この記事では、次の分野における 5G についての包括的な理解をもたらします。 IoTアプリケーション.
タイムズの継続的な更新と科学技術の継続的な進歩により、, 通信時代は総合4G時代へ発展, そしていま, 5G時代の盛り上がりは普遍的な時代となる, 第5世代移動通信, 世界的な研究開発のホットスポットとなっている.
1. 5G技術とは何ですか
簡単に言えば, 5G は第 5 世代の通信技術です, 主にウルトラブロードバンドが特徴です, ミリ波, 超低遅延, そして超高速。 2Gで実現した音声通信のデジタル化, 機能マシンには小さな画面があり、テキストメッセージを送信できます; 3音声や映像以外のマルチメディアコミュニケーションを実現, 画面も大きくなり、写真も見やすくなりました。 4Gでローカルエリアでの高速インターネットアクセスを実現. 大画面スマートフォンでも短い動画の視聴が可能, でも街中では電波は良好です, しかし故郷は貧しい。 1G〜4Gはすべて、人々がライブブロードキャストを通じて全世界に参加することを期待できるように、人々の間の高速で便利な通信を目的としています。 5G のパフォーマンス目標は遅延の削減です, コストの削減, 高いデータレートでシステム容量が増加し、エネルギーの節約が可能.
5Gの技術的特徴
5Gは通信します 電磁波を通して。電磁波には特性があります, 周波数が高いほど, 波長が短いほど, 速度が速いほど, 伝達能力が悪くなります。この場合, 伝送速度と伝送容量は相互に制限されます。純粋にスピードを追求するなら, そうすれば、電磁波の周波数の理論を高めることができます。しかし、それは4Gのカバレッジである可能性があります, 以前は携帯電話塔が 1 つだけ必要でした, 5G では 4 つ以上の基地局が必要になる場合があります。基地局のコストが5Gの最大の障害となっている, しかし、それはモバイルデバイスが動作する機会でもあります。装備が増えても悪くない, 誰かが請求書を払っている限り, 羊毛は羊の上にあります。そのうえ, ミニチュアベースを使用して過去の大きなベースを置き換えることもできます, コストの削減。つまり, ファーウェイとクアルコムのこの戦争, 本当に重要です。この戦争に勝った人は、大量の 5G の注文を獲得することになる.
5Gの技術革新は主に次のようなものから生まれます。 無線技術とネットワーク技術. 無線技術の分野では, 大規模アンテナアレイ, 超高密度ネットワーキング, 新しい多重アクセスおよびフルスペクトラム アクセス テクノロジーが業界の焦点になっています。大規模アンテナ アレイは、既存のマルチアンテナに基づいてアンテナの数を増やすことで、数十の独立した空間データ ストリームをサポートできます。, これにより、マルチユーザー システムのスペクトル効率が数倍向上し、5G システムの容量と速度の要件を満たす上で重要なサポート役割を果たします。.
5Gは4Gとどう違うのですか?
5Gと4Gの違いは何ですか? 4G モバイル ネットワークは急速に普及する段階に入っています, 一方、5G規格が登場し始めています。では、4G ネットワークと 5G ネットワークの違いは何ですか? 以下にネットワーク 4G と 5G の違いの比較を共有します, みてみましょう!
5G ネットワークと 4G ネットワークの違い
- 最大の違いはインターネット速度です. 現在, 5Gネットワークの速度は10G/秒に達すると推定されています, 10 4Gよりも何倍も速い, つまり、5G ネットワークを使用して高解像度の映画を数秒でダウンロードできるということです。.
2. 5G は、高速で復元力のある接続の基盤を築くことを目指しています, ユビキタス接続を提供します, 以前のモバイル ネットワークと 4G は主に生の帯域幅を提供することに焦点を当てていましたが、ユーザーが地下鉄の駅や高層ビルにいるかどうかに関係なく、.
3. 5Gネットワークだけではない, などのさまざまなテクノロジー M2M, Wi-Fi, LTE, 2G, 3G, そしてLTE-Aもそれに伴います。つまり, 5G は拡張現実のサポートを目指しています, 没入型ゲーム, 接続されたウェアラブル, とIoT;
4. 5G ネットワークは仮想 RAN とクラウド RAN をリードし、ローカライズされたデータセンターによるより集中化されたネットワークを促進します。;
5. 5また、G により、ネットワーク インフラストラクチャが、提供されるスペクトルの種類を自動的に決定し、指定された時間に現在の状況に適応できるようになります。.
3. 5Gの仕組み
5Gの原理はすでにわかっています, では、その動作原理を理解しましょう。初めに, スペクトルとは何かを見る.
5G は 3 つの異なる周波数帯域で動作します, 日常の使用に想像を絶する影響を与える.
低帯域スペクトルは、サブ 1GHz スペクトルとも呼ばれます。低帯域幅のスペクトルにより優れたカバレッジと壁の透過性を実現します。, 大きな欠点が1つあります: 約100Mbpsのピークデータ速度.
ミッドバンドスペクトルにより、低遅延と高速速度が実現します。ピーク速度はミッドレンジスペクトルで 1Gbps に達すると予想されます.
ハイバンドスペクトルは5Gの最高パフォーマンスです, しかし, 大きな欠点もあります。ミリ波と呼ばれることが多いです。高帯域幅スペクトルにより、非常に低い遅延で 10Gbps を超えるピーク速度が提供されます。建物の貫通力が低く、カバーエリアが狭いことが、高波セクションの主な弱点です。これは、効率的な高帯域幅ネットワークを構築するには多数の信号ユニットが必要であることを意味します。.
