Video: 5G NR Numerology and Frame Structure - Part 1 - Mpirical Telecoms Training (Studeni 2024)
Za mene je najveća tema ovogodišnjeg Mobile World Kongresa bila 5G. Kamo god sam prošetao, vidio sam demonstraciju ili znak koji najavljuje da uskoro dolazi 5G, iako stvarni standard neće biti ratificiran do 2018. No, za razliku od prijelaza na LTE, čini se da je to slučaj u kojem samo svi žele među prvima, čak i ako nisu sigurni u čemu će se konačno pokazati 5G mreže.
Svi glavni pružatelji telekomunikacijske infrastrukture i modema vrhunskog dizajna - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm i Intel - na izložbi su imali 5G demonstracije, a mnogi su bili prilično impresivni, obećavajući brzinu od 20Gbps ili brže. Ali jedna stvar koja mi je postala jasna tijekom razgovora s mnogim od tih dobavljača jest da sirova brzina za svakog pojedinog korisnika zapravo nije u fokusu. Cilj je, umjesto toga, biti u mogućnosti smjestiti sve veći broj korisnika, od kojih svaki troši više i više sadržaja putem bežične mreže i istovremeno raditi s milijardama više povezanih uređaja (putem Interneta stvari ili IoT-a), ali može imati vrlo niske ili rijetke zahtjeve za podacima.
Najbrži demo izlozi koncentrirani su na prvo područje, a tvrtke su razgovarale o korištenju novog spektra, uključujući tradicionalne 4G opsege, nelicencirani spektar (uključujući onaj koji danas koristi Wi-Fi) i mmWave spektar - spektar iznad 6GHz, što obično ne Ne putujem daleko, ali mnogo je dostupnije. A većina proizvođača pokazala je rješenja koja uključuju više radija i veliki broj manjih antena pomoću tehnike zvane MiMo (višestruki ulaz-više-izlaz, koji se koristi i u Wi-Fi-u).
Čini se da je jedan od ciljeva jedinstvena mreža koja se može podijeliti ili podijeliti na mnogo više načina, uz tehnologiju koja teoretski ljudima omogućuje veću brzinu veze. Ne mislim da je većina ljudi zapravo briga za razliku između 150Mbps i 1Gbps kad gledaju Facebook na svom telefonu, ali velika je prednost veće brzine to što svaka veza može biti brže uključena i isključena iz mreže, čime se omogućava veći kapacitet.
"U problemima smo", kaže Theodore Sizer, šef laboratorija za istraživanje tvrtke Nokia Bell Labs, jer koristimo toliko mobilnih podataka i ta upotreba i dalje raste. Do 2020. godine, rekao je, trebat će nam novi načini da se nosimo s dramatičnim povećanjima trenutnih vrsta korištenja, kao i da se nosimo s milijunima novih uređaja koji se očekuju na mreži. Rekao je da bi to učinili trebat će nam svestraniji radio s novim zračnim sučeljem dizajniranim za povezivanje milijuna korisnika i mnogih IoT uređaja s niskim podacima. Sizer je rješenje opisao kao "sustav sustava" gdje krajnjem korisniku ne treba biti poznato preko koje se mreže povezuje.
Nokia je pokazala svoj radio pristup AirScale, za koji tvrdi da je prva komercijalno dostupna bazna stanica koja podržava 5G. Sustav koristi 8x8 MIMO i novi dizajn za način na koji se informacije optimiziraju unutar "okvira" koje prenosi LTE i smanjuje kašnjenje ispod 1 milisekunde. Nokia je također pokazala prijemnik koji uključuje takve stvari kao što su usmjeravanje snopa, rana podrška mm Wave tehnologija i sposobnost rada s LTE i 5G. Demo je pokazao testni sustav koji može isporučiti preko 20 Gbps povezivanja.
Rival Ericsson imao je jedan od najvećih skupa 5G demo prikaza na sajmu, pokazujući podršku za "NX" novi pristup za 5G, kao i evoluirane verzije LTE-a.
Erik Dahlman, stariji stručnjak za tehnologije pristupa radiju za Ericsson Research, rekao je kako novo radijsko sučelje neće biti dramatično drugačije, već je više evolucija koja pokriva puno veći spektar. Govorio je o tome kako će NX uključivati mogućnost izrade "formiranja snopa" - pomoću elektronike za upravljanje malim antenama kako bi pratili mobilnog korisnika dok koristi samo mali dio spektra. U početku se testiranje koristi MU-MIMO (višekorisnički MIMO), kao i oblikovanje snopa i praćenje, a tvrtka kaže da propusnost može biti i do 30Gbps. Demos je pokazao konekcije veće od 20 Gbps.
