Auf dem Weg zu 5g Netzen

Auf dem Mobile World Congress waren alle Arten von Demos mit der Aufschrift "5G" zu sehen, als ob die nächste Generation der Funktechnologie - der Schritt über 4G oder LTE hinaus - gleich um die Ecke wäre. Es ist nicht.

Formale Vorschläge für die 5G-Technologie werden erst im Herbst 2017 von der International Telecommunications Union (ITU) eingereicht, und es ist unwahrscheinlich, dass es eine endgültige technische Spezifikation und Netzwerke gibt, die diese Anforderungen frühestens bis 2020 erfüllen. Stattdessen handelte es sich bei den Demonstrationen hauptsächlich um Technologien, von denen einzelne Unternehmen glauben, dass sie Teil des nächsten Standards sein könnten, oder um Brücken zu 5G. Dazu gehört eine Menge Arbeit an der Verwendung von nicht lizenziertem Spektrum, möglicherweise mit Millimeterwellen; die Zusammenfassung von lizenzierten und nicht lizenzierten Frequenzen, einschließlich LTE-Advanced und Wi-Fi; und das Netzwerk selbst intelligenter, zuverlässiger und sicherer zu machen.

In der Zwischenzeit veröffentlichte die von Betreibern geführte Next Generation Mobile Networks (NGMN) Allianz ihr "5G White Paper", in dem detailliert beschrieben wird, was viele Netzbetreiber von 5G erwarten, und die Umrisse dieser verschiedenen Bemühungen scheinen sich zu vereinigen.

Die interessantesten Demos der Pre-5G-Technologien stammten von den großen Infrastrukturhardwareanbietern Alcatel-Lucent, Ericsson und Nokia. sowie einige der Carrier, die versuchen, sich früh in 5G-Rollouts zu positionieren.

Nahezu alle Anbieter haben 5G als die Hoffnung auf eine 1.000-fache Kapazitätssteigerung der Netzwerke definiert, damit sie 1.000-mal mehr an das Netzwerk angeschlossene Geräte handhaben können. Beachten Sie, dass diese erhöhte Kapazität möglicherweise nicht bedeutet, dass ein einzelner Benutzer Informationen tatsächlich 1.000 Mal so schnell herunterlädt wie heute, sondern dass das Netzwerk insgesamt schneller ist. Dennoch können die Verbindungen für viele Benutzer schneller sein - die Idee ist, einem Gerät die benötigten Informationen so schnell wie möglich zukommen zu lassen und sie dann aus dem Netzwerk zu entfernen.

Eine solche Lösung wird wahrscheinlich eine viel dichtere Ansammlung von Zellen zum Senden und Empfangen von Informationen in neuen Konfigurationen verwenden. Eine Reihe von Unternehmen, darunter Intel, zeigten Demos, wie sie das Netzwerk "verdichten" können.

Ein weiterer Teil der Lösung besteht in der Nutzung von mehr Frequenzen, sowohl dem lizenzierten Spektrum, in dem LTE und ältere Technologien eingesetzt werden, als auch dem nicht lizenzierten Spektrum. Das nicht lizenzierte Spektrum umfasst einige Bänder wie das 2, 4- und das 5-GHz-Band, die häufig für Bluetooth und Wi-Fi verwendet werden. und zunehmend umfasst das Spektrum über 6 GHz das, was oft als Millimeterwellen (mmWave) -Bänder bezeichnet wird. Alle großen Radiounternehmen und sogar Forschungsgruppen wie IMEC zeigten mmWave-Demos.

In der Tat sind sich fast alle einig, dass die nächste Stufe nahtlosere Verbindungen zwischen lizenziertem und nicht lizenziertem Spektrum beinhalten wird. Zum Beispiel hat die Wireless Broadband Alliance auf der Messe ihre Next-Generation-Hotspot-Technologie (unter Verwendung der Passpoint-Zertifizierung der Wi-Fi Alliance) eingerichtet, und Benutzer mit gültigen SIM-Karten in einigen Netzwerken können mithilfe von Technologien, mit denen Sie zwischen diesen wechseln können, Verbindungen zu diesen Hotspots herstellen LTE- und Wi-Fi-Netzwerke, ohne es zu merken. (Es hätte besser bekannt gemacht und an mehr Orten angeboten werden können, aber es hat ganz gut funktioniert.)

Hier einige der interessanteren Demos auf der Ausstellungsfläche:

SK Telecom zeigte eine neue RAT-Technologie (Radio Access Technology), die über eine 28-GHz-Verbindung Spitzendaten mit 7, 55 Gbit / s übertragen konnte.

Haesung Park, Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von SK Telecom, sagte, das Unternehmen betrachte hauptsächlich Frequenzen über 6 GHz, wie beispielsweise das von WiGig genutzte Spektrum, da Frequenzen darunter unter die bestehenden 3GPP-Vorschriften fallen. Damit dies am sinnvollsten sei, sagte er, sei ein "kontinuierliches Breitband der Schlüssel", damit die Träger größere Frequenzbänder betrachten. Er merkte jedoch an, dass höhere Frequenzen in der Regel nicht die Durchdringung der heutigen 4G-Bänder aufweisen, so dass die niedrigere Frequenz weiterhin benötigt würde.

