Hvorfor 5g ikke er rettet mod mobiltelefonbrugere

Efter at 2G-netværk gav plads til 3G, gav 3G-netværk plads til 4G, og derfor kan du forvente, at 5G-netværk erstatter 4G LTE. Men det vil sandsynligvis ikke ske, eller i det mindste ikke når som helst snart, ifølge et antal talere på Brooklyn 5G Topmøde på NYU Tandon School of Engineering sidste uge.

I stedet forklarede de højttalere, jeg talte med, at 4G forventes at danne rygraden eller ankeret for netværk, der går langt ind i fremtiden, og sandsynligvis fortsat vil være den måde, de fleste af os får vores mobildata med, at 5G bruges til at supplere 4G og leverer data til andre applikationer.

"5G er den første G, der ikke vil erstatte den før, " sagde Tod Sizer, der leder mobilradioforskning for Bell Labs. Sizer sagde, at de nuværende 4G LTE-løsninger klarer sig meget godt til tale, websurfing og endda video, men at nye 5G-netværk vil give mere fleksibilitet til applikationer såsom kontrol af maskiner på et fabriksgulv, forbedret pålidelighed sammenlignet med Wi-Fi og bedre latenstid end LTE. Men han sagde, at sådanne netværk sandsynligvis vil udnytte både 4G og Wi-Fi og tilføje nye muligheder på toppen.

Den store forskel på dette års topmøde sammenlignet med tidligere møder er, at industrien nu "bevæger sig fra hvordan til hvad", sagde Sizer, da specifikationerne for 5G bliver mere afgjort, selvom applikationerne ikke er så klare.

Ken Budka, fra Bell Labs Consulting, talte om, hvordan 5G vil muliggøre "den næste industrielle revolution", som vil blive skabt ved at kombinere digitale grænseflader og sensorer på enheder og maskiner med fremskridt inden for maskinlæring og AI, alt sammen på det fremtidige netværk.

Nøglen til dette, sagde Budka, er den transformative magt med tjenester med lav latens. Nogle applikationer kræver høj båndbredde, og andre kræver lav latens, men de fleste har ikke brug for begge med undtagelse af VR og AR.

Budka bemærkede, at 5G generelt vil sigte mod at tilvejebringe et til tre millisekunder latenstid sammenlignet med ca. 100 millisekunder i 4G. Dette er vigtigt for en række applikationer. For eksempel sagde Budka, at forskellen i latenstid mellem 1 ms og 100 ms i en bil, der kører 100 km i timen, er en halv billængde. Han listede også andre applikationer, herunder industriel robotik, 3D-udskrivning i konstruktion, kooperativ robot og dronestyring og teleoperation, hvor mennesker betjener enheder fra et fjerntliggende sted.

Fra et designmæssigt synspunkt talte han om et traditionelt kernenetværk, der fungerer fint til 4G og de fleste applikationer, men at der skulle være brug for en "kantsky" til applikationer som VR / AR og systemstyring, hvor latenstid er afgørende.

5G ny radio

Durga Malladi, Senior VP for Engineering i Qualcomm Technologies, talte om 5G som et "samlende forbindelsesstof", der serverer tre brede spande applikationer med meget forskellige behov. Forbedret mobilt bredbånd kræver forbedrede hastigheder for nogle applikationer og muligheden for at håndtere flere mennesker, der bruger flere data hvert år. For et massivt Internet of Things-netværk bruger de fleste enheder meget lidt data, men konstant lavt strømforbrug er nøglen, da disse enheder skal arbejde i årevis på små batterier. Og du vil også have missionskritiske tjenester, der ikke nødvendigvis bruger en masse data, men kræver meget lav forsinkelse.

Malladi talte om fortsat at bruge 4G som base til at levere det centrale mobile bredbånd tilslutninger, og at bruge 5G New Radio-standarden til spektrum over og under hvad der typisk bruges til 4G til at hjælpe i basissager, men også til at sørge for nye applikationer. Dette inkluderer bånd under 6 GHz for at give mere mobil dækning og mm Bølgebånd, såsom 28- og 39 GHz-båndene, som giver høj båndbredde over korte afstande, så de bruges i initial faste installationer, men kan også bruges i mobilinstallationer.

