Tehnologiile 5G iau lumina reflectoarelor la mwc 2016

Pentru mine, cea mai mare temă a Congresului Mobile World din acest an a fost 5G. Peste tot pe unde m-am plimbat, am văzut o demonstrație sau un semn care proclama că 5G vine în curând, deși standardul real nu este prevăzut să fie ratificat până în 2018. Dar spre deosebire de tranziția la LTE, acesta pare a fi un caz în care aproape toată lumea își dorește să fie printre primii, chiar dacă nu sunt siguri care vor fi rețelele 5G finale.

Toți cei mai importanți furnizori de infrastructură de telecomunicații și modemuri high-end - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm și Intel - au prezentat demonstrații 5G în cadrul expoziției, iar multe au fost destul de impresionante, cu viteze promițătoare de 20 Gbps sau mai rapide. Dar un lucru care mi-a fost clar în timp ce vorbesc cu mulți dintre acești furnizori este că viteza brută pentru orice utilizator individual nu este cu adevărat în centrul atenției. În schimb, obiectivul este să poți găzdui un număr tot mai mare de utilizatori, fiecare dintre ei consumând tot mai mult conținut prin rețeaua wireless și să lucreze simultan cu miliarde mai multe dispozitive care sunt conectate (prin Internet of Things sau IoT), dar poate avea cerințe de date cu rată foarte mică sau rare.

Cele mai strălucitoare demonstrații de la spectacol s-au concentrat pe prima zonă, companiile vorbind despre utilizarea spectrului nou, inclusiv benzile tradiționale 4G, spectrul fără licență (inclusiv cel folosit adesea de Wi-Fi astăzi) și spectrul mmWave - spectru peste 6GHz, care de obicei nu nu călătoresc cât mai mult, dar este mult mai disponibil. Și majoritatea producătorilor arătau soluții care implică mai multe radiouri și un număr mare de antene mai mici, folosind o tehnică numită MiMo (multiple-input-multiple-output, utilizate și în Wi-Fi).

Unul dintre obiective pare să fie o singură rețea care poate fi împărțită sau subdivizată în mai multe moduri, cu o tehnologie care teoretic oferă oamenilor viteze de conectare mai rapide. Acum, nu cred că majoritatea oamenilor le pasă cu adevărat de diferența dintre 150Mbps și 1Gbps atunci când se uită la Facebook pe telefonul lor, dar un mare avantaj al vitezei mai rapide este că fiecare conexiune poate fi pornită și în afara rețelei mult mai rapid, permițând astfel mai multă capacitate.

„Avem probleme”, spune Theodore Sizer, șeful Laboratorului de cercetare pentru Bell Labs Nokia, pentru că folosim atât de multe date mobile și această utilizare continuă să crească. Până în 2020, a spus el, vom avea nevoie de noi modalități de a gestiona atât creșterile dramatice ale tipurilor de utilizare actuale, cât și de a face față cu milioane de dispozitive noi care se așteaptă să fie în rețea. El a spus pentru a face acest lucru, vom avea nevoie de un radio mai versatil, cu o nouă interfață de aer, concepută pentru a conecta milioane de utilizatori și multe dispozitive IoT cu date scăzute. Sizer a descris soluția drept „sistem de sisteme” în care utilizatorul final nu ar trebui să știe ce rețea se conectează.

Nokia își arăta accesul radio AirScale, care susține că este prima stație de bază comercială care acceptă 5G. Sistemul folosește 8x8 MIMO și un nou design pentru modul în care informațiile sunt optimizate în cadrul „cadre” transmise de LTE care reduce latența sub 1 milisecundă. De asemenea, Nokia a prezentat un receptor care include lucruri precum direcția de fascicul, asistența timpurie a tehnologiilor Wave mm și capacitatea de a lucra atât cu LTE cât și cu 5G. O demonstrație a arătat un sistem de testare capabil să furnizeze peste 20 Gbps de conectivitate.

Rival Ericsson a avut unul dintre cele mai mari seturi de demo-uri 5G la spectacol, arătând suport pentru noul acces "NX" pentru 5G, precum și pentru versiunile evoluate ale LTE.

Erik Dahlman, expert principal în tehnologii de acces radio pentru Ericsson Research, a declarat că noua interfață radio nu va fi dramatic diferită, ci este mai mult o evoluție care acoperă mult mai mult spectru. El a vorbit despre modul în care NX ar include capacitatea de a face „fascicul de fascicul” - folosind electronica pentru a controla antenele mici pentru a urma un utilizator mobil, folosind doar o mică porție de spectru. Inițial testarea folosește MU-MIMO (MIMO multi-user), precum și formarea fasciculului și urmărirea, compania afirmând că randamentul poate fi de până la 30 Gbps. Demo-urile au prezentat conexiuni de peste 20 Gbps.