Dahlman je napomenuo kako će 5G mreža iskoristiti mmWave, LTE i Wi-Fi spektar, ali je rekla da krajnji korisnik to neće vidjeti. Jednako je važno, rekao je, povezivanje više web lokacija i mogućnost da se ukupna mreža učini mršavijom i jednostavnijom za upravljanje.
Primjećujući da su pritisci za većim brzinama prijenosa podataka i IoT doista "dvije potpuno različite stvari", Dahlman je objasnio kako Ericsson surađuje s različitim partnerima na specifičnim slučajevima uporabe, od proizvodnje, robotike do gradskog masovnog prijevoza.
Rukovoditelji Qualcomma pokazali su razne nove tehnike na svom štandu, uključujući mm Wave tehnologiju i korištenje višestrukih antena i oblikovanje snopa za povezivanje čak i na lokacijama bez izravne vidljivosti, koristeći spektar od 28 GHz.
Ali jedna od glavnih poruka tvrtke bila je kako je 5G sljedeći korak od 4G LTE-a, pri čemu više rukovoditelja gura ideju da da biste dobro prošli s 5G modemima, već ste dobro radili s 4G modemima, ne baš tako suptilnim. kopati u Intelu. Tvrtka je naglasila svoj novi X16 LTE modem koji je ove godine sposoban za brzinu od 1 Gbps.
Qualcomm je napravio veliki posao oko toga kako će 4G, 5G i Wi-Fi mreže morati raditi zajedno s istodobnim pristupom da bi stvorili jedinstvenu mrežu.
Intel, koji je na izložbi objavio planove za svoj sljedeći naraštaj XMM 7480 LTE modema, također je gurao 5G. Tvrtka je pokazala svoju mobilnu 5G probnu platformu, uključujući relativno mali ispitni usmjerivač, i održala je demonstracije, uključujući mm Wave demonstraciju na 60GHz.
U prezentaciji, Intelov GM-ov koncern za komunikacije i uređaje Aicha Evans rekao je da "nitko neće voditi sam" i rekao da će 5G biti potrebna dosad neviđena suradnja.
Intel je surađivao s Ericssonovom na raznim demonstracijama, uključujući vrlo vidljivu iz kompanije SK Telecom, u kojoj je korejski operater pokazao do 20 Gbps tijekom korištenja Ericssonove bazne stanice i tehnike koja se naziva mrežno rezanje.
Nelicencirani spektar
Qualcomm je također veliki podupirač korištenja nelicenciranog spektra i podržao je LTE-U (koristeći LTE preko nelicenciranog spektra) i LAA (LTE potpomognut pristup, koji čini se da dobiva više vuče u Europi), a oba koriste regulirane LTE prijevoznike dopunjena nelicenciranim spektrom.
Ove godine je za MuLTEFire nastupila zabava, nešto drugačija ideja korištenja LTE tehnologije u nelicenciranim bendovima, ali bez potrebe za ugovorima ili vezama.
Svi veliki igrači - Ericsson, Intel, Nokia i Qualcomm, zajedno s nekim manjim, ali možda iznenađujućim tvrtkama, poput Ruckus Wireless-a, pojavili su se na predstavljanju, koji su obećavali "LTE performanse, sa Wi-Fi-om jednostavnosti". Ideja je da dobijete više pouzdanosti i performansi uz istovremeno korištenje. Na predstavljanju su mnogi dobavljači razgovarali o tome kako to lako može biti i kako će to biti dio budućeg 3GPP izdanja 13, nadolazeće evolucije LTE-a.
Veliki su LTE dobavljači na brodu, ali i dalje postoje kontroverze oko korištenja nelicenciranih opsega za LTE, često od organizacija koje imaju veliko zanimanje za Wi-Fi mreže. Generalni direktor CableLabs-a Phil McKinney požalio se da MuLTEfire, poput LTE-U-a još nije prošao "nepristrano testiranje", i rekao da je važno da sustavi mogu dijeliti spektar.
Usput, dok su brojni proizvođači 5G mrežne opreme razgovarali o tome da eventualno koriste 5G sustave kao alternativu širokopojasnoj mreži fiksne mreže, CableLabs je govorio o Full Duplex DOCSIS-u, koji bi ujedno bio i model kabela za isporuku 10Gbps i gore i dolje. Ovo je upravo najavljena specifikacija, ali simetrična usluga mogla bi biti moguća pomoću standardnih kablovskih kabineta za industriju u samo nekoliko godina, kaže Belal Hamzeh, koji vodi mrežne tehnologije u laboratorijima za istraživanje kablovske industrije.
