1 of 15

5G NETWORK

استاد راهنما: دکتر اکبری

ارائه دهنده: زهرا انوریان

دانشگاه علم و صنعت ایران

بهار ۹۹-۹۸

2 of 15

نقشه راه

۵جی چیست؟
چه نسل های دیگری از شبکه های تلفن همراه وجود داشته است؟
تفاوت بین ۴جی و ۵جی چیست؟
۵ مورد از تکنولوژی هایی که بیشترین کار را برای ۵جی انجام میدهد.

Millimeter wave
Small cell
Massive MIMO
Beamforming
Full duplex

مزایا و معایب

3 of 15

۵جی چیست؟

۵جی پنجمین نسل تلفن همراه است. که نقش خیلی بیشتری نسبت به نسل های قبلی شبکه های تلفن همراه دارد.
۵جی شبکه تلفن همراه را ارتقا میدهد به طوری که نه تنها مردم را به هم متصل میکند بلکه ماشین ها، اشیا و وسایل ها را به هم متصل و کنترل میکند. ۵جی سطوح جدیدی از کارایی و عملکرد را ارایه میدهد و همچنین تجربیات جدید کاربر را قدرتمند میکند و صنعت های جدید را به هم متصل میکند.

4 of 15

چه نسل های دیگری از شبکه های تلفن همراه وجود داشته است؟

5 of 15

تفاوت بین ۴جی و ۵جی چیست؟

۵جی یک پلتفرم یکپارچه است که خیلی توانمندتر از ۴جی میباشد.
۵جی نسبت به ۴جی بهتر میتواند از طیف استفاده کند.
۵جی از ۴جی خیلی سریعتر است.
۵جی از ۴جی از ظرفیت بالاتری برخوردار است.
۵جی از ۴جی تاخیر خیلی کمتری دارد.

6 of 15

۵ مورد از تکنولوژی هایی که بیشترین کار را برای ۵جی انجام میدهند

مهندسین بی سیم درحال طراحی یکسری تکنولوژی جدید هستند که این تکنولوژی ها داده ها را با تاخیر کمتر از یک میلی ثانیه (در شبکه های ۴جی امروزی حدود ۷۰ میلی ثانیه است) و سرعت دانلود ۲۰ گیگابایت در ثانیه (در شبکه های ۴جی ۱گیگابایت در ثانیه است) به کاربران ارایه میدهد.
هم اکنون، هنوز مشخص نشده که کدام تکنولوژی در طولانی مدت بیشترین کار را برای ۵جی انجام میدهد. اما چند تا مورد علاقه ی اولیه ظاهر شده است که شامل millimeter waves ، small cells ، massive MIMO ، beamforming و full duplex.

7 of 15

MILLIMETER WAVES

امروزه شبکه های بی سیم یک مشکل دارند: بیشتر مردم و وسایل دیتا بیشتری از قبل استفاده میکنند، اما همچنان در همان گروه های طیف فرکانس رادیویی که ارائه دهندگان موبایل همیشه از آنها استفاده کرده اند، باقی مانده اند. این به این معنی است که پهنای باند کمتری برای هر نفر است پس باعث کندی سرعت وسایل و قطعی ارتباط میشود.
یکی از راه های حل این مشکل ، انتقال سیگنال ها به طور کامل بر روی طیف جدید است که قبلاً هرگز برای سرویس تلفن همراه استفاده نشده است. به همین دلیل است که ارائه دهندگان در حال آزمایش پخش امواج میلی متر هستند ، که از فرکانس های بالاتر از امواج رادیویی که مدت هاست برای تلفن های همراه استفاده می شوند ، استفاده می کنند.

8 of 15

SMALL CELLS

Small cells ایستگاه های پایه کوچک مینیاتوری قابل حمل هستند که برای کار به حداقل قدرت احتیاج دارند و می توان هر 250 متر یا تقریباً در کل شهرها قرار داد. برای جلوگیری از ریزش سیگنال ها ، حامل ها می توانند هزاران ایستگاه را در یک شهر نصب کنند تا یک شبکه متراکم را ایجاد کنند، سیگنال ها را از سایر ایستگاه های پایه دریافت می کند و داده ها را در هر مکان برای کاربران ارسال می کند.

9 of 15

MASSIVE MIMO

ایستگاه های پایه ۴جی امروزه دارای ده ها پورت آنتن هایی است که تمام ترافیک سلولی را کنترل می کند: هشت فرستنده و چهار گیرنده. اما ایستگاه های پایه ۵جی می توانند حدود صد پورت را پشتیبانی کنند، این به این معناست که بسیاری از آنتن های دیگر می توانند در یک آرایه واحد قرار بگیرند. این قابلیت به این معنی است که یک ایستگاه پایه می تواند سیگنال های بسیاری از کاربران را به طور همزمان ارسال و دریافت کند، ظرفیت شبکه های موبایل را با ضریب ۲۲ یا بیشتر افزایش می دهد.

10 of 15

BEAMFORMING

beamforming می تواند به آرایه های MIMO massiveکمک کند تا از طیف اطراف خود استفاده بهینه تری داشته باشند. چالش اصلی برای massive MIMO این است که تداخل را در حالی که اطلاعات بیشتری را از بسیاری از آنتن های دیگر به طور هم زمان انتقال می دهد ، کاهش دهد. در ایستگاه های پایگاه massive MIMO، الگوریتم های پردازش سیگنال بهترین مسیر انتقال از طریق هوا را برای هر کاربر ترسیم می کنند. سپس آنها می توانند بسته های داده های فردی را در جهات مختلف ارسال کنند ، و آنها را با الگویی دقیقاً هماهنگ در ساختمان ها و اشیاء دیگر تنظیم می کنند. با انجام نمودار نگاشتن حرکات بسته ها و زمان ورود ، beamforming به بسیاری از کاربران و آنتن ها در یک مجموعه massive MIMO اجازه میدهد تا اطلاعات بسیار بیشتری را به طور همزمان تبادل کنند.

۱۰

11 of 15

FULL DUPLEX

ایستگاه هاي پایه و تلفن هاي همراه امروزي به فرستنده ها متکی هستند که در صورت انتقال و دریافت اطلاعات با همان فرکانس باید نوبت خود را بگیرند ، یا اگر کاربر بخواهد همزمان اطلاعات را منتقل و دریافت کند ، با فرکانس هاي مختلف کار کند.
با ۵جی ، یک فرستنده قادر به ارسال و دریافت داده ها در همان زمان ، با همان فرکانس است. این فناوری به عنوان full duplexشناخته شده است و می تواند ظرفیت شبکه های بی سیم را در اساسی ترین لایه فیزیکی آنها دو برابر کند: دو نفر به طور همزمان صحبت می کنند اما هنوز هم می توانند یکدیگر را درک کنند - این بدان معنی است که مکالمه آنها می تواند نیمی از آن طول بکشد و بحث بعدی آنها زودتر آغاز می شود.

۱۱

12 of 15

استفاده از فرکانس های بالاتر

پهنای باند بیشتر

مزایا

۱۲

امکان ایجاد یک اتصال یکنواخت، سازگار و بدون وقفه در سراسر جهان

تاخیر کمتر از ۱ میلی ثانیه

نرخ داده بالاتر

13 of 15

انواع هزینه های ۵جی پرهزینه هستند

مسئله ی امنیت و حریم خصوصی هنوز در ۵جی حل نشده است

۱۳

تکنولوژی ۵جی هنوز در مرحله ی کار است و تحقیقات در حال انجام است

معایب