1. Следующее поколение мобильных технологий, 5G, начинает обретать форму. Вот что он пытается сделать...
2. Не будет ли кто-нибудь думать о спектре?
3. Серфинг (миллиметровая) технологическая волна
4. 5G и маленькие клетки
5. MIMO
6. Новые риски с 5G
7. 5G и интернет вещей
8. Собираем кусочки 5G вместе

Следующее поколение мобильных технологий, 5G, начинает обретать форму. Вот что он пытается сделать и как. И почему 5G может быть последним стандартом, который нам нужен.

Каждые десять лет или около того, что-то большое происходит в мобильном телефоне. Спустя десятилетие появилось новое поколение технологий мобильных сетей: первые мобильные сети появились в 1980-х, GSM последовал в 1990-х, 3G пришел на рубеже веков, а LTE начал развертываться в 2010 году.

Каждое поколение поставило задачу исправить недостатки своего предшественника: GSM исправил недостатки безопасности аналоговой телефонии, 3G предназначался для устранения недостатка мобильной передачи данных в GSM, и, учитывая, что он не сильно преуспел, 4G был необходим, чтобы наконец потреблять Данные меньше неприятного опыта.

Теперь 5G выходит на передний план нового десятилетия и следующего большого изменения в мобильной. Но в чем проблема, которую 5G хотел решить?

Вот в чем дело: никто не слишком уверен насчет 5G, не совсем, пока. Основными проблемами, с которыми люди сталкиваются сегодня с помощью своих мобильных услуг, являются покрытие и цена, и ни одна из них не является проблемой, для решения которой необходимо новое поколение мобильных технологий. Потратьте немного денег на построение LTE и LTE-A, и многие из этих головных болей исчезнут, но индустрия развивается полным ходом в 5G. Вместо этого индустрия надеется, что 5G решит проблемы, которых у нас нет сегодня, но те, которые могут сдерживать нас на долгие годы.

Процесс создания каждого нового стандарта мобильной связи начинается за несколько лет до того, как он будет введен в эксплуатацию, и после запуска эти стандарты будут оставаться в различных формах в течение десятилетия или более. С 5G нам нужно создать стандарт, который будет использоваться в 2030 году и в последующий период - и у мобильной индустрии ужасный послужной список, когда дело доходит до взгляда в будущее.

Кто еще мог предсказать, как будет выглядеть мобильный мир в 2010 году в начале 2000 года, когда 3G уже готовился к запуску? На рубеже веков мы все упаковали моноблоки, теперь у большинства из нас есть полнофункциональные смартфоны.

Выяснение того, что будет использовать 5G, равнозначно попытке предсказать рост iPhone за пять лет до его выпуска. Никто не предвидел его прихода или того, как рынок изменится в ответ на это, и как мы окажемся там, где мы сейчас находимся. Мы снова сталкиваемся с той же ситуацией: пытаемся представить, как мир мобильных устройств будет выглядеть через 10 лет, и разработать стандарт, который бы ему соответствовал.

Если история - какой-то ориентир, мы снова окажемся неудачными. Это не значит, что индустрия не собирается пытаться.

Установка стандарта

«5G» является чем-то неправильным: стандарт еще не существует. Это будут месяцы, вероятно, годы, прежде чем это будет окончательно определено. В то же время организации, правительства и ученые работают над технологиями, которые станут стандартом, но сегодня 5G - это просто концепция, и в ближайшие шесть лет она должна перейти от программных продуктов к реальному внедрению.

Согласно распространенному мнению, первые сети, построенные на стандарте, будут развернуты в 2020 году. Чтобы уложиться в этот крайний срок, большинство труднодоступных участков в процессе стандартизации 5G должно быть завершено в течение следующих двух-трех лет, с органы стандартизации, включая 3GPP, МСЭ и IEEE, а также университеты, государственные органы и группы с особыми интересами, и все они вносят свой вклад.

Инженеры Samsung уже заняты работой и тестированием технологий для 5G Wireless.

Изображение: Samsung

Идея о том, что стандарт 5G уже является свершившимся фактом, может возникнуть из-за того, что индустрия обожает трубить о новых партнерствах и проверять заголовки всех полос в качестве прорывов "5G", не признавая, что стандарт еще не завершен.

Тем не менее, все эти эксперименты и партнерские отношения закладывают основу для будущего стандарта и начинают финансировать его по всему миру для технологических проектов 5G.

