5G-Technologien stehen auf der mwc 2016 im Rampenlicht

Für mich war das größte Thema des diesjährigen Mobile World Congress 5G. Überall, wo ich ging, sah ich einige Demos oder Schilder, in denen angekündigt wurde, dass 5G bald verfügbar sein wird, obwohl der eigentliche Standard erst 2018 ratifiziert werden soll. Aber anders als beim Übergang zu LTE scheint dies ein Fall zu sein, in dem fast jeder will zu den Ersten zu gehören, auch wenn sie nicht genau wissen, wie sich die endgültigen 5G-Netze entwickeln werden.

Alle großen Anbieter von Telekommunikationsinfrastruktur und High-End-Modems - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm und Intel - zeigten 5G-Demos auf der Messe, und viele waren beeindruckend und versprachen Geschwindigkeiten von 20 Gbit / s oder mehr. Aber eine Sache, die mir im Gespräch mit vielen dieser Anbieter klar wurde, ist, dass die Geschwindigkeit für jeden einzelnen Benutzer nicht wirklich im Mittelpunkt steht. Stattdessen besteht das Ziel darin, eine wachsende Anzahl von Benutzern unterzubringen, von denen jeder mehr und mehr Inhalte über das drahtlose Netzwerk verbraucht und gleichzeitig mit Milliarden weiterer Geräte zusammenarbeitet, die aber verbunden sind (via Internet of Things oder IoT) Möglicherweise sind die Datenanforderungen sehr niedrig oder selten.

Die auffälligsten Demos auf der Messe konzentrierten sich auf den ersten Bereich. Unternehmen sprachen über die Verwendung neuer Frequenzen, einschließlich traditioneller 4G-Bänder, nicht lizenzierter Frequenzen (einschließlich der heute häufig von Wi-Fi verwendeten) und mmWave-Frequenzen - Frequenzen über 6 GHz, die normalerweise nicht verfügbar sind nicht so weit reisen, ist aber viel mehr verfügbar. Und die meisten Hersteller zeigten Lösungen, die mehrere Funkgeräte und eine große Anzahl kleinerer Antennen mit einer Technik namens MiMo (Multiple-Input-Multiple-Output, auch in Wi-Fi verwendet) umfassten.

Eines der Ziele scheint ein einzelnes Netzwerk zu sein, das auf viele verschiedene Arten aufgeteilt oder unterteilt werden kann. Die Technologie ermöglicht theoretisch schnellere Verbindungsgeschwindigkeiten. Ich denke, die meisten Leute interessieren sich nicht wirklich für den Unterschied zwischen 150 Mbit / s und 1 Gbit / s, wenn sie sich Facebook auf ihrem Handy ansehen, aber ein großer Vorteil der schnelleren Geschwindigkeit ist, dass jede Verbindung viel schneller im und außerhalb des Netzwerks sein kann. Dies ermöglicht mehr Kapazität.

"Wir sind in Schwierigkeiten", sagt Theodore Sizer, Leiter des Forschungslabors von Nokia Bell Labs, weil wir so viele mobile Daten verwenden und diese Nutzung weiter zunimmt. Bis 2020 müssten neue Wege beschritten werden, um den dramatischen Anstieg der aktuellen Nutzung zu bewältigen und um mit Millionen neuer Geräte fertig zu werden, die voraussichtlich im Netzwerk sein werden. Dazu benötigen wir ein vielseitigeres Funkgerät mit einer neuen Luftschnittstelle, mit der Millionen von Benutzern und viele IoT-Geräte mit geringen Datenmengen verbunden werden können. Sizer beschrieb die Lösung als "System von Systemen", bei denen der Endbenutzer nicht wissen muss, über welches Netzwerk er eine Verbindung herstellt.

