Technologie 5G se zaměřují na mwc 2016

Pro mě bylo největším tématem letošního kongresu Mobile World Congress 5G. Kamkoli jsem šel, viděl jsem nějaké demo nebo znamení, které prohlašuje, že 5G se blíží, i když skutečný standard nebude ratifikován až do roku 2018. Ale na rozdíl od přechodu na LTE se zdá, že to je případ, kdy každý chce být mezi prvními, i když si nejsou jisti, co přesně bude výsledné 5G sítí.

Všichni hlavní poskytovatelé telekomunikační infrastruktury a špičkových modemů - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm a Intel - měli na výstavě ukázky 5G a mnoho z nich bylo docela působivých, slibných rychlostí 20 Gb / s nebo rychlejší. Ale jedna věc, která mi byla jasná při rozhovoru s mnoha těmito prodejci, je to, že hrubá rychlost pro každého jednotlivého uživatele není ve skutečnosti středem pozornosti. Místo toho je cílem umožnit uspokojení rostoucího počtu uživatelů, z nichž každý spotřebuje stále více a více obsahu prostřednictvím bezdrátové sítě, a současně pracovat s miliardami dalších zařízení, která jsou připojena (přes internet věcí nebo internet věcí), ale může vyžadovat velmi nízké nebo nízké požadavky na údaje.

Nejrychlejší dema na veletrhu se soustředila na první oblast, kdy společnosti hovořily o využití nového spektra, včetně tradičních 4G pásem, nelicencovaného spektra (včetně toho, které dnes často používá Wi-Fi), a mmWave spektra - spektra nad 6GHz, které obvykle nefunguje Cestuji tak daleko, ale je mnohem dostupnější. A většina výrobců ukazovala řešení, která zahrnovala více rádií, a velké množství menších antén pomocí techniky zvané MiMo (vícenásobný vstup - vícenásobný výstup, také používaný v Wi-Fi).

Zdá se, že jedním z cílů je jediná síť, kterou lze rozdělit nebo rozdělit mnohem více způsoby, s technologií, která teoreticky dává lidem rychlejší připojení. Teď si nemyslím, že většina lidí se opravdu zajímá o rozdíl mezi 150 Mb / s a ​​1 Gb / s, když se dívají na Facebook na svém telefonu, ale velkou výhodou vyšší rychlosti je, že každé připojení může být zapnuto a vypnuto v síti mnohem rychleji, což umožňuje větší kapacitu.

"Jsme v nesnázích, " říká Theodore Sizer, vedoucí výzkumných laboratoří pro Bell Labs společnosti Nokia, protože využíváme tolik mobilních dat a toto využití stále roste. Do roku 2020 uvedl, že budeme potřebovat nové způsoby, jak zvládnout jak dramatický nárůst současného využití, tak i řešení milionů nových zařízení, která by měla být v síti. Řekl, že to bude potřebovat všestrannější rádio s novým vzduchovým rozhraním určeným pro připojení milionů uživatelů a mnoha nízko-datových zařízení IoT. Sizer popsal řešení jako „systém systémů“, kde by koncový uživatel nemusel vědět, do které sítě se připojuje.

Nokia předváděla svůj rádiový přístup AirScale, který je podle něj první komerčně dostupnou základnovou stanicí podporující 5G. Systém používá 8x8 MIMO a nový design pro optimalizaci informací v „rámcích“ přenášených LTE, které zkracují latenci pod 1 milisekundu. Nokia také ukázala přijímač, který zahrnuje takové věci, jako je řízení paprsků, včasná podpora technologií mm Wave a schopnost pracovat s LTE i 5G. Ukázka ukázala testovací systém schopný poskytovat více než 20 Gbps konektivity.

Rival Ericsson měl na show jednu z největších sad demonstrací 5G, což ukazovalo podporu pro nový přístup „NX“ pro 5G i vyvíjené verze LTE.

Erik Dahlman, senior expert na technologie rádiového přístupu pro Ericsson Research, uvedl, že nové rádiové rozhraní se nebude výrazně lišit, ale jde spíše o vývoj, který pokrývá mnohem více spektra. Mluvil o tom, jak by NX zahrnovala schopnost dělat „paprskové tváření“ - pomocí elektroniky ovládat malé antény, aby sledovaly mobilního uživatele, zatímco používá jen malou část spektra. Počáteční testování využívá MU-MIMO (multi-user MIMO), stejně jako vytváření paprsků a sledování, přičemž společnost uvádí, že propustnost může být až 30 Gbps. Ukázky ukázaly připojení více než 20 Gbps.

