정보

5G 기술 : 5G 이동 통신

5G 기술 : 5G 이동 통신

5G 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템보다 훨씬 높은 수준의 성능을 제공합니다.

새로운 5G 기술은 1G에서 2G, 3G, 4G로 진화하는 모바일 통신의 다음 버전 일뿐만 아니라 유비쿼터스 연결성을 제공하는 새로운 접근 방식을 제공합니다.

5G 기술은 매우 다릅니다. 이전 시스템은 최신 기술로 할 수있는 일에 의해 더 많이 발전했습니다. 새로운 5G 기술은 특정 용도의 광고 애플리케이션에 의해 주도되었습니다.

5G 모바일 통신은 자동차 통신, 햅틱 스타일 피드백을 사용한 원격 제어, 방대한 비디오 다운로드, 원격 센서와 같은 매우 낮은 데이터 전송률 애플리케이션과 같은 다양한 애플리케이션에 유비쿼터스 연결을 제공해야하는 필요성에 의해 주도되었습니다. IoT, 사물 인터넷.

5G는 훨씬 더 큰 유연성을 제공 할 수 있으므로 낮은 데이터 속도의 사물 인터넷 요구 사항에서 매우 빠른 데이터 속도와 매우 낮은 대기 시간 애플리케이션에 이르기까지 훨씬 더 광범위한 애플리케이션을 지원할 수 있습니다.

5G 표준화

널리 사용되는 모든 시스템과 마찬가지로 5G 이동 통신은 일련의 표준을 따릅니다. 2G GSM, 3G UMTS 및 4G LTE를 기반으로 구축 된 5G 표준은 3GPP (3 세대 파트너십 프로젝트)의 후원을받습니다.

3GPP에는 여러 작업 그룹이 있으며 각 작업 그룹은 필요한 표준의 다른 요소를 다루고 있습니다. 그들은 시간을내어 관련 이동 통신 회사의 후원을받는 업계 전문가를 활용합니다. 이러한 방식으로 표준이 작성되고 개발됩니다.

표준을 제어하는 ​​주요 산업 조직을 보유함으로써 이해 당사자는 표준에 영향을 미쳐 필요한 기능을 확보 할 수 있습니다. 또한 표준이 국제적이므로 서로 다른 회사가 시스템의 서로 다른 요소에서 작업하고 상호 운용 할 수 있다는 것을 알 수있을뿐만 아니라 사용자를 위해 로밍과 같은 기능을 사용할 수 있으며 결과적으로 전화, 통화 등의 비용이 절감됩니다. 규모 절감 등

3GPP 표준은 특정 릴리스로 업데이트됩니다. 각 릴리스는 이미 설명 된 요소를 개선하고 새로운 기능을 도입합니다. 이전 릴리스에는 GSM, UMTS 및 LTE에 대한 표준이 포함되었습니다. 5G가 개발되기 시작하면서 표준에도 통합되었습니다.


3GPP 릴리스
3GPP 출시출시일세부
이전 릴리스--GSM, UMTS 및 LTE
릴리스 142017 년 중반5G로가는 요소
릴리스 152018 년 말5G Phase 1 사양
릴리스 1620205G Phase 2 사양
릴리스 17~ 2021 년 9 월

새 릴리스에는 이전 시스템에 대한 업데이트도 포함되어 있습니다. 예를 들어, 릴리스 14에는 LTE에 대한 많은 새로운 기능 요소와 UMTS 및 GSM에 대한 업데이트 등이 포함되었습니다.


5G 셀룰러 시스템 개요

다양한 세대의 셀룰러 통신이 진화함에 따라 각 세대는 자체적으로 개선되었습니다. 5G 기술도 마찬가지입니다.

