Langattoman tiedonsiirron historia ja 5G
Tuupanen, Tiina (2020)
Tuupanen, Tiina
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-2020110622297
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020110622297
Tiivistelmä
Kiihtyvää tahtia kehittyvässä teknologiayhteiskunnassamme tiedonsiirron merkitys on korostumassa entisestään, myös IT-alan ulkopuolella. Siirrettävän tiedon määrän ja koon kasvaessa käyttäjät vaativat verkkojen nopeuden ja luotettavuuden kehittyvän samaa tahtia. Älylaiteiden myötä suurta kapasiteettia vaativien palveluiden, kuten HD-videokuvaa tuottavien suoratoistopalveluiden käyttö on yleistynyt huomattavasti. Langattomalta tiedonsiirrolta vaaditaankin nyt samanlaista suorituskykyä kuin kiinteältä yhteydeltä.
Tämä opinnäytetyö kokoaa kirjallisuuskatsauksen muotoon langattoman tiedonsiirron elämänkaaren vaiheet, käy läpi aikaisempien sukupolvien aikana tapahtunutta kehitystä, suuntaa kohti nykypäivää ja siitä eteenpäin kohti tulevaisuutta. Työ tuo siis esille aikaisempaa tutkimusta liittyen langattomien tiedonsiirtoteknologioiden kehitykseen, rakentaen yhden tiiviin kokonaisuuden ja lopuksi esittää niihin perustuvia, kokoavia johtopäätöksiä älykkäästä tulevaisuudesta, jonka nykypäivän 5G-teknologia mahdollistaa.
5G:tä edeltävät teknologiat sisälsivät muun muassa 1G-teknologian analogiset verkot, kuten Pohjoismaissa käytetyn NTM:n, 2G:n myötä Eurooppaan tulleen, digitaalisen GSM-verkon ja sitä seuranneen 2,5G:n Packed datan, jossa GSM:ään lisättiin GPRS. 3G-teknologian osalta työssä kerrotaan UMTS-verkon kilpailijasta WiMAXista, sekä WLAN:nista ja LTE:stä/LTE-A:sta, jotka sijoittuvat 3G:n ja 4G:n välimaastoon, mutta kuuluvat virallisesti 4G-määritelmän alle.
Nykytilanteen osalta tarkastellaan ensin 4G:tä ja sitten 5G:n kehityksen etenemistä niin maailmalla kuin Suomessakin sekä esitellään kehityksen avaintekijät. Tällä hetkellä 5G-teknologia on käytössä suurimmissa kaupungeissa ja sitä tukevia laitteitta on jo laskettu markkinoille. Tulevaisuuden osalta 5G-teknologian on povattu tehostavan ja mahdollistavan paljon niin teollisuuden, terveydenhuollon kuin ihmisen jokapäiväisen elämän osalta. Nähtäväksi jää, kuinka älykkääksi teknologiayhteiskuntamme lopulta kehittyy.
Lopputulokseksi saatiin kokonaisuus, joka sisältää langattoman tiedonsiirron vaiheet historiasta nykypäivän 5G-teknologiaan, esitellen samalla sen tekniset vaatimukset ja ominaisuudet. Lisäksi työ antaa näkemyksen siitä, mihin suuntaan langattoman tiedonsiirron kehitys on tulevaisuudessa menossa ja millaisia innovaatioita sen kehityskulku mahdollistaa. Wireless communication has evolved fiercely during the years, from aboriginal drums and beacons to electrical telegraphs and further from walkie-talkies to modern smart phones. The development has been rapid during the last 30 years and our society has reached the 5th generation wireless communications technologies.
The main purpose of this thesis is to give a literature review ofthe history and technologies leading 5G. It also describes the present state of 5G, globally and locally, and views its journey leading to the future.
Pre-5G technologies include, for example, analogic networks that fall under the 1G-category, such as NMT, which was used in Nordic countries and in Europe. 1G was followed by 2G technologies, one of the meaningful ones being the digital GSM-network, and the subsequent 2,5G technology, in which GRPS was added to the GSM. Regarding the following generation, 3G, this thesis will cover WiMAX, a competitor for the UMTS-network, as well as WLAN, LTE/LTEA which took place between the 3G and 4G technologies, but officially belong under the 4G.
