Что такое стандарт мобильных сетей пятого поколения или 5G? Это стандарт мобильных сетей, который выведет их на принципиально другой уровень. Многие заявляют, что сети пятого поколения появятся примерно в 2018 году. Но разработки по ним ведутся на всех порах.

Например:

Ericsson тестирует устройство с поддержкой стандарта связи пятого поколения 5G. Скорость передачи данных нового гаджета около 2 ГБ в секунду. Пока устройство похоже на шкаф, но после проведения всех испытаний Ericsson обещает ужать гиганта до размеров смартфона или планшета.

Что касается времени разработок, можно заметить, что между внедрением стандарта 3G/4G разница примерно в 7-8 лет. Отсюда можно сказать, что сети 5G, таким образом, появится примерно в 2018 году.

Какие принципиальные отличия между сетями пятого и предыдущих поколений? Первое, и самое очевидное, это увеличение скорости (как минимум на порядок), снижение задержек, значительное увеличение емкости сети, что необходимо для удовлетворения постоянно растущего спроса на Интернет. Тенденция такова, что в будущем к сети будет подключаться все, что угодно: от разнообразных датчиков до автомобилей.

Следующим пунктом стоит выделить переход к модели сети, где главным является абонент, а не базовая станция. В существующих сетях абоненту приходится самому подстраиваться под сеть: сигнал слишком слабый – передвинься. В сетях пятого поколения будут применяться умные антенны, способные менять диаграмму направленности в зависимости от потребностей абонентов в конкретных условиях. К примеру, если в соте в данный момент времени обслуживается один абонент, данные для него будут идти по узконаправленному каналу, что повысит отношение сигнал\шум и позволит повысить скорость передачи данных.

Третий пункт это переход в область миллиметровых волн. Спектральный ресурс ограничен, найти необходимые частоты в традиционных для мобильной связи диапазонах крайне трудно. Естественно, что для значительного увеличения скорости передачи данных потребуются большие диапазоны частот. Выходом из данной ситуации является переход в область десятков ГГц. Многие знают, что с увеличением рабочей частоты стремительно уменьшается дальность связи, то есть размер соты. Поэтому из третьего пункта можно сделать вывод: сети пятого поколения будут использоваться в местах, где есть спрос на скоростную передачу данных. Полного покрытия ожидать не стоит.

Следующим пунктом стоит выделить такую технологию, как MIMO. Суть ее заключается в использовании нескольких антенн на передающей и принимающей сторонах. Эта технология появилась еще в спецификациях, относящихся к третьему и четвертому поколению связи. В большинстве сетей LTE MIMO работает в режиме 2x2, то есть две антенны на передачу, две на прием. Какие плюсы от этой технологии? В режиме 2х2 данные передаются сразу по двум независимым каналам, что позволяет увеличить скорость передачи почти в два раза. На данный момент существуют смартфоны, поддерживающие режим 4х4. К сожалению, увеличивать число антенн до бесконечности невозможно в силу небольших габаритов смартфонов. Еще одной проблемой является необходимость передачи служебных сигналов от каждой антенны, что снижает эффективность технологии.

Пятым пунктом необходимо отменить возможную реализацию технологии «Device to Device». Нередки случаи, когда абоненты общаются, находясь в десятках метров друг от друга. Благодаря применению этой технологии через сеть оператора будет проходить только сигнальный трафик, позволяющий тарифицировать такие вызовы, а сами данные будут проходить напрямую между устройствами. В этом и заключается суть технологии.

Как же будет выглядеть сеть будущего? 5G сети будут использоваться в местах, где есть спрос на высокоскоростной Интернет, в городах. Для общего покрытия будут использоваться сети предыдущих поколений.

Над сетями пятого поколения идет работа по всему миру, однако локомотивом является Европа. Средства, выделяемые ЕС на разработку несравнимы с теми, что выделяются в остальных частях планеты. По планам разработчиков к концу 2015 года должны сформироваться требования к стандарту пятого поколения.

#MIMO #LTE #3G #4G #WiMAX #IEEE #Wi-Fi #UMTS #CDMA #Wireless

MIMO (англ.Multiple Input Multiple Output) — Метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, при котором передача данных осуществляется с помощью N антенн и их приёма М антеннами. Передающие и приёмные антенны разнесены настолько, чтобы достичь слабой корреляции между соседними антеннами.

