På vej til 5g netværk

Når vi vandrede rundt på Mobile World Congress, var det let at se alle slags demoer markeret med "5G", som om den næste generation af trådløs teknologi - trinet ud over 4G eller LTE - er lige rundt om hjørnet. Det er ikke.

Faktisk skyldes formelle forslag til 5G-teknologi ikke Den Internationale Telekommunikationsunion (ITU) før efteråret 2017, og det er usandsynligt, at vi vil se en endelig teknisk specifikation og netværk, der opfylder disse krav indtil 2020 tidligst. I stedet var demonstrationerne for det meste af teknologier, som de enkelte virksomheder mener kunne være en del af den næste standard, eller måske broer til 5G. Disse inkluderer en masse arbejde med at bruge ulicenseret spektrum, måske med millimeterbølger; på sammenlægning af både licenseret og ulicenseret spektrum, herunder LTE-Advanced og Wi-Fi; og på at gøre selve netværket mere intelligent, pålideligt og sikkert.

I mellemtiden offentliggjorde den operatørledede Next Generation Mobile Networks (NGMN) alliance sin "5G White Paper", hvori detaljerede oplysninger om, hvad mange luftfartsselskaber ønsker i 5G, og konturerne af disse forskellige bestræbelser ser ud til at begynde at konvergere.

De mest interessante demoer af pre-5G-teknologierne kom fra de store udbydere af hardware-hardware - Alcatel-Lucent, Ericsson og Nokia; såvel som et par af de transportører, der forsøger at positionere sig for at være tidlige i 5G-udrullinger.

Næsten alle leverandører definerede 5G som håb om en 1.000x stigning i netværkernes kapacitet, så de kan håndtere 1.000 gange flere enheder, der er tilsluttet netværket. Bemærk, at denne øgede kapacitet muligvis ikke betyder, at en individuel bruger faktisk vil downloade oplysninger 1000 gange så hurtigt, som de gør i dag, men i stedet for at netværket som helhed vil være hurtigere. Stadig kan forbindelser for mange brugere være hurtigere - tanken er at få en enhed de oplysninger, den har brug for, så hurtigt som muligt og derefter få dem væk fra netværket.

En sådan løsning vil sandsynligvis bruge en meget mere tæt samling af celler til at transmittere og modtage information i nye konfigurationer. Et antal virksomheder, herunder Intel, viste demoer om, hvordan de kunne "fortætte" netværket.

En anden del af løsningen er at bruge mere spektrum, både det licenserede spektrum, hvor LTE og ældre teknologier i øjeblikket fungerer og ulicenseret spektrum. Ulicenseret spektrum inkluderer nogle bånd såsom 2, 4 og 5 GHz bånd, der ofte bruges til Bluetooth og Wi-Fi; og i stigende grad spektret over 6 GHz inkluderer det, der ofte kaldes millimeterbølgebånd (mmWave). Alle de store radiovirksomheder og endda forskergrupper som IMEC viste mmWave-demoer.

Faktisk er næsten alle enige i, at næste trin vil involvere mere sømløse forbindelser mellem licenseret og ikke-licenseret spektrum. F.eks. Oprettede Wireless Broadband Alliance sin Next Generation Hotspot-teknologi (ved hjælp af Wi-Fi Alliance's Passpoint-certificering) på udstillingen, og brugere med gyldige SIM-kort på nogle netværk kunne oprette forbindelse til disse hotspots, med teknologi, der lader dig flytte mellem LTE- og Wi-Fi-netværk uden at lægge mærke til det. (Det kunne have været bedre offentliggjort og tilbudt flere steder, men det fungerede ganske godt.)

Her var nogle af de mere interessante demoer på showet:

SK Telecom viste en ny RAT (radioadgangsteknologi), der var i stand til 7, 55 Gbps spidsdata over en 28 GHz-forbindelse.