ハイバンドのスペクトルは 5G で最大です。
4. 5G モノのインターネット(IoT) 課題
私. モノのインターネットのセキュリティのリスク
(1) モノのインターネットにおけるデバイスのセキュリティ: 一方では, モノのインターネットで使用されるデバイスのライフサイクルは長いことが多い, これにより、メーカーはデバイスの製造を中止したり、ソフトウェア サービスの更新を停止したりできます。, これは、対応する脆弱性が更新されないことも意味します, したがって、IoT 内のデバイスが攻撃されるリスクが高まります。 IoTはさまざまなセンシングノードで構成されています. これらのセンシング ノードのリソース容量は限られており、複雑なアルゴリズムの暗号化を実行したり、デスクトップ コンピューターのようにウイルス対策ソフトウェアをインストールしたりすることはできません。. 監視されていない環境では, センシングノードはセキュリティ攻撃に対して脆弱です.
(2) IoT 情報伝送セキュリティ: RFIDシステム 電子タグで構成されています, 読み書き, アンテナとコンピュータ システム コンポーネント, 読み取り/書き込みデバイスと電子タグの間の無線周波数による接触方法の使用など、双方向データ送信, 読み取り/書き込みデバイスがラベル内の情報を読み取るため、無線周波数信号が使用されます。, 読み取りと書き込みを区別できない無線周波数信号は合法です, 自分自身の送信頻度が攻撃者の送信頻度と一致すると、, 攻撃者は所有者の知らないうちにタグを読み取ることができます, 情報漏洩の原因となる.
モノのインターネットの対応するデバイスが 2.5g /5.8G オープン周波数無線チャネルを使用することが多いことはよく知られています。, 詰まりやすく破損しやすいもの, その結果、対応するセキュリティ リスクが発生します。インテリジェントな家庭向け, モノのインターネットなどの産業アプリケーションのシナリオ, カメラの使用, 監視機器は大量のデータ情報を収集して処理する傾向があります, この情報はユーザーの個人的なプライバシーやビジネス秘密に関連する可能性があります, かつて犯罪者によって使用された, インターネットユーザーに多大な損失をもたらし、悪影響を与える可能性があります.
2. 5G技術の応用がもたらす新たな課題
初め, 5G通信技術を利用するには既存の通信モジュールのアップグレードが必要 IoTデバイス, したがって、IoT デバイスの製造コストが上昇します。モノのインターネットのアプリケーション シナリオ, インターネット機器がたくさんあることが多い, 異なるIoTデバイス間またはネットワークプロトコル間の対応する通信を介して接続します, お互いに情報を伝達できるようにする, データを作成し、新しい通信モジュールをアップグレードする, デバイス間の通信が低下する可能性があります, インターネット ユーザーに損害を与え、コストを増加させる.
2番, 5G 通信技術のアップグレードにより、IoT デバイスが大量のデータを処理できる能力に対する要求が高まっています。モノのインターネットアプリケーションにおける5G通信技術, ネットワーク情報の伝送速度と多くのインターネット機器へのアクセスを効果的に促進できます。, 同時に, 多数のモノのインターネットを備えた高速通信ネットワーク デバイスは、処理する必要がある膨大な量のデータを生成する可能性があります, 少量使用用, 機器面におけるモノのインターネットの低消費電力・低コスト組み込みシステム技術, 大量のデータを効率的に処理する能力はありません。ついに, モノのインターネットにおける 5G 通信技術の適用は、モノのインターネット デバイスが情報送信に公衆ネットワークを使用することを意味します。. ユーザーのアクセスが増えると、, セキュリティ保護機能が弱いモノのインターネットは、より高いセキュリティ リスクに直面しています.
5G テクノロジーの継続的な開発により、モノのインターネットの開発が大きく促進されました, しかし、コストの増加、ネットワークや情報セキュリティなどの一連の問題も引き起こしています。の継続的な発展により、 5 技術と関連産業, 関連チップや通信モジュールは減少する, IoT機器のセキュリティや大量データの処理能力の価格が向上する, そして、の拡大に伴い、 5 g ネットワークのカバレッジ, モノのインターネットのアプリケーション シナリオ, そしてより広い開発スペースが生まれるでしょう.
5. 各モバイル通信バージョンのご紹介 (1G, 2G, 3G, 4G, 5G)
1G第一世代移動通信
の歴史 1 g:
で 1979, NTTが東京で1G携帯電話を初発売, 1979年の日本。そして日本はユニバーサルワイヤレスネットワークの対象となる最初の国となった.
NMTがスウェーデンで無線通信システムを確立, フィンランド, デンマーク, その後、さまざまな国の人々が電話でコミュニケーションできるようになりました。.
MOTOROLA の携帯電話は、米国で初めて使用されました。 1983.
の特徴 1 g:
情報はデジタル信号またはアナログ信号で変調可能 情報の送信には1Gアナログ信号が使用されます
1 ギガバイトは音声電話メッセージの送信にのみ使用されます. 2.4Kbps は、150MHz 周波数での最大伝送速度です。しかし, 音質と大きな遅延の問題は比較的悪いですが、.
1980年代初頭の香港映画やテレビドラマ, 自分が持っている携帯電話が第一世代の携帯電話製品だと思っている人をよく見かけます。
2G 第二世代移動通信
2GGSM
で 1991, GSM テクノロジーが初めて導入されました。アナログ変調ではなくデジタル変調が使用されます。同時に, 再利用を実現するために, CDMA および TDMA テクノロジーを使用して再利用を実現します。GSM 900MHz帯で動作します.
GSM はアップリンクとダウンリンクの両方で最大 14.4Kbps の速度を持ち、音声通話と SMS の両方をサポートします。その間, GSMと比較して, 音声品質が大幅に向上しました。
2Gネットワークは「2G」として識別されます
2.5gGPRS
ETSI で 1993, GPRSがリリースされました。 GPRS はパケット交換テクノロジーを利用します. この技術は情報をパケットに転送することです.
