![Η ζωντανή παρουσίαση της Microsoft αποτυγχάνει από το Win 98 στο Tablet PC [Βίντεο]](https://gadget-info.com/img/social-media/604/microsoft-s-live-presentation-fail-from-win-98-tablet-pc.jpg)
Ένας ανυπέρβλητος αριθμός συσκευών, είτε πρόκειται για το smartphone, είτε για το ακουστικό VR είτε για τις κάμερες ασφαλείας έξω από το σπίτι σας, συνδέονται καθόλου με τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Αυτό αυξάνει την ταχεία αύξηση της κυκλοφορίας δεδομένων με την πάροδο του χρόνου, με βελτιώσεις στο εύρος ζώνης να γίνονται οι ανάγκες της ώρας. Αυτό που όλοι χρειαζόμαστε είναι οι υψηλές ταχύτητες δεδομένων, έτσι δεν είναι; Όπως εκτιμά ο κινεζικός τηλεπικοινωνιακός γίγαντας Huawei, το έτος 2021 θα σημειώσει επταπλάσια αύξηση στην παγκόσμια κίνηση κινητών δεδομένων σε σύγκριση με το 2016. Επιπλέον, πρόσθεσε ότι οι απαιτήσεις για δεδομένα για ένα άτομο θα φθάσουν κατά μέσο όρο 15 GB ανά μήνα κατά τα επόμενα πέντε χρόνια. Παρατηρούμε ακόμα την εμφάνιση των δικτύων 4G LTE σε χώρες όπως η Ινδία, αλλά οι πάροχοι τηλεπικοινωνιών σε όλο τον κόσμο έχουν αρχίσει να πειραματίζονται με ακόμη πιο περίπλοκες και στιβαρές τεχνολογίες για να μεγιστοποιήσουν την ισχύ του σήματος, την ικανότητα του χρήστη και τις ταχύτητες των δεδομένων. Χρησιμοποιούν μια έξυπνη τεχνολογία κεραίας που ονομάζεται Massive MIMO (πολλαπλή είσοδος, πολλαπλή έξοδος) που θα αποτελέσει τη βάση για την κυτταρική τεχνολογία 5ης γενιάς (5G). Βρίσκεται ακόμη σε φάσεις ανάπτυξης, αλλά σύντομα αναμένεται να κερδίσει το προβάδισμα. Έτσι, εάν αναρωτιόσαστε τι είναι μαζικό MIMO, εδώ είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε για το μαζικό MIMO:
Τι είναι το Massive MIMO και η σχέση του με το 5G;
Η μαζική MIMO (πολλαπλή είσοδος, πολλαπλή έξοδος), επίσης γνωστή ως συστήματα κεραίας μεγάλης κλίμακας, αποτελεί τη ραχοκοκαλιά για την εξέλιξη της ασύρματης επικοινωνίας. Η τεχνολογία MIMO αναμένεται να αποδειχθεί εξαιρετικά ευεργετική για την υποστήριξη περισσότερων χρηστών κινητής τηλεφωνίας, παρέχοντας πιο γρήγορες ταχύτητες και πιο αξιόπιστες υπηρεσίες δικτύου μακροπρόθεσμα.
Επί του παρόντος, οι περισσότερες υποδομές δικτύου 4G LTE επιτρέπουν μόνο την τοποθέτηση 8 κεραιών (πομπός + δέκτη) στο σταθμό βάσης, γεγονός που δεν αποδεικνύει επαρκώς την κάλυψη των αυξανόμενων αναγκών των χρηστών κινητής τηλεφωνίας. Αυτό παρέχει ένα περιορισμένο εύρος ζώνης, επηρεάζοντας την ταχύτητα δεδομένων και τον αριθμό των χρηστών που μπορούν να συνδεθούν με αυτόν τον σταθμό.
Εδώ μπαίνει το MIMO και σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε ταυτόχρονα δύο ή περισσότερους πομπούς και δέκτες για την ανταλλαγή δεδομένων μέσω του ίδιου ραδιοφωνικού καναλιού. Η τεχνολογία έχει ήδη εφαρμοστεί σε μερικούς προηγμένους σταθμούς δικτύου 4G με τη μορφή 4x4 MIMO και αυτή τη στιγμή διερευνάται από μερικούς φορείς στην Ινδία.