  • 1 세대, 1G : 이 전화기는 아날로그 전화기였으며 최초로 사용 된 휴대폰 또는 휴대폰이었습니다. 당시에는 혁신적 이었지만 매우 낮은 수준의 스펙트럼 효율성과 보안을 제공했습니다.
  • 2 세대, 2G : 이들은 디지털 기술을 기반으로했으며 훨씬 더 나은 스펙트럼 효율성, 보안 및 문자 메시지 및 낮은 데이터 속도 통신과 같은 새로운 기능을 제공했습니다.
  • 3 세대, 3G : 이 기술의 목적은 고속 데이터를 제공하는 것이 었습니다. 원래 기술은 최대 14Mbps 이상의 데이터를 허용하도록 향상되었습니다.
  • 4 세대, 4G : 이것은 최대 1Gbps의 데이터 속도를 제공 할 수있는 올 IP 기반 기술이었습니다.
  • 5G 기술 : 5G가 처음 가정 될 때 여러 사용 사례가 제시되었습니다. 비디오 다운로드가 점점 더 커지고 일반화됨에 따라 매우 빠른 데이터 전송 속도; 낮은 대기 시간의 원격 제어-안전한 전송을 제공하기 위해 rad 인프라와 통신하는 자율 주행 차량의 예와 숙련 된 외과의가 5G 링크를 사용하여 원격으로 섬세한 수술을 수행 할 수있는 예는이 두 가지 예 모두 대기 시간이 매우 짧은 모바일 통신을 필요로합니다. 일반 데이터 통신을위한 더 많은 기능; 매우 긴 배터리 수명이 필요한 사물 인터넷, IoT를위한 매우 낮은 데이터 속도와 간헐적 인 통신을 수용 할 수있는 능력.

5G 기술은 이전 모바일 통신 세대의 기능을 더 많이 제공하는 것보다 새로운 기능과 유비쿼터스 연결을 제공해야했습니다. 이를 위해서는 5G로 변환 할 수있는 기존 기지국을 사용해야 할뿐만 아니라 더 많은 소형 셀도 필요합니다.

5G 요구 사항

새로운 5G 이동 통신 시스템 작업의 예비로서 개요 요구 사항이 설정되었습니다. 이들은 IMT2020의 일부로 ITU에서 정의한 A입니다. 5G가 활성 이동 통신 시스템 인 지금도 이러한 요구 사항을 참조하는 것이 유용합니다.


제안 된 5G 무선 성능
매개 변수제안 성능
최고 데이터 속도모바일 기지국 당 최소 20Gbps 다운 링크 및 10Gbps 업 링크. 이는 LTE를 통한 다운 링크의 20 배 증가를 나타냅니다.
5G 연결 밀도평방 킬로미터 당 최소 1 백만 개의 연결된 장치 (IoT 지원 활성화).
5G 이동성0km / h ~ "500km / h 고속 차량"액세스.
5G 에너지 효율성5G 사양은 부하가있을 때 에너지 효율적이지만 사용하지 않을 때는 저에너지 모드로 빠르게 떨어지는 무선 인터페이스를 요구합니다.
5G 스펙트럼 효율성30 비트 / Hz 다운 링크 및 15 비트 / Hz 업 링크. 이것은 8x4 MIMO (8 개의 공간 레이어 다운, 4 개의 공간 레이어 업)를 가정합니다.
5G 실제 데이터 속도사양 "전용"은 사용자 당 다운로드 속도 100Mbps 및 업로드 속도 50Mbps를 요구합니다.
5G 지연이상적인 상황에서 5G 네트워크는 사용자에게 단 4ms의 최대 지연 시간을 제공해야합니다 (LTE의 경우 20ms에 비해).

5G 통신 시스템

5G 모바일 셀룰러 통신 시스템은 모바일 통신 네트워크가 작동하는 방식의 주요 변화입니다. 새로운 네트워크 토폴로지, 액세스 네트워크 등이 정의되고 구현되었습니다.

  • 5G 새로운 라디오, 5G NR : 5G 새로운 라디오는 5G 라디오 액세스 네트워크의 새로운 이름입니다. 새로운 무선 액세스 네트워크에 필요한 여러 요소로 구성됩니다. 훨씬 더 유연한 기술을 사용하는이 시스템은 소규모 IoT 노드이든 높은 데이터 사용자이든 고정식이든 모바일이든 모바일 사용자의 다양하고 변화하는 요구에 대응할 수 있습니다.
  • 5G NextGen 코어 네트워크 : 5G의 초기 배포는 LTE의 핵심 네트워크 또는 3G 네트워크를 활용했지만 네트워크는 필요한 데이터 기능과 낮은 지연 시간을 제공하기 위해 훨씬 더 평평한 구조로 이동해야했습니다.

5G 기술

5G는 또한 많은 새로운 기술을 통합하여 필요한 매우 높은 수준의 성능을 제공 할 수 있도록합니다.

5G 모바일 통신 기술은 다음과 같습니다.

  • 파형 및 변조 : 5G가 개발 될 때 주요 논의 중 하나는 사용할 파형 유형을 기반으로했습니다. 결국이 방식은 링크에 따라 실제 변조 형식이 달라지는 OFDM을 기반으로하며 여기에는 QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM이 포함되며 DFT-OFDM을 사용할 때 업 링크의 경우 π / 2-BPSK를 사용할 수 있습니다.