Nastavak mobilnog rasta
Čini se da je potreba za dodatnim kapacitetom prilično jasna. Prošlog mjeseca Cisco je ažurirao svoj indeks globalne mobilne podataka Visual Networking Index, kako bi pokazao da je mobilni promet širom svijeta porastao za 74 posto u 2015., na 3, 7 egzabajta mjesečno. Iz tvrtke kažu kako je mobilni podatkovni promet porastao 4.000 puta u posljednjih 10 godina, a gotovo 400 milijuna puta u posljednjih 15 godina. Zanimljivo je da 4G veze čine samo 14 posto mobilnih veza širom svijeta (iako čine 47 posto prometa), jer u mnogim dijelovima svijeta 3G, pa čak i starije mreže i dalje prevladavaju.
Prosječna brzina mobilne veze bila je nešto više od 2Mbps, a video promet čini 55 posto ukupnog mobilnog podatkovnog prometa, navodi se u studiji. Studija predviđa da će 2020. mjesečni globalni promet mobilnih podataka iznositi 30, 6 egzabajta, što je osmostruko povećanje; postojat će 11, 6 milijardi uređaja povezanih mobilnim uređajem u svijetu sa 7, 8 milijardi ljudi; i video promet će se povećati za 11 puta, čineći 75 posto ukupnog svjetskog prometa mobilnih podataka.
testovi
Pa kad možemo očekivati da ćemo vidjeti ove mreže u stvarnom svijetu? Standardizacija se ne očekuje do 2018. godine, no čini se da to ne usporava broj suđenja koja se traju na raznim mjestima širom svijeta.
U jednom je trenutku izgledalo kao da bi cilj bio imati prve 5G mreže koje će biti pokrenute do ljetnih Olimpijskih igara 2020. u Japanu, ali i prijevoznici i proizvođači komponenti postali su agresivniji. Iako se standard najvjerojatnije ne može završiti najranije do 2018. ili 2019. godine, korejski dobavljači telekomunikacija nadaju se da će imati pravi sustav koji će biti pokrenut do Zimskih olimpijskih igara 2018. godine, za manje od dvije godine. Samsung je priopćio kako će započeti suđenja 28GHz sustava u Seulu na vrijeme za Zimske olimpijske igre 2018. godine.
Ericsson, Huawei i Nokia sada zajedno rade na izgradnji testne mreže 5G Finske (5GTNF). U međuvremenu, Ericsson je testirao predstandardni 5G sustav na 15 GHz na ulicama Stockholma.
U SAD-u, Verizon je obavio terenske testove u nekim gradovima New Jerseyja sa Samsungom, koji je rekao da je obavio veće predkomercijalno suđenje s Nokijom u Dallas-Fort Worthu, uključujući testiranje koliko dobro 5G signali prodiraju u zatvorene prostore. Po rasporedu je bio prilično agresivan, sugerirajući da bi mogao pokrenuti uslugu 5G ili "pre-5G" već sljedeće godine.
U međuvremenu, AT&T također kaže da planira započeti testiranje 5G ove godine, te poručuje da planira surađivati s Ericssonom i Intelom, testiranjem u Austinu.
Iz takvih testova još se puno može naučiti, uključujući više o brzini, smetnjama i lakoći pokretanja, te može li ovo funkcionirati kao zamjena širokopojasne mreže u ruralnim područjima. Jedno veliko pitanje bit će kako se ove tehnologije održavaju u stvarnim vremenskim uvjetima i na mjestima gdje moraju koegzistirati s postojećim LTE, Wi-Fi i Bluetooth standardima.
I naravno, postoje natjecateljske ideje za standarde - podsjetimo da veći dio svijeta koristi varijantu LTE FD "duplex s frekvencijskom podjelom", ali China Mobile - najveći prijevoznik u najvećoj zemlji - koristi TDD "dupleks sa vremenskom podjelom". Svi dobavljači govore o konvergiranju ovih sustava na kraju u jedinstveni 5G standard. EU je potpisala sporazume o suradnji s Kinom, Južnom Korejom, Japanom i u posljednje vrijeme Brazilom kako bi se osiguralo postojanje jedinstvenog standarda 5G širom svijeta. No, konkurencijski pritisak - uključujući licenciranje patenata - već je zaustavio mnoge standarde prije, pa nećemo stvarno znati dok standard ne bude gotov.
Jedna stvar koja se čini jasnom je da 5G tehnologija dolazi i da ćemo vjerojatno vidjeti proširenu verziju LTE-a, poboljšanja "LTE-Advanced-a", pa čak i neke "tehnologije prije 5G" ulaze na tržište tijekom sljedećih nekoliko dana godina, čak i ako puna 5G mreža još nije spremna za rad. Nova bi mreža trebala biti brža i podržavat će više uređaja, no za korisnike bi velika pobjeda mogla biti upravo ta da je i dalje pouzdana, dok nam omogućuje prihvatljiv sadržaj koji želimo po razumnoj cijeni.