Например, ЕС и Южная Корея подписали соглашение о совместной работе над разработкой 5G, в то время как обе страны пообещали 700 миллионов евро и 1,5 миллиарда долларов соответственно в финансировании местных проектов 5G. В Великобритании 70 миллионов фунтов стерлингов планируется построить исследовательский центр 5G, известный как Инновационный центр 5G (5GIC).

5GIC, расположенный в рыночном городе Гилдфорд, откроется в апреле следующего года. Как только он будет запущен, центр предоставит рабочую испытательную площадку для первых технологических проектов 5G. Идея состоит в том, чтобы обеспечить гетерогенную среду из 41 точки доступа - небольших ячеек, макроячеек, внутри и снаружи помещений и т. Д. - чтобы компании приходили и испытывали свои продукты. Пользователей морских свинок будут обслуживать студенты и сотрудники Университета Гилфорда, в состав которого входит 5GIC.

В США также есть собственный испытательный стенд, предоставленный NYU Wireless, частью Политехнического института Нью-Йоркского университета. Там исследователи собирают данные из Big Apple, используя прототипы базовых станций и мобильных устройств, которые, как они надеются, помогут в разработке моделей каналов 5G.

Как показывают ранние сети и испытательные стенды, набирает обороты 5G. Стандарт может быть неписан, но у отрасли есть четкое представление о том, что он должен предоставить.

К настоящему времени были установлены три основных критерия для стандарта 5G:

1. Он должен быть способен обеспечить нисходящую линию связи 1 Гбит / с для начала и много гигабит в будущем.
2. Задержка должна быть меньше одной миллисекунды
3. Он должен быть более энергоэффективным, чем его предшественники (хотя пока нет соглашения о том, сколько еще)

Несмотря на то, что так и не удалось успешно предсказать, что должно обеспечить каждое следующее поколение мобильных технологий для удовлетворения будущих пользователей, отрасль тем не менее достигла консенсуса в отношении вариантов использования 5G. Межмашинные коммуникации - это одно. 5G должен обеспечить доступ к Интернету вещей, будущее, в котором все наши объекты, подключенные к сети, будут спокойно передавать данные нашему техническому руководителю. Облегчение использования мобильных сетей подключенными или автономными автомобилями, промышленные роботы с дистанционным управлением, системы телездравоохранения и инфраструктура «умного города» также, как ожидается, будут иметь большое значение в мышлении 5G.

Также есть более знакомые события, которые часто упоминаются как будущие применения для 5G - например, возможность загружать видео 4K или 8K со скоростью - и иногда те, которые более ориентированы на будущее. Тактильная паутина, кто-нибудь?

Несмотря на растущее понимание того, как должен выглядеть 5G, предстоит еще много споров о стандарте, в том числе о том, какие технологии должны стать его частью.

Не будет ли кто-нибудь думать о спектре?

Каждый новый мобильный стандарт приносит с собой звонки от операторов для большего спектра. 5G не является исключением. Если операторы мобильной связи хотят предоставлять все больше и больше пропускной способности, им потребуется все больше и больше беспроводного спектра для этого.

И с каждым поколением мобильных технологий правительства по всему миру должны определить, какой спектр понадобится этим операторам, использует ли кто-либо эти полосы и как их убрать, если так, то найти лучший способ продать этот спектр по правильной цене. и, наконец, убедитесь, что все операторы выполняют свои обязательства по покупке спектра. История индустрии беспроводных сетей изобилует рассказами о процедурах аукциона по загрязнению спектра, задержках с развертыванием сетей, слиянии между мобильными компаниями, невыполнении обязательств и несоблюдении процедур очистки. Это грязный, дорогой бизнес.

5G, вероятно, не будет отклоняться от старой модели, но, по мнению беспроводных аналитиков, у нее есть еще одна сложность: у нас просто нет достаточного спектра, чтобы двигаться дальше. В частности, роуминг может быть проблематичным.

«Спектр есть и останется главной проблемой для успеха и раннего развертывания 5G. У нас недостаточно спектра в целом, и 5G - это много для оптимизации использования спектра. Но ясно, что выделение большего спектра для 4G и более поздних 5G помогло бы, и это глобальная проблема ... Дополнительная задача будет заключаться в том, чтобы найти согласованную на глобальном уровне полосу для роуминга 5G, поскольку весь подходящий спектр уже используется в той или иной части мира », - сказал Тибо Кляйнер, глава Генеральный директорат Европейской комиссии CONNECT (Сети связи, контент и технологии).