Dahlman poznamenal, jak 5G síť využije spektra mmWave, LTE a Wi-Fi, ale řekl, že ji koncový uživatel neuvidí. Stejně důležité je připojení několika webů a schopnost učinit celkovou síť štíhlejší a snadnější spravovat.

Dahlman si všiml, že tlak na vyšší rychlost přenosu dat a na IoT jsou skutečně „dvě úplně odlišné věci“, vysvětlil Dahlman, jak Ericsson spolupracuje s různými partnery na konkrétních případech použití od výroby, přes robotiku až po městskou hromadnou dopravu.

Vedení Qualcommu předvedlo na svém stánku řadu nových technik, včetně technologie mm Wave a použití více antén a tvarování paprsků pro připojení i v místech bez přímé viditelnosti pomocí spektra 28 GHz.

Jednou z velkých zpráv společnosti však bylo, že 5G je dalším krokem od 4G LTE, kdy několik vedoucích pracovníků prosazovalo myšlenku, že aby se dařilo dobře s 5G modemy, musíte se již dobře bavit s 4G modemy, což není tak jemné kopat v Intelu. Společnost zdůraznila svůj nový modem X16 LTE, který je letos schopen rychlosti 1 Gbps.

Společnost Qualcomm se hodně zabývala tím, jak budou sítě 4G, 5G a Wi-Fi muset spolupracovat se současným přístupem k vytvoření jediné sítě.

Intel, který na výstavě oznámil plány na příští generaci XMM 7480 LTE modemu, také tlačil na 5G. Společnost předvedla vlastní mobilní zkušební platformu 5G, včetně relativně malého testovacího routeru, a měla demonstrace včetně ukázky mm Wave na 60 GHz.

Aicha Evans v rámci prezentace společnosti GM pro komunikační a zařízení Aicha Evans uvedl: „Nikdo nebude vést sám“ a řekl, že 5G bude vyžadovat bezprecedentní spolupráci.

Společnost Intel spolupracovala se společností Ericsson na řadě demonstrací, včetně velmi viditelného dema od společnosti SK Telecom, kde korejský dopravce během celé doby ukázal až 20 Gb / s pomocí základnové stanice Ericsson a techniky zvané síťové krájení.

Nelicencované spektrum

Qualcomm je také velkým podporovatelem využívání nelicencovaného spektra a podpořil LTE-U (využívající LTE nad nelicencovaným spektrem) i LAA (asistovaný přístup LTE, který podle všeho v Evropě získává větší trakci), oba využívající regulované nosiče LTE doplněno nelicencovaným spektrem.

V letošním roce se konala slavnostní akce pro MuLTEFire, poněkud odlišná myšlenka využití technologie LTE v nelicencovaných pásmech, ale bez nutnosti přepravních smluv nebo připojení.

Na startu se objevili všichni velcí hráči - Ericsson, Intel, Nokia a Qualcomm spolu s některými menšími, ale možná překvapujícími společnostmi, jako je Ruckus Wireless, které slibovaly „výkon podobný LTE s jednoduchostí podobnou Wi-Fi“. Myšlenka je taková, že získáte větší spolehlivost a výkon, přičemž je stále možné snadno nasadit. Na začátku mnoho prodejců hovořilo o tom, jak snadné to může být, a jak to bude součástí budoucího standardu 3GPP Release 13, budoucího vývoje LTE.

Velcí dodavatelé LTE jsou na palubě, ale stále existuje diskuse o používání nelicencovaných pásem pro LTE, často od organizací, které mají vlastní zájem o Wi-Fi sítě. CEO společnosti CableLabs Phil McKinney si stěžoval, že MuLTEfire, stejně jako LTE-U, dosud neproběhl „nezaujatým testováním“, a řekl, že je důležité, aby systémy mohly sdílet spektrum.

Mimochodem, zatímco řada výrobců síťových zařízení 5G hovořila o možném použití 5G systémů jako alternativy k pevné širokopásmové službě, CableLabs hovořil o Full Duplex DOCSIS, což by byl také kabelový model pro dodávání 10Gbps nahoru i dolů. Toto je právě ohlášená specifikace, ale podle Belala Hamzeha, který vede síťové technologie ve výzkumných laboratořích v kabelovém průmyslu, může být za standardních průmyslových kabelových skříní možná během několika let symetrická služba.