    미래를 위해 다른 형태의 파형이 개발 될 수 있지만 현재 파형은 OFDM을 기반으로합니다.


  • 다중 액세스 : 다시 다양한 액세스 방식이 논의되었지만 5G New Radio의 경우 OFDMA가 구현되었습니다. 다운 링크의 경우 CP-OFDM이 사용되었으며 업 링크에서는 CP-OFDM 또는 DFT-OFDM이 사용될 수 있습니다.

  • 밀리미터 파 통신 : 밀리미터 파 이동 통신은 비용 효율적인 밀리미터 파 통신 기술이 충분히 개발되지 않았기 때문에 5g 이동 통신 시스템의 초기 배포에 구현되지 않았습니다. 5G 모바일 통신에 mmWave를 사용하려면 필요한 커버리지를 제공하기 위해 많은 기지국이 필요합니다.

    mmWave 구현을 준비하기 위해 주파수가 할당되고 FR2 (Frequency Range 2) 할당 세트에 속합니다.


  • 빔 스티어링 기능이있는 Massive MIMO : 5G 용 안테나 기술은 4G보다 성능을 향상시킬 수있는 중요한 기회를 제공했습니다. MIMO는 4G LTE와 함께 사용되었지만 기술은 더 발전했습니다.

    빔 스티어링 기술은 송신기 및 수신기 안테나 빔이 통신중인 모바일에 집중 될 수 있도록하기 위해 채택되었습니다. 각 모바일은 고급 안테나 기술을 사용하여 자체 빔을 가질 수 있으며, 이는 필요한 곳에 전송 된 전력을 집중시키고 모바일 간의 간섭을 줄입니다. 이렇게하면 성능이 크게 향상됩니다.


  • 고밀도 네트워크 : 셀 크기를 줄이면 사용 가능한 스펙트럼을 훨씬 더 전체적으로 효과적으로 사용할 수 있습니다. 대형 매크로 셀은 일반 통신을 위해 유지되지만 데이터 용량을 제공 할 수 있도록 더 많은 소형 셀이 배치됩니다.

    더 작은 셀을 사용하면 훨씬 더 많은 주파수 재사용이 가능하며 결과적으로 전체 네트워크는 상당히 증가 된 수준의 데이터 용량을 제공 할 수 있습니다. 데이터 사용량이 급격히 증가함에 따라 이는 분명하고 시급한 요구 사항입니다.

다음은 5G 내에서 사용하기 위해 개발되고 논의되는 몇 가지 주요 기술입니다.

5G 타임 라인 및 날짜

5G 기술은 빠르게 발전했습니다. 첫 번째 실제 배포는 2019 년에 시작되었으며 곧 추가 배포가 이어졌습니다. 이빨이 나는 문제가 있었지만 많은 사람들이 속도가 크게 증가했습니다.

새로운 기술을 수용하기 위해 새로운 핸드셋이 출시되었으며이를 통해 사용자는 훨씬 더 빠른 다운로드 속도를 활용할 수 있습니다.

효과적인 통신이 경제 성장을 가능하게하고 현대 생활과 산업의 필수 요소로 간주됨에 따라 많은 국가에서 5G 기술을 빠르게 배포하기를 원했습니다.

5G 타임 라인 및 기록에 대한 참고 사항 :

5G 모바일 통신은 처음 배포되기까지 수년 동안 개발 중이 었으며 그 이후에도 배포는 몇 년 동안 진행되었습니다. 5G 기술의 역사에는 성공적으로 배포되고 널리 사용되기 전에 많은 사람과 기업이 참여했습니다.

자세히 알아보기 5G 역사.

5G 이동 통신 기술은 빠르게 발전하고 있으며 모두가 나아가는 기술이되고 있습니다. 필요한 초고속 속도를 수용 할 수있을뿐만 아니라 IoT 및 IIoT 애플리케이션에 대한 낮은 데이터 속도 요구 사항도 수용 할 수 있습니다. 이와 같은 5G 모바일 통신은 다양한 애플리케이션을 포함 할 수 있으며 매우 다양한 데이터 유형을 수용 할 수 있습니다.

무선 및 유선 연결 항목 :
모바일 통신 기본 사항 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT 무선 전화기 NFC- 근거리 무선 통신 네트워킹 기본 사항 CloudEthernet 직렬 데이터 란 무엇입니까? USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
무선 및 유선 연결

비디오보기: 5세대 이동통신이 바꾸는 미래. YTN 사이언스 (12 월 2020).