Nøgleteknologierne i 5G New Radio inkluderer Massive MIMO (som involverer brug af flere antenner), robust mmWave-understøttelse, avanceret kanalkodning og DFT-spredning og OFDM-baserede bølgeformer til både uploads og downloads. Både fristående og ikke-selvstændige versioner af 5G-standarder er på vej til at blive godkendt næste år (som en del af 3GPP R15-specifikationen), med de første implementeringer, der forventes i 2019.

Meget af samtalen på topmødet handlede om 5G New Radio-standarden, med mange diskussioner om specificiteten af ​​mange af teknologierne, herunder detaljer om flere MIMO-bølgeformer.

Mikael Höök, direktør for radioforskning for Ericsson Research, talte om, hvordan den nye radio er nødvendig til nye brugssager, herunder bredbånd og medier overalt, sensornetværk, smarte køretøjer, kontrol af service og fjernenheder. Han sagde, at standardisering er i fuld hastighed på den nye tidslinje, og at den ville have "fremtidssikre" kroge for at muliggøre fremtidig udvikling.

Höök sagde, at principperne bag designet af den nye radio inkluderer spektrumsfleksibilitet, lav latens, et stråle-centreret design, tilslutningsmuligheder og samarbejde på tværs af spektrumbånd.

Mange af de tekniske detaljer, som Höök beskrev, var interessante, især hvad angår hvordan systemet er designet til at muliggøre forskellige anvendelsessager. For eksempel inkluderer den båndbredde-tilpasning, så den kan lytte ved hjælp af en smal båndbredde, men skifte til en bred båndbredde, når du modtager store mængder data, hvilket sparer strøm. Andre teknikker bruges til at tilvejebringe lav latens og hvad han kaldte URLLC ("Ultra-pålidelig og lav latens kommunikation").

I andre sessioner på den nye radio holdt Huawei Fellow Peiying Zhu en tale om bølgeform , numerologi og kanalkodning. Hun talte om mange af de ændringer, der var nødvendige for den nye radio, sammen med behovet for LTE-sameksistens. Senere kom Zhu sammen med Höök og andre i en paneldiskussion. Höök sagde, at der er brugssager og implementeringer af den nye radio, så vi ved, at teknologien fungerer, men at optagelsen af ​​nye tjenester stadig er i tvivl.

Docomo Keynote

Seizo Onoe, CTO og EVP fra NTT DOCOMO holdt en generelt positiv tale om 5G, men måske har været den mest realistiske omkring de udfordringer, den står overfor.

Onoe sagde, at økonomien i 5G er "elefanten i rummet", da teknologien vil kræve anvendelse af mange små celler, og vil tvinge intens modernisering og rygrad modernisering og dermed betydelige kapitaludgifter. Men, sagde han, 5G's effektivitet giver løftet om øget datakapacitet uden at øge kapitaludgiften - og citerede især brugen af ​​Massive MIMO og andre teknologier i modsætning til bare at tænke på tjenesten som en "hotspot-service" til supplerende brug.

Onoe sagde, at han ikke er bekymret for fragmentering fra tidlige versioner, og at frontløbere burde tage ansvar for kompatibilitet. DOCOMO planlægger en udrulning af 2020, tilføjede han, hvilket er tid nok til at sætte standarder.

Onoe gav imidlertid to "mørke forudsætninger." Inden for trådløs teknologi blomstrer den foregående generation ofte lige før lanceringen af ​​den næste, som det skete med forbedret 3G (HSPA +) før 4G LTE-lanceringen. Dette kunne ske denne gang, sagde han. Derudover har industrien historisk set set stor succes kun med lige numre generationer, og Onoe spekulerer på, om branchen bliver nødt til at vente på 6G for at få alt, hvad den ønsker.

Alligevel konkluderede Onoe med en positiv note og sagde, at selvom der er masser af myter om 5G, mener han, at branchen skulle "komme på 5G-båndvognen" og skabe nye forretningsmodeller gennem samarbejde på tværs af brancher.

Fremskridt hen imod 5G-implementering

Dave Wolter, AVP for radioteknologi og RAN Architecture hos AT&T, talte om, hvordan virksomheden ønsker at fremskynde implementeringen, mens den stadig respekterer standarder, og drøftede en række forskellige tests, som virksomheden har udført.