Haesung Park, leder af SK Telecom's F & U-virksomhed, sagde, at virksomheden overvejende kiggede på spektrum over 6 GHz, såsom det spektrum, der bruges af WiGig, da spektret under det er dækket af eksisterende 3GPP-regler. For at dette er mest muligt, sagde han, et "kontinuerligt bredt bånd er nøglen", så transportører vil se på større bånd af spektrum. Men han bemærkede, at højere frekvenser har en tendens til ikke at have gennemtrængningen af ​​dagens 4G-bånd, så at den lavere frekvens stadig skulle være nødvendig.

Virksomheden sagde, at dets plan ville omfatte problemfri netværk mellem LTE-Advanced og enhver ny radioteknologi; og vil sandsynligvis omfatte netværksfunktion virtualiseringsfunktioner (NFV) til bedre styring af netværket. Park sagde, at SK Telecom gerne vil bygge et testnetværk til at vise en pre-5G-løsning i 2018 med planer om en endelig udrulning i 2020.

Nokia talte faktisk om at sigte mod en 10.000x (!) Kapacitetsforøgelse ved at bruge et komplet 5G-system med makroceller, tættere celler og et ultratæt lag med endnu mindre celler, mest ved hjælp af spektrum over 6 GHz. I en emulering af et sådant system kan Nokia levere "flere gigabit pr. Session" ifølge Agnieska Szufarska, leder af radioforskning.

Nokias demoer på MWC inkluderede et faset array opmærksomhedssystem ved hjælp af mmWave-teknologi i 70 GHz-området. Denne strålesporingsdemonstration omfattede 64 bjælker, der hver dækker tre grader styret af en højforstærkningsantenne. Hele samlingen var bag glas, men ganske interessant at se en enhed bevæge sig og blive sporet.

Ericsson havde en række interessante demoer, herunder at vise, hvordan en mobilenhed muligvis kunne få mere end 5 Gbps forbindelsesforbindelse koblet til en næste generations basestation ved hjælp af stråledannende radioer.

Ifølge Miguel Blockstrand, direktør for produktlinjeapparatforbindelser, er 5G "ikke et big bang", men vil snarere ske gennem implementering af forskellige teknologier på forskellige tidspunkter. LTE vil faktisk være en del af 5G-løsninger, bemærkede han, ligesom mange teknologier der bruger ulicenseret spektrum.

En af de store drivende faktorer, sagde han, er den stigende anvendelse af mobil-til-mobil (M2M) teknologier og udviklingen af ​​Internet of the Things. At udføre alt dette arbejde kræver analyser og adfærdsforudsigelser, der bringer mere pålidelighed, robusthed og dækning til netværket, mens der reduceres latens. Dette er vigtigt for applikationer som autonome biler, fjernkirurgi eller fjernudgravning (som en demo, som Ericsson havde i sin stand).

Interessant nok betegnede Qualcomm ikke sine demoer som 5G, fordi det ser plads til at rulle mange af sine nye teknologier ud som en del af de fortsatte fremskridt til LTE. Virksomheden siger allerede, at det vurderer måder at arbejde med traditionelt licenseret spektrum såvel som ulicenseret spektrum (LTE-U), mens de sammenlægger LTE- og Wi-Fi-bånd og inkluderer sådanne funktioner i dens LTE-Advanced-modemer, når de er klar. Qualcomm ser en mere gradvis introduktion af 5G snarere end et big bang, hvor vi ender med en samlet platform, der inkorporerer nye avancerede former for LTE, Wi-Fi og 5G teknologier sammen. Dette bruger både traditionelle basestationer og mange flere små celler.

"Efter vores mening er du nødt til at se på forskellige anvendelser, ikke kun højere satser eller mere kapacitet, " sagde Rasmus Hellberg, Qualcomm senior direktør for teknisk marketing. Med væksten af ​​Internet of Things skal 5G være i stand til at forbinde et enormt antal enheder og støtte nye tjenester og industrier, sagde han.

Nye anvendelser af trådløst netværk såsom styring af selvkørende biler kræver pålidelighed, ultra lav latens og sikkerhed, bemærkede han. En ting, som jeg syntes var interessant ved Qualcomms tilgang, er dets syn på et "kantløst netværk", hvor brugerenhederne faktisk er en del af netværket ved hjælp af kognitiv teknologi eller maskinlæring til at vælge mellem flere mulige netværksstier.