Αλλά, η επέκταση της εν λόγω έννοιας για να φιλοξενήσει περίπου 100 κεραίες σε μια ενιαία συστοιχία στον σταθμό βάσης (κυψελοειδής πύργος) είναι αυτό που θα αποτελέσει τη βάση για τα επερχόμενα δίκτυα 5G. Η αύξηση του συνολικού αριθμού κεραιών προσθέτει περισσότερους πομπούς / δέκτες σε ένα μέρος, με αποτέλεσμα την αύξηση των πιθανών διαδρομών σήματος και την καλύτερη απόδοση όσον αφορά τόσο τις ταχύτητες δεδομένων όσο και την αξιοπιστία των συνδέσμων. Το μαζικό MIMO μπορεί να προκαλέσει έως και τέσσερις φορές βελτίωση στις ταχύτητες και αρκετές φορές μεγαλύτερη επέκταση της χωρητικότητας του δικτύου.
Η συλλογή των συστημάτων κεραίας σε ένα μαζικό δίκτυο MIMO δεν αποτελούν ακριβείς δοκούς που μοιάζουν με μπαλόνια που παρατηρούνται στα περισσότερα παλαιότερα και τρέχοντα συστήματα δικτύου. Αντ 'αυτού, η ορθογώνια φύση των σημάτων που εκπέμπονται από τη συλλογή των κεραιών σχηματίζει ατομικές δοκοί, τροφοδοτώντας έναν ή περισσότερους κινητούς σταθμούς (τους χρήστες) σε μια στιγμή. Δεδομένου ότι το Massive MIMO χρησιμοποιεί πολλές πολυπλοκότερες τεχνολογίες, ο απλούστερος τρόπος για να εξηγήσει τη λειτουργία του συστήματος κεραίας είναι μέσω του διαγράμματος που επισυνάπτεται παρακάτω.
Αυτό σημαίνει ότι επιτρέπει στους φορείς εκμετάλλευσης να μπορούν να εξυπηρετούν ένα μεγαλύτερο σύνολο κινητών συσκευών σε μια περιοχή, αναπτύσσοντας την τεχνολογία Massive MIMO. Και το ίδιο μπορεί να επεκταθεί περαιτέρω καθώς οι χειριστές μπορούν να προσθέσουν ακόμη περισσότερες κεραίες στην τρέχουσα εγκατάσταση για να αυξήσουν τις πιθανές διαδρομές σήματος και να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα χωρίς να παρεμποδίσουν το υπάρχον φάσμα.
Οφέλη από τη μαζική MIMO σε τρέχοντα δίκτυα 4G
Εφόσον ένας μεγάλος αριθμός κεραίων εισόδου και εξόδου χρησιμοποιούνται στο σύστημα Massive MIMO (5G), θα βοηθήσει τους τηλεπικοινωνιακούς φορείς να βελτιώσουν σε μεγάλο βαθμό την κάλυψη και τις ταχύτητες των δεδομένων. Αυτό θα καταστεί δυνατό λόγω της υψηλής φασματικής και ενεργειακής απόδοσης, η οποία αυξάνεται λόγω της μεγάλης πολυπλεξίας, καθώς και του κέρδους της συστοιχίας κεραιών. Εδώ είναι τα κύρια πλεονεκτήματα των μαζικών συστημάτων κεραίας MIMO (M-MIMO) πάνω από τα τρέχοντα συστήματα 4G:
1. Βελτιωμένη κάλυψη και υψηλότερες ταχύτητες
Χάρη στη χρήση της μαζικής τεχνολογίας MIMO, ενδεχομένως σε συνδυασμό με τα υψηλότερα φάσματα συχνοτήτων, οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών θα είναι σε θέση να ανταποκριθούν στις ανάγκες μιας μεγαλύτερης ποικιλίας συσκευών στο μέλλον. Όχι μόνο αυτό, η ισχύς σήματος σε εσωτερικούς χώρους θα ήταν εξαιρετικά ισχυρή και εκτός από τα γραφήματα.
Οι δυνατότητες σχηματισμού δέσμης των μαζικών συστημάτων MIMO θα επιτρέψουν στους τηλεπικοινωνιακούς φορείς να επεκτείνουν γρήγορα την κάλυψη υψηλής ταχύτητας και στις αγροτικές περιοχές . Μια άμεση οπτική επαφή λειτουργεί καλά με υψηλότερες συχνότητες, παρέχοντας έτσι ακόμη μεγαλύτερες ταχύτητες.
Ο πρωταρχικός στόχος της αναβάθμισης είναι επίσης να αυξηθεί η ταχύτητα των δεδομένων και οι εμπειρογνώμονες αναμένουν ελάχιστες ταχύτητες 1 Gbps, φτάνοντας τα 10 Gbps. Αυτό έχει ήδη αποδειχθεί σε μερικά πειράματα με Gigabit LTE demos που έδειξε η κινεζική εταιρία δικτύωσης ZTE στο CES νωρίτερα φέτος.
