På vei til 5g nettverk

Når vi vandret rundt Mobile World Congress, var det lett å se alle slags demoer merket "5G", som om neste generasjon trådløs teknologi - skrittet utover 4G eller LTE - er rett rundt hjørnet. Det er ikke.

Faktisk skyldes ikke formelle forslag for 5G-teknologi den internasjonale telekommunikasjonsunionen (ITU) før høsten 2017, og det er usannsynlig at vi vil se en endelig teknisk spesifikasjon og nettverk som oppfyller disse kravene frem til 2020 tidligst. I stedet var demonstrasjonene for det meste av teknologier som enkelte selskaper tror kan være en del av den neste standarden, eller kanskje broer til 5G. Disse inkluderer mye arbeid med å bruke ulisensiert spekter, kanskje med millimeterbølger; å samle sammen både lisensierte og ulisensierte spekter, inkludert LTE-Advanced og Wi-Fi; og på å gjøre nettverket i seg selv mer intelligent, pålitelig og sikkert.

I mellomtiden publiserte den operatørstyrte Next Generation Mobile Networks (NGMN) -alliansen sin "5G White Paper", med detaljer om hva mange transportører vil ha i 5G, og konturene av disse forskjellige innsatsene ser ut til å begynne å konvergere.

De mest interessante demonstrasjonene av pre-5G-teknologiene kom fra de store maskinvareleverandørene av infrastruktur - Alcatel-Lucent, Ericsson og Nokia; så vel som noen få av transportørene som prøver å posisjonere seg for å være tidlig i 5G-utrullinger.

Nesten alle leverandørene definerte 5G som håp om en økning på 1 000 ganger i kapasiteten til nettverkene, slik at de vil kunne håndtere 1000 ganger flere enheter koblet til nettverket. Legg merke til at denne økte kapasiteten kanskje ikke betyr at en enkelt bruker faktisk vil laste ned informasjon 1000 ganger så raskt som i dag, men i stedet at nettverket som helhet vil være raskere. Forbindelser for mange brukere kan likevel være raskere - ideen er å skaffe en enhet den informasjonen den trenger så raskt som mulig, og deretter få den ut av nettverket.

En slik løsning vil sannsynligvis bruke en mye tettere samling av celler for å overføre og motta informasjon, i nye konfigurasjoner. Flere selskaper inkludert Intel viste demonstrasjoner av hvordan de kunne "fortette" nettverket.

En annen del av løsningen er å bruke mer spekter, både det lisensierte spekteret der LTE og eldre teknologier i dag opererer og ulisensiert spekter. Ulicensiert spekter inkluderer noen band som 2, 4 og 5 GHz-bånd som ofte brukes til Bluetooth og Wi-Fi; og stadig mer spekter over 6 GHz inkluderer det som ofte kalles millimeterbølge (mmWave) bånd. Alle de store radiobedriftene, og til og med forskningsgrupper som IMEC, viste mmWave-demoer.

Faktisk er nesten alle enige om at neste trinn vil innebære mer sømløse forbindelser mellom lisensiert og ulisensiert spekter. For eksempel satte Wireless Broadband Alliance opp Next Generation Hotspot-teknologien (ved hjelp av Wi-Fi Alliansens Passpoint-sertifisering) på utstillingen, og brukere med gyldige SIM-kort i noen nettverk kan koble seg til disse hotspots, med teknologi som lar deg bevege deg mellom LTE- og Wi-Fi-nettverk uten å legge merke til det. (Det kunne vært bedre publisert og tilbudt flere steder, men det fungerte ganske bra.)

Her var noen av de mer interessante demonstrasjonene i showet:

SK Telecom viste en ny RAT (radiotilgangsteknologi) som var i stand til 7, 55 Gbps toppdata over en 28 GHz-tilkobling.

Haesung Park, sjef for SK Telecom FoU, sa at selskapet stort sett så på spekter over 6 GHz, for eksempel spekteret som brukes av WiGig, siden spekteret under det er dekket under eksisterende 3GPP-forskrifter. For at dette skal være mest mulig fornuftig, sa han, er et "kontinuerlig bredt bånd nøkkel" slik at transportører vil se på større spekterbånd. Men han bemerket at høyere frekvenser har en tendens til ikke å ha penetrering av dagens 4G-bånd, slik at den lavere frekvensen fortsatt vil være nødvendig.

