5G-verkot : ominaisuudet, tekniikat ja arkkitehtuuri
Marakueva, Irina (2020)
Marakueva, Irina
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052814970
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052814970
Tiivistelmä
Parhaillaan rakennettava 5G-verkko vähentää edellisten sukupolvien teknologioiden rajoituksia. 5G:n avainominaisuuksia ovat kehittynyt mobiililaajakaista, erittäin alhaisen viiveen luotettava tiedonsiirto ja massiivinen koneiden välinen viestintä. Yleisesti ottaen voidaan sanoa, että 5G-verkko sisältää mobiilit palvelut ja kiinteät viestintäpalvelut sekä nopean Internet-yhteyden, jolla on pieni viive, ja lisäksi erikoistuneet verkot ja yritysverkot taloutta ja teollisuutta varten.
5G-alustan palvelut ovat synergistisiä ja skaalautuvia, eivätkä rajoitu vain kerran määritettyihin toimintoihin. 5G toimii uusien palvelujen ja DevOps-sovellusten kehittämisalustana, kun kehittäjät luovat uusia toimintoja yhteistyössä niiden toteuttamisesta ja käytöstä vastaavien ryhmien kanssa.
Ekosysteemi, joka perustuu 5G-tekniikkaan, edellyttää useiden taajuusalueiden käyttöä: sekä noin 6 GHz:n taajuusalueen, että yli 20 GHz:n alueita. Tärkeätä on ilmaisten taajuuksien saatavuus alueella 4,6 – 7,1 GHz. Koska korkeiden taajuuksien alueet eivät ole olleet käytössä nykyisillä mobiiliverkoilla, niiden kehittämiseen liittyy laadullisesti uusien verkko- ja arkkitehtuuriratkaisujen kehittäminen.
Skaalautuva OFDM-modulaatio tukee verkoissa käytettäviä alikantoaaltojen välisiä muuttuvia etäisyyksiä. Verrattuna LTE-numerologiaan (alikantoaaltoväli ja symbolipituus), merkittävin ero, joka voidaan huomata, on, että NR-tekniikka tukee useita erityyppisiä alikantoaaltovälejä. Polaarikoodaustekniikka lisää vähintään kolminkertaisesti verkon taajuusspektrin tehokkuutta verrattuna nykyisiin RAN-standardeihin. Tämän avulla pystytään data dekoodaamaan yksinkertaisesti, mikä vähentää 5G-verkkojen käyttöönoton kustannukset minimiin. Polaarikoodaus tekee myös mahdolliseksi käyttää tiedonsiirtonopeutta, joka on lähellä Shannonin raja-arvoa.
Eri käyttötapauksilla on eri tarpeet 5G-verkoissa, kuten suuri datamäärä tai millimetriaalloilla suuri siirtonopeus. Operaattoreiden on muutettava langattomia verkkojaan nopeasti myös kapasiteetin skaalauksen lisäämiseksi ja hallinnan yksinkertaistamiseksi.
5G-alustan palvelut ovat synergistisiä ja skaalautuvia, eivätkä rajoitu vain kerran määritettyihin toimintoihin. 5G toimii uusien palvelujen ja DevOps-sovellusten kehittämisalustana, kun kehittäjät luovat uusia toimintoja yhteistyössä niiden toteuttamisesta ja käytöstä vastaavien ryhmien kanssa.
Ekosysteemi, joka perustuu 5G-tekniikkaan, edellyttää useiden taajuusalueiden käyttöä: sekä noin 6 GHz:n taajuusalueen, että yli 20 GHz:n alueita. Tärkeätä on ilmaisten taajuuksien saatavuus alueella 4,6 – 7,1 GHz. Koska korkeiden taajuuksien alueet eivät ole olleet käytössä nykyisillä mobiiliverkoilla, niiden kehittämiseen liittyy laadullisesti uusien verkko- ja arkkitehtuuriratkaisujen kehittäminen.
Skaalautuva OFDM-modulaatio tukee verkoissa käytettäviä alikantoaaltojen välisiä muuttuvia etäisyyksiä. Verrattuna LTE-numerologiaan (alikantoaaltoväli ja symbolipituus), merkittävin ero, joka voidaan huomata, on, että NR-tekniikka tukee useita erityyppisiä alikantoaaltovälejä. Polaarikoodaustekniikka lisää vähintään kolminkertaisesti verkon taajuusspektrin tehokkuutta verrattuna nykyisiin RAN-standardeihin. Tämän avulla pystytään data dekoodaamaan yksinkertaisesti, mikä vähentää 5G-verkkojen käyttöönoton kustannukset minimiin. Polaarikoodaus tekee myös mahdolliseksi käyttää tiedonsiirtonopeutta, joka on lähellä Shannonin raja-arvoa.
Eri käyttötapauksilla on eri tarpeet 5G-verkoissa, kuten suuri datamäärä tai millimetriaalloilla suuri siirtonopeus. Operaattoreiden on muutettava langattomia verkkojaan nopeasti myös kapasiteetin skaalauksen lisäämiseksi ja hallinnan yksinkertaistamiseksi.