上り速度は、 GPRS 26.8Kbps に達することができ、ダウンストリーム速度は 53.6 Kbps。 GPRS は、このデータ伝送速度により、MULTIMEDIA メッセージ サービスを導入することができます。この技術により、ユーザーはマルチメディア画像などのメッセージを送受信できるようになります。インターネットへのIPアクセスもサポートし始めた.
2.75ジーエッジ(GSM進化のための拡張データ)
ATが発明した&で 2003
最大速度は下り236.8Kbps、上り59.2Kbpsに達します。
EDGE が 8BPSK エンコード技術を導入
EDGEの記号は「E」, 電話機の「E」は、EDGE ネットワークを使用していることを意味します.
2 概要
2G はパケット交換技術とデジタル変調を導入しました.
3G 第3世代移動通信
WCDMA-UMTS
日本のNTTは、最初の3Gネットワークを非商業的に導入しました。 1998.
で 2001, 最初の商用 3G ネットワークは韓国の SK Telecom によって運営されました。パケット交換技術を使用しています, CDMA, 850MHzで動作します,1900MHz, および2100MHz.
最大速度はモビリティに依存します, 車や電車内の携帯電話の場合は 384Kbps など, 固定接続の場合は 2MHz。 3G導入によるモバイルインターネット, ビデオ通話, 高速化によるオンラインビデオなどのサービス.
3Gの記号は「3G」です
Td-SCDMA は、時分割同期符号分割多元接続の略称です。中国が最初に提案し、国際移動通信規格であるRTTをベースに完成しました。
SCDMA は 8KB/s から 2Mb/s までの 3G サービスとビデオ電話をサポートします,音声レートが高い, インターネットおよびその他のサービス.
3.5g – HSPA (高速パケットアクセス)
HSPA は、理論的には最大 5.76 Mbps および 14.4 Mbps の改良された WCDMA テクノロジーです。しかし、実際には上に 200Kbps、下に 500Kbps 移動します。
HSPAの記号は「H」です, 携帯電話に「H」が表示されている場合, HSPAネットワークを使用しています.
3.75 G – HSPA +
HSPA は HSPA テクノロジーを踏襲し、MIMO を導入します。言い換えると, 信号を転送し、同時に 1 つのアンテナで受信するために 1 つ以上のアンテナが使用されます.
22MIMO テクノロジーの導入により、理論上の最大アップリンク速度は Mbps、ダウンリンク速度は 168Mbps になります。.
携帯電話に「H」が表示されている場合, これは、HSPA+ ネットワークを使用していることを意味します。
4G 第4世代移動通信
4GはLTEとしても有名です.
の歴史 4 g:
ITU は LTE の標準化を開始しました。 2004.
LTE ネットワークがリリースされたのは 2005 で展開され始めました 2006.
で 2006, 最初の商用 4G ネットワークがノルウェーに設置されました, ストックホルム, そしてオスロ.
LTEはTDDとFDDをサポートします, そのため、FDD-LTE および TDD-LTE と呼ばれることがよくあります。中国の企業や組織は、TDD-LTE 標準の開発に多くの貢献を行ってきました。 TD-LTEは大手3社が全国で試験的に商用利用. China Unicom と China Telecom は、FDD+TD ハイブリッド ネットワーキングのパイロットを実施しました。 16 それぞれの都市。将来, FdD-LTEはチャイナユニコムとテレコムの主力となる。
ワイマックス。 4GのスタンダードはLTEだけではない, Wimax は 4G の規格の 1 つです。 Wimax は 2006 年に韓国で公開されました。
標準戦争:
WimaxとLTEは4Gの主導権を握るために激しく争った。 Wimaxに賭けていた企業や通信事業者にとっても大きな損失となるだろう。, 台湾など.
4Gの記号は「4G」,」ということで、携帯電話に 4G と表示されている場合は、, 4Gを使用しています.
4Gの詳細:
LTE は IP パケット交換ネットワーク プロトコルに基づいています.
MIMO および OFDMA テクノロジーは LTE で利用されます.
LTE の理論上の下り速度は 100Mbps、上り速度は 50Mbps; LTEA の下り速度は 1Gbps、上り速度は 500Mbps に達します.
Wimaxの理論上の速度は下り128Mbps、上り56Mbpsです。
LTE対応バンドはたくさんあります, それは含まれます 700/800/900/1700/1800/1900/2100/2600 MHZ.
4G は、低遅延に基づいて多くの関連アプリケーション シナリオを拡張しました。.
5G: 第5世代移動通信
なぜ5Gが必要なのか
遠隔医療アプリケーションが大量に存在する, インテリジェントな運転, より高速な, センサーアプリケーション, 遅延が少ない, また、無線通信ネットワーク アプリケーションの接続数が増加するのは、 IoT.
5G 開発の歴史
で 2013, imT-2020第一回会議 (5G) 推進剤グループが北京で開催されました
NTTドコモが正式発表 2014 ノキアと協力するとのこと, エリクソン, サムスン, 他のメーカー6社が高速5Gネットワークのテストを開始, それは 1,000 既存の 4G ネットワークのネットワーク容量の 2 倍, 伝送速度は10Gbpsに向上する予定です.
初のグローバル5Gカンファレンスが北京で開催された。 2016.
5G NR の最初のリリースは、3GPP RAN の第 78 回本会議でリリースされました。 2017.
3GPP 5G NR 標準 SA ソリューションは、6 月の 3GPP の第 80 回 TSG RAN プレナリーセッションで正式に発表されました 13, 2018.
LGユープラス, KT, とSKは12月に韓国で5Gサービスを同時に開始した 1, 2018.