Selskapet sa at planen vil innebære sømløs nettverk mellom LTE-Advanced og all ny radioteknologi; og vil sannsynligvis inkludere NFV-funksjoner (Network Function Virtualization) for å bedre administrere nettverket. Park sa at SK Telecom ønsker å bygge et testnettverk for å vise frem en pre-5G-løsning i 2018, med planer om en endelig utrulling i 2020.

Nokia snakket faktisk om å sikte mot en 10.000x (!) Økning i kapasitet, ved å bruke et komplett 5G-system med makroceller, tettere celler og et ultratett lag med enda mindre celler, mest ved å bruke spektrum over 6 GHz. I en emulering av et slikt system kan Nokia levere "flere gigabit per økt" ifølge Agnieska Szufarska, sjef for radioforskning.

Nokias demonstrasjoner på MWC inkluderte et faset oppmerksomhetssystem med bruk av mmWave-teknologi i 70 GHz-området. Denne strålesporingsdemonstrasjonen inkluderte 64 bjelker som hver dekker tre grader styrt av en retningsantenne med høy forsterkning. Hele monteringen var bak glass, men ganske interessant å se en enhet bevege seg og bli sporet.

Ericsson hadde en rekke interessante demoer, inkludert å vise hvordan en mobilenhet kan være i stand til å få mer enn 5 Gbps tilkobling koblet til en neste generasjons basestasjon ved hjelp av stråledannende radioer.

I følge Miguel Blockstrand, direktør for produktlinjetilkoblinger, er 5G "ikke noe stort smell", men vil snarere skje gjennom implementering av forskjellige teknologier til forskjellige tider. LTE vil faktisk være en del av 5G-løsninger, bemerket han, og det vil også mange teknologier som bruker ulisensiert spekter.

En stor pådriver, sa han, er den økende bruken av mobil-til-mobil (M2M) teknologier, og utviklingen av tingenes internett. Å utføre alt dette arbeidet vil kreve analyser og atferdsforutsigelser, gi mer pålitelighet, spenst og dekning til nettverket mens du reduserer forsinkelsen. Dette er viktig for applikasjoner som autonome biler, fjernkirurgi eller fjerngraving (for eksempel en demo som Ericsson hadde i sin bås).

Interessant nok merket Qualcomm ikke sine demoer som 5G, fordi den ser rom for å rulle ut mange av sine nye teknologier som et ledd i fortsatte fremskritt til LTE. Allerede sier selskapet at det vurderer måter å jobbe med tradisjonelt lisensiert spektrum så vel som ulisensiert spektrum (LTE-U), mens de samlet LTE- og Wi-Fi-band, og inkluderer slike funksjoner i LTE-Advanced-modemene når de er klare. Qualcomm ser en mer gradvis introduksjon av 5G, snarere enn et stort smell, der vi ender opp med en enhetlig plattform, som inkluderer nye avanserte former for LTE, Wi-Fi og 5G-teknologier sammen. Dette vil bruke både tradisjonelle basestasjoner og mange flere små celler.

"Etter vårt syn må du se på forskjellige bruksområder, ikke bare høyere priser eller mer kapasitet, " sa Rasmus Hellberg, Qualcomm seniordirektør for teknisk markedsføring. Med veksten av Internet of Things, må 5G kunne koble til et enormt antall enheter, og støtte nye tjenester og bransjer, sa han.

Ny bruk av trådløst nettverk, for eksempel å styre selvkjørende biler, vil kreve pålitelighet, ekstremt lav latenstid og sikkerhet, bemerket han. En ting jeg syntes var interessant med Qualcomms tilnærming, er synet på et "kantløst nettverk" der brukerenhetene faktisk er en del av nettverket, ved å bruke kognitiv teknologi eller maskinlæring for å velge mellom flere mulige nettverksstier.