Matkalla 5g-verkkoihin

Kävellessään Mobile World Congressin ympäristössä oli helppo nähdä kaikenlaisia ​​"5G" -merkkejä, ikään kuin seuraavan sukupolven langaton tekniikka - askel 4G: n tai LTE: n ulkopuolella - olisi aivan nurkan takana. Se ei ole.

Itse asiassa muodolliset ehdotukset 5G-tekniikasta johtuvat Kansainvälisestä teleliitosta (ITU) vasta vuoden 2017 syksyyn saakka, ja on epätodennäköistä, että näemme lopullisen teknisen eritelmän ja verkot, jotka täyttävät nämä vaatimukset aikaisintaan vuoteen 2020 asti. Sen sijaan mielenosoitukset olivat pääasiassa tekniikoita, joiden mukaan yksittäiset yritykset voisivat olla osa seuraavaa standardia tai ehkä siltoja 5G: hen. Näihin sisältyy paljon työtä lisensoimattoman spektrin käyttämisessä, ehkä millimetriaaltoilla; yhdistämällä sekä lisensoitu että lisensoimaton taajuudet, mukaan lukien LTE-Advanced ja Wi-Fi; ja tekemällä verkosta itse älykkäämpi, luotettavampi ja turvallisempi.

Samaan aikaan operaattorin johtama Next Generation Mobile Networks (NGMN) -allianssi julkaisi "5G: n valkoisen kirjansa", jossa se selvitti, mitä monet operaattorit haluavat 5G: ssä, ja näiden erilaisten ponnistelujen piirit näyttävät alkavan lähentyä.

Mielenkiintoisimmat esittelyt 5G-tekniikkaa edeltäneiltä tekniikoilta tulivat suurilta infrastruktuurilaitteiden tarjoajilta - Alcatel-Lucentilta, Ericssonilta ja Nokialta; samoin kuin muutama operaattorista, joka yrittää asettua olemaan varhainen 5G-käyttöönoton yhteydessä.

Lähes kaikki myyjät määrittelivät 5G: n toivovan verkkojen kapasiteetin lisääntymistä 1 000-kertaisesti, jotta ne pystyvät käsittelemään 1000 kertaa enemmän laitteita, jotka on kytketty verkkoon. Huomaa, että lisääntynyt kapasiteetti ei välttämättä tarkoita, että yksittäinen käyttäjä todella lataa tietoja 1000 kertaa niin nopeasti kuin nykyään, vaan että koko verkko on nopeampi. Silti monien käyttäjien yhteydet voivat olla nopeampia - ideana on saada laitteelle tarvitsemansa tiedot mahdollisimman nopeasti ja sitten poistaa ne verkosta.

Tällainen ratkaisu käyttää todennäköisesti paljon tiheämpää solukokoelmaa tiedon lähettämiseen ja vastaanottamiseen uusissa kokoonpanoissa. Monet yritykset, mukaan lukien Intel, esittivät demoja siitä, kuinka ne voisivat "tiivistää" verkon.

Toinen osa ratkaisua on käyttää enemmän taajuuksia, sekä lisensoituja taajuuksia, joissa LTE, että vanhemmat tekniikat tällä hetkellä toimivat, ja lisensoimatonta spektriä. Lisensoimaton spektri sisältää joitain kaistoja, kuten 2, 4 ja 5 GHz: n kaistat, joita käytetään usein Bluetoothissa ja Wi-Fi: ssä; ja yhä enemmän spektri yli 6 GHz sisältää niin sanotut millimetriaalto (mmWave) kaistat. Kaikki suuret radioyhtiöt ja jopa tutkimusryhmät, kuten IMEC, näyttivät mmWave-demoja.

Tosiasiassa melkein kaikki ovat yhtä mieltä siitä, että seuraava vaihe edellyttää saumattomampia yhteyksiä lisensoidun ja lisensoimattoman taajuuksien välillä. Esimerkiksi Wireless Broadband Alliance perusti näyttelyssä Next Generation Hotspot -teknologiansa (käyttämällä Wi-Fi Alliancen Passpoint-varmennetta), ja joissakin verkoissa voimassa olevat SIM-kortit käyttävät käyttäjät voivat muodostaa yhteyden näihin kuormituspisteisiin tekniikan avulla, joka antaa sinun liikkua välillä LTE- ja Wi-Fi-verkot huomaamatta. (Se olisi voinut paremmin julkistaa ja tarjota useammissa paikoissa, mutta se toimi melko hyvin.)

Tässä oli joitain mielenkiintoisimpia demoja näyttelykerroksessa:

SK Telecom näytti uutta RAT (radio access technology) -tekniikkaa, joka kykeni tuottamaan 7, 55 Gbps: n huiputiedot 28 GHz: n yhteydellä.