情報産業技術省はチャイナテレコムに5G商用ライセンスを正式にリリース, チャイナモバイル, 中国ラジオ, チャイナユニコムと中国テレビ 2019.
情報産業技術省は通信産業統計公報を発行しました。 2021 1月に 2022.
5G の概要を理解する
新しい無線周波数規格は、5G の定義に使用されます。前世代の通信システムとの最大の違いは、ビームフォーミングとMassive MIMOの採用です。 5G は非常に幅広い周波数で動作します。初めて, 5G はさまざまなアプリケーション シナリオを明示的に示します.
ビームフォーミング
ビームフォーミングは、アダプティブ アンテナから生まれた概念です。受信側の信号処理において, 所望の信号は、マルチアンテナアレイ素子によって受信されたさまざまな信号の重み付け合成によって形成できます。これは上向きのビームを形成するのと同じです。例えば, 最初の全方向性受信パターンは、ゼロと最大ポインティングを持つローブ パターンに変換されます。同じ原理が送信機にも当てはまります。
ビームフォーミングを使用する場合は、マルチアンテナ システムが必要です。
5 gバンド
5G スペクトルは 400 ～ 1GHz に分割できます, 6GHz,30GHz および 60GHz 帯域。 sub-6ghz は 6GHz 未満の周波数です, ミリ波は6GHz以上の動作周波数です。低周波によりモビリティと高いセル範囲が提供されます; それどころか, 高周波により大容量と高速性が実現されます。
6. 5G の実際の機能と 5G の理由?
第 5 世代のネットワーク帯域幅の登場には、世界中のデバイスを近づけてインテリジェントな IoT エコシステムを構築するという、より大きな目的があります。これは 4G からの有意義な前進です。それ以来, 5G はこの効率を向上させるだけでなく、工場や家庭におけるデバイス間の通信も強化します。.
による 2030, 50 数十億台のIoTデバイスが導入されると想定されています。
しかし、市場はあなたが思っている以上に準備が整っています。世界の大手サービスプロバイダーは、5G の使いやすさに関するケーススタディを公開しています。例えば, GSMA は、スマート グリッド 5G ネットワークのスライスを一部として提供しています。 106 グローバルリリースが完了しました。そのうえ, エリクソンは、インテリジェントなエネルギー分配などの商業目的でも 5G を使用しています, ミッションクリティカルな通信, 等.
最も印象的なのは、5G を介して IoT エコシステムを強化する loLIVE のグローバル ネットワークです。特許取得済みの SIM ブートストラップ テクノロジーがプラットフォームで使用され、世界中のデバイスに中断のないセルラー接続を提供します。.
5Gはどう優れているのか?
5Gがお届けします 10 4G よりも 20Gbps 近くの 2 倍高速で強力なネットワーク帯域幅を実現します。超高速のネットワーク速度はモノのインターネットにとって重要です, ほとんどのデバイスはリアルタイム更新でのみ動作するためです。アラーム, ロックシステム, カメラ, ドア, 他のデバイスはすべて接続されています。この監視システムの構築は、リアルタイムの更新が提供される場合にのみ可能です。
データ量が記録的な速度で増加する中, それらを送信するインフラストラクチャも同様である必要があります。それが5Gが提供するものです.
ネットワークスライシング: 特定のサービス要件に帯域幅を割り当てます
結論は, ネットワーク スライシングは、利用可能なネットワーク帯域幅を複数の独立した仮想ネットワークに分割します。そのため、IoT はさまざまなソフトウェア要素とさまざまなハードウェアの組み合わせになります。
制限区域内のインターネットは中断されるべきではありません。一方、これらの民間機関の多くは、セキュリティと QoS に関して厳格かつ排他的な要件を設けています。工場とともに, 研究室, 病院, およびクラウドネイティブのコアネットワーク, スマートロジスティクスでコンプライアンスを確保できる, 安心のセキュリティ, とサービス.
複数の公共 Ran がある国内で、複数の場所に専用のコア ネットワークを確立することもできます。
モノのインターネットと 5G の機会の世界を解き放つ
5G は記録的なペースで成長しています, よりスマートな未来に向けたコミュニケーションの構築を目指しています。 IIoT, リモートワーク, スマート シティは、ベース レイヤでの 5G 導入の広く使用されている事例の一部にすぎません。
7. 5Gのデメリットは何ですか?
AT からの一般的なメッセージを見逃すのは難しい&T, Verizon およびその他の通信事業者: 5G展開が進行中です。現在の焦点の多くは、5G が消費者の行動をどのように変えることができるかにあります。, 数分で映画をダウンロードするなど。 5Gの影響は多方面に及ぶ, 企業は最終的に、設備投資や継続的な投資に多額の投資をすることなく、より高速なワイヤレス接続の恩恵を受けることができます。企業は、5G 規格に準拠し、関連する製品やサービスを導入する準備をする際に、5G ネットワークの長所と短所を理解する必要があります。:
の利点 5 g
1. スピード
5G のデータ速度は 4G および 4G LTE よりも高速です。企業が達成できる実際の速度は、さまざまな要因によって決まります。, 古い標準では利用できなかったサービスを利用するための企業に近いことも含む, 自動化や高度なビデオ会議機能など。 5G は高速なだけではありません, しかし、潜在的にもっと重要なこともあります: 低遅延。
2. 低遅延
いくつかの試験によると, 5Gは時間を大幅に短縮します (通常は以下です 5 ミリ秒) コマンドに応答するため。アプリケーションとサービスは場所に関係なく同じように動作します, リアルタイム通信に影響を与える遅延を排除する.