Одним из решений проблемы ограничения спектра может быть выход за пределы низкочастотного спектра - между 700 МГц и 2,6 ГГц - который используется большинством несущих сегодня, и переход к полосам более высоких частот, таким как 6 ГГц, 28 ГГц и 38 ГГц.

На верхнем уровне, за пределами 30 ГГц, эти чрезвычайно высокочастотные полосы известны как миллиметровая волна. Ввод в действие этих полос является одной из самых захватывающих и наименее гарантированных областей разработки 5G.

Аша Кедди, генеральный менеджер по стандартам и передовым технологиям в группе мобильной связи Intel, описывает разницу между микроволнами и миллиметровыми волнами, сравнивая их со светом: «Допустим, я за рулем, а когда я задерживаюсь поздно ночью, у меня есть прожекторы включены, чтобы осветить весь гараж. Когда у меня есть прожекторы в гараже, я могу видеть все, потому что свойства находятся на расстоянии. Когда вы излучаете миллиметровую волну, в зависимости от частоты и того, как высоко вы поднимаетесь, это больше похоже на то, что вы точно определили балки «.

Сравнение справедливо на двух фронтах: использование традиционного спектра позволяет передавать данные на более длинное расстояние, но с меньшей пропускной способностью, но миллиметровая волна предлагает большую полосу пропускания, но сигнал не достигнет так далеко. Миллиметровая волна также приносит с собой возможность формирования луча - вместо того, чтобы передавать или принимать сигналы во всех направлениях, они отправляются прямо туда, куда им нужно, будь то трубка, маршрутизатор или базовая станция.

«Сегодня мы используем в значительной степени всенаправленные антенны в базовых станциях и мобильных устройствах в мире сотовой связи и Wi-Fi, поэтому не так много направленности и формирования луча. LTE в его будущих состояниях будет иметь некоторое ограниченное количество, но когда вы идете с точностью до миллиметра, у вас есть возможность разместить десятки или сотни антенн в очень маленьком пространстве, и это позволяет вам обеспечивать очень узкие энергетические лучи », - сказал Тед Раппапорт, профессор Нью-Йоркского университета и директор его NYU Wireless. Блок.

5G может оказать большое влияние на вышки сотовой связи и сотовые станции.

Изображение: Джош Тейлор / ZDNet

«Это полностью меняет динамику беспроводных систем. Оно берет их из современной среды с ограниченными помехами, где помехи от других мобильных устройств излучаются повсюду, как все кричат ​​на углу улицы, и теперь делают радиоэнергетику очень сфокусированной, как мегафоны, когда все говорят». с мегафоном только туда, куда они хотят ", - сказал Раппапорт.

Миллиметровая волна - не новое открытие. Исследования частоты ведутся с 1980-х годов, но работа над спектром 60 ГГц обнаружила значительное ослабление - ослабление сигнала на расстоянии - из-за кислорода в воздухе, что означает, что его потенциал для беспроводной связи в значительной степени игнорировался при время и почему оно остается нелицензированным сегодня.

Так почему, тридцать лет спустя, миллиметровая волна снова возвращается на стол? Последующее исследование показало, что существуют определенные частоты, которые не имеют такой же проблемы ослабления, которая удерживала мобильную индустрию от ее использования.

По словам Раппапорта, на некоторых частотах проблема отпадает. «Если я поднимусь до 28, 38 или даже 70 ГГц, у меня больше не будет такого избыточного поглощения кислорода, замеченного на 60 ГГц, и радиоканал будет вести себя удивительно подобно сегодняшним частотам сотовой связи и Wi-Fi без дополнительных атмосферных потерь; фактически, большинство спектра имеет очень, очень небольшое затухание по сравнению с сегодняшним поглощением в свободном пространстве, что означает, что миллиметровые волны действительно не страдают от дополнительного затухания, кроме затухания в дожде и стандартного распространения в свободном пространстве ».

Это было одним из препятствий для использования миллиметровых волн в 5G, но другие остались. До недавнего времени одной из самых больших проблем использования миллиметровой волны было то, как она будет функционировать на открытом воздухе.

