De ce 5g nu se adresează utilizatorilor de telefoane mobile

După ce rețelele 2G au cedat calea 3G, rețelele 3G au dat drumul la 4G, așa că este posibil să vă așteptați că rețelele 5G vor înlocui 4G LTE. Dar asta nu se va întâmpla, sau cel puțin nu oricând în curând, potrivit unui număr de vorbitori de la Brooklyn 5G Vârf la NYU Tandon School of Engineering săptămâna trecută.

În schimb, vorbitorii cu care am vorbit mi-au explicat că 4G trebuie să formeze coloana vertebrală sau ancorarea pentru rețelele care vor merge bine în viitor și, probabil, vor continua să fie modul în care majoritatea dintre noi obținem datele noastre mobile, 5G fiind folosit pentru a suplimenta 4G și furnizați date pentru alte aplicații.

"5G este primul G care nu îl va înlocui pe cel anterior", a spus Tod Sizer, care conduce cercetarea radio mobilă pentru Bell Labs. Sizer a spus că soluțiile actuale 4G LTE funcționează foarte bine pentru voce, navigare web și chiar video, dar că noile rețele 5G vor oferi mai multă flexibilitate pentru aplicații, cum ar fi controlul mașinilor de pe o fabrică, o fiabilitate îmbunătățită în comparație cu Wi-Fi și o latență mai bună. decât LTE. Dar el a spus că astfel de rețele vor putea folosi atât 4G cât și Wi-Fi și vor adăuga noi funcții.

Marea diferență la summit-ul din acest an, în comparație cu întâlnirile anterioare, este că industria se „mișcă de la cum la ce”, a spus Sizer, întrucât specificațiile pentru 5G devin mai rezolvate, chiar dacă aplicațiile nu sunt la fel de clare.

Ken Budka, de la Bell Labs Consulting, a vorbit despre modul în care 5G va permite „următoarea revoluție industrială”, care va fi obținută prin combinarea interfețelor și senzorilor digitali de pe dispozitive și mașini cu avansuri în învățarea mașinilor și AI, toate pe viitoarea rețea.

Cheia acestui lucru, a spus Budka, este puterea transformatoare a serviciilor cu latență scăzută. Unele aplicații necesită o lățime mare de bandă, iar altele necesită latență scăzută, dar majoritatea nu au nevoie atât cu excepția VR cât și a AR.

Budka a menționat că, în general, 5G va viza să furnizeze una până la trei milisecunde de latență, comparativ cu aproximativ 100 de milisecunde în 4G. Acest lucru este important pentru o serie de aplicații. De exemplu, Budka a spus că într-o mașină care se deplasează la 100 de kilometri pe oră, diferența de latență între 1 ms și 100 ms este jumătate din lungimea mașinii. El a listat și alte aplicații, inclusiv robotica industrială, imprimarea 3D în construcții, în cooperare robot și controlul dronei și teleoperația, în care oamenii operează dispozitive dintr-o locație îndepărtată.

Din punct de vedere al proiectării, el a vorbit despre o rețea de bază tradițională care funcționează bine pentru 4G și pentru majoritatea aplicațiilor, dar că ar fi nevoie de un „cloud edge” pentru aplicații precum VR / AR și controlul sistemului, unde latența este crucială.

5G Radio nou

Durga Malladi, VP-senior al ingineriei la Qualcomm Technologies, a vorbit despre 5G despre un „material de conectivitate unificator” care servește trei găleți largi de aplicații cu nevoi foarte diferite. Banda largă mobilă îmbunătățită necesită viteze îmbunătățite pentru unele aplicații și posibilitatea de a trata mai multe persoane care utilizează mai multe date în fiecare an. Pentru o rețea masivă de Internet of Things, majoritatea dispozitivelor utilizează foarte puține date, dar este esențial un consum redus de energie constant, deoarece aceste dispozitive trebuie să funcționeze ani de zile pe baterii mici. Și veți avea, de asemenea, servicii critice pentru misiune, care nu utilizează neapărat o mulțime de date, dar necesită o latență foarte scăzută.

Malladi a vorbit despre continuarea utilizării 4G ca bază pentru furnizarea de bandă largă mobilă principală conexiuni, și folosind standardul radio nou 5G pentru spectrul de mai sus și sub ceea ce este de obicei utilizat pentru 4G pentru a ajuta în cazuri de bază, dar și pentru a oferi aplicații noi. Aceasta include benzi sub-6GHz pentru a oferi mai multă acoperire mobilă și benzi mmWave, cum ar fi benzile de 28 și 39GHz, care asigură o lățime de bandă mare pe distanțe scurte, astfel încât sunt utilizate în implementări fixe inițiale, dar pot fi utilizate și în implementări mobile.