Das Unternehmen sagte, sein Plan würde eine nahtlose Vernetzung zwischen LTE-Advanced und jeder neuen Funktechnologie beinhalten. und würde wahrscheinlich Network Function Virtualization (NFV) -Funktionen umfassen, um das Netzwerk besser zu verwalten. Laut Park möchte SK Telecom ein Testnetzwerk aufbauen, um 2018 eine Pre-5G-Lösung vorzustellen. Die endgültige Einführung ist für 2020 geplant.

Nokia sprach tatsächlich von einer Steigerung der Kapazität um das 10.000-fache (!), Indem es ein vollständiges 5G-System mit Makrozellen, dichteren Zellen und einer ultradichten Schicht noch kleinerer Zellen einsetzte, meistens mit einem Spektrum über 6 GHz. In einer Emulation eines solchen Systems kann Nokia laut Agnieska Szufarska, Managerin für Radioforschung, "mehrere Gigabit pro Sitzung" liefern.

Zu den Demos von Nokia bei MWC gehörte ein Phased-Array-Aufmerksamkeitssystem mit mmWave-Technologie im 70-GHz-Bereich. Diese Strahlverfolgungsdemonstration umfasste 64 Strahlen, die jeweils drei Grad abdecken und von einer Richtantenne mit hoher Verstärkung gesteuert werden. Die ganze Versammlung befand sich hinter Glas, aber es war sehr interessant zu beobachten, wie sich ein Gerät bewegte und verfolgt wurde.

Ericsson hatte eine Reihe interessanter Demos, darunter die Demonstration, wie ein mobiles Gerät mit Beamforming-Radios mehr als 5 Gbit / s Konnektivität an eine Basisstation der nächsten Generation anbinden kann.

Laut Miguel Blockstrand, Leiter der Produktlinie Geräteanschlüsse, ist 5G "kein großer Knall", sondern wird durch die Implementierung verschiedener Technologien zu unterschiedlichen Zeiten geschehen. LTE wird tatsächlich Teil von 5G-Lösungen sein, wie auch viele Technologien, die nicht lizenziertes Spektrum verwenden.

Ein wichtiger Faktor sei der zunehmende Einsatz von M2M-Technologien (Mobile-to-Mobile) und die Weiterentwicklung des Internets der Dinge. Damit all dies funktioniert, sind Analysen und Verhaltensvorhersagen erforderlich, die dem Netzwerk mehr Zuverlässigkeit, Ausfallsicherheit und Abdeckung verleihen und gleichzeitig die Latenz verringern. Dies ist wichtig für Anwendungen wie autonome Autos, Fernoperationen oder Ausgrabungen (z. B. eine Demo, die Ericsson auf seinem Stand hatte).

Interessanterweise hat Qualcomm seine Demos nicht als 5G bezeichnet, da es im Zuge der kontinuierlichen Weiterentwicklung von LTE Raum für die Einführung vieler neuer Technologien gibt. Das Unternehmen prüft bereits nach eigenen Angaben, wie mit herkömmlichen lizenzierten und nicht lizenzierten Frequenzen (LTE-U) gearbeitet werden kann. Gleichzeitig werden LTE- und Wi-Fi-Bänder zusammengefasst und diese Funktionen werden in die LTE-Advanced-Modems aufgenommen, sobald sie verfügbar sind. Qualcomm sieht eine schrittweise Einführung von 5G statt eines großen Knalls, bei dem wir eine einheitliche Plattform erhalten, die neue fortschrittliche Formen von LTE-, Wi-Fi- und 5G-Technologien zusammenbringt. Hierbei werden sowohl herkömmliche Basisstationen als auch viele weitere kleine Zellen verwendet.

"Unserer Ansicht nach müssen unterschiedliche Verwendungszwecke untersucht werden, nicht nur höhere Raten oder mehr Kapazität", sagte Rasmus Hellberg, Senior Director Technical Marketing bei Qualcomm. Mit dem Wachstum des Internets der Dinge müsse 5G in der Lage sein, eine große Anzahl von Geräten zu verbinden und neue Dienste und Branchen zu unterstützen, sagte er.

Neue Anwendungen von drahtlosen Netzwerken wie das Leiten von selbstfahrenden Autos erfordern Zuverlässigkeit, extrem niedrige Latenz und Sicherheit, bemerkte er. Eine Sache, die ich an Qualcomms Ansatz für interessant hielt, ist die Ansicht eines "kantenlosen Netzwerks", in dem die Benutzergeräte tatsächlich Teil des Netzwerks sind und mithilfe von kognitiver Technologie oder maschinellem Lernen unter mehreren möglichen Netzwerkpfaden ausgewählt werden.