07.08.2017 12:15
sbasyrov 14 6100 Источник

Статья о будущей сети 5G, о которой рассказывали на Honor Cup 2016.


Содержание


  • Немного истории
  • Концепция
  • Характеристики
  • Архитектура
  • Где и когда
  • Заключение


История 5G


image

Основные различия между этими технологиями: скорость, объём передачи данных и кол-во соединений. Как заявили на конференции, что если сама концепция будет успешно реализована, то поколения 6G не будет.


Концепция


Основные направления 5G:

  1. Мобильный интернет (Качественное покрытие[1], hot-spot[2])
  2. Интернет вещей[3] (Минимальная задержка, маломощные соединения[4])

Рассмотрим более подробно. Основная концепция 5G сетей — это представление её как конвергентной технологии[5] и объединение всего между собой в единую систему, к одному облаку. Предполагается, что сама сеть будет представлять собой облако, к которому через приложения или Telco OS будут получать доступ: абоненты, разработчики, операторы, партнёры.

Как это работает? Очень просто. Вы через приложение или Telco OS получаете доступ к той части облака, которое необходимо для вашей задачи. И само выделение этой части облака происходит виртуально, то есть на программном уровне.

Помимо этого отказ от нынешней архитектуры сотовой связи. Если в кратце, то старая архитектура вынуждала абонентов сети «гоняться» за сетью, теперь же 5G хочет сделать обратное, «гоняться» за абонентом. Всё это построено на архитектуре Massive MIMO, что в свою очередь пришло от военных и использоваться будут не только вышки, которые имеются сейчас, но и военные антенны.

Характеристики


  • Широкополосное соединение (Работа с очень широким диапазоном частот)
  • Hot-spot (1 гигабит/секунду)
  • Sensor Network — сбор информации с разных датчиков
  • Tactile Internet — мгновенный отклик ( < 1 мс)
  • Оповещения в чрезвычайных ситуациях
  • Сверхнадёжная связь
  • Streaming Service

Всё это можно отобразить на следующей схеме.

image

Links — кол-во соединений (100 миллиардов)
Throughout — пропускная способность или кол-во передаваемых данных (10 гигабит/сек.)
Delay — задержка (< 1 мс)

Как мы видим, 5G стремиться объединить абсолютно всё. Если раньше 2G, 3G, 4G были в основном для мобильного интернета, теперь же всё стало гораздо шире.

Архитектура


Сама архитектура такой конвергентной технологии представляет собой «пирог». То есть она разделена на 3 слоя:

  • Приложение — получение доступа к 5G
  • Виртуализация (Выделение конкретной аппаратной части под требуемую задачу)
  • Аппаратный (5G devices, 5G RAT family)

Само облако построено на SDN/NFV.
SDN (Software-defined network) — программно определяемая сеть
NFV (Network function virtualization) — виртуализация сетевых функций

За счёт такого решения мы получаем следующие достоинства:

  1. Удешевляется услуги, то есть не нужно закупать аппаратные средства
  2. В основном меняется ПО, а не аппаратные средства

Где и когда? (Применительно к России)


Первый запуск планируется в 2018 году на World Cup. Реализатором выбран Мегафон.

Заключение


Лично мне сама концепция 5G не понравилась по нескольким причинам:

  • Про безопасность не было ничего сказано. Даже тогда, когда я задал вопрос лектору, то он сказал, что не задавался вопросом.
  • Концепция реализации архитектуры похожа на сервис Gaikai, который на данный момент является Playstation Now
  • Учитывая, что доступ будет осуществляется через приложения или Telco OS, то никто не даёт гарантии, что кто-то при проектировании (я намекаю на то что выше компаний) не поставят чудьненькие приборчики, которые в соответствии с нашим законодательством будут отлично его выполнять. Собственно фиг с ним.
  • Сама концепция связывания интернет вещей, то есть no fool devices, может привести к любому голливудскому сценарию о восстании машин, если в конечном итоге всё отдадут под контроль ИИ
  • И отдельный пункт, опять про безопасность. Учитывая, что разделение ресурсов облака идёт на программном уровне, никто не даёт гарантии, что кто-либо с очень «хорошими» намерениями не захочет расширить свой кусок или того получить доступ к системе или части системы


P.S. Все сведения получены с лекции 5G

[1] — то есть распространение работы сети по всей территории
[2] — высокоскоростная точка доступа
[3] — «вещи», которые имеют возможность общения с такими же «вещами»
[4] — работа с некоторыми устройствами напрямую.
[5] — представление, как единого целого.

Комментарии (14)


  1. bm13kk
    07.08.2017 15:56
    #10347504

    картинка 1
    что значат комментарии к 3G и 4G?


    картинка 2
    почему умным устройствам скорость важнее отклика? Мне кажется наоборот. Аналогичный вопрос ко всем. На месте, имхо, только машины.


    Архитектура
    Что значит "само облако" в этом пироге?

    В основном меняется ПО, а не аппаратные средства
    Могу ошибатся, но именно это обещали главной фишкой 4G. И даже в названии LTE закрепили.