2. Χαμηλό κόστος υποδομής και εξαρτημάτων
Δεδομένου ότι οι περισσότεροι παγκόσμιοι giants τηλεπικοινωνιών αναβαθμίζουν σταθερά την υποδομή τους για να υποστηρίξουν τώρα δίκτυα 4G υψηλής ταχύτητας (με ταχύτητες πριν από 5G), η πλήρης αναβάθμιση σε 5G θα ήταν μια ομαλή πορεία. Τα υπάρχοντα συστήματα 4G χρησιμοποιούν ήδη τεχνικές MIMO, οι οποίες πρόκειται να κλιμακωθούν όταν επιτευχθεί μια εύλογη τεχνολογία 5G.
Τα νέα συστήματα μαζικής κεραίας MIMO δεν θα έχουν μόνο μεγάλο αριθμό κεραιών αλλά θα είναι επίσης κλιμακωτά. Θα είναι ευκολότερο για τους giants των τηλεπικοινωνιών να προσθέσουν νέες κεραίες στο σύστημα αυτό για να προσαρμόσουν τις υπάρχουσες ταχύτητες και τη βάση χρηστών. Επίσης, ο μεγάλος αριθμός κεραιών θα οδηγήσει στη δημιουργία ενός εύρωστου δικτύου, το οποίο δεν θα επηρεαστεί από ατομική αστοχία στο σύστημα κεραίας τους.
3. Υποστήριξη χρονικών περιορισμών
Ενώ τα μαζικά δίκτυα 5G με δυνατότητα MIMO παρέχουν βελτιωμένη κάλυψη και ταχύτητα δεδομένων, μειώνει το χρόνο που απαιτείται για την κίνηση των σημάτων μεταξύ του πομπού και του δέκτη. Αυτό είναι γνωστό ως λανθάνουσα κατάσταση και τα επερχόμενα δίκτυα 5G θα βοηθήσουν να μειωθούν τα ίδια για να διευκολυνθεί περαιτέρω η χρήση αυτών των δικτύων για VR / AR, self-driving και άλλες AI ή ML ελεγχόμενες υπηρεσίες .
Προκλήσεις στην ανάπτυξη της μαζικής κεραίας MIMO
Ενώ οι ερευνητές έχουν πειραματιστεί με μαζικές δοκιμές κεραίας MIMO τα τελευταία χρόνια, τα συστήματα που το έχουν κάνει στην αγορά έχουν ακόμα λιγότερες κεραίες από ό, τι οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών επιθυμούν για την έλευση των δικτύων 5G. Αυτό οφείλεται στους περιορισμούς που αντιμετωπίσαμε στην εφαρμογή της τεχνολογίας. Ακολουθούν οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η εκτεταμένη ανάπτυξή τους:
1. Πολυπλοκότητα επεξεργασίας σήματος
Πρόκειται για μία από τις σημαντικότερες δυσκολίες που αντιμετωπίστηκαν κατά τη δημιουργία των μαζικών σταθμών βάσης MIMO. Ο αυξημένος αριθμός κεραίων και οι συχνότητες σε μια μοναδική τοποθεσία οδηγούν σε αυξημένες πιθανότητες παρεμβολών . Το ζήτημα αυτό μπορεί, ωστόσο, να επιλυθεί με την υιοθέτηση μιας ευρύτερης τεχνολογίας ακριβείας φάσματος και μηδενικής βλάβης, η οποία θα μειώσει την παρεμβολή μεταξύ των καναλιών. Ενώ ο μεγάλος αριθμός κεραιών θα αυξήσει την πολυπλοκότητα σε όλο το πλάτος, καθιστά το δίκτυο ακόμη πιο ανθεκτικό στις αστοχίες.
2. Περιορισμένη διαθεσιμότητα φάσματος
Όπως ίσως έχετε ήδη ακούσει, η κατανομή ενός φάσματος συχνοτήτων ελέγχεται από το διοικητικό όργανο και οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς πρέπει να υποβάλουν προσφορές προκειμένου να εξασφαλίσουν ένα τμήμα αυτού του συγκεκριμένου φάσματος.
Τώρα, το βασικό πρόβλημα έγκειται στο γεγονός ότι το φάσμα 3GHz που επικρατεί στους σημερινούς χρόνους έχει ήδη γεμίσει λόγω της υπερφόρτωσης των νέων συνδέσεων δεδομένων. Και αποδεικνύεται δύσκολο να χρησιμοποιηθούν κύματα χιλιοστομέτρων υψηλότερης συχνότητας (3 GHz - 300 GHz) για την κατασκευή μαζικών σταθμών βάσης MIMO καθώς τα κύματα δεν διεισδύουν σε στερεά υλικά και απορροφώνται από δέντρα ή σύννεφα βροχής.
