesses-faible débit de données pour les réseaux de capteurs.

4. Les réseaux seront 5G expérimenter de nouvelles architectures comme le cloud couru, couru virtuel pour faciliter la mise en place de réseau plus centralisée et faire le meilleur usage des fermes de serveurs dans les centres de données localisées sur les bords du réseau.

5. Enfin, 5G dirigera l'utilisation de techniques de radio cognitive pour permettre à l'infrastructure de décider automatiquement sur le type de canal à être offert, la différence entre les objets mobiles et fixes, et adapter aux conditions à un moment donné. En d'autres termes, les réseaux 5G seront en mesure de servir l'Internet industriel et les applications Facebook en même temps.