Одна критика в отношении миллиметровой волны - это ее ослабление в дожде: то есть, как может пострадать сигнал, если есть ливень. Это правда, что миллиметровая волна ослабнет под дождем, явление, которое имеет вызвало сбои в индустрии финансовых услуг в прошлом где полосы миллиметровых волн используются для передачи высокочастотных данных о торговле между центрами данных финансовых служб. Согласно статья ученых Нью-Йоркского университета затухание находится в области 1,4 дБ на 200 м - среднее расстояние между одной ячейкой и следующей. Другими словами, да, затухание есть, но оно не на достаточно высоком уровне, чтобы о нем беспокоиться. Хорошие новости для мобильных пользователей Лондона.

«Работа многих исследователей подтвердила, что на малых расстояниях (менее 1 км) ослабление в дожде будет оказывать минимальное влияние на распространение мм-волн на частотах от 28 ГГц до 38 ГГц для небольших ячеек», - говорится в документе. Направленные антенны также помогут компенсировать некоторые потери.

Серфинг (миллиметровая) технологическая волна

В то время как аргумент ослабления, как представляется, в значительной степени более, место Миллиметроволнового в предстоящем стандарте 5G далеко не уверены.

Из-за его относительной новизны в области мобильных устройств проводится целый ряд исследований по использованию миллиметровых волн, включая модель канала, его распространение, то, как могут выглядеть антенны миллиметрового диапазона, какое влияние они могут оказать на конструкцию мобильных телефонов, и даже какое влияние они могут оказать на организм человека. И, как и в случае с любой новой технологией, вокруг нее тоже необходимо создать экосистему. Кто-то должен начать производство всего сетевого комплекта и телефонов, чтобы справиться с этим.

Все это означает, что, по данным Nokia, мы находимся в промежутке от пяти до десяти лет от возможности коммерческого использования миллиметровой волны. Тем не менее, ранние эксперименты кажутся многообещающими, и компания достигла скорости 115 Гбит / с на расстоянии 15 метров, используя спектр 70 ГГц.

Несколько других знаменитостей технологии окунулись в воду миллиметровой волны, в том числе Samsung, которая произвела, как утверждается, первое аппаратное обеспечение миллиметрового диапазона: трансивер с адаптивным массивом из 64 элементов. Работая в полосе 28 ГГц, приемопередатчик может обрабатывать более 1 Гбит / с на расстоянии более 2 км, согласно заявлению Samsung, которое надеется вывести технологию на коммерческую основу до важнейшего периода 2020 года.

Первые эксперименты Google в нескольких миллиметровых диапазонах всплыл в FCC подачи недавно После поискового гиганта исследовательская компания Alpental Technologies приобрела ранее в этом году. В то время были предположения, что интерес Google к миллиметровым волнам связан с тем, что он может быть использован в качестве возможной замены широкополосного волокна. Хотя это может быть чем-то вроде растяжения в краткосрочной перспективе, есть те, кто думает, что миллиметровые волновые полосы могут использоваться для транспортировки небольших клеток.

5G и маленькие клетки

Традиционно существует три способа, которыми мобильная индустрия может увеличить пропускную способность своей сети: добавив больше спектра, повысив эффективность использования спектра или разворачивая больше инфраструктуры. Как мы уже видели, никто не совсем уверен, как будет действовать спектр армрестлинга. Что касается повышения эффективности использования спектра, то, по словам Фолькера Циглера (Volker Ziegler), главного архитектора по технологиям и инновациям в подразделении Nokia по сетевым технологиям, каждое поколение мобильных технологий обеспечивает трехкратное повышение эффективности, то есть вы можете получить в три раза больше битов за один бит спектр. Возможно, по его словам, мы могли бы добиться этого в пять, 10 или 20 раз, но этого все равно будет недостаточно, чтобы достичь мультигигабитного будущего, которое предвидит 5G.

Это оставляет установку большей инфраструктуры. Но идея увеличения количества базовых станций в зонах с высокой интенсивностью движения вряд ли будет популярной перспективой в большинстве городов и поселков. Небольшие ячейки - сокращенные базовые станции - предлагают более приемлемые альтернативы как для операторов, так и для градостроителей.

Маленькие ячейки помогают заполнить пробелы в охвате, оставленные базовыми станциями с полным содержанием жира, которые поддерживают мобильную макроячейку. До сих пор в коммерческих помещениях и домах в основном устанавливались небольшие камеры, чтобы поддерживать изворотливое мобильное покрытие внутри здания; с 5G идея состоит в том, чтобы создать множество небольших ячеек в густонаселенных городских районах с высоким уровнем спроса на данные.