Όμως, οι τεχνολογικοί γίγαντες και οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς δουλεύουν χέρι-χέρι για να αυξήσουν το κέρδος σήματος κάνοντας πολλαπλές κεραίες (MIMO) να συγκεντρώσουν τα ραδιοσήματα σε μια στενή δέσμη κατευθύνσεων χωρίς να αυξήσουν την ισχύ μετάδοσης τους. Η Samsung R & D και η Huawei έχουν δοκιμάσει την επιτυχία στα πειράματα, αλλά αυτές οι στενές δέσμες είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στις αλλαγές ευθυγράμμισης.
Συνεχής έρευνα και ανάπτυξη των μαζικών δικτύων MIMO
Το προαναφερθέν δίκτυο δεν είναι πρωτότυπο αλλά έχει ήδη εφαρμοστεί σε μικρότερη κλίμακα στο υπάρχον σενάριο 4G. Η Huawei συνεργάζεται με τοπικούς φορείς τηλεπικοινωνιών, όπως η China Mobile και η SoftBank της Ιαπωνίας, για περισσότερα από δύο χρόνια, για να πειραματιστούν εμπορικά τις μαζικές ρυθμίσεις MIMO.
Μετά από αυστηρούς πειραματισμούς, η SoftBank έχει πλέον ονομάσει τον πολύ φορέα τηλεπικοινωνιών για να κάνει το εμπορικό μάρκετινγκ MIMO στο τέλος του 2016 . Άλλοι φορείς εκμετάλλευσης, όπως η China Mobile, η Vodafone και η T-Mobile, ξεκίνησαν να χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία σε περιορισμένο αριθμό χρηστών σε όλες τις χώρες τους.
Εάν η μεγαλύτερη ερώτηση που χτυπά στο πίσω μέρος του μυαλού σας είναι, Θα είναι τα σημερινά smartphones μας συμβατά με αυτά τα μαζικά δίκτυα MIMO; Στη συνέχεια, η απλή απάντηση είναι συνήθως ναι . Ένας μεγάλος αριθμός υφιστάμενων συσκευών μπορούν να επωφεληθούν από τα δίκτυα MIMO 4G, παρέχοντας ταχύτητες Gigabit χωρίς κανένα λόξιμο.
Πρώτες αναπτυξιακές μονάδες με δυνατότητα 5G στην Ινδία
Ενώ πολλοί παγκόσμιοι τηλεπικοινωνιακοί φορείς, σε συνεργασία με γίγαντες υλικού, έχουν ήδη πειραματιστεί με το Massive MIMO στα δίκτυά τους, η Ινδία μόλις προσχώρησε στην 5G φουτουριστική μονάδα με την ανάπτυξη του πρώτου δικτύου της.
Ο κορυφαίος τηλεπικοινωνιακός γίγαντας της Airtel, η Airtel, έκανε πρωτοσέλιδα όταν ανακοίνωσε ότι έχει γίνει αυτός που θα επιτύχει αυτό το κατόρθωμα. Η έναρξη της πρώτης τεχνολογίας M-MIMO της Ινδίας (Massive Multiple Input Multiple-Output) ξεκίνησε με το Μπανγκαλόρ και την Καλκούτα. Ωστόσο, η δοκιμή αναμένεται να επεκταθεί και σε άλλες περιοχές της χώρας τους επόμενους μήνες.
Η Airtel έχει αναπτύξει τη νέα τεχνολογία 5G ως μέρος του τρέχοντος προγράμματος μετασχηματισμού δικτύου που ονομάζεται Project Leap . Αναμένει ότι η τεχνολογία Massive MIMO θα βελτιώσει την υπάρχουσα χωρητικότητα δικτύου επτά φορές, ενώ θα χρησιμοποιεί το ίδιο φάσμα που ήδη διαθέτει. Πιστεύει ότι το ίδιο θα οδηγήσει ακόμη και σε δύο φορές καλύτερη ταχύτητα στην υπάρχουσα ανάπτυξη των 4G.
Επιπλέον, η κινεζική εταιρία δικτύωσης ZTE ανακοίνωσε ότι συμμετέχει στα πειράματα Massive MIMO πριν από 5G σε συνεργασία με ευρέως γνωστούς φορείς όπως η Vodafone και η Reliance Jio. Ενώ η Huawei είναι το πρόσωπο πίσω από την ανάπτυξη της Airtel στη χώρα, όπως είπε σε επίσημη δήλωση.
