По дороге в сети 5g

Обходя Mobile World Congress, было легко увидеть все виды демонстраций с пометкой «5G», как если бы следующее поколение беспроводных технологий - шаг за пределы 4G или LTE - уже не за горами. Это не.

Фактически, официальные предложения по технологии 5G не должны поступать от Международного союза электросвязи (МСЭ) до осени 2017 года, и вряд ли мы увидим окончательную техническую спецификацию и сети, которые будут соответствовать этим требованиям, до 2020 года. Вместо этого демонстрации были в основном из технологий, которые, по мнению отдельных компаний, могли бы стать частью этого следующего стандарта или, возможно, перейти к 5G. Они включают в себя большую работу по использованию нелицензионного спектра, возможно, с миллиметровыми волнами; объединение как лицензионного, так и нелицензионного спектра, включая LTE-Advanced и Wi-Fi; и сделать сеть более интеллектуальной, надежной и безопасной.

Тем временем альянс мобильных сетей следующего поколения (NGMN) под руководством оператора опубликовал «Белую книгу 5G», в которой подробно описывается то, что хотят многие операторы в 5G, и кажется, что основные направления этих различных усилий начинают сходиться.

Наиболее интересные демонстрации технологий pre-5G были получены от крупных поставщиков инфраструктурного оборудования - Alcatel-Lucent, Ericsson и Nokia; а также несколько перевозчиков, пытающихся позиционировать себя как можно раньше в развертывании 5G.

Почти все поставщики определили, что 5G надеется увеличить пропускную способность сетей в 1000 раз, чтобы они могли обрабатывать в 1000 раз больше устройств, подключенных к сети. Обратите внимание, что увеличение емкости может не означать, что отдельный пользователь будет загружать информацию в 1000 раз быстрее, чем сегодня, но вместо этого сеть в целом будет быстрее. Тем не менее, подключения для многих пользователей могут быть более быстрыми - идея состоит в том, чтобы как можно быстрее получить нужную информацию для устройства, а затем отключить ее от сети.

Такое решение, вероятно, будет использовать гораздо более плотный набор ячеек для передачи и получения информации в новых конфигурациях. Ряд компаний, включая Intel, продемонстрировали, как они могут «уплотнить» сеть.

Другая часть решения заключается в использовании большего спектра, как лицензированного спектра, в котором в настоящее время работают LTE, так и более старых технологий, и нелицензированного спектра. Нелицензированный спектр включает в себя некоторые диапазоны, такие как диапазоны 2, 4 и 5 ГГц, которые часто используются для Bluetooth и Wi-Fi; и все чаще спектр выше 6 ГГц включает в себя так называемые полосы миллиметровых волн (мм-волны). Все крупные радиокомпании и даже исследовательские группы, такие как IMEC, демонстрировали демонстрации mmWave.

Действительно, почти все согласны с тем, что следующий этап будет включать более прозрачные связи между лицензионным и нелицензированным спектром. Например, Wireless Broadband Alliance установил на выставке свою технологию точек доступа следующего поколения (используя сертификацию Passpoint Wi-Fi Alliance), и пользователи с действующими SIM-картами в некоторых сетях могут подключаться к этим точкам доступа с помощью технологии, позволяющей перемещаться между Сети LTE и Wi-Fi не замечают. (Это можно было бы лучше рекламировать и предлагать в большем количестве мест, но это работало довольно хорошо.)

Вот некоторые из наиболее интересных демонстраций на выставочной площадке:

SK Telecom демонстрировал новую RAT (технологию радиодоступа), которая была способна к пиковым данным 7, 55 Гбит / с по соединению 28 ГГц.

Haesung Park, менеджер по корпоративным исследованиям и разработкам SK Telecom, сказал, что компания в основном рассматривает спектр выше 6 ГГц, такой как спектр, используемый WiGig, поскольку спектр ниже этого уровня подпадает под действие существующих правил 3GPP. По его словам, для того, чтобы это имело смысл, «непрерывная широкая полоса является ключевой», поэтому несущие будут смотреть на более широкие полосы спектра. Но он отметил, что более высокие частоты, как правило, не имеют проникновения в сегодняшние полосы 4G, так что более низкие частоты все равно будут необходимы.