Tehnologiile cheie din noul radio 5G includ Massive MIMO (care implică utilizarea mai multor antene), suport robust de mmWave, codare avansată a canalelor și răspândire DFT și forme de undă bazate pe OFDM, atât pentru încărcări, cât și pentru descărcări. Atât versiunile de sine stătătoare, cât și non-standalone ale standardelor 5G sunt pe cale de a fi aprobate anul viitor (ca parte a specificației 3GPP R15), cu primele implementări preconizate în 2019.

O mare parte din conversație la summit a fost despre standardul 5G New Radio, cu multe discuții despre specificul multor tehnologii, inclusiv detalii despre mai multe forme de undă MIMO.

Mikael Höök, director de cercetare radio pentru Ericsson Research, a vorbit despre modul în care noua radio este necesară pentru noile cazuri de utilizare, inclusiv în bandă largă și media de pretutindeni, rețele de senzori, vehicule inteligente, controlul serviciilor și dispozitive la distanță. El a spus că standardizarea este în viteză maximă pe noua linie de timp și că ar avea cârlige „doveditoare la viitor” pentru a permite evoluția viitoare.

Höök a spus că principiile din spatele proiectării noului radiou includ flexibilitatea spectrului, latență scăzută, un design centrat pe fascicul, conectivitatea și interoperarea pe benzile de spectru.

Multe dintre detaliile tehnice descrise de Höök au fost interesante, în special despre modul în care sistemul este proiectat pentru a permite diferite cazuri de utilizare. De exemplu, include adaptarea lățimii de bandă, astfel încât să poată asculta folosind o lățime de bandă restrânsă, dar să treacă la o lățime de bandă largă atunci când primești cantități mari de date, economisind astfel energie. Alte tehnici sunt utilizate pentru a oferi latență scăzută și ceea ce el a numit URLLC („Comunicări ultra-fiabile și cu latență scăzută”).

În alte ședințe de pe noul radio, colegul Huawei Peiying Zhu a susținut o discuție pe tema forme de undă , numerologie și codare de canale. Ea a vorbit despre multe dintre schimbările necesare pentru noul radio, împreună cu necesitatea coexistenței LTE. Ulterior, Zhu s-a alăturat cu Höök și alții într-o grupă de discuții. Höök a spus că există cazuri de utilizare și implementare a noului radio, așa că știm că tehnologia funcționează, dar că adoptarea de noi servicii este încă în discuție.

Docomo Keynote

Seizo Onoe, CTO și EVP din NTT DOCOMO, au susținut un discurs în general pozitiv despre 5G, dar poate a fost cel mai realist cu privire la provocările cu care se confruntă.

Onoe a spus că economia 5G este „elefantul din cameră”, deoarece tehnologia va necesita utilizarea multor celule mici și va forța o revizie intensă și o modernizare a coloanei vertebrale, și astfel cheltuieli de capital substanțiale. Dar, a spus el, eficiența 5G oferă promisiunea creșterii capacității de date fără a crește cheltuielile de capital - și în special a menționat utilizarea Massive MIMO și a altor tehnologii, spre deosebire de a gândi serviciul ca un „serviciu de hotspot” pentru utilizare complementară.

Onoe a spus că nu este îngrijorat de fragmentarea din versiunile timpurii și a spus că alergătorii frontali ar trebui să își asume responsabilitatea pentru compatibilitate. DOCOMO planifică o lansare în 2020, a adăugat el, care este suficient timp pentru a stabili standarde.

Cu toate acestea, Onoe a dat două „premoniții întunecate”. În tehnologia wireless, generația anterioară crește de multe ori chiar înainte de lansarea următoarei, așa cum s-a întâmplat cu 3G îmbunătățit (HSPA +) înainte de lansarea 4G LTE. Acest lucru s-ar putea întâmpla de data aceasta, a spus el. În plus, istoria industriei a avut un succes mare doar cu generații cu număr egal, iar Onoe se întreabă dacă industria va trebui să aștepte 6G pentru a obține tot ce își dorește.

Totuși, Onoe a concluzionat pe o notă pozitivă și a spus că, deși există o mulțime de mituri despre 5G, el consideră că industria ar trebui „să urce pe bandwagonul 5G” și să creeze noi modele de afaceri prin colaborarea între industrii.

Progresul către implementarea 5G

Dave Wolter, AVP pentru Radio Technology și RAN Architecture din AT&T, a vorbit despre modul în care compania dorește să accelereze desfășurarea respectând standardele și a discutat despre o serie de teste pe care compania le-a efectuat.