В отличие от базовых станций с полным содержанием жира, маленькие ячейки, как следует из их названия, гораздо более миниатюрны - даже меньше, чем ваш домашний маршрутизатор - и их не нужно устанавливать так высоко, как обычные мобильные мачты. Это означает, что далеко не ворчание о башнях, которые являются пятнами на ландшафте, маленькие камеры можно сделать практически незаметными, привязать к фонарным столбам или даже в будущем встроить в кирпичи в зданиях. Они также дешевле, чем макро-альтернатива, могут помочь снизить задержку и улучшить покрытие на границе соты. Что не любить?

Конечно, из-за их уменьшенного размера, маленькие ячейки имеют значительно меньшую дальность по сравнению с их большими братьями и сестрами, примерно на 200 или 300 метров. Это означает, что существует потенциальная проблема с передачей: если вы едете в машине, проезжающей через город, вы можете проехать через несколько маленьких ячеек, и при каждой передаче вы рискуете потерять пакет или исказить - королевская боль в заднице, если вы находитесь в середина разговора. Тем не менее, уже предлагаются способы решения этой проблемы: использование небольших ячеек только для данных и идентификация тех абонентов, которые перемещаются между многими ячейками, и помещение их обратно на макроячейку.

Идея сверхплотных сетей также несет в себе проблемы энергопотребления - еще одну причину 5G. Несомненно, маленькие ячейки имеют гораздо меньшую мощность, чем макроэлементы, но сети с огромным количеством их разбросанных точек все равно потребуется больше энергии для работы, чем без нее. Итак, как вы можете минимизировать энергопотребление и при этом развернуть маленькие ячейки?

Одним из предложений является фундаментальное изменение в мобильной архитектуре с большим разделением между плоскостью управления сети (которая планирует, как данные будут проходить через сеть), и ее плоскостью данных (которая фактически выполняет перемещение данных).

«Разделяя плоскость управления и данных, вы можете делать все что угодно, например, энергоэффективность. Вы можете включать и выключать маленькие ячейки, но оставляйте привязку включенной, чтобы не пропустить звонки. Сегодня у вас есть выключить базовую станцию, но у нее есть свои проблемы. При этом вы все равно можете оставить привязку или у вас может быть пилот от устройств, но вы можете включить определенные зоны покрытия в плоскости данных и выключен, "сказал Кедди из Intel.

Идея, иногда называемая сверхлегким дизайном, является серьезным изменением наших нынешних не ультраплотных сетей. Сегодня сотовые системы передают данные постоянно. По мере роста количества передатчиков в сети это будет приводить к все большему количеству помех. В 5G, когда якорь остается включенным, маленькие ячейки могут быть закрыты или пробуждены на малейшие срезы времени.

«Обрезание постоянно включенных передач до минимума, так что связь происходит только тогда, когда есть пользовательские данные для доставки, позволяет передатчику динамически - на миллисекундной основе - выключать и молчать». Эрикссон говорит , Это означает, что используется меньше энергии и меньше помех.

MIMO

MIMO - еще одна технология, которая, вероятно, будет широко использоваться с 5G. Вместо того, чтобы иметь одну антенну в приемнике и одну в передатчике, как это имеет место в настоящее время, MIMO (что означает множественный вход, несколько выходов) предусматривает сценарий, в котором оба набора оборудования имеют десятки или даже сто антенн или более , Это обеспечивает лучшую скорость передачи данных для пользователей и помогает операторам повысить как спектральную, так и энергетическую эффективность.

Он должен работать совместно с миллиметровой волной и маленькими клетками. «Массивные базовые станции MIMO и точки доступа с малыми сотами являются двумя многообещающими подходами для будущей сотовой связи. Массивные базовые станции MIMO распределяют антенные решетки на существующих макробазовых станциях, которые могут точно концентрировать передаваемую энергию для мобильных пользователей. Небольшие соты разгружают трафик от базовых станций. путем наложения слоя небольших точек доступа к ячейке, что фактически уменьшает среднее расстояние между передатчиками и пользователями, что приводит к снижению потерь при распространении и более высокой скорости передачи данных и эффективности использования энергии. Обе эти важные тенденции легко поддерживаются и, фактически, улучшаются за счет переход к спектру миллиметровых волн, поскольку крошечные длины волн позволяют размещать от десятков до сотен антенных элементов в массиве на сравнительно небольшой физической платформе на базовой станции или в точке доступа, и естественная эволюция в маленькие соты гарантирует, что Частоты мм-волны преодолеют любое затухание из-за дождя ». газета ученых Нью-Йоркского университета говорит ,

И как только MIMO станет обычным явлением - будь то массовое или иное - может последовать формирование луча. Проще говоря, вместо того, чтобы передавать сигнал во всех направлениях, луч направляется к оборудованию, которое предназначено для его приема.

