Viidennen sukupolven langaton tietoliikenneverkko
Baseka, Byakagaba Martin (2020)
Baseka, Byakagaba Martin
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005149043
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005149043
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tarkastella viidennen sukupolven matkapuhelinverkkoa ja kuvata sen toimintaa. Yksittäisinä osa-alueina tutkittiin matkapuhelinverkkojen kehitystä, 5G:n käyttötapauksia, tyypillisiä käyttötapauksia, tekniikoita ja muutamia 5G-järjestelmän arkkitehtuureitta. Tavoitteena oli tutustua 5G:n tavoitteiden saavuttamiseksi ehdotettuihin tekniikoihin ja lisätä osaamista yleisesti niihin liittyen. Tietoa haettiin pääasiassa verkkolähteistä ja alan kirjallisuudesta.
Toisiin kuin aiemmat järjestelmät, 5G-tekniikka on kehitetty erityisten käyttösovellusten tarpeesta. Tämä aiheuttaa 5G-verkolle haasteita, kuten sen kautta kulkevan suuren liikenteen käsittely, millimetritaajuuksien lyhyt kantomatka, lyhyen viiveen ja luotettavuuden yhdistelmä ja esineiden internetin aiheuttama verkottuneiden laitteiden määrän kasvu ja sen myötä liitettävyysongelman.
Näihin haasteisiin vastaamiseksi on esitetty erilaisia tekniikoita, kuten piensolu, advanced MIMO, kerrostamaton verkko, itse organisoituva verkko ja viipaleverkko. Verkon viipaloinnilla verkkotoimintoja suoritetaan ohjelmistoja käyttäen (Software-Defined Network) ja standardipalvelimella ajettavina virtuaalikoneina (Network Function Virtualisation). Tällä tavalla käyttäjille voidaan tarjota eri palveluja kukin tarpeen mukaan samaa laitteistoa käyttäen.
Työssä esitetään yleiskatsaus näistä ehdotetuista tekniikoista, 5G-verkon vaatimuksista, 3GPP:n ja ITU:n laatimia toteutusaikatauluja ja vertaillaan 5G:n ominaisuuksia aiempien järjestelmien ominaisuuksiin, kuten datansiirtonopeuksia vastaanotossa ja viiveitä.
Toisiin kuin aiemmat järjestelmät, 5G-tekniikka on kehitetty erityisten käyttösovellusten tarpeesta. Tämä aiheuttaa 5G-verkolle haasteita, kuten sen kautta kulkevan suuren liikenteen käsittely, millimetritaajuuksien lyhyt kantomatka, lyhyen viiveen ja luotettavuuden yhdistelmä ja esineiden internetin aiheuttama verkottuneiden laitteiden määrän kasvu ja sen myötä liitettävyysongelman.
Näihin haasteisiin vastaamiseksi on esitetty erilaisia tekniikoita, kuten piensolu, advanced MIMO, kerrostamaton verkko, itse organisoituva verkko ja viipaleverkko. Verkon viipaloinnilla verkkotoimintoja suoritetaan ohjelmistoja käyttäen (Software-Defined Network) ja standardipalvelimella ajettavina virtuaalikoneina (Network Function Virtualisation). Tällä tavalla käyttäjille voidaan tarjota eri palveluja kukin tarpeen mukaan samaa laitteistoa käyttäen.
Työssä esitetään yleiskatsaus näistä ehdotetuista tekniikoista, 5G-verkon vaatimuksista, 3GPP:n ja ITU:n laatimia toteutusaikatauluja ja vertaillaan 5G:n ominaisuuksia aiempien järjestelmien ominaisuuksiin, kuten datansiirtonopeuksia vastaanotossa ja viiveitä.