Εάν εξεταστεί από την προοπτική της τρέχουσας κατάστασης της βιομηχανίας τηλεπικοινωνιών στην Ινδία, αυτή είναι μια προσπάθεια σε αυτά τα τμήματα τηλεπικοινωνιακών κολοσσών να διατηρήσουν ένα οχυρό στη χώρα. Έχουν ξυπνήσει πρόσφατα με μια εκπληκτική jolt από τον πιο έντονο νέο ανταγωνιστή τους, δηλαδή τον Reliance Jio, ο οποίος κατάφερε να τους καταφέρει να καταπατήσουν με την ανάπτυξη του δικτύου 4G LTE μέσα σε ένα χρόνο.
Αναμενόμενη εκτεταμένη ροή
Οι περισσότερες αναφορές που δημοσιεύθηκαν από γίγαντες δικτύωσης όπως η Ericsson ή η Nokia υποδηλώνουν ότι η τεχνολογία δικτύων 5G θα γίνει μάρτυρας μιας ανακάλυψης και θα φθάσει τις μάζες μέχρι το 2020 . Αυτό δεν είναι ένα άκαμπτο χρονοδιάγραμμα, αλλά είναι σύμφωνο με το πρότυπο λειτουργίας του κλάδου, το οποίο θεωρεί ότι μια αναβαθμισμένη τεχνολογία θα έχει γίνει σε μια δεκαετία.
Η τεχνολογία δικτύου 3G ξεκίνησε για πρώτη φορά τον Οκτώβριο του 2001, ενώ η 4G LTE είδε τη γενική υιοθέτησή της μετά από μια δεκαετία γύρω στο 2011. Επομένως, είναι πιθανό να υποθέσουμε ότι οι συνεχιζόμενες μαζικές προσπάθειες MIMO θα επιτευχθούν μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας. Μπορεί κανείς να δει τις προ-5G υλοποιήσεις της τεχνολογίας, τόσο στον καταναλωτή όσο και στον τερματικό σταθμό τα επόμενα δύο χρόνια. Το πλήρωμα του 2018 Χειμερινοί Ολυμπιακοί Αγώνες θα μπορούσε να είναι ο πρώτος που θα παρακολουθήσει την εν λόγω καινοτομία, ακολουθούμενο από το Παγκόσμιο Κύπελλο της FIFA 2018 . Ακόμα και η chipmaker Qualcomm έχει δηλώσει ότι σχεδιάζει να αναπτύξει 5G-συμβατές (Gigabit) συσκευές κατά μήκος ενός παρόμοιου χρονοδιαγράμματος.
Μπορεί να έχουμε δει μια παρατεταμένη ανάπτυξη 4G LTE υπηρεσιών στην Ινδία, κάτι που είναι ακόμα υπό επεξεργασία. Όμως, οι μεγιστάνες των τηλεπικοινωνιών της χώρας δεν θέλουν πλέον να σπρώξουν πίσω στον αγώνα για να υιοθετήσουν τις τελευταίες τεχνολογίες εξαιτίας του διαφαινόμενου ανταγωνισμού και της ενοποίησης εντός της ίδιας της χώρας.
Massive MIMO: Τεχνολογικός αγώνας για υιοθεσία 5G
Από την άποψη των πτηνών για τις μαζικές εξελίξεις του MIMO, δείχνει επίσης ότι η Ινδία βασίζεται περαιτέρω στη μετασχηματιστική της εικόνα ότι είναι τεχνολογική δύναμη. Η κυβέρνηση αναλαμβάνει τώρα τα απαραίτητα βήματα για να ξεκινήσει η εξέλιξη της κυψελοειδούς τεχνολογίας.
Η κυβέρνηση έχει ήδη δημιουργήσει ένα φόρουμ υψηλού επιπέδου για την αξιολόγηση του τρέχοντος σεναρίου και την έγκριση σχεδίων δράσης για την έγκαιρη ανάπτυξη υπηρεσιών 5G. Έχει διαθέσει ένα τεράστιο corpus ₹ 500 crore για ερευνητικούς και αναπτυξιακούς σκοπούς 5G, που μας φέρνει στο παγκόσμιο χάρτη, παράλληλα με τις χώρες που οδήγησαν στην υιοθέτηση τέτοιων τεχνολογικών εξελίξεων. Δεν υπάρχει κανένα πραγματικό δίκτυο "5G" που θα οριστεί αυτή τη στιγμή και θα πρέπει να το επιφυλαχτούμε τα επόμενα χρόνια.
