Файл: Исследование особенностей сетей 5G по сравнению с сетями предыдущих поколений по дисциплине.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 106
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
Кафедра радиотехнических систем
ОЦЕНКА РЕФЕРАТА РУКОВОДИТЕЛЬ
| преподаватель | | Ермаков А.К. |
| должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
| Реферат на тему: Исследование особенностей сетей 5G по сравнению с сетями предыдущих поколений |
| по дисциплине: Радиотехника 5G и последующих поколений |
РЕФЕРАТ ВЫПОЛНИЛ
| СТУДЕНТ ГР. Z0221 | Серегин Д.Ю. |
| подпись, дата | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2023
Цель и задачи реферата:
Цель: Исследовать особенности сетей 5G по сравнению с сетями предыдущих поколений
Задачи реферата:
-
Изучить основы работы сотовой связи; -
Сравнить мобильные связи 5 и 4 поколения; -
Изучить основы деятельность модуляции сигналов, узнать общую информацию касательно каждого поколении мобильной взаимосвязи; -
Выяснить важность использования сетей 5G в повседневной жизни человека
Содержание
Введение…………………………………………………………………..4
Принципы работы сотовой связи………………………………………..5
Базовые станции…………………………………………………...6
Мобильные устройства……………………………………………7
Центр коммутации…………………………………………………7
Эфирный интерфейс……………………………………………….8
Организация работы системы сотовой связи…………………………...8
Этапы работы сотовой связи……………………………………...8
Частотные, физические и логические каналы……………………9
Инициализация и установка связи ………………………………10
Исследование принципов работы модуляции сигналов……………….11
Модуляция сигнала………………………………………………...11
Амплитудная модуляция……………………………………12
Фазовая модуляция………………………………………….13
Частотная модуляция…..……………………………………14
Мобильная связь первого поколения……………………………..14
Мобильная связь второго поколения……………………………..15
Мобильная связь третьего поколения…………………………….16
Мобильная связь четвёртого поколения………………………….16
Мобильная связь пятого поколения………………………………17
Сравнение 4G и 5G……………………………………………………….18
OFDM……………………………………………………………….19
LTE………………………………………………………………….20
Massive MIMO……………………………………………………...22
Значение 5G в жизни человека……………………………………25
Используемая литература………………………………………………..29
Введение
Сегодня нам предстоит обсудить тему, которая касается на данный момент каждого человека, пользующегося мобильной связью, а также интернет – ресурсами. За несколько лет использования такими информационными технологиями, как мобильная сеть, произошло немало модернизаций касаемо методов передачи сигналов в пространстве.
Модуляция сигналов - это процесс изменения свойств сигнала для передачи информации по каналу связи. В мобильной связи используются различные методы модуляции, такие как аналоговая модуляция, цифровая модуляция, фазовая модуляция и частотная модуляция.
Первое поколение мобильной связи (1G) использовало аналоговую модуляцию, которая позволяла передавать только голосовую информацию. Второе поколение (2G) уже использовало цифровую модуляцию, что позволило передавать не только голос, но и текстовую информацию. Третье поколение (3G) использовало более сложные методы модуляции, такие как WCDMA и CDMA2000, что позволило передавать данные с высокой скоростью. Четвертое поколение (4G) использовало OFDM-модуляцию, что позволило передавать данные еще быстрее и более эффективно.
Пятый поколение (5G) использует новые методы модуляции, такие как многоканальная модуляция, что позволяет передавать данные на еще более высоких скоростях и с более высокой эффективностью. Также 5G использует более широкие диапазоны частот, что позволяет увеличить скорость передачи данных и уменьшить задержки в сети.
Действительно, переход на стандарты связи нового поколения может потребовать много ресурсов, включая финансовые, технические и организационные. Однако, переход на 5G может принести значительные преимущества, такие как более высокая скорость передачи данных, меньшая задержка в сети, большая емкость сети и возможность подключения большего количества устройств к сети.
Кроме того, 5G может стать основой для развития новых технологий, таких как интернет вещей, автономные транспортные средства, виртуальная и дополненная реальность и другие. Эти технологии могут принести значительные экономические и социальные выгоды.
-
Принципы работы сотовой связи.
Сотовая связь - это технология передачи информации по радиоканалам между мобильными устройствами и базовыми станциями. Она основана на использовании радиочастотного спектра, который разделен на небольшие каналы, называемые частотными каналами.
Основные компоненты сотовой связи включают в себя:
1. Мобильные устройства - это устройства, которые используются для передачи и приема информации, такие как смартфоны, планшеты, ноутбуки и другие.
2. Базовые станции - это устройства, которые обеспечивают связь между мобильными устройствами и сетью сотовой связи. Они располагаются на определенном расстоянии друг от друга и покрывают определенную территорию, называемую ячейкой.