SK Telecom -yrityksen T & K-päällikkö Haesung Park kertoi, että yritys tarkastelee lähinnä yli 6 GHz: n taajuuksia, kuten WiGigin käyttämää taajuutta, koska taajuuden alapuolella oleva taajuus kuuluu nykyisten 3GPP-asetusten piiriin. Hänen mukaansa "jatkuva laajakaista on avain", jotta tämä olisi järkevää, niin operaattorit tarkastelevat suurempia taajuuskaistoja. Mutta hän huomautti, että korkeammilla taajuuksilla ei yleensä ole nykypäivän 4G-kaistojen tunkeutumista, joten alempia taajuuksia tarvitaan silti.

Yhtiö sanoi, että suunnitelmaan sisältyy saumaton verkottuminen LTE-Advancedin ja minkä tahansa uuden radioteknologian välillä; ja sisältää todennäköisesti NFV (Network Function Virtualization) -ominaisuudet verkon parempaan hallintaan. Park kertoi, että SK Telecom haluaa rakentaa testiverkon esittelemään 5G: n edeltävää ratkaisua vuonna 2018, ja suunnitelmat ovat lopullinen käyttöönotto vuonna 2020.

Nokia puhui tosiasiassa tavoitteesta 10 000x (!) Kapasiteetin lisäykseen käyttämällä täydellistä 5G-järjestelmää, jossa on makrosolut, tiheämmät solut ja erittäin tiheä kerros vielä pienempiä soluja, useimmiten käyttämällä spektriä yli 6 GHz. Radiotutkimuksen johtajan Agnieska Szufarskan mukaan Nokia voi toimittaa tällaisen järjestelmän jäljitelmässä "useita gigabittiä istuntoa kohti".

Nokian demoihin MWC sisälsi vaiheittaisen ryhmän huomiojärjestelmän, joka käytti mmWave-tekniikkaa 70 GHz: n alueella. Tämä säteenseurannan demonstraatio sisälsi 64 sädettä, jotka kukin peittävät kolme astetta ja jota ohjataan korkean voimakkuuden suunta-antennilla. Koko kokoonpano oli lasin takana, mutta melko mielenkiintoista seurata laitetta liikuttavan ja jäljitettävänä.

Ericssonilla oli useita mielenkiintoisia demoja, muun muassa esimerkkejä siitä, kuinka mobiililaite voi saada yli 5 Gbps yhteyden seuraavan sukupolven tukiasemalle käyttämällä keilan muodostavia radiota.

Tuotelinjalaiteyhteyksien johtajan Miguel Blockstrandin mukaan 5G ei "ole iso bang", vaan tapahtuu pikemminkin toteuttamalla erilaisia ​​tekniikoita eri aikoina. Hän totesi, että LTE on osa 5G-ratkaisuja, samoin kuin monet tekniikat, jotka käyttävät lisensoimatonta taajuutta.

Yksi iso ajo-tekijä, hän sanoi, on mobiili-mobiili -tekniikan (M2M) tekniikoiden lisääntyvä käyttö ja esineiden Internetin kehitys. Kaikkien tämän työn tekeminen vaatii analytiikkaa ja käyttäytymisen ennustamista, mikä lisää verkkoon luotettavuutta, joustavuutta ja kattavuutta vähentäen samalla viivettä. Tämä on tärkeää sovelluksissa, kuten autonomiset autot, etäkirurgia tai etäkaivot (kuten Ericssonin esittelyssä oli demo).

Mielenkiintoista on, että Qualcomm ei merkinnyt demoaan 5G: ksi, koska se näkee tilaa levittää monia uusia tekniikoitaan osana jatkuvaa kehitystä LTE: hen. Yhtiö sanoo jo arvioivansa tapoja työskennellä perinteisen lisensoidun ja lisensoimattoman taajuusspektrin (LTE-U) kanssa yhdistämällä LTE- ja Wi-Fi-kaistat ja sisällyttämällä tällaiset ominaisuudet LTE-Advanced-modeemiinsa, koska ne ovat valmiita. Qualcomm näkee 5G: n asteittaisen käyttöönoton ison bangin sijasta, jolloin päädymme yhtenäiseen alustaan, joka sisältää uusia edistyneitä muotoja LTE-, Wi-Fi- ja 5G-tekniikoita. Tämä käyttää sekä perinteisiä tukiasemia että monia muita pieniä soluja.

"Katsomme, että sinun on tarkasteltava erilaisia ​​käyttötarkoituksia, ei vain korkeampia hintoja tai enemmän kapasiteettia", kertoi Qualcommin teknisen markkinoinnin johtaja Rasmus Hellberg. Asioiden Internetin kasvaessa 5G: n on kyettävä yhdistämään valtava määrä laitteita ja tukemaan uusia palveluita ja toimialoja, hän sanoi.

Langattoman verkon uudet käyttötavat, kuten itse ajavien autojen ohjaaminen, vaativat luotettavuutta, erittäin matalaa latenssia ja turvallisuutta, hän totesi. Yksi asia, jonka piti mielenkiintoisena Qualcommin lähestymistavassa, on sen näkemys "reunattomasta verkosta", jossa käyttäjälaitteet ovat tosiasiassa osa verkkoa, käyttämällä kognitiivista tekniikkaa tai koneoppimista valitakseen useista mahdollisista verkkoreiteistä.