3. 容量
5G は、4G よりも多くのデバイスへの同時接続をサポートします。結果として, 企業は、Wi-Fi および携帯電話戦略を 1 つまたは複数の提案として評価する必要がなくなりました。 5Gでは, 企業は以下を切り替えることができます Wi-Fi 5G によるセルラー接続.
4. 機械学習と人工知能に基づく新世代のサービス
5G は、人工知能と機械学習に基づく新世代のインタラクティブ サービスの台頭を推進します。拡張現実または仮想現実機能を使用したビデオ会議, 例えば, 環境をシミュレートし、経営陣がより適切なプロジェクトの意思決定を行うのに役立ちます。自動化により、企業は現在よりも予測性の高いサービスに依存するようになる.
5. ウェブを再考する
5G は、企業がネットワークを再考する原動力となるでしょう。企業の拠点は5Gを主な接続媒体として利用し、SIMカードを通じて複数の通信事業者が提供するインターネットサービスを導入できる。社内で集中的に作業する場合でも、自宅からリモートで作業する場合でも, 追加の自動化機能とセキュリティ機能を利用できます。
の欠点 5 g
1. セキュリティ
5G の送信セキュリティ アルゴリズムは非常に包括的です, しかし、企業は他のネットワーク セキュリティ問題に直面する可能性があります。多数の IoT デバイスやコンポーネントが 5G ネットワークに接続されると、サイバー攻撃者が脆弱性を悪用しようとするため、企業が直面する脅威は大幅に増加します。 5G デバイス自体も、デバイスに電力を供給するために設計されたチップやその他のコンポーネントがサイバー攻撃者によってマルウェアに感染する可能性があるため、デバイス自体にも注目を集める可能性があります。ネットワーク スライシングの使用を検討する (専用のアプリケーションやサービスをホストする仮想ネットワークを作成するテクノロジー) 5G ネットワークには必須です。リスク許容度が低い企業向け, 専用の 5G ネットワークが最良の選択かもしれない.
2. 営業支出と設備投資
企業はネットワーク コンポーネントをアップグレードし、より高速な速度をサポートするプロセッサを採用する必要があります。通信ベンダーは来年初めに5G互換デバイスを展開すると予想されている, しかし、ネットワーク インフラストラクチャの多くは依然として従来の機器に依存しているため、企業は 5G への投資を最大限に活用する方法を見つけるために懸命に取り組む必要があります。通信事業者とデバイスの価格は変化し続けるため、その価格は重要な考慮事項となります。.
3. 不均一なカバレッジ
通信事業者による5Gへの投資は継続しているにもかかわらず, 国内の多くの地域は、長期間にわたって 5G でカバーされないでしょう。地方にオフィスを構える企業は、5G カバレッジギャップに対して特に脆弱になる可能性があり、従来のネットワーク接続テクノロジーの組み合わせに依存する必要があります。結果として, 5G にアクセスできない人は、通信事業者が自分の地域で 5G サービスを提供するまで待たなければならない可能性があります。, 他の事業者との競争の影響を受ける可能性がある.
4. 視線/侵入の問題
5G の高周波信号は物体によってブロックされやすくなります, そのため、企業のオフィスや工場の設定を確実にカバーすることが常に問題になります。企業は、適切なサービスを確保したり、補完的な無線スペクトル ネットワークを構築したりするために、施設の再設計と建設が必要になる場合があります。 (市民ブロードバンド無線サービスのスペクトルに基づくものなど) これにより、5G ネットワークのカバレッジと容量を拡張できるようになります。.
5. 誇大広告の要因
多くの企業は、5G が自社の業務にどのような影響を与えるかについて通信事業者やサプライヤーからの主張に圧倒されているかもしれません。最大のメリットを得るために 5G をどのように使用するつもりなのか、そして必要な投資収益率をどのように実証するのかを十分に理解するために、多くの時間を費やす必要があります。 (ROI). 5G は、最初は企業によって推進され、その後消費者によって採用された他のテクノロジーとは異なります。 5G導入の場合, 5G 互換デバイスがより広く使用され、真の 5G サービスが通信事業者によって提供されるまで、企業での普及は遅れることになります。 5G の妥当性は、標準規格が確立された場合にのみ現れます。 (取材など, 価格とサポートされているデバイス) 至る所に存在するようになる.
8. IoT 5G技術の活用事例
デジタル変革が本格化する中、接続デバイスの数は急速に増加しています。 IDC データによると, あるだろう 152,200 2025 年までに、IoT デバイスは毎分ネットワークに接続されます。
これらの機能を既存の 4G ネットワークと比較してみましょう:
● より高い帯域スループット
● 100 現在のネットワークよりも数倍高速
● 遅延が減少 25 回
● 大規模な iot 通信をサポートできます。約 1 平方キロメートルあたり 100 万台のモノのインターネット デバイスが接続されています.
●消費電力を削減します。 90%.
● ネットワーク スライシング機能を提供します。ネットワーク スライシングにより、企業はニーズに合わせてネットワーク システムを設計できる柔軟性が得られます。.
これらすべての機能により、5G ネットワークは外部環境に適応できるようになります, 以前の製品の柔軟性が限られていたのとは異なり、.
インテリジェント製造
5G が業界を奪う 4.0 新しいレベルへ。幅広いモビリティ, 低遅延, 露天掘りの生産自動化や自動車両制御の重要なタスクに必要な高い信頼性は、超信頼性の 5G ネットワークでのみ実現可能です。.
セルベース測位システムは、施設内に TRPS を設置します。したがって, 信号は、たとえ 1 つのパスがブロックされた場合でも、通信損失を防ぎ、信号の冗長性を生み出すことができます。.
IoTデバイス, AI, センサーは、高度な気象分析を通じて生産性の向上に役立ちます。スマートな調整メカニズムにより、あらゆる気象条件に合わせてコントロール設定が自動的に調整されます。.