This thesis examines the progress of developing 5G, around the world and in Finland, mentioning the key principles for the development. Currently, 5G-network is available in big cities and brands have launched 5G supported devices. It has been foretold that 5G-technologes will enhance and allow many new innovations in different fields, such as industry and health care. It will also revolutionize our-day to-day lives with its many possibilities for smart devices. It remains to be seen how smart our society will evolve.
The result is a comprehensive ensemble, which includes the different phases of developing wireless communication technologies, from the history to 5G and its technical requirements and different features. This thesis also gives a direction of where the development of wireless communications is currently going and what kind of innovations its rapid evolution will allow in the future.
Tämä opinnäytetyö kokoaa kirjallisuuskatsauksen muotoon langattoman tiedonsiirron elämänkaaren vaiheet, käy läpi aikaisempien sukupolvien aikana tapahtunutta kehitystä, suuntaa kohti nykypäivää ja siitä eteenpäin kohti tulevaisuutta. Työ tuo siis esille aikaisempaa tutkimusta liittyen langattomien tiedonsiirtoteknologioiden kehitykseen, rakentaen yhden tiiviin kokonaisuuden ja lopuksi esittää niihin perustuvia, kokoavia johtopäätöksiä älykkäästä tulevaisuudesta, jonka nykypäivän 5G-teknologia mahdollistaa.
5G:tä edeltävät teknologiat sisälsivät muun muassa 1G-teknologian analogiset verkot, kuten Pohjoismaissa käytetyn NTM:n, 2G:n myötä Eurooppaan tulleen, digitaalisen GSM-verkon ja sitä seuranneen 2,5G:n Packed datan, jossa GSM:ään lisättiin GPRS. 3G-teknologian osalta työssä kerrotaan UMTS-verkon kilpailijasta WiMAXista, sekä WLAN:nista ja LTE:stä/LTE-A:sta, jotka sijoittuvat 3G:n ja 4G:n välimaastoon, mutta kuuluvat virallisesti 4G-määritelmän alle.
Nykytilanteen osalta tarkastellaan ensin 4G:tä ja sitten 5G:n kehityksen etenemistä niin maailmalla kuin Suomessakin sekä esitellään kehityksen avaintekijät. Tällä hetkellä 5G-teknologia on käytössä suurimmissa kaupungeissa ja sitä tukevia laitteitta on jo laskettu markkinoille. Tulevaisuuden osalta 5G-teknologian on povattu tehostavan ja mahdollistavan paljon niin teollisuuden, terveydenhuollon kuin ihmisen jokapäiväisen elämän osalta. Nähtäväksi jää, kuinka älykkääksi teknologiayhteiskuntamme lopulta kehittyy.
Lopputulokseksi saatiin kokonaisuus, joka sisältää langattoman tiedonsiirron vaiheet historiasta nykypäivän 5G-teknologiaan, esitellen samalla sen tekniset vaatimukset ja ominaisuudet. Lisäksi työ antaa näkemyksen siitä, mihin suuntaan langattoman tiedonsiirron kehitys on tulevaisuudessa menossa ja millaisia innovaatioita sen kehityskulku mahdollistaa.
The main purpose of this thesis is to give a literature review ofthe history and technologies leading 5G. It also describes the present state of 5G, globally and locally, and views its journey leading to the future.
Pre-5G technologies include, for example, analogic networks that fall under the 1G-category, such as NMT, which was used in Nordic countries and in Europe. 1G was followed by 2G technologies, one of the meaningful ones being the digital GSM-network, and the subsequent 2,5G technology, in which GRPS was added to the GSM. Regarding the following generation, 3G, this thesis will cover WiMAX, a competitor for the UMTS-network, as well as WLAN, LTE/LTEA which took place between the 3G and 4G technologies, but officially belong under the 4G.
This thesis examines the progress of developing 5G, around the world and in Finland, mentioning the key principles for the development. Currently, 5G-network is available in big cities and brands have launched 5G supported devices. It has been foretold that 5G-technologes will enhance and allow many new innovations in different fields, such as industry and health care. It will also revolutionize our-day to-day lives with its many possibilities for smart devices. It remains to be seen how smart our society will evolve.
The result is a comprehensive ensemble, which includes the different phases of developing wireless communication technologies, from the history to 5G and its technical requirements and different features. This thesis also gives a direction of where the development of wireless communications is currently going and what kind of innovations its rapid evolution will allow in the future.