«Что вы действительно делаете, так это умно интегрируете элементы управления, которые оптимизируют диаграмму направленности и способ излучения энергии», - сказал Циглер из Nokia. «Это технология обработки, которая оптимизирует способ передачи и / или приема электромагнитных волн, и восходит к тому самому базовому понятию объединения элементов в фазированной решетке, как установка многоэлементных антенн». Результатом является лучшее покрытие, лучшая пропускная способность и снижение помех.

Хотя ни формирование диаграммы направленности, ни MIMO не являются новыми - в некоторых комплектах Wi-Fi есть первые, а несколько операторов ограниченным образом развернули последние в рамках LTE-A - им будет значительно способствовать появление 5G, и они вероятно, станет гораздо более распространенным в результате.

Новые риски с 5G

5G делает возможными все виды технологий, но также повышает ставки. Если ваш автомобиль эксплуатируется через облачную автономную систему вождения свыше 5G, вы не хотите терять сигнал прямо в тот момент, когда он собирается сказать вашему автомобилю, чтобы он нажал на тормоза. Операторы и технологические компании знают это (и, возможно, рассматривают последствия для страхования). Поэтому они стремятся сократить задержки в сети, чтобы такого события не произошло.

По словам главы отдела исследований беспроводных сетей Huawei доктора Вэнь Тонга, необходимость в малой задержке окажет глубокое влияние на развитие сетей. Частоту ошибок в пакетах нужно будет разобрать.

Автомобили с самостоятельным вождением потребуют низкой задержки, которую обещает 5G.

Изображение: CNET

С «одним процентом ошибок по пакетам человек [пользователь] даже не будет воспринимать этот плохой пакет, но если вы хотите использовать этот пакет для управления автомобилем, этот [уровень ошибок] должен составлять один миллион». десять миллионов или сто миллионов процентов, потому что вы можете легко вызвать несчастные случаи », - сказал он.

Быть оператором, чья сеть не дала сигнал повернуть направо в решающий момент или оставить семью, оказавшуюся на удаленной дороге из-за проблем со связью, - это вероятность, с которой никто не хочет сталкиваться.

Время доступа к сети должно быть резко сокращено. Например, сетевые контроллеры должны стать гораздо более локальными для вас - например, однозначные километры - чтобы сделать автономные автомобили реальностью. Достижения в кодировании и модуляции также будут необходимы.

«С LTE, когда вы касаетесь экрана, вы ждете ответа в Интернете, и он достаточно быстрый. Например, если он меньше 16 мс, вы чувствуете, что задержки нет, и все очень хорошо. Если вы используете GSM, это От 500 до 600 мс. У вас задержка составляет полсекунды ... Она улучшена [с последующими поколениями мобильных технологий], но если вы ведете машину и просите машину повернуть налево, если у вас все еще задержка составляет 100 мс, эта машина будет в беде. Это требует очень быстрого ответа, а этого у нас сегодня нет с LTE », - сказал Тонг. «Нам нужно уменьшить задержку до менее 1 мс. Это означает, что вам нужен новый дизайн».

Это может означать либо усиление защиты сети от начала до конца, что не является практической мерой, либо внедрение программно-определяемой сети, новой технологии, которую еще предстоит внедрить в любом значительном масштабе.

Однако программно-определяемые сети (SDN) позволят операторам лучше определять путь, по которому будут проходить данные, выбирая кратчайший маршрут по сравнению с трактами, не зависящими от данных, которые мы имеем сегодня.

Более низкая задержка будет означать увеличение пограничных вычислений. Вместо того, чтобы данные перемещались полностью в центр обработки данных в центре сети, данные могут храниться или обрабатываться на базовой станции, контроллере радиосети или подобном.