Определение MIMO систем

В современных системах связи существует необходимость повышения пропускной способности, например, в сотовых системах связи, высокоскоростных локально-вычислительных сетях и др. Пропускная способность может быть увеличена с помощью расширения полосы частот или повышения излучаемой мощности. Тем не менее, применимость этих методов имеет недостатки, так как из-за требований биологической защиты, ограниченной мощности источника питания (актуально для мобильных устройств) и электромагнитной совместимости повышение мощности и расширение полосы частот ограничено.

Поэтому если в системах связи возможные/допустимые повышения излучаемой мощности и расширение полосы частот не обеспечивают необходимую скорость передачи данных, то одним из самых эффективных способов решений этой проблемы может быть применение адаптивных панельных антеннын со слабо коррелированными антенными элементами. Системы связи, которые используют такие антенны, получили название MIMO систем (Multiple Input Multiple Output)

Применение технологии MIMO

Технология MIMO нашла практическое применение в беспроводных локальных сетях стандарта IEEE 802.11n, а также в беспроводных сетях мобильной связи WiMAX и LTE.

WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован).

Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum — организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная скорость — до 1 Гбит/сек на ячейку.

3GPP Long Term Evolution (LTE)

3GPP Long Term Evolution (LTE) (буквально с англ. — долговременное развитие) — проект разработки консорциумом 3GPP стандарта усовершенствования технологий мобильной передачи данных CDMA, UMTS. Эти усовершенствования могут, например, повысить скорость, эффективность передачи данных, снизить издержки, расширить и улучшить уже оказываемые услуги, а также интегрироваться с уже существующими протоколами. Скорость передачи данных по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит/с (демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании для коммерческого использования) на приём (download) и 172,8 Мбит/с на отдачу (upload); в стандарте же установлены 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с на отдачу.

Стандарт 3GPP LTE, под которым чаще всего имеется в виду его версия 9 и более ранние, формально не является стандартом беспроводной связи четвёртого поколения (4G), так как он не удовлетворял всем условиям Международного союза электросвязиотносительно 4G. Однако стандарт LTE Advanced, под которым понимается релиз 10 и более поздние релизы LTE, утвержден МСЭкак стандарт, отвечающий всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, и включен в IMT-Advanced. Стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения.

Вместе со стандартом WiMAX Release 2 (или просто WiMAX 2, что чаще используется как название стандарта IEEE 802.16m) LTE Advanced являются на данный момент всеми стандартами, утвержденными в IMT-Advanced.

За информация спасибо нашей Википедии (LTE) (MIMO) (WiMAX)

Программа MDMA подходит для многих 3G UMTS GSM модемов, она являясь наиболее удобным инструментом для оценки уровня сигнала в dBm и понимании того, какая антенна наиболее подходит в данном месте установки.

Для начала скачиваем эту версию программы MDMA

Тут практически всё ясно, самое главное: уровень сигнала в dBm, есть возможность отправлять USSD команды (пополнение счёта, проверка счёта), скорость, подключение.

*При настройке антенны мы должны добиться максимального уровня сигнала.

По шкале -dBm  - это, чем ближе к нулю, тем лучше.

При -64 dBm сигнала при отсутствии перегрузки БС (базовой станции) и ограничения оператора скорость на соответствующих модемах UMTS HSDPA может быть от 6 до 14 мБит/с

Поворачивая антенну 3G UMTS для модема в определённую сторону, мы добиваемся максимального уровня сигнала, после чего фиксируем антенну и наслаждаемся скоростью беспроводного 3G интернета.

Есть только одно НО: при настройке антенны на крыше, на балконе или в других сложных условиях не всегда можно видеть уровень сигнала на программе MDMA.

Очень полезным является плагин для этой программы от Entropiy

Этот плагин запускаем сразу после включения программы MDMA.

* Самостоятельно он работать не будет.

Большие цифры уровня сигнала в dBm, а так же возможность звукового озвучивания этого уровня, являются серьёзным подспорьем при настройке 3G антенн.

«Level Percentage» - Уровень в процентах

«Level as voice» - Уровень голосом

«Voice R2» - Говорить только при изменении уровня сигнала

Кнопка MAP служит для определения направления на станцию сотового оператора.

При этом интернет должен быть подключен через сетевые подключения или программу MDMA ,родная программа от модема закрыта.