Nokia zeigte seinen AirScale-Funkzugang, der nach eigenen Angaben die erste im Handel erhältliche Basisstation ist, die 5G unterstützt. Das System verwendet 8x8 MIMO und ein neues Design für die Optimierung der Informationen innerhalb der von LTE übertragenen "Frames", wodurch die Latenz unter 1 Millisekunde gesenkt wird. Nokia zeigte auch einen Empfänger, der Funktionen wie die Strahlsteuerung, die frühe Unterstützung von mm Wave-Technologien und die Fähigkeit, sowohl mit LTE als auch mit 5G zu arbeiten, umfasst. Eine Demo zeigte ein Testsystem, das über 20 Gbit / s Konnektivität liefern kann.

Rival Ericsson hatte eine der größten 5G-Demoversionen auf der Messe, die Unterstützung für den "NX" -Neuzugang für 5G sowie für weiterentwickelte Versionen von LTE zeigte.

Erik Dahlman, Senior Experte für Funkzugangstechnologien bei Ericsson Research, sagte, die neue Funkschnittstelle werde sich nicht dramatisch unterscheiden, sondern eher eine Weiterentwicklung sein, die viel mehr Spektrum abdeckt. Er sprach darüber, wie NX die Fähigkeit zur "Strahlformung" einschließen würde - die Verwendung von Elektronik zur Steuerung kleiner Antennen, um einem mobilen Benutzer zu folgen, während nur ein kleiner Teil des Spektrums verwendet wird. Die ersten Tests verwenden MU-MIMO (Multi-User-MIMO) sowie Beamforming und Tracking, wobei der Durchsatz laut dem Unternehmen bis zu 30 Gbit / s betragen kann. Demos zeigten Verbindungen mit mehr als 20 Gbit / s.

Dahlman bemerkte, wie ein 5G-Netzwerk das mmWave-, LTE- und Wi-Fi-Spektrum nutzen wird, sagte jedoch, der Endbenutzer werde es nicht sehen. Ebenso wichtig sei es, mehrere Standorte miteinander zu verbinden und das gesamte Netzwerk schlanker und einfacher zu verwalten.

Dahlman stellte fest, dass der Drang nach höheren Datenraten und nach IoT tatsächlich "zwei völlig verschiedene Dinge" sind, und erklärte, wie Ericsson mit verschiedenen Partnern an spezifischen Anwendungsfällen von der Herstellung über die Robotik bis zum städtischen Nahverkehr zusammenarbeitet.

Die Führungskräfte von Qualcomm zeigten auf ihrem Stand eine Reihe neuer Techniken, darunter die mm Wave-Technologie und die Verwendung mehrerer Antennen und Beamforming für Verbindungen auch an Orten ohne direkte Sichtverbindung mit einem Spektrum von 28 GHz.

Aber eine der großen Botschaften des Unternehmens war, dass 5G ein nächster Schritt von 4G LTE ist, und dass mehrere Führungskräfte die Idee vertreten, dass man mit 4G-Modems schon gute Ergebnisse erzielen muss, was nicht so subtil ist bei Intel graben. Das Unternehmen hob sein neues X16-LTE-Modem hervor, das in diesem Jahr eine Geschwindigkeit von 1 Gbit / s erreichen kann.

Qualcomm legte großen Wert darauf, wie 4G-, 5G- und Wi-Fi-Netzwerke bei gleichzeitigem Zugriff zusammenarbeiten müssen, um ein einziges Netzwerk zu erstellen.

Intel, das auf der Messe Pläne für sein XMM 7480 LTE-Modem der nächsten Generation ankündigte, forcierte ebenfalls 5G. Das Unternehmen zeigte seine eigene mobile 5G-Testplattform, einschließlich eines relativ kleinen Testrouters, und führte Demonstrationen mit einer mm Wave-Demo bei 60 GHz durch.

In einer Präsentation sagte Intels GM der Kommunikations- und Gerätegruppe Aicha Evans, dass "niemand alleine führen wird" und dass 5G eine beispiellose Zusammenarbeit erfordern wird.

Intel arbeitete mit Ericsson an einer Reihe von Demos, darunter eines von SK Telecom, bei dem der koreanische Netzbetreiber mit einer Ericsson-Basisstation und einer Technik namens Network Slicing bis zu 20 Gbit / s übertrug.