Согласно группе отраслевых спецификаций Европейского института телекоммуникационных стандартов для мобильных периферийных вычислений, эта технология будет означать большую конвергенцию ИТ и телекоммуникаций, когда операторы связи будут открывать границу своей сети для других поставщиков услуг.

Для задержки менее 1 мс «возможности оставаться централизованными ограничены, потому что вы получаете двустороннюю передачу, которая займет 50 мс или 100 мс. Из этого мы должны дать возможность операторам находить способы динамического распределения ресурсов, централизованного или децентрализованного, и это идет в самом сердце идеи того, что мы называем граничными вычислениями ", - сказал Циглер из Nokia.

«Идея состоит в том, что у нас будут вычисления и обработка, если вы посмотрите на слой ресурсов, выполняемый на сайте ячейки, так что в самом простом сценарии вы будете размещать сервер на сайте ячейки, но вы все равно будете придерживаться этого понятие контроля и координации более централизованно, чтобы обеспечить бесшовную интеграцию с глобальной сетью ».

Помимо ускорения прохождения данных в обоих направлениях для срочных сервисов за счет увеличения объема работы на границе сети также снижается перегрузка в других местах, что означает повышение общей скорости для пользователей.

Для компании Huawei Tong задержка является одной из областей риска для 5G. Если это не будет сделано правильно, с автомобилями и всеми другими отраслями, которые будут зависеть от этого, это может стать реальной проблемой для стандарта. «Если мы не встроим его в базовый базовый выпуск, это всегда будет сложно исправить в более поздних выпусках», - сказал он.

5G и интернет вещей

Исторически мобильные данные были чем-то, что потреблялись управляемыми человеком устройствами, а не автономными машинами, и они были разработаны таким образом, чтобы соответствовать моделям использования телефонов, а затем ноутбуков и планшетов. Теперь мобильная индустрия пытается понять, каким образом машины, не в последнюю очередь те автономные автомобили, которые не любят латентность, захотят потреблять данные. Это означает вовлечение в процесс стандартизации вертикальных компаний - компаний, которым исторически никогда не приходилось интересоваться сетевыми технологиями, а их основные компетенции не связаны с мобильностью.

Это еще один способ 5G представляет собой разрыв с предыдущими мобильными стандартами. «Все эти разные варианты использования предъявляют очень разные разнообразные требования [к 5G]. Не то чтобы их элементы не существовали раньше, но у нас никогда не было ни одной технологии или одного элемента, которые имели бы такие экстремальные варианты использования - от IoT до наличия хороший опыт, для носимых, и даже автомобилей ", сказал Кедди Intel.

«Это разнообразие действительно создает много разных напряжений», - сказал Кедди. «Например, хорошее M2M-решение должно быть дешевым, дешевым и с большим диапазоном, что очень отличается от того, что я хочу от моего телефона высокого класса. Это разнообразные требования, которые находятся в игре».

Эта потребность в привлечении большего числа компаний - это еще одна проблема на пути к стандартизации - процесс, который известен тем, что в лучшие времена был полон разногласий и борьбы за власть.

Центр 5G в Университете Суррея является одним из мест, где стандарт будет испытан и разработан.

Изображение: Университет Суррея

Традиционно мобильные стандарты варьируются от континента к континенту, поскольку разные операторы по всему миру выбирают версию технологии, которая им подходит лучше всего. В случае 3G, например, UMTS был популярен в Европе, Китай выбрал TD-SCDMA, а CDMA появился в США. В то время как количество вариантов уменьшалось с каждым поколением мобильных стандартов, есть надежда, что во всем мире будет использоваться только одна версия 5G.

«5G потребует значительных усилий с точки зрения исследований. Правительствам необходимо финансово поддержать эти исследования. Нам также необходимо глобальное обязательство избегать конкурирующих стандартов, чтобы у нас был один глобальный 5G. Для этого требуется соглашение по ряду политик, таких как спектр распределение. Мы готовим совместные действия с Южной Кореей и Японией, и мы будем изучать будущее сотрудничество с Китаем и США. Следующим шагом на 2015 год является согласование общего глобального определения технических параметров 5G », - сказал Кляйнер из ЕС.