Wolter bemærkede, at fristen i december for ikke-selvstændig 5G-NR (standarden, der bruger LTE som et anker), er afgørende, fordi den involverer alle de hardwarepåvirkende dele og er nødvendig, så siliciumleverandører kan begynde at designe chips. Ideen er at sikre kompatibilitet med den enkeltstående version, når den er afsluttet i juni 2018. Wolter sagde AT&T håber på en standardbaseret NR-implementering af 5G New Radio (NR) allerede i december 2018, mest sandsynligt med fast trådløs først, men med mobilitet at følge kort efter. Der er stadig et antal detaljer tilbage til at blive besluttet, bemærkede han.

Wolter beskrev, hvordan dette ville udvikle sig over tid, med fast trådløs sandsynligvis først, derefter en opgradering til den næste generation af kerne og senere til udbredt 5G-implementering over tid. Han sagde, at AT&T vil prioritere en ikke-selvstændig tilstand, og selvom det har en interesse i standalone 5G, vil denne indsats tage tid. Han bemærkede, at der ikke er noget sub 6GHZ-spektrum til rådighed for 5G i USA bortset fra omkring 3, 5 GHz, som har andre problemer. (Det bruges i øjeblikket til forsvarsdepartementet og faste satellittjenester, som teoretisk kunne dele spektret.)

I mellemtiden er AT&T mest interesseret i 39 GHz-frekvensen og har foretaget en række både faste og mobile tests ved 28GHz og 39GHz i samarbejde med Ericsson og Intel ved hjælp af teknikker som automatisk strålesporing og massiv MIMO.

Jeg havde chancen for at spørge Wolter om, hvornår han troede, at vi ville se 5G-støtte i håndsæt, og han sagde, at det muligvis skulle vente til 3GPPs frigivelse 16 (i modsætning til frigivelses 15-standarderne, der nu er under udvikling). Men han sagde, at den store fordel ved 5G til mobilt bredbånd er dens høje tæthed, hvilket giver en bedre oplevelse, når flere ser video samtidig, såvel som at gøre mobilforstærket virkelighed og virtual reality arbejde meget bedre.

I en paneldiskussion var det tydeligt, at forskellige operatører over hele verden har forskellige visioner. YongGyoo Lee, SVP for Korea Telecom, talte om at have specifikationerne klar, så det kunne tilbyde nogle 5G-tjenester til vinter-OL i 2018 (skønt det ser ud til, at meget af dette vil være præ-standardteknologi). Tilsvarende talte DOCOMOs Onoe om at have et system, der kører til sommer-OL i 2020.

Frank Seiser, en VP for teknologiinnovation hos Deutsche Telekom AG, sagde imidlertid, at han ikke så nogen driver for standalone 5G, som det for tiden er foreslået, og tilføjede, at europæiske operatører hverken har det faste trådløse spektrum, som de amerikanske operatører ønsker at bruge, eller drivkraften fra OL det driver de japanske og koreanske operatører.

I lysbilleder, der blev præsenteret senere på topmødet, skubbede Seiser ideen om en cloud-native arkitektur med meget mere netværksfunktions virtualisering og en servicebaseret arkitektur, men bekymrer sig for, at de nuværende Release 15-standarder under udvikling ikke indeholder disse funktioner. Seiser sagde, at det er nødvendigt med et fælles branchen for en meget mere innovativ 5G-systemarkitektur for at kunne levere 5G-visionen. For nu, sagde Seiser, ser han lidt, at du kan gøre det bedre i 5G versus LTE, og at det kan være 6G, før vi løser det.

I mellemtiden kunne næsten alle lide ideen om at bruge ikke-fristående 5G, og alle tydede på, at det ville vare lang tid, før nogen af ​​den nuværende LTE spektrum bruges til 5G.

Michael J. Miller er Chief Information Officer hos Ziff Brothers Investments, et privat investeringsselskab. Miller, der var chefredaktør for PC Magazine fra 1991 til 2005, forfatter denne blog til PCMag.com for at dele sine tanker om pc-relaterede produkter. Ingen investeringsrådgivning tilbydes i denne blog. Alle pligter fraskrives. Miller arbejder separat for et privat investeringsselskab, der til enhver tid kan investere i virksomheder, hvis produkter er omtalt i denne blog, og der afsløres ikke nogen værdipapirtransaktioner.