Компания заявила, что ее план будет включать в себя бесперебойную связь между LTE-Advanced и любой новой радиотехнологией; и, вероятно, будет включать возможности Network Function Virtualization (NFV) для лучшего управления сетью. Пак сказал, что SK Telecom хотел бы построить тестовую сеть, чтобы продемонстрировать решение до 5G в 2018 году, и планирует окончательный запуск в 2020 году.

Nokia фактически говорила о стремлении увеличить пропускную способность в 10 000 раз (!), Используя полную систему 5G с макроэлементами, более плотными ячейками и сверхплотным слоем даже меньших ячеек, в основном использующих спектр выше 6 ГГц. По словам Агнешки Шуфарской, менеджера по исследованиям в области радио, в эмуляции такой системы Nokia может выдавать «несколько гигабит на сессию».

Демонстрации Nokia на MWC включали систему внимательности с фазированной антенной решеткой, использующую технологию mmWave в диапазоне 70 ГГц. Эта демонстрация отслеживания луча включала 64 луча, каждый из которых покрывал три градуса, управляемых направленной антенной с высоким коэффициентом усиления. Вся сборка была за стеклом, но довольно интересно наблюдать за движением и отслеживанием устройства.

Эрикссон продемонстрировал ряд интересных демонстраций, в том числе демонстрирующих, как мобильное устройство может подключаться к базовой станции следующего поколения с помощью формирующих луч радиосвязи более 5 Гбит / с подключения к базовой станции следующего поколения.

По словам Мигеля Блокстранда, директора по подключению устройств линейки продуктов, 5G - это «не большой взрыв», а скорее будет происходить благодаря внедрению различных технологий в разное время. Он отметил, что LTE станет частью решений 5G, как и многие технологии, использующие нелицензионный спектр.

По его словам, одним из главных движущих факторов является все более широкое использование технологий «от мобильного к мобильному» (M2M) и развитие Интернета вещей. Выполнение всей этой работы потребует аналитики и прогнозирования поведения, что обеспечит большую надежность, устойчивость и покрытие сети, одновременно уменьшая задержку. Это важно для таких приложений, как автономные машины, удаленная хирургия или удаленные раскопки (например, демонстрационная модель Ericsson на своем стенде).

Интересно, что Qualcomm не обозначил свои демоверсии как 5G, потому что видит пространство для развертывания многих своих новых технологий в рамках продолжающегося прогресса в LTE. Компания уже заявляет, что она оценивает способы работы с традиционным лицензированным спектром, а также с нелицензированным спектром (LTE-U), объединяя вместе диапазоны LTE и Wi-Fi и включая такие функции в свои модемы LTE-Advanced, когда они будут готовы., Qualcomm видит более постепенное внедрение 5G, а не большой взрыв, в результате которого мы получаем единую платформу, объединяющую новые передовые формы технологий LTE, Wi-Fi и 5G. Для этого будут использоваться как традиционные базовые станции, так и многие другие маленькие ячейки.

«По нашему мнению, вам необходимо рассмотреть различные варианты использования, а не только более высокие скорости или большую емкость», - сказал Расмус Хеллберг, старший директор по техническому маркетингу Qualcomm. С ростом Интернета вещей, 5G должен иметь возможность подключать огромное количество устройств и поддерживать новые услуги и отрасли, сказал он.

Он отметил, что новые виды использования беспроводных сетей, такие как автоматическое управление автомобилями, потребуют надежности, сверхнизкой задержки и безопасности. Одна вещь, которая показалась мне интересной в подходе Qualcomm, - это его взгляд на «бескрайнюю сеть», где пользовательские устройства фактически являются частью сети, используя когнитивную технологию или машинное обучение для выбора из множества возможных сетевых путей.