エネルギー負荷はスマート グリッドによってより効率的に管理されます。 IoT デバイスによりエネルギーコストとダウンタイムを最小限に抑えることができます.
これらすべてには、最小限の遅延でネットワーク上で大量のデータをシームレスに移動することが含まれます。
サプライチェーン
サプライチェーンには人間による多大な監視が必要です, 特に倉庫への輸送時や倉庫内での移動時。個々の製品レベルの情報は、5G によって有効になります。 IoTセンサー. したがって、, 貨物の追跡が容易になります。トレーラーの温度と湿度を遠隔監視することも可能.
小売り
よりパーソナライズされた状況にすることで、, 小売ショッピング体験は IoT と 5G によって強化できます。クライアントがぎこちなく大声で叫ぶ代わりに、他の商品を頼むことも可能です。 IoT対応のスマートシェルフで在庫管理を自動化できます。
AmazonGo ストアにはチェックアウト システムやレジはありません。買い物客はストアに入るときにアプリをダウンロードしてスキャンする必要があります。顧客はモバイル デバイスを通じて請求プロセスを自動的に完了できます。顧客が何を手に取り、何が棚に残っているかは、コンピュータビジョンと棚センサーから収集されたデータによって追跡できます。.
知恵の街
自動化と接続性は、 スマートシティ. 商業ビルや家庭のモノのインターネット デバイスでは、IoT デバイスが広く使用されています。
バルセロナでは 2012 年から IoT テクノロジーを廃棄物および交通管理に導入しています。Wifi ホットスポットの数は年々増加しています。 62% に 670 2013年までに。エネルギー分野において, 彼らはインストールしました 19,500 スマートメーター.
彼らはデジタルバス停と駐車システムを使用して交通機関を近代化しています。彼らは駐車場にセンサーシステムを組み込みました, これにより、渋滞と排出ガスが大幅に削減されました。通常は薄暗いままです, 動きが検知されたときのみ明るくなります。街灯は無料のインターネット アクセスを提供し、都市の大気質に関するデータを収集します.
自動運転車
大量のデータ交換が必要になる 自動運転車 適切に動作するように。街灯に関する情報も大きな違いを生みます。 5G ネットワークにより、このデータは遅延なく効率的に車両に配信されます。実際のところ, 車は信号機の必要性をなくします。そして、スマートシティと広範な5Gネットワークの開発が必要です.
健康管理
1 回の PET または MRI スキャンは巨大なファイルになる可能性があります。さらに, バイタルサインなどの他の記録もあります, およびその他の薬の詳細。これらの記録は通常、何人かの医療専門家間で共有する必要があります。.
確実な伝送を実現するには、低遅延で信頼性の高いネットワークが必要です。.
5G IoT 対応のウェアラブル デバイスもリモートで監視できます。リアルタイムでモニタリングできるため、慢性疾患患者にとって便利であり、医師の負担も軽減されます。.
それまで 2025-2030, エンドツーエンドの 5G インフラストラクチャの実装は、公共ネットワークでは利用できません。しかし, 企業は競争が始まる前に、テクノロジーを活用するためにすでに 5G ネットワークを構築しています。
9. 5G IoTソリューション
接続されるデバイスの数は急速に増加しています。 IDCデータによると, あるだろう 152,200 2025 年までに、IoT デバイスは毎分ネットワークに接続されるようになります。このデータ交換には強力なネットワークが重要ですが、効率を向上させる方法は今後さらに増えるでしょう。 5Gは高速モバイル通信をサポートするだけでなく、IoTデータ伝送をより効率的にします.
から 2018 に 2025, 通信事業者と投資家は賭けるだろう $1 5G が事実上の世界無線標準となることは、全世界で 1 兆ドルに達すると考えられます。その賭けはさまざまな理由から確かに安全です, その多くは、5G がモノのインターネットに約束する革命に関連しています.
5G がモノのインターネットを変える 6 つの方法を紹介します:
5Gは世界を変える可能性がある.
から 2018 に 2025, 通信事業者と投資家は賭けるだろう $1 5G が事実上の世界無線標準となる見込み. その賭けはさまざまな理由から確かに安全です, その多くは、5G がモノのインターネットにもたらす変化に関連しています。.
モノのインターネットは 5G によって以下の 6 つの方法で変わります:
1. より簡単な接続
速度は 100 倍向上しますが、, 5G が現在のプロトコルを改善できる唯一の明らかな方法ではありません.
時計, 電話, ラップトップ, スマートホームデバイス, 浴室の大きさ, そしてインターネットに接続されている他のものはすべてこれらのルーターを使用して動作しています.
また、通信事業者が 5G インフラストラクチャをさらに開発するまで、当面はルーターを使用する必要があります。, Power Power 製のデバイスは、電力をほとんど消費せずに接続を維持できるようになります。.
2. 新しいビジネスモデル
5G の広範な導入によって期待される結果の 1 つは、すべての IoT デバイスでワイヤレス顧客にサービスを提供する新しい方法です。.
ノキアは、「ネットワークスライシング」は4G以前の技術では得られなかった機会をもたらすだろうと述べた。
Nokia は、Web スライシングによりサービス プロバイダーの営業利益が次のように増加する可能性があると予測しています。 5 パーセントとそれまで 15 現在のインターネット ユーザーの % がプレミアム サービスに興味があると考えられます。
3. スマートシティの成長を支援する
私たちの技術進歩と経済の中心は都市です。 2050 年までに、世界の人口の 68 パーセントが都市部に住むことになります。について報告されています 75% 米国の. GDP は 100 最大の大都市圏.
スマートシティはインフラなどに投資します, そして 5G はこの概念を成熟させるのに役立ちます。デザイナーは以下の手順に従ってこれらの都市を作成します :
1. ビッグデータとセンサーで街をゼロからデザインする.
