Відео: 5G: Explained! (Листопад 2024)
Для мене найбільшою темою цьогорічного Всесвітнього конгресу було 5G. Куди б я не ходив, я побачив демонстрацію чи табличку, яка стверджує, що 5G незабаром, хоча фактичний стандарт не планується ратифікувати до 2018 року. Але на відміну від переходу на LTE, це здається випадком, коли майже всі хочуть бути одними з перших, навіть якщо вони не впевнені, якими саме кінцевими 5G мережами виявиться.
Усі основні постачальники телекомунікаційної інфраструктури та модемів високого класу - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm та Intel - демонстрували на виставці 5G демонстрації, і багато з них були досить вражаючими, обіцяючи швидкість 20Gbps або швидше. Але одне, що стало мені зрозумілим під час розмови з багатьма з цих постачальників, - це те, що швидкість сировини для кожного окремого користувача насправді не в центрі уваги. Натомість, мета - вмістити все більшу кількість користувачів, кожен з яких споживає все більше вмісту через бездротову мережу, і одночасно працювати з мільярдами більше пристроїв, які підключені (через Інтернет речей або IoT), але можуть мати дуже низькі або нечасті вимоги до даних.
Найяскравіші демонстрації на виставці сконцентровані на першій області, в якій компанії розмовляють про використання нового спектру, включаючи традиційні 4G-діапазони, неліцензований спектр (у тому числі, який часто використовується Wi-Fi сьогодні) та mmWave-спектр - спектр понад 6 ГГц, що зазвичай не відповідає Подорожуйте далеко, але набагато доступніше. І більшість виробників демонстрували рішення, що включали кілька радіоприймачів, і велику кількість менших антен, використовуючи методику під назвою MiMo (множинні входи-множинні виходи, які також використовуються в Wi-Fi).
Однією з цілей, здається, є єдина мережа, яку можна розділити або розділити набагато більше способів, з технологією, яка теоретично дає людям більш високі швидкості зв'язку. Зараз я не думаю, що більшість людей насправді не хвилює різницю між 150 Мбіт / с і 1 Гбіт / с, коли вони дивляться у Facebook на своєму телефоні, але велика перевага швидшої швидкості полягає в тому, що кожне з'єднання може бути ввімкнено і вимкнено в мережі набагато швидше, тим самим дозволяючи збільшити потужність.
"Ми в біді", - каже Теодор Сізер, керівник дослідницької лабораторії Nokia Bell Labs, тому що ми використовуємо стільки мобільних даних, і це використання лише продовжує зростати. До 2020 року, за його словами, нам знадобляться нові способи вирішити як різке зростання поточних видів використання, так і справу з мільйонами нових пристроїв, які, як очікується, з'являться в мережі. Він сказав, що для цього нам знадобиться більш універсальне радіо з новим повітряним інтерфейсом, призначеним для підключення мільйонів користувачів та багатьох пристроїв IoT з низькими даними. Sizer описав рішення як "систему систем", де кінцевому користувачеві не потрібно було знати, до якої мережі він підключається.
Nokia показала свій радіодоступ AirScale, який, як стверджує, є першою доступною у продажу базовою станцією, яка підтримує 5G. Система використовує 8x8 MIMO і новий дизайн для оптимізації інформації в межах "кадрів", переданих LTE, що скорочує затримку нижче 1 мілісекунди. Nokia також показала ресивер, який включає такі елементи, як кермове управління, рання підтримка технологій mm Wave та можливість роботи як з LTE, так і з 5G. Демонстрація показала тестову систему, здатну забезпечити більше 20 Гбіт / с підключення.
На виставці Rival Ericsson був один з найбільших наборів демонстрацій 5G, демонструючи підтримку нового доступу до 5G "NX", а також розвинених версій LTE.
Ерік Далман, старший експерт у галузі радіодоступних технологій для Ericsson Research, сказав, що новий радіоінтерфейс не буде кардинально відрізнятися, але є більшою мірою еволюцією, яка охоплює набагато більше спектру. Він розповів про те, як NX включатиме можливість робити "формування променя" - використовуючи електроніку для управління невеликими антенами, щоб слідкувати за мобільним користувачем, використовуючи лише невеликий фрагмент спектру. Спочатку тестування використовує MU-MIMO (багатокористувацький MIMO), а також формує промінь і відслідковує, компанія каже, що пропускна здатність може досягати 30 Гбіт / с. Демонстрація показала з'єднання більше 20 Гбіт / с.