Nicht lizenziertes Spektrum

Qualcomm ist auch ein großer Befürworter der Nutzung von nicht lizenziertem Spektrum und hat sowohl LTE-U (Nutzung von LTE über nicht lizenziertes Spektrum) als auch LAA (LTE-unterstützter Zugang, der in Europa anscheinend mehr Anklang findet) unterstützt, wobei beide regulierte LTE-Träger verwenden ergänzt mit nicht lizenziertem Spektrum.

In diesem Jahr kam eine Party für MuLTEFire heraus, eine etwas andere Idee, LTE-Technologie in den nicht lizenzierten Bändern zu verwenden, aber ohne Carrier-Verträge oder -Verbindungen.

Alle großen Unternehmen - Ericsson, Intel, Nokia und Qualcomm sowie einige kleinere, aber vielleicht überraschende Unternehmen wie Ruckus Wireless - traten bei der Markteinführung auf, die "LTE-ähnliche Leistung mit Wi-Fi-ähnlicher Einfachheit" versprachen. Die Idee ist, dass Sie mehr Zuverlässigkeit und Leistung erhalten und dennoch einfach bereitzustellen sind. Bei der Einführung sprachen viele der Anbieter darüber, wie einfach dies sein könnte und wie es Teil eines zukünftigen 3GPP Release 13-Standards sein wird, einer bevorstehenden Weiterentwicklung von LTE.

Die großen LTE-Anbieter sind alle an Bord, aber es gibt immer noch Kontroversen darüber, ob nicht lizenzierte Bänder für LTE verwendet werden, häufig von Organisationen, die ein Interesse an Wi-Fi-Netzwerken haben. Phil McKinney, CEO von CableLabs, beklagte, dass MuLTEfire wie LTE-U noch keine "neutralen Tests" durchlaufen habe und dass es wichtig sei, dass Systeme das Spektrum gemeinsam nutzen können.

Übrigens, während einige Hersteller von 5G-Netzwerkgeräten über die Verwendung von 5G-Systemen als Alternative zum Breitband-Festnetzdienst sprachen, sprachen CableLabs über Full Duplex DOCSIS, ein Kabelmodell, das 10 Gbit / s sowohl nach oben als auch nach unten liefern würde. Dies ist eine soeben angekündigte Spezifikation, doch laut Belal Hamzeh, der Netzwerktechnologien für die Forschungslabors der Kabelindustrie leitet, könnte ein symmetrischer Dienst mit Standard-Kabelboxen in nur wenigen Jahren möglich sein.

Mobiles Wachstum fortsetzen

Der Bedarf an zusätzlicher Kapazität scheint ziemlich klar zu sein. Im vergangenen Monat hat Cisco den Visual Networking Index Global Mobile Data Forecast aktualisiert, um zu zeigen, dass der mobile Datenverkehr im Jahr 2015 weltweit um 74 Prozent auf 3, 7 Exabyte pro Monat gestiegen ist. Laut dem Unternehmen hat sich der mobile Datenverkehr in den letzten 10 Jahren um das 4.000-fache und in den letzten 15 Jahren um das fast 400-Millionen-fache vervielfacht. Interessanterweise machen 4G-Verbindungen nur 14 Prozent der weltweiten Mobilfunkverbindungen aus (obwohl sie 47 Prozent des Datenverkehrs ausmachen), da in vielen Teilen der Welt 3G-Netze und sogar ältere Netze immer noch vorherrschen.

Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Mobilfunkverbindung lag bei etwas mehr als 2 Mbit / s, und der Videoverkehr machte 55 Prozent des gesamten mobilen Datenverkehrs aus. Die Studie prognostiziert, dass der monatliche globale mobile Datenverkehr im Jahr 2020 30, 6 Exabyte betragen wird, was einer Verachtfachung entspricht. In einer Welt mit 7, 8 Milliarden Menschen wird es 11, 6 Milliarden mobile Geräte geben. und der Videoverkehr wird um das 11-fache zunehmen und 75 Prozent des weltweiten mobilen Datenverkehrs ausmachen.