2. ワイヤレス技術を使用して、自動車と都市インフラの通信を支援できる.
3. 国民と企業に商品や情報を配布するための複数の代替方法を提供する.
5Gの導入により、よりスムーズな通信システムの開発が促進されます。, 都市におけるより強力なネットワークが実現され、自動運転車などの技術が広く普及するのに役立ちます。.
4. 農業経営の強化
ほんの数年のうちに, 人工知能とIoTは完全に実現された製品に発展したようです.
Microsoft は定期的に自社のパワーを宣伝するコマーシャルを放映しています。 AI 作物の収量を最大化し、農薬の使用を最小限に抑えるため, 肥料と水.
しかし、人工知能は方程式のほんの一部にすぎません。 IoTは目や耳となる仕組み.
があることを考えると、 9.6 世界の10億人が 2050, モノのインターネットへの投資は今では理にかなっています。
5. リソース管理効率の向上
5G向け, 農業への焦点はまだ始まったばかりです, そして接続性と機能性において大きな進歩を遂げました。設備やリソースの管理に IoT の使用を検討している企業は、センサーの費用対効果がこれまでよりも優れていることに気づくでしょう。
6. 十分なサービスを受けられていないコミュニティとつながる
企業と顧客の両方が 5G テクノロジーを活用することになります。人口の大部分が遠隔地に住んでいるにもかかわらず、世界中の農村地域や都市中心部は通常、サービスやインフラの不足に悩まされています。.
ヘルスウェアラブルは、リスクにさらされている人々の健康問題を解決し、患者の転帰を改善するのに効果的であることが示されています。.
10. 5Gの歴史
1. 5G開発の歴史は以下の通り: EUは投資すると発表した 50 2013 年 2 月に百万ユーロを達成。サムスン電子株式会社, 株式会社. 5月に5Gの中核技術の開発に成功したと発表 13 同じ年に。この技術は 1Gbps 以上の速度でデータを転送でき、最大で 2 キロメートル。
2. サムスンはこのボトルネックを解決した, これは以前、業界では技術的な問題と考えられていました, アダプティブアレイを使用して 64 アンテナユニット。ファーウェイは、技術の初期研究を開始しました。 2009, それ以来何年にもわたって 5G 基地局のプロトタイプを披露してきました。.
3. ファーウェイが出資すると発表 600 イノベーションとRに100万米ドル&2018年以前の5G技術のD。NTTドコモがNokiaと提携すると正式に発表, エリクソン, 他のメーカー6社は2014年に高速5Gネットワークのテストを開始する予定。
4. デイリー・メール紙は、英国が国内でデータ伝送テストを実施したと報じた。 100 3月のメートル 1, 2015. 欧州委員（デジタル経済社会担当）, 3月に5G企業協力に関するEUのビジョンを正式に発表 3, 2015, グーザー・エッティンガー.
5. オーディンガー氏は、5G官民パートナーシップのビジョンにはファイバーの統合だけが含まれるわけではないと述べた。, 無線通信ネットワーク、さらには衛星通信ネットワーク, ソフトウェア デファインド ネットワークなどのテクノロジの使用も含まれます。 (SDN), ネットワーク機能の仮想化 (NFV), モバイルエッジコンピューティング (メック) そしてフォグコンピューティング。スペクトル上, EU の 5G 官民パートナーシップ ビジョンでは、ネットワーク パフォーマンスに数百メガヘルツも指定されます。, のバンドと一緒に 60 GHz以上も検討中。 EU の 5G ネットワークは次の間で運用されます。 2020 そして 2025.
6. 3GPP 5G NR 標準 SA ソリューションは、6 月の 3GPP の第 80 回 TSG RAN 全体会議でリリースされました。 13, 2018.
11. 5Gテクノロジーに関するよくある質問
5G は、5G ネットワーク アーキテクチャの変化とアプリケーション シナリオの充実に伴い、さまざまなセキュリティ上の問題や課題に直面しています。.
私. アクセスセキュリティ
アクセス制御は、通信リソースと周波数リソースを保護する役割を果たします。 5G はさまざまな異種アクセス デバイスおよびテクノロジーをサポートしているため、5G のアクセス制御は大きな課題に直面しています。具体的には, 5G 社は次のような緊急に解決すべき問題を抱えています。:
1. ユーザー/デバイス認証.
(1) 基礎となる異種多層ワイヤレス アクセス ネットワーク全体にわたる統合認証フレームワーク: 3Gからの並列/同時アクセス, 4G, 5G, Wi-Fi, スモールセル, マクロセル, そして微小領域は正常になります。したがって、, さまざまなアプリケーションシナリオに適用可能な柔軟かつ効率的な双方向認証を実現するための統一認証フレームワークの導入が必要.
(2) 大規模な端末デバイスへの頻繁なアクセス: 多数の IoT デバイスが垂直産業で使用されるようになる. 従来の端末との違い, IoTデバイスには多数のデバイスが存在します, 低い計算能力, 突然のネットワークアクセス特性。
2. サービス拒否攻撃に対抗する.