Wolter a menționat că termenul limită pentru decembrie pentru 5G-NR independent (standardul care folosește LTE ca ancoră) este crucial pentru că implică toate piesele cu impact hardware și este necesar pentru ca vânzătorii de siliciu să poată începe proiectarea cipurilor. Ideea este să asigurăm compatibilitatea cu versiunea de sine stătătoare atunci când aceasta este finalizată în iunie 2018. Wolter a declarat că AT&T speră ca o implementare a NR-ului 5G New Radio (NR), bazată pe standarde, încă din decembrie 2018, cel mai probabil cu wireless fix în primul rând, dar cu mobilitate de urmat la scurt timp. Cu toate acestea, rămân o serie de detalii rămase de decis, a menționat el.

Wolter a descris modul în care aceasta va evolua în timp, cu o soluție wireless fixă ​​mai întâi, apoi o actualizare la nucleul de generație următoare, și mai târziu la o largă implementare 5G în timp. El a spus că AT&T va acorda prioritate unui mod non-autonom și, în timp ce are un interes pentru 5G autonom, acel efort va dura timp. El a remarcat că nu există un spectru sub 6GHZ disponibil pentru 5G în SUA, cu excepția a aproximativ 3, 5 GHz, care are alte probleme. (În prezent este utilizat pentru Departamentul de Apărare și servicii fixe prin satelit, care teoretic ar putea împărtăși spectrul.)

Între timp, AT&T este cel mai interesat de frecvența de 39 GHz și a făcut o serie de teste fixe și mobile la 28 GHz și 39 GHz în parteneriat cu Ericsson și Intel, folosind tehnici precum urmărirea automată a fasciculului și MIMO masiv.

Am avut șansa să-l întreb pe Wolter când a crezut că vom vedea suportul 5G în telefoane, iar el a spus că ar trebui să aștepte versiunea 16 a 3GPP (spre deosebire de standardele Release 15 în prezent). Dar el a spus că marele avantaj al 5G pentru banda largă mobilă este densitatea mare, ceea ce oferă o experiență mai bună atunci când mai multe persoane se uită video simultan, precum și crearea de realitate mobilă mobilă și realitate virtuală muncă mult mai bine.

Într-o discuție, a fost clar că diferiți operatori din întreaga lume au viziuni diferite. YongGyoo Lee, SVP pentru Korea Telecom, a vorbit despre faptul că are specificații pregătite, astfel încât să poată oferi servicii 5G pentru Jocurile Olimpice de Iarnă din 2018 (deși se pare că o mare parte din aceasta va fi o tehnologie pre-standard). În mod similar, Onoe-ul DOCOMO a vorbit despre existența unui sistem pentru Olimpiada de vară 2020.

Cu toate acestea, Frank Seiser, un VP pentru inovație tehnologică la Deutsche Telekom AG, a declarat că nu a văzut niciun șofer pentru 5G autonom, așa cum a fost propus în prezent, și a adăugat că operatorii europeni nu au nici un spectru wireless fix pe care operatorii americani doresc să-l folosească și nici impulsul olimpiadei asta conduce operatorii japonezi și coreeni.

În diapozitive prezentate mai târziu la summit, Seiser a împins ideea unei arhitecturi native din cloud, cu mult mai multă virtualizare a funcțiilor de rețea și o arhitectură bazată pe servicii, dar se teme că actualele standarde de lansare 15 în curs de dezvoltare nu prevăd aceste caracteristici. Seiser a spus că este necesară o acțiune a industriei comune pentru o arhitectură de sistem 5G mult mai inovatoare pentru a oferi viziune 5G. Deocamdată, a spus Seiser, vede puțin că poți să te descurci mai bine în 5G versus LTE, și că poate fi 6G înainte de a rezolva asta.

Între timp, aproape tuturor le-a plăcut ideea de a utiliza 5G non-standalone și toate au indicat că va fi mult timp înainte de oricare dintre LTE-urile actuale. spectru va fi folosit pentru 5G.

Michael J. Miller este director de informații la Ziff Brothers Investments, o firmă de investiții private. Miller, care a fost redactor șef al revistei PC din 1991 până în 2005, autorii acestui blog pentru PCMag.com să-și împărtășească gândurile despre produsele legate de PC. În acest blog nu este oferit niciun sfat de investiții. Toate îndatoririle sunt excluse. Miller lucrează separat pentru o firmă de investiții private care poate investi în orice moment în companii ale căror produse sunt discutate în acest blog și nu se va face publicarea tranzacțiilor cu valori mobiliare.