Дальман зазначив, як мережа 5G скористається спектром mmWave, LTE та Wi-Fi, але сказав, що кінцевий користувач цього не побачить. Не менш важливим, за його словами, є підключення декількох сайтів та можливість зробити загальну мережу більш тонкою та легшою в управлінні.
Відзначаючи, що поштовх до підвищення швидкості передачі даних та для IoT - це справді "дві абсолютно різні речі", Дальман пояснив, як Ericsson працює з різними партнерами щодо конкретних випадків використання: від виробництва, робототехніки, до міського масового транзиту.
Керівники Qualcomm продемонстрували різноманітні нові методи на своєму стенді, включаючи технологію mm Wave та використання безлічі антен та формування променя для з'єднань навіть у місцях без прямої видимості, використовуючи спектр 28 ГГц.
Але одне з великих повідомлень компанії - це те, як 5G - це наступний крок від 4G LTE, коли кілька керівників підштовхують ідею, що для того, щоб добре працювати з 5G-модемами, ви вже повинні добре працювати з 4G-модемами, не дуже тонкими. копати в Intel. Компанія наголосила на своєму новому X16 LTE-модемі, здатному забезпечити швидкість 1Gbps цього року.
Qualcomm зробив велику справу щодо того, як мережам 4G, 5G та Wi-Fi потрібно працювати разом з одночасним доступом для створення єдиної мережі.
Intel, яка оголосила про плани щодо свого модему XMM 7480 LTE наступного покоління на виставці, також висунула 5G. Компанія показала власну мобільну пробну платформу 5G, включаючи порівняно невеликий тестовий маршрутизатор, і продемонструвала демонстрацію, включаючи демонстрацію хвилі мм на 60 ГГц.
В ході презентації генеральний директор компанії Intel із зв'язку та пристроїв Айча Еванс заявив, що "ніхто не збирається вести поодинці", і сказав, що 5G потребуватиме безпрецедентного співробітництва.
Intel працював з Ericsson над низкою демонстраційних демонстрацій, включаючи дуже помітну від SK Telecom, в якій корейський оператор демонстрував до 20 Гбіт / с протягом усього часу, використовуючи базову станцію Ericsson та техніку, що називається розрізання мережі.
Неліцензований спектр
Qualcomm також є великим захисником використання неліцензованого спектру, і підтримує LTE-U (використовуючи LTE через неліцензований спектр) і LAA (LTE-підтримка доступу, який, як видається, набирає більше тяги в Європі), обидва вони використовують регульовані LTE-носії доповнений неліцензованим спектром.
Цього року на MuLTEFire з'явилася вечірка, дещо інша ідея використання технології LTE в неліцензованих діапазонах, але не вимагаючи контрактів або з'єднань з оператором.
Всі великі гравці - Ericsson, Intel, Nokia та Qualcomm, а також деякі менші, але, можливо, дивовижні компанії, такі як Ruckus Wireless, з'явилися на старті, який обіцяв "LTE-подібну продуктивність, простоту Wi-Fi". Ідея полягає в тому, що ви отримуєте більше надійності та продуктивності, залишаючись простою для розгортання. На старті багато постачальників говорили про те, наскільки це може бути легко, і як це стане частиною майбутнього стандарту 3GPP Release 13, майбутньої еволюції LTE.
Усі великі постачальники LTE на борту, але все ще залишаються суперечки щодо використання неліцензованих смуг для LTE, часто від організацій, які зацікавлені в мережах Wi-Fi. Генеральний директор CableLabs Філ Маккінні поскаржився, що MuLTEfire, як і LTE-U, ще не пройшов "неупереджене тестування", і сказав, що для систем важливо мати можливість ділитися спектром.
До речі, хоча низка виробників мережевого обладнання 5G говорила про можливе використання 5G-систем як альтернативу широкосмуговій послузі з фіксованою лінією, CableLabs розповіла про повний дуплексний DOCSIS, який також був би кабельною моделлю для доставки 10 Гбіт / с як вгору, так і вниз. Це щойно оголошена специфікація, але симетрична послуга може бути можлива за допомогою стандартних галузевих кабельних коробок лише за кілька років, за словами Белал Хамзе, який очолює мережеві технології для науково-дослідних лабораторій кабельної галузі.
