Na cestě do 5g sítí

Při procházce kolem Mobile World Congress bylo snadné vidět nejrůznější dema označená „5G“, jako by příští generace bezdrátových technologií - krok za 4G nebo LTE - byla hned za rohem. To není.

Ve skutečnosti formální návrhy na technologii 5G nejsou způsobeny Mezinárodní telekomunikační unií (ITU) až do podzimu 2017 a je nepravděpodobné, že uvidíme konečnou technickou specifikaci a sítě, které tyto požadavky splní nejdříve do roku 2020. Namísto toho se demonstrace většinou týkaly technologií, o nichž si jednotlivé společnosti myslí, že by mohly být součástí tohoto standardu, nebo možná mosty k 5G. Patří k nim mnoho práce s využitím nelicencovaného spektra, snad s milimetrovými vlnami; o agregaci licencovaného i nelicencovaného spektra, včetně LTE-Advanced a Wi-Fi; a na tom, aby byla síť sama o sobě inteligentnější, spolehlivější a bezpečnější.

Mezitím aliance mobilní sítě nové generace (NGMN) vedená provozovatelem zveřejnila svou „5G bílou knihu“, v níž podrobně popisuje, co mnoho dopravců chce v 5G, a obrysy těchto různých snah se začínají sbližovat.

Nejzajímavější ukázky technologií pre-5G přicházely od velkých poskytovatelů hardwaru infrastruktury - Alcatel-Lucent, Ericsson a Nokia; stejně jako několik dopravců, kteří se pokoušejí postavit, aby byli na začátku 5G rolí.

Téměř všichni prodejci definovali 5G jako naděje na 1000x zvýšení kapacity sítí, aby mohli zvládnout 1 000krát více zařízení zapojených do sítě. Tato zvýšená kapacita nemusí znamenat, že jednotlivý uživatel bude stahovat informace 1 000krát rychleji než dnes, ale místo toho bude síť jako celek rychlejší. Přesto by připojení pro mnoho uživatelů mohlo být rychlejší - myšlenkou je získat zařízení informace, které potřebuje, co nejrychleji a poté je odpojit od sítě.

Takové řešení bude pravděpodobně využívat mnohem hustší sbírku buněk pro přenos a příjem informací v nových konfiguracích. Řada společností, včetně společnosti Intel, ukazovala ukázky toho, jak by mohly síť „hustit“.

Další součástí řešení je využití většího spektra, licencovaného spektra, kde LTE a starší technologie v současné době fungují, a nelicencovaného spektra. Nelicencované spektrum zahrnuje některá pásma, jako jsou pásma 2, 4 a 5 GHz, která se často používají pro Bluetooth a Wi-Fi; a stále více spektra nad 6 GHz zahrnuje to, co se často nazývá pásma milimetrových vln (mmWave). Všechny hlavní rozhlasové společnosti a dokonce i výzkumné skupiny, jako je IMEC, ukazovaly ukázky mmWave.

Skoro všichni souhlasí s tím, že další fáze bude zahrnovat plynulejší propojení mezi licencovaným a nelicencovaným spektrem. Bezdrátová širokopásmová aliance například na výstavě nastavila technologii Hotspot příští generace (používající certifikaci Wi-Fi Alliance Passpoint) a uživatelé s platnými kartami SIM v některých sítích by se mohli k těmto hotspotům připojit pomocí technologie, která vám umožní pohybovat se mezi Sítě LTE a Wi-Fi bez upozornění. (Mohlo to být lépe propagováno a nabízeno na více místech, ale fungovalo to docela dobře.)

Zde byly některé ze zajímavějších ukázek ve výstavním prostoru:

SK Telecom předváděl novou RAT (radio access technology), která byla schopna dosahovat špičkových dat 7, 55 Gbps přes 28 GHz připojení.

Haesung Park, manažer podnikového výzkumu a vývoje SK Telecom, uvedl, že společnost se zaměřuje hlavně na spektrum nad 6 GHz, jako je spektrum používané společností WiGig, protože na spektrum níže se vztahuje stávající nařízení 3GPP. Aby to bylo co nejúčinnější, uvedl, že „kontinuální širokopásmové připojení je klíčové“, takže se nosiče budou dívat na větší pásma spektra. Poznamenal však, že vyšší kmitočty nemají tendenci pronikat do dnešních 4G pásem, takže nižší frekvence bude stále potřebná.

