Алгоритм передачи данных 5G
Авелбекова Салатанат Шаймардановна
ст. преподаватель кафедры «РЭТ» Университета «Туран»
г. Алматы
Студент 4 курса
Университета «Туран»
г. Алматы
Кайролла Медет Сапарұлы
Студент 4 курса
Университета «Туран»
г. Алматы
АЛГОРИТМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 5G
В июне 2015 года Международный союз электросвязи разработал план развития технологии и определил её название – «IMT-2020». Высокоскоростной интернет по технологии 5G компания МегаФон планирует запустить в 2018-ом году, а внедрение стандарта IMT-2020 планируется к 2020 году. Ряд СМИ опубликовали на своих ресурсах, что подкомитет также дал определение 5G как сети с пропускной способностью 20 Гбит/с – весьма амбициозная цель, которая, скорее всего, будет включена в официальную спецификацию стандарта. Но сейчас это не финальное решение.
В этом году крупнейшая китайская телекоммуникационная компания презентовала свои наработки в области кодирования каналов пятого поколения мобильной связи (5G). В основу решения была положена технология с субквадратичной сложностью кодирования: полярный код (Polar code). В апреле текущего года рабочая группа IMT-2020 5G Promotion Group успешно протестировала базовые компоненты радиоинтерфейса 5G, а затем организовала их эксплуатационные испытания.
Используя полярные коды, разработчики достигли скорости передачи данных порядка 27 Гбит/с в downlink. Однако уточняется, что для эксперимента были созданы конкретные полевые условия. Среди первоочередных и обязательных параметров называют миллиметровый диапазон канала передачи, а также наличие значительного числа параллельных сессий, основанных на коротких и больших пакетах. Испытания проводились как в статичных, так и в мобильных системах [1].
Достижения компании подтвердили возможность эффективного применения тестируемой технологии во всех базовых сценариях, предусмотренных Международным союзом электросвязи (МСЭ) для сетей 5G, а именно:
- для eMBB (enhanced Mobile BroadBand) со скоростью канала 20 Гб/с;
- для uRLLC (ultra-Reliable Low Latency Communication) с задержкой передачи данных 1 мс;
- для mMTC (Massive Machine-Type Communications), предоставляющим миллиарды соединений.
У кодирования сетей 5G по принципу Polar code есть ряд преимуществ. Во-первых, технология минимум в 3 раза повышает частотный спектр высокоскоростной сети по сравнению с используемыми сегодня стандартами RAN. Во-вторых, полярные коды интересны операторам с точки зрения экономического эффекта. Решение способно проводить декодирования линейной сложности, что позволяет сократить до минимума стоимость внедрения запуска сетей 5G в будущем.
Интерес разработчиков к субквадратичному кодированию объясняется также тем, что его характеристики способны приблизить скорость передачи данных к предельным значениям, т. е. к пределу Шэннона. Также при декодировании при помощи простого поляризованного канала с последовательным подавлением помех она обеспечивает результат, аналогичный тому, что достигается при декодировании по методу максимального правдоподобия, но сложность применения полярных кодов существенно меньше [2].
Учитывая выше сказанное, можно заключить, что технология Polar code имеет весомые конкурентные преимущества по сравнению с другими вариантами кодирования канала 5G, что значительно ускоряет процесс стандартизации и развертывании сетей для коммерческой эксплуатации.
Компания не останавливается на революционном радиоинтерфейсе. Она ведет разработки целого пакета инновационных технологий для следующего поколения мобильной связи. В частности, специалисты намерены проработать технологию F-OFDM (filtered OFDM), т. е. мультиплексирование, в основу которого положено ортогональное разделение частот каналов при наличии фильтрации внеполосных излучений. Также Huawei планирует внедрить разреженные коды SCMA (Sparse Code Multiple Access), которые должны реализовать многостанционный доступ, а также коды типа Grant Free и Short TTI (Transmission Time Interval) [3].
Технология 5G не должна только расширять пропускную способность радиосреды на участке между базовой и мобильной станцией, обеспечивая тем самым моментальную скорость загрузки и скачиванию контента. Другие особенности могут быть даже более значимыми. Ряд представителей индустрии мобильной связи призывают к реализации механизмов сокращения задержек при передаче данных – это нужно будет, в частности, для самоуправляемых автомобилей. Следующей основной задачей сетей пятого поколения будет снижения потребления электроэнергии, что имеет особое значение для датчиков и других устройств Интернета вещей (Internet of Things). Чтобы выполнить эти требования, скорее всего, придется предусмотреть возможности применения более высоких частотных диапазонов и объединения мобильных сетей с технологией Wi-Fi.
Вывод, в нашем современном мире, как никогда актуальна фраза "кто владеет информацией, тот владеет миром". Сейчас объем обрабатываемой информации очень высок, к тому же люди в движении сохраняют обмен информации между собой. А это уже с каждым годом налагает большие требования к пропускной способности сети связи. Для тех мобильных людей кто не хочет сидеть рядом с проводным интернетом и/или не может, очень важна связь беспроводная. Сети связи 5G решают те проблемы, которые есть сейчас, а именно большую пропускную способность и высокую скорость передачи данных. И эти решения воплощаются в жизнь новыми алгоритмами кодирования, типами кодирования, и более совершенными методами модуляции.
Список использованной литературы:
1. , Концептуальные аспекты создания 5 // Электросвязь.– 2013.– № 10.– С. 29-33.
2. Ying Weimin. No-Edge LT E, Now and the Future//5G World Summit. – 2014. – Он ла й новы й рес у рс: http://ws. .
3. ITU-T H.265 (04/2013) – ITU-T Recommendation database. Series H: Audiovisual and Multimedia Systems. Infrastructure of audiovisual services – Coding of moving video. High efficiencyт video coding.
© , 2017