Постійний мобільний ріст
Потреба в додатковій потужності здається досить очевидною. Минулого місяця Cisco оновлював свій глобальний прогноз мобільних даних щодо індексу візуальних мереж, показуючи, що мобільний трафік у всьому світі зростав на 74 відсотки у 2015 році до 3, 7 екзабайта на місяць. Компанія каже, що за останні 10 років мобільний трафік даних зріс у 4000 разів і майже в 400 мільйонів разів за останні 15 років. Цікаво, що на з'єднання 4G припадає лише 14 відсотків мобільних зв’язків у всьому світі (хоча на них припадає 47 відсотків трафіку), оскільки в багатьох частинах світу 3G і навіть старіші мережі досі переважають.
Середня швидкість мобільного зв’язку становила трохи більше 2 Мбіт / с, а відео-трафік становив 55 відсотків загального трафіку мобільних даних, йдеться в дослідженні. Дослідження передбачає, що в 2020 році щомісячний глобальний мобільний трафік даних становитиме 30, 6 екбабайтів, що зросте у вісім разів; у світі буде 11, 6 млрд. мобільних пристроїв, що мають 7, 8 млрд. людей; і відео трафік збільшиться в 11 разів, що становить 75 відсотків загального у світі трафіку мобільних даних.
Тести
Тож коли ми можемо розраховувати побачити ці мережі в реальному світі? Стандартизація не очікується до 2018 року, але це, здається, не сповільнює кількість випробувань, які проводяться в різних місцях світу.
Одного разу виглядало, що метою буде створення перших мереж 5G, які працюватимуть на літніх Олімпійських іграх 2020 року в Японії, але і перевізники, і виробники комплектуючих стали більш агресивними. Незважаючи на те, що цей стандарт, швидше за все, не завершиться до 2018 або 2019 року якнайшвидше, корейські виробники телекомунікацій сподіваються створити реальну систему до Зимових Олімпійських ігор-2018, що пройдуть менше ніж через два роки. Samsung заявила, що розпочне випробування системи 28 ГГц в Сеулі вчасно до Зимових Олімпійських ігор 2018 року.
Ericsson, Huawei та Nokia зараз працюють разом над тим, щоб створити 5GT Test Network Фінляндії (5GTNF). Тим часом Ericsson випробовує на вулицях Стокгольма стандартну систему 5G на частоті 15 ГГц.
У США Verizon провів випробування на місцях у деяких містах Нью-Джерсі разом із Samsung, який заявив, що провів більшу комерційну пробу з Nokia в Далласі-Форт-Ворті, включаючи тестування того, наскільки добре 5G-сигнали проникають у приміщення. Це було досить агресивно в розкладі руху, що дозволяє припустити, що він може запустити послугу 5G або "до-5G" вже в наступному році.
Тим часом AT&T також заявляє, що планує розпочати тестування 5G цього року, і заявила, що планує співпрацювати з Ericsson та Intel, тестуючи в Остіні.
З таких тестів ще багато чого можна дізнатися, зокрема про швидкість, перешкоди та простоту розгортання, а також, чи може це працювати як заміна широкосмугової мережі в сільській місцевості. Важливим питанням буде те, як ці технології підтримуються в реальних погодних умовах та в місцях, де вони повинні співіснувати з існуючими стандартами LTE, Wi-Fi та Bluetooth.
І звичайно, існують конкуруючі ідеї щодо стандартів - нагадайте, що більша частина світу використовує варіант LTE FD "дуплекс частотного поділу", але China Mobile - найбільший носій у найбільшій країні - використовує TDD "дуплекс часового поділу". Всі виробники говорять про перетворення цих систем у підсумку в єдиний стандарт 5G. ЄС підписав угоди про співпрацю з Китаєм, Південною Кореєю, Японією та останнім часом Бразилією, щоб спробувати забезпечити єдиний стандарт 5G у всьому світі. Але конкурентний тиск (включаючи ліцензування патенту) раніше застопорив багато стандартів, тому ми не будемо знати, поки стандарт не буде завершений.
Одне, що здається зрозумілим, - це те, що технологія 5G з'являється, і що ми, швидше за все, побачимо розширену версію LTE, поліпшення "LTE-Advanced" і навіть деякі "технології до 5G" виходять на ринок протягом наступної пари років, навіть якщо повна мережа 5G ще не готова до роботи. Нова мережа повинна бути швидшою та підтримувати більше пристроїв, але для користувачів, велика перемога може бути лише тим, що вона продовжує бути надійною, дозволяючи нам отримувати потрібний нам вміст за розумну ціну.