Společnost uvedla, že její plán bude zahrnovat bezproblémové propojení mezi LTE-Advanced a jakoukoli novou rádiovou technologií; a pravděpodobně by zahrnoval funkce virtualizace síťových funkcí (NFV) pro lepší správu sítě. Park řekl, že SK Telecom by rád vybudoval testovací síť, která představí řešení před 5G v roce 2018, s plány na konečné zavedení v roce 2020.

Nokia vlastně hovořila o snaze o 10 000x (!) Zvýšení kapacity pomocí kompletního systému 5G s makro buňkami, hustšími buňkami a ultra hustou vrstvou ještě menších buněk, většinou využívající spektrum nad 6 GHz. V emulaci takového systému může Nokia nabídnout „několik gigabitů za relaci“, tvrdí Agnieska Szufarska, manažerka rádiového výzkumu.

Ukázky společnosti Nokia na MWC zahrnovaly fázový pozorovací systém využívající technologii mmWave v rozsahu 70 GHz. Tato demonstrace sledování paprsku zahrnovala 64 paprsků, z nichž každý pokrýval tři stupně ovládané směrovou anténou s vysokým ziskem. Celá sestava byla za sklem, ale docela zajímavé bylo sledovat zařízení pohybující se a sledované.

Společnost Ericsson měla řadu zajímavých ukázek, včetně ukázky toho, jak by mobilní zařízení mohlo získat více než 5 Gbps konektivity připojené k základnové stanici nové generace pomocí rádiových zařízení.

Podle Miguela Blockstranda, ředitele připojení zařízení k produktové řadě, 5G není „velký třesk“, ale spíše se stane implementací různých technologií v různých časech. LTE bude vlastně součástí 5G řešení, poznamenal, stejně jako mnoho technologií, které využívají nelicencované spektrum.

Jedním z velkých faktorů, řekl, je rostoucí využívání technologií mobil-to-mobile (M2M) a vývoj internetu věcí. Veškerá tato práce bude vyžadovat analytiku a predikci chování, přinést do sítě větší spolehlivost, odolnost a pokrytí a zároveň snížit latenci. To je důležité pro aplikace, jako jsou autonomní auta, operace na dálku nebo vzdálené vykopávky (jako například demo, které měl Ericsson ve svém kabině).

Zajímavé je, že Qualcomm neoznačil svá dema jako 5G, protože vidí prostor pro zavedení mnoha svých nových technologií v rámci pokračujících záloh LTE. Společnost již uvádí, že posuzuje způsoby práce s tradičním licencovaným spektrem i s nelicencovaným spektrem (LTE-U), přičemž agreguje pásma LTE a Wi-Fi a zahrnuje takové funkce do svých modemů LTE-Advanced, jak jsou připraveny.. Qualcomm vidí spíše postupné zavádění 5G, než velkého třesku, ve kterém končíme sjednocenou platformou spojující nové pokročilé formy technologií LTE, Wi-Fi a 5G. To bude používat jak tradiční základní stanice, tak mnoho dalších malých buněk.

„Podle našeho názoru se musíte podívat na různá použití, nejen na vyšší sazby nebo větší kapacitu, “ řekl Rasmus Hellberg, vrchní ředitel technického marketingu společnosti Qualcomm. S růstem internetu věcí musí být 5G schopen připojit velké množství zařízení a podporovat nové služby a průmyslová odvětví, řekl.

Nová použití bezdrátových sítí, jako je řízení vozidel s vlastním pohonem, budou vyžadovat spolehlivost, extrémně nízkou latenci a bezpečnost, poznamenal. Jedna věc, o které jsem si myslel, že je pro Qualcommův přístup zajímavý, je pohled na „okrajovou síť“, kde uživatelská zařízení jsou ve skutečnosti součástí sítě, pomocí kognitivní technologie nebo strojového učení si vybírat z více možných síťových cest.