Pokračující mobilní růst

Potřeba další kapacity se zdá být zcela jasná. Minulý měsíc společnost Cisco aktualizovala Globální prognózu mobilních dat společnosti Visual Networking Index, aby ukázala, že mobilní provoz na celém světě v roce 2015 vzrostl o 74 procent na 3, 7 exabajtů za měsíc. Společnost uvádí, že mobilní datový provoz za posledních 10 let vzrostl 4 000krát a za posledních 15 let téměř 400 milionůkrát. Zajímavé je, že 4G připojení tvoří pouze 14 procent celosvětových mobilních připojení (i když představují 47% provozu), protože v mnoha částech světa 3G a dokonce i starší sítě stále převládají.

Průměrná rychlost mobilního připojení byla o něco více než 2 Mbps a přenos videa představoval 55 procent celkového mobilního datového přenosu, uvedla studie. Studie předpovídá, že v roce 2020 bude měsíční celosvětový mobilní datový přenos 30, 6 exabytů, což je osminásobný nárůst; ve světě se 7, 8 miliardami lidí bude existovat 11, 6 miliard mobilních zařízení; a přenos videa se zvýší 11krát, což představuje 75 procent celkového světového mobilního datového přenosu.

Testy

Kdy tedy můžeme očekávat, že tyto sítě uvidíme ve skutečném světě? Standardizace se neočekává až do roku 2018, ale nezdá se, že by to zpomalovalo počet pokusů probíhajících na různých místech po celém světě.

Na jednom místě to vypadalo, že cílem by bylo mít první 5G sítě provozované na letních olympijských hrách 2020 v Japonsku, ale jak operátoři, tak výrobci komponent se stali agresivnějšími. I když není pravděpodobné, že by standard byl dokončen nejdříve do roku 2018 nebo 2019, korejští prodejci telekomunikací doufají, že skutečný systém bude fungovat až do zimních olympijských her 2018, a to za méně než dva roky. Společnost Samsung uvedla, že zahájí zkoušky na 28GHz systému v Soulu včas na zimních olympijských hrách 2018.

Ericsson, Huawei a Nokia nyní společně vytvářejí testovací síť 5G Finsko (5GTNF). Mezitím Ericsson testoval předstandardní systém 5G na 15GHz v ulicích Stockholmu.

V USA provedl Verizon testy v některých městech v New Jersey se společností Samsung, které uvedly, že provedly větší předobchodní zkoušku s společností Nokia v Dallas-Fort Worth, včetně testování toho, jak dobře 5G signály pronikají dovnitř. Na jízdních řádech to bylo docela agresivní, což naznačuje, že by mohla zahájit službu 5G nebo „pre-5G“ již v příštím roce.

Mezitím AT&T také říká, že plánuje zahájit testování 5G letos, a řekl, že plánuje spolupráci s Ericssonem a Intelem a testování v Austinu.

Z těchto testů je stále co učit, včetně více o rychlosti, rušení a snadném nasazení a o tom, zda by to mohlo fungovat jako náhrada širokopásmového připojení ve venkovských oblastech. Velkou otázkou bude, jak tyto technologie obstojí v reálných podmínkách počasí a na místech, kde musí existovat společně se stávajícími standardy LTE, Wi-Fi a Bluetooth.

A samozřejmě existují konkurenční myšlenky na standardy - připomínáme, že většina světa používá variantu LTE s „frekvenčním dělením duplexu“ FTE, ale China Mobile - největší dopravce v největší zemi - používá TDD „duplex s časovým dělením“. Všichni prodejci hovoří o konvergenci těchto systémů nakonec do jediného standardu 5G. EU podepsala dohody o spolupráci s Čínou, Jižní Koreou, Japonskem a naposledy Brazílií, aby se pokusila zajistit, aby byl na celém světě jednotný standard 5G. Konkurenční tlak - včetně udělování patentových licencí - však již dříve zastavil mnoho standardů, takže až do úplného standardu to nebudeme vědět.

Jedna věc, která se zdá být jasná, je, že přichází technologie 5G, a že pravděpodobně uvidíme rozšířenou verzi LTE, vylepšení „LTE-Advanced“ a dokonce i některé „technologie před 5G“ vstoupí na trh během příštích pár let, i když plná síť 5G ještě není připravena jít. Nová síť by měla být rychlejší a podporovat více zařízení, ale pro uživatele může být velká výhra jen tím, že bude i nadále spolehlivá a zároveň nám umožní získat požadovaný obsah za rozumnou cenu.