サービス妨害攻撃はネットワーク リソースを使い果たすことを目的としています. ハッカーが大量の IoT デバイスが存在するネットワークに対して分散型サービス拒否攻撃を仕掛けた場合、ネットワークへの被害は従来の端末による被害よりも大きくなります。過剰なリソース要求を防止または制限することで、DoS 攻撃をある程度防ぐことができます。
2. サイバーセキュリティ
ネットワークスライシング自体もカスタマイズ可能, したがって、リソースの消費が最小限に抑えられます, コストを節約する, そしてサービスの質を向上させます。 5Gネットワークは、ネットワークスライスによって実現される機能に応じて、サービススライスと機能スライスに分類できます。 5G ネットワークの柔軟性はスライシングに反映されます. ただし、5G では、ネットワーク スライシングのための継続的なセキュリティ分離メカニズムの提供が必要です。
3. ユーザーのセキュリティ
ユーザーのプライバシー保護は、ユーザーセキュリティ分野で最も重要な問題です。 5Gによって提供されるサービスは多岐にわたるため、, オープン ネットワーク アーキテクチャにより、ユーザー データと個人のプライバシー情報はより厳しいテストにさらされます。従来の通信ネットワークでは (主に3Gと LTE), Int L モバイル加入者 ID (略してIMSI) ユーザーが初めてネットワークに認証されるときに、ユーザーの情報が平文でチャネルに直接送信されます。, その結果、ユーザー ID のプライバシーが破壊されます。 5G システムは、IMSI 盗難攻撃を回避し、接続されたデバイスのプライバシーを常に確保するように設計されています。.
5G が直面しているプライバシー問題は、ユーザーの身元情報のプライバシーだけではありません, これには、ユーザーがネットワークを使用している間に生成される一連の個人および財産関連のプライバシー情報も含まれます。
4. アプリケーションのセキュリティ
5Gは大規模なIoTデバイスの接続をサポートします. しかし, IoT デバイスは小さなデータ パケットを頻繁に送信することがよくあります, これにより、コア ネットワークとアクセス ネットワークの間でシグナリングのやり取りが頻繁に発生することになります。
5. 信頼性と安心感
5G ネットワークは多数のサードパーティ アプリケーションにオープンになります, サードパーティのアプリケーションとネットワーク間の対話を実現します。初めに, 5G はセッションなどのネットワーク機能のインターフェイスを提供します, 可動性, とQoS, これにより、サードパーティ アプリケーションが基本的なネットワーク機能を独立して完了することが容易になります。その上, 5GはMANOを開きます,このようにして, サードパーティのサービス プロバイダーは、ネットワーク オーケストレーション機能を実装できます。認証を開く過程で信頼の問題が発生した場合, 悪意のある第三者は、取得したネットワーク制御機能を通じて 5G ネットワーク全体に攻撃を仕掛けます。
6. 安全管理
1. セキュリティコンテキストとキー管理
セキュリティ コンテキストは、デバイスに対してネットワークによって設定される一時的なステータス情報です。. 目的は、デバイスが異なる状態に切り替わるときに、デバイス間の相互認証のためのリソース消費を削減することです。, デバイスがアイドル状態から接続状態に素早く切り替わり、安全に通信できるようになります。 5Gでは, 異なるアクセス ネットワーク間のデバイスの移動と切り替えでは、セキュリティ コンテキストの移行と管理を考慮する必要があります. ネットワークが異なれば、移行中にサポートされる暗号化アルゴリズムも異なります。さらに, セキュリティコンテキストは、小データ通信モードのデバイスのコンピューティング能力によって制限されます。.
2. 警備体制
コレオグラフィーとは、全体的な効果を制御するために、中央制御ノードを介してビジネス プロセス内のアクティビティを調整することです。あるサービスの出力を別のサービスの入力として使用できる, これによりサービスの構成が可能になり、最終的には変化するユーザーのニーズに対応できます。オーケストレーションは統合インフラストラクチャで広く使用されています, SOA, プラットフォームの仮想化, もっと。加えて, コレオグラフィーはネットワーク/特定のサービスのトポロジーを決定します, そしてコレオグラフィー自体が、セキュリティ メカニズムとポリシーが展開される場所を決定します。振り付けプロセスでは適切なセキュリティを提供する必要がある.
3. 証明書の管理
5G は、ネットワーク ノード間の相互認証とユーザー ID の機密性の保護を強化するために PKI を導入します。 PKI の導入により、システムは大規模な CA システムを維持する必要がある, 一方では, CA の容量要件は高い; 一方で, 一連の証明書管理コストが発生します, 大量の証明書の同時申請など, 証明書の更新, 証明書の失効など。加えて, 5G はまた、PKI のアップグレードによってもたらされるセキュリティ上の課題と影響にも直面しています。.
4. パスワードアルゴリズム
暗号化アルゴリズムは安全な通信を保証するために不可欠なコンポーネントです. 最近では, 一連の対称暗号アルゴリズムにはセキュリティ上の問題はありません. しかし, 5G には今後の開発動向を踏まえて鍵長を拡張し、アルゴリズムの量子安全性を考慮することが求められます。したがって, 暗号アルゴリズムの適応性を向上させる必要があります。その間, 4G には多くのアルゴリズムがあり、多くの計算コストがかかります, 一連の軽量暗号アルゴリズムを考慮する必要があります。しかし, 3GPP には属性ベースの暗号化もあり、多数の公開キー暗号化アルゴリズムの使用を推奨しています。. これらのアルゴリズムはセキュリティ上の大きな課題に直面するでしょう.
これらの認証方式は利用者の利便性を向上させますが、その安全性についてはさらなる評価が必要です。生体情報は一意性と代替性がないため, 生体情報の漏洩によって引き起こされる結果は、パスワードの漏洩よりもはるかに深刻です。
過去の調査では、複数のエンティティ間のやり取りがセキュリティ上の問題に対して最も脆弱であることが示されています。多くの場合、システムにはセキュリティ分離メカニズムがありません, また、モノのインターネットではデバイスのリソースが限られているため、インターネット環境にデバイスが露出すると、攻撃インターフェイスが増加します。スマートフォンのインタラクションシナリオにおいて, クラウド サービスとモノのインターネット デバイス, 新しいセキュリティ問題の探求と解決も将来の研究の方向性となる.