-
Сеть сотовой связи - это инфраструктура, которая обеспечивает передачу информации между мобильными устройствами и другими сетями, такими как Интернет и телефонные сети.
-
Центр управления сетью - это устройство, которое управляет работой сети сотовой связи, включая управление базовыми станциями, маршрутизацию вызовов и другие функции.
-
Эфирный интерфейс - то беспроводной интерфейс связи между мобильным устройством и базовой станцией в сотовой сети. Он обеспечивает передачу данных между мобильным устройством и сетью через радиоволновую связь.
Основной принцип работы сотовой связи заключается в том, что мобильные устройства передают информацию через радиоканалы на ближайшую базовую станцию, которая затем передает эту информацию в сеть сотовой связи. Сеть сотовой связи затем маршрутизирует вызовы и передает информацию на другие устройства или сети.
Сотовая связь использует различные методы модуляции, такие как аналоговая модуляция, цифровая модуляция, фазовая модуляция и частотная модуляция, для передачи информации по радиоканалам.
Разберем принципы работы основных компонентов сотовой связи немного подробнее:
-
Базовые станции.
Базовая станция мобильной связи - это устройство, которое обеспечивает связь между мобильным устройством (например, смартфоном) и сетью сотовой связи. Она является ключевым компонентом инфраструктуры сотовой связи и обычно устанавливается на высоком здании, на мачте или на другой высокой точке.
БС состоит из нескольких компонентов, включая антенну, передающую и принимающую части, усилители, модули управления и другие устройства. Антенна обычно устанавливается на высоте, чтобы обеспечить максимальный охват территории. Передающая часть базовой станции передает сигналы на мобильные устройства, а принимающая часть принимает сигналы от мобильных устройств.
Она также может иметь усилители, которые усиливают сигналы, чтобы обеспечить более широкий охват территории. Модули управления обеспечивают управление работой базовой станции, включая управление передачей и приемом сигналов, маршрутизацию вызовов и другие функции.
Базовые станции мобильной связи обычно объединяются в сеть, чтобы обеспечить связь между мобильными устройствами и другими сетями, такими как Интернет и телефонные сети. Они также могут быть подключены к центру управления сетью, который обеспечивает управление работой сети сотовой связи в целом.
Система сотовой связи строится в виде совокупности ячеек или сот, покрывающих обслуживаемую территорию. Ячейки обычно изображаются в виде правильных шестиугольников, которые называются сотами.
К
аждая сота имеет свою базовую станцию, которая находится в ее центре и обслуживает все подвижные станции (абонентов) в пределах своей ячейки. При перемещении абонента из одной соты в другую, данные о нем передаются к другой базовой станции, которая затем обслуживает его в новой ячейке. -
Мобильные устройства.
Мобильные устройства в сотовой сети - это портативные электронные устройства, которые используются для связи в сотовой сети. Они
могут быть различных типов, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки, мобильные роутеры и другие.
Мобильные устройства в сотовой сети обычно имеют встроенный модуль связи, который позволяет им подключаться к сотовой сети и обмениваться данными с другими устройствами в сети. Они также могут иметь различные дополнительные функции, такие как камеры, датчики, GPS-навигацию и другие.
Для подключения к сотовой сети мобильные устройства используют SIM-карты, которые содержат информацию о номере телефона и другие данные, необходимые для подключения к сети. Мобильные устройства в сотовой сети могут использоваться для различных целей, таких как звонки, отправка сообщений, доступ в Интернет, использование приложений и другие.
-
Центр коммутации
Центр коммутации (англ. Switching center) - это центральный узел в телекоммуникационной сети, который обеспечивает коммутацию (передачу) информации между различными устройствами в сети. Центр коммутации может быть физически расположен в одном месте или состоять из нескольких распределенных узлов.
В сотовой связи центр коммутации играет важную роль в обеспечении связи между мобильными устройствами и другими устройствами в сети. Он обрабатывает сигналы, передаваемые между базовыми станциями и мобильными устройствами, и осуществляет коммутацию этих сигналов на другие устройства в сети, такие как другие мобильные устройства, телефоны на стационарных линиях, Интернет-серверы и другие.
Центр коммутации также может выполнять другие функции, такие как управление трафиком, маршрутизация вызовов, обработка данных и другие. Он может быть интегрирован с другими системами, такими как системы биллинга, системы управления ресурсами и другие, чтобы обеспечить более эффективное управление сетью и улучшить качество обслуживания.
Таким образом, центр коммутации является ключевым компонентом сотовой связи, который обеспечивает коммутацию информации между различными устройствами в сети и выполняет другие функции, необходимые для эффективного управления сетью.
-
Эфирный интерфейс.
Эфирный интерфейс использует различные технологии, такие как GSM, CDMA, UMTS, LTE и другие, в зависимости от стандарта сотовой связи. Он работает на различных частотных диапазонах, которые назначаются регулирующими органами для использования в сотовой связи.