    1. sbasyrov Автор
      07.08.2017 18:41
      #10347734

      На первой картинке указаны их рабочие названия.

      Это рисунок по слайду, на нём всё так же как и на слайде было.

      По поводу архитектуры, ты прав, однако как они рассказывали, если у них получиться создать такую аппаратную платформу, которая уже не будет нуждаться в серьёзном обновлении железа, то

      1) Останется только ПО для сопровождения
      2) 6G уже не будет


      1. bm13kk
        07.08.2017 19:47
        #10347816

        Но что значит "broad band" и "native"?
        Я не из индустрии телекома. Я вообще не понимаю конкретно эти две ассоциации.


        1. JC_IIB
          08.08.2017 06:03
          #10348234

          > Я не из индустрии телекома

          Я как раз из нее. В некоторых местах в «статье» — лютый бред.


  1. frees2
    07.08.2017 16:03
    #10347524
    -1

    Спасибо, а то верят спекуляциям…
    В общем дубли, разные диапазоны, избыточность, вряд ли это заслуга военных, а не к примеру, физиков.
    Мобильный интернет, можно заменить — просто интернет.
    Как там с темой спутников?


  1. edge790
    07.08.2017 18:41
    #10347738
    +1

    Про безопасность не было ничего сказано. Даже тогда, когда я задал вопрос лектору, то он сказал, что не задавался вопросом.
    в 5G обещают E2E шифрование. https://www.huawei.eu/sites/default/files/5G_Security_Whitepaper_en.pdf

    Самая большая проблема — что его просто могут запретить.


  1. cuwHuk
    07.08.2017 21:05
    #10347912

    Непонятно почему вы рассуждаете о «концепции 5G», указывая в качестве её недостатков «облако» и «Telco OS». Никаких «облаков» в спецификациях не будет, «инфа 100%», а то, о чём вы пишете это представление самого Huawei о способе построения сети.


    1. sbasyrov Автор
      07.08.2017 21:07
      #10347920
      -1

      Недостаток с точки зрения всей целостности системы.


  1. ivan386
    07.08.2017 21:47
    #10347956

    Что значит сеть будет гоняться за абонентом? Как это выглядит?


    1. NIKOSV
      08.08.2017 04:38
      #10348220

      Хуавеймобили будут гоняться за абонентами и давить их, как то так


    1. Sagittarius67
      08.08.2017 09:44
      #10348336

      Имеется в виду beamformng, наверное. Т.е. антенна изменяет диаграмму направленности для повышения усиления в сторону абонента.


    1. edge790
      08.08.2017 12:39
      #10348644

      Сейчас сеть(в смысле источник сигнала) — это Базовая Станция, которая выступает чем-то вроде реле — весь трафик идёт через них и все базовые станции связанны с соседними(на деле не всегда) и говорят, когда пользователь идёт от одной Базовой станции к другой, чтобы связь не прерывалась.
      Если людей около одной базовой станции много и они её активно используют, то она схлопывается(уменьшается её область покрытия) поэтому когда много людей в одном месте, иногда пропадает связь.
      В концепции 5G, насколько мне известно, само устройство будет выступать как Базовая станция. Т.е. чем больше рядом людей, тем лучше связь.
      Из-за этого в 5G только VoIP и обязательное E2E шифрование — иначе любой человек сможет видеть весь трафик и перехватить разговоры других людей.


      Саму фразу что "Сеть гоняется за абонентом" я понимаю как то, что сам абонент будет выступать сетью


      1. sbasyrov Автор
        08.08.2017 13:42
        #10348774

        Я не уточнил. Ваше предположение верно, однако ещё берётся в расчёт то, что будут использоваться направляющиеся антенны, которые как раз таки будут «следить» за пользователем, посылая ему «сеть»


      1. cuwHuk
        08.08.2017 18:09
        #10349556

        Спецификации 5G от 3GPP ещё не опубликованы, но опубликованы предложения от Verizon 5G Technology Forum. Судя по этим спецификациям речь идёт о продвинутой версии LTE, имеющей полосу 100 МГц (в 5 раз шире) и работающей в нескольких поддиапазонах, расположенных от 28 до 60 ГГц. Предполагается более навороченная технология MIMO до 8х8 и антенны с формируемой диаграммой направленности (на самом деле есть 3G/4G базовые станции, поддерживающие такую технологию, т.к. её реализация никак от самого сигнала не зависит).
        Нигде не указано, что предполагается работа мобильных терминалов в режиме базовых станций.
        Нигде не указано, что предполагается E2E шифрование. IMHO при наличии такого режима операторы рискуют не получить лицензии.
        «Только VoIP» — так и в LTE сделано — реализована только коммутация пакетов, коммутацию каналов не закладывали изначально, хотя в последних релизах ввели persistent scheduling (мобильной станции указывают, что её частотно-временной ресурс находится там-то и повторяется с таким-то периодом до прямого указания об освобождения ресурса), что можно рассматривать как коммутацию каналов.