Собираем кусочки 5G вместе

Предполагается, что первые сети появятся в 2018 году, приуроченный к зимним Олимпийским играм в Пхенчхане, Южная Корея, до того, как сам стандарт будет завершен. Стандартные сети традиционно являются чем-то редким и приносят свои проблемы. Возьмите FOMA Японии, например. Возможно, это была первая услуга 3G на рынке, но, поскольку она была предварительно стандартной, она не была совместима с более популярным вариантом 3G UMTS, то есть диапазон совместимых телефонов изначально был небольшим и непривлекательным.

Также было высказано предположение о том, что вместо зимних Олимпийских игр следующим крупным спортивным событием, которое будет стрелять из стартового ружья на 5G, будет чемпионат мира 2022 года. Помимо того, что они избегают проблем с предстандартными сетями, эти дополнительные четыре года также дадут ритейлерам немного больше времени, чтобы вернуть деньги, которые они потратили на технологии мобильных сетей предыдущего поколения.

«С 4G предстоит долгий путь с точки зрения добавления возможностей, эффективности и производительности», - заявил Люк Иббетсон, глава отдела исследований и разработок Vodafone, на недавнем мероприятии 5GIC. «Мы не видим, что 4G уже давно выдыхается».

Согласно данным Ассоциации GSM, операторы потратят 1,7 триллиона долларов на свои сети LTE в период между 2014 и 2020 годами, и, очевидно, они захотят получить некоторую отдачу от этих инвестиций, прежде чем начнут внедрять какую-либо замену, особенно с учетом того, что модели ценообразования для Мобильные операторы были источником дискомфорта в течение некоторого времени. Когда многие операторы подключили 4G, они бесплатно обновили доступ своих клиентов, предложив 5 ГБ данных 4G при той же цене, что и 5 ГБ данных 3G. Чтобы вернуть свои деньги, они также разделили данные по объему, надеясь, что те, кто пользовался более высокими скоростями, будут потреблять больше данных, и поэтому переходят на все более и более дорогие пакеты.

Теория заключается в том, что 5G позволит операторам мобильной связи находить новые и различные способы отделать пользователей от своих денег, не обязательно потому, что это позволяет новой сети, потому что покупателям будет гораздо удобнее получать рост цен, если он будет сопровождаться предполагаемыми скачками в технологиях в то же время. Среди возможных изменений может быть предложение данных о распределенных по скоростям технологиях, которые мы уже начинаем видеть в Европе с появлением сетей LTE и LTE-A. Это означает, что пользователи просто увеличиваются по мере увеличения пользователей. Пакеты могут быть сегментированы по служебным линиям - все потоковое видео или музыка, которые вы можете съесть за определенную цену, с добавленным качеством обслуживания. В любом случае, как выразился один ум, это закончится уровнями.

Это не единственный способ, которым 5G будет означать, что потребителям придется засунуть руки в карманы. Каждое новое поколение мобильных технологий означает, что потребители должны положить руки в карманы для нового смартфона, обычно это еще один способ для операторов получить больше наличных денег, либо в качестве предоплаты, либо в обмен на подписание долгосрочного контракта, из своих клиентов.

Хотя этот цикл обновления может быть одним из тех, которые мы узнаем, 5G может быть последним G, который мы когда-либо видели. Как сказал главный сетевой архитектор EE Энди Саттон, «если мы получим 5G правильно, 6G не обязательно будет».

В то время как скорость 1 Гбит / с является базовой линией для 5G, целью является мультигигабитность. Потребители, в соответствии с отраслевыми типами, должны чувствовать, что у них всегда есть вся необходимая емкость и скорость, сколько бы данных они ни использовали и где бы они ни находились. Если сети 5G построены хорошо, не будет необходимости совершенствовать мобильные технологии каждое десятилетие, просто обновляйте их постепенно, по мере появления новых потребностей и технологий.

Если, добавляет Саттон, «5G всегда обеспечивает достаточные скорости, чтобы конечный потребитель чувствовал, что существует бесконечная емкость, мы будем продолжать развивать наши сети, но мы переходим от этого основного смены поколений каждые 10 лет к более общим эволюционным возможностям Назовем ли мы это чем-то новым или нет, станет скорее маркетинговым вопросом, чем технологическим вопросом. Я не могу предвидеть, что через 100 лет дети моих внуков встанут и скажут: «Нам действительно нужно начать работу на 15G, потому что 14G на самом деле не до этого ».

Конечно, если мобильный нас чему-то научил, так это то, что когда дело доходит до предсказания будущего наших сетей, все ставки сняты.