Dahlman a menționat cum o rețea 5G va profita de spectrul mmWave, LTE și Wi-Fi, dar a spus că utilizatorul final nu o va vedea. La fel de important, a spus el, este conectarea mai multor site-uri și capacitatea de a face rețeaua mai ușoară și mai ușor de gestionat.

Menționând că impulsul pentru ratele mai mari de date și pentru IoT sunt cu adevărat „două lucruri complet diferite”, Dahlman a explicat modul în care Ericsson lucrează cu parteneri diferiți pentru cazuri specifice de utilizare, de la fabricație, la robotică, la tranzitul urban de masă.

Executivii Qualcomm au demonstrat o varietate de tehnici noi la cabina sa, incluzând tehnologia Wave mm și folosind mai multe antene și formare de fascicule pentru conexiuni chiar și în locații fără linie vizuală directă, folosind spectrul de 28 GHz.

Dar unul dintre marile mesaje ale companiei a fost modul în care 5G este un pas următor de la 4G LTE, cu mai mulți directori care împing ideea că pentru a merge bine cu modemurile 5G, trebuie să fiți deja bine cu modemurile 4G, un lucru nu atât de subtil săpați la Intel. Compania a subliniat noul său modem X16 LTE, capabil de viteză de 1 Gbps în acest an.

Qualcomm a făcut o afacere importantă despre modul în care rețelele 4G, 5G și Wi-Fi vor trebui să lucreze împreună cu accesul simultan pentru a crea o singură rețea.

Intel, care a anunțat planurile pentru noul său modem XMM 7480 LTE în cadrul show-ului, a împins și 5G. Compania și-a arătat propria platformă de încercare mobilă 5G, incluzând un router de testare relativ mic și a avut demonstrații, inclusiv o demo Wave mm la 60GHz.

Într-o prezentare, GM-ul Intel al grupului de comunicații și dispozitive, Aicha Evans, a declarat că „Nimeni nu va conduce singur” și a spus că 5G va necesita o cooperare fără precedent.

Intel lucra cu Ericsson la o serie de demo-uri, inclusiv una foarte vizibilă de la SK Telecom, în care operatorul coreean a prezentat până la 20 Gbps folosind o stație de bază Ericsson și o tehnică numită tăiere de rețea.

Spectrul nelicitat

Qualcomm este, de asemenea, un mare susținător al utilizării spectrului fără licență și a sprijinit atât LTE-U (folosind LTE peste spectru fără licență), cât și LAA (acces asistat LTE, care pare să obțină mai multă tracțiune în Europa), ambele utilizând transportatori LTE reglementate. completat cu spectru fără licență.

Anul acesta a avut loc o petrecere pentru MuLTEFire, o idee ușor diferită de a folosi tehnologia LTE în benzile fără licență, dar fără a necesita contracte de transport sau conexiuni.

Toți jucătorii mari - Ericsson, Intel, Nokia și Qualcomm împreună cu unele companii mai mici, dar poate surprinzătoare, cum ar fi Ruckus Wireless, au apărut la lansare, care au promis „performanțe asemănătoare LTE, cu simplitate Wi-Fi”. Ideea este că obțineți mai multă fiabilitate și performanță, rămânând totuși ușor de implementat. La lansare, mulți dintre furnizori au vorbit despre cât de ușor ar putea fi acest lucru și despre cum va face parte dintr-un viitor standard 3GPP Release 13, o evoluție viitoare a LTE.

Marii vânzători LTE sunt la bord, dar rămâne controversată cu privire la utilizarea benzilor fără licență pentru LTE, adesea din partea organizațiilor care au un interes în rețelele Wi-Fi. CEO-ul CableLabs, Phil McKinney, s-a plâns că MuLTEfire, precum LTE-U, nu a trecut încă prin „testări nepărtinitoare” și a spus că este important ca sistemele să poată împărtăși spectrul.

Apropo, în timp ce unii dintre producătorii de echipamente de rețea 5G vorbeau despre utilizarea eventuală a sistemelor 5G ca o alternativă la serviciile de bandă largă de linie fixă, CableLabs a vorbit despre DOCSIS Full Duplex, care ar fi, de asemenea, un model de cablu care să ofere 10Gbps atât în ​​sus, cât și în jos. Aceasta este o specificație tocmai anunțată, dar un serviciu simetric ar putea fi posibil folosind cutiile de cablu standard din doar câțiva ani, potrivit Belal Hamzeh, care conduce tehnologiile de rețea pentru laboratoarele de cercetare a industriei de cablu.