Tests

Wann können wir also damit rechnen, diese Netzwerke in der realen Welt zu sehen? Eine Standardisierung wird nicht vor 2018 erwartet, aber dies scheint die Zahl der Versuche, die an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt durchgeführt werden, nicht zu verlangsamen.

An einem Punkt schien es das Ziel zu sein, die ersten 5G-Netze bis zu den Olympischen Sommerspielen 2020 in Japan zu betreiben, aber sowohl Carrier als auch Komponentenhersteller sind aggressiver geworden. Auch wenn der Standard voraussichtlich frühestens 2018 oder 2019 vollständig abgeschlossen sein wird, hoffen die koreanischen Telekommunikationsanbieter, dass bis zu den Olympischen Winterspielen 2018 in weniger als zwei Jahren ein echtes System in Betrieb genommen werden kann. Samsung hat angekündigt, pünktlich zu den Olympischen Winterspielen 2018 in Seoul Versuche mit einem 28-GHz-System zu starten.

Ericsson, Huawei und Nokia arbeiten jetzt zusammen, um ein 5G Test Network Finland (5GTNF) aufzubauen. In der Zwischenzeit hat Ericsson auf den Straßen Stockholms ein vorstandardisiertes 5G-System mit 15 GHz getestet.

In den USA hat Verizon in einigen Städten New Jerseys mit Samsung Feldtests durchgeführt. Samsung gab an, in einem größeren vorkommerziellen Test mit Nokia in Dallas-Fort Worth getestet zu haben, wie gut 5G-Signale in Innenräumen durchdringen. Es war ziemlich aggressiv bei den Fahrplänen, was darauf hindeutet, dass es bereits im nächsten Jahr einen 5G- oder "Pre-5G" -Dienst starten könnte.

In der Zwischenzeit plant AT & T auch, 5G in diesem Jahr zu testen, und plant, mit Ericsson und Intel zusammenzuarbeiten und in Austin zu testen.

Bei solchen Tests gibt es noch viel zu lernen, unter anderem in Bezug auf Geschwindigkeit, Interferenz und einfache Bereitstellung, und ob dies möglicherweise als Breitbandersatz in ländlichen Gebieten funktionieren könnte. Eine große Frage wird sein, wie sich diese Technologien unter realen Wetterbedingungen und an Orten behaupten, an denen sie mit vorhandenen LTE-, Wi-Fi- und Bluetooth-Standards koexistieren müssen.

Und natürlich gibt es konkurrierende Ideen für die Standards - erinnern Sie sich, dass der Großteil der Welt die FD-Variante "Frequency Division Duplex" von LTE verwendet, während China Mobile - der größte Carrier im größten Land - TDD-Variante "Time Division Duplex" verwendet. Alle Anbieter sprechen von der Konvergenz dieser Systeme zu einem einzigen 5G-Standard. Die EU hat Vereinbarungen zur Zusammenarbeit mit China, Südkorea, Japan und zuletzt Brasilien unterzeichnet, um sicherzustellen, dass es weltweit einen einheitlichen 5G-Standard gibt. Der Wettbewerbsdruck - einschließlich der Patentlizenzierung - hat jedoch schon so manche Norm zum Erliegen gebracht, sodass wir erst dann wirklich wissen, wenn die Norm vollständig ist.

Eine Sache, die klar zu sein scheint, ist, dass die 5G-Technologie kommt und dass wir wahrscheinlich eine erweiterte Version von LTE, Verbesserungen von "LTE-Advanced" und sogar einige "Pre-5G-Technologien" in den nächsten Jahren auf den Markt bringen werden Jahre, auch wenn ein vollständiges 5G-Netzwerk noch nicht betriebsbereit ist. Das neue Netzwerk sollte schneller sein und mehr Geräte unterstützen, aber für die Benutzer ist es möglicherweise der große Gewinn, dass es weiterhin zuverlässig ist und uns gleichzeitig die gewünschten Inhalte zu angemessenen Kosten zur Verfügung stellt.