Creșterea mobilă continuă

Nevoia de capacitate suplimentară pare destul de clară. Luna trecută, Cisco și-a actualizat Indexul de rețea vizuală Prognoza globală a datelor mobile pentru a arăta că traficul mobil în toată lumea a crescut cu 74 la sută în 2015, până la 3, 7 exabytes pe lună. Compania spune că traficul de date mobile a crescut de 4.000 de ori în ultimii 10 ani și de aproape 400 de milioane de ori în ultimii 15 ani. Interesant, conexiunile 4G reprezintă doar 14 la sută din conexiunile mobile la nivel mondial (deși reprezintă 47% din trafic), deoarece în multe părți ale lumii 3G și chiar rețele mai vechi sunt încă predominante.

Viteza medie de conectare celulară a fost puțin peste 2Mbps, iar traficul video a reprezentat 55 la sută din totalul traficului de date mobile, a spus studiul. Studiul prevede că în 2020 traficul global lunar de date mobile va fi de 30, 6 exabytes, ceea ce reprezintă o creștere de opt ori; vor exista 11, 6 miliarde de dispozitive conectate la mobil într-o lume cu 7, 8 miliarde de oameni; iar traficul video va crește de 11 ori, reprezentând 75% din totalul traficului de date mobile din lume.

teste

Atunci când ne putem aștepta să vedem aceste rețele în lumea reală? Standardizarea nu este așteptată până în 2018, dar asta nu pare să încetinească numărul de încercări care se desfășoară în diverse locuri din lume.

La un moment dat, s-a părut că obiectivul ar fi ca primele rețele 5G să funcționeze de la Jocurile Olimpice de vară din Japonia, dar atât transportatorii cât și producătorii de componente au devenit mai agresivi. Chiar dacă cel mai devreme nu se termină complet standardul până în 2018 sau 2019, vânzătorii coreeni de telecomunicații speră să aibă un sistem real și să funcționeze de la Jocurile Olimpice de iarnă din 2018, la mai puțin de doi ani de acum. Samsung a spus că va începe procesele unui sistem de 28 GHz la Seul la timp pentru Jocurile Olimpice de iarnă din 2018.

Ericsson, Huawei și Nokia lucrează acum împreună pentru a construi o rețea de testare 5G Finlanda (5GTNF). Între timp, Ericsson testează un sistem 5G pre-standard la 15GHz pe străzile Stockholm.

În SUA, Verizon a făcut teste pe teren în unele orașe din New Jersey cu Samsung, care a spus că a făcut un proces pre-comercial mai mare cu Nokia în Dallas-Fort Worth, inclusiv testarea cât de bine pătrund semnalele 5G în interior. A fost destul de agresiv la orar, ceea ce sugerează că ar putea lansa un serviciu 5G sau „pre-5G” încă din anul viitor.

Între timp, AT&T mai spune că intenționează să înceapă testarea 5G anul acesta și a spus că intenționează să lucreze cu Ericsson și Intel, testând în Austin.

Sunt încă multe de învățat de la astfel de teste, inclusiv mai multe despre viteză, interferențe și ușurință de desfășurare și dacă acest lucru ar putea funcționa ca un înlocuitor în bandă largă în zonele rurale. O mare întrebare va fi modul în care aceste tehnologii se mențin în condițiile meteorologice din lumea reală și în locurile unde trebuie să coexiste cu standardele LTE, Wi-Fi și Bluetooth existente.

Și, desigur, există idei concurente pentru standarde - amintiți-vă că cea mai mare parte a lumii folosește varianta LTE „duplex de divizare a frecvenței” a LTE, dar China Mobile - cel mai mare transportator din cea mai mare țară - folosește TDD „duplex de diviziune a timpului”. Vânzătorii vorbesc cu toții despre convergența acestor sisteme într-un singur standard 5G. UE a semnat acorduri pentru a lucra cu China, Coreea de Sud, Japonia și, cel mai recent, cu Brazilia, pentru a încerca să se asigure că există un singur standard 5G în întreaga lume. Însă presiunea concurențială - inclusiv licența de brevet - a împiedicat multe standarde înainte, așa că nu vom ști cu adevărat până la finalizarea standardului.

Un lucru care pare clar este faptul că tehnologia 5G vine și că probabil vom vedea o versiune extinsă a LTE, îmbunătățiri la „LTE-Advanced” și chiar unele „tehnologii pre-5G” intră pe piață în următorul cuplu. de ani, chiar dacă o rețea completă 5G nu este încă pregătită să meargă. Noua rețea ar trebui să fie mai rapidă și să suporte mai multe dispozitive, dar pentru utilizatori, marea victorie poate fi doar faptul că continuă să fie fiabilă, în timp ce ne permite să obținem conținutul dorit la un cost rezonabil.