Mit 5g undefined sind schnellere lte, kleine Zellen und Wi-Fi von entscheidender Bedeutung

LTE-Netze sind sicherlich schneller als die bisherigen 3G- und 2G-Netze, aber das hindert uns nicht daran, noch schnellere WLAN-Geschwindigkeiten zu wollen.

Ich habe vor ein paar Wochen einige Zeit auf dem Mobile World Congress verbracht und mich gefragt, wie es nach LTE weitergeht. In den nächsten Jahren scheint der größte Teil der Maßnahmen darin zu bestehen, 1) LTE zu verbessern, anstatt es zu ersetzen, 2) bessere Möglichkeiten für die Verbindung mit LTE-Netzen zu entwickeln und 3) LTE durch ein viel größeres Wi-Fi-Netz zu ergänzen.

Das erste, was zu verstehen ist, ist, dass der Begriff "5G" an dieser Stelle ziemlich bedeutungslos ist. Sogar 4G ist ein bisschen irreführend, da es zusätzlich zu den LTE-Netzen für ältere Technologien wie HSPA + und WiMax verwendet wurde. LTE ist technisch gesehen die "Long Term Evolution" der 3GPP-Standards für Mobilfunknetze, die ursprünglich in Release 8 und Release 9 dieser Standards beschrieben wurden.

Am MWC sprachen einige Forscher über 5G, aber es gab absolut keinen Konsens darüber, was dies bedeutet. Die meisten Leute meinten es als Technologie, die mehr Geräte in bestehende Netzwerke packen würde. Broadcom hat 5G verwendet, um auf 802.11ac Wi-Fi zu verweisen, aber das ist natürlich ein anderer Satz von Standards (mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit und Entfernung.) Und einige Leute sprechen über Schemata, um die Nutzung des Spektrums effizienter zu gestalten, obwohl das so ist hart, weil LTE in dieser Hinsicht ziemlich gut ist und "Shannons Gesetz" besagt, dass es echte Grenzen für die spektrale Effizienz gibt.

Vor kurzem haben Unternehmen wie Huawei und Samsung begonnen, über Möglichkeiten für 5G zu sprechen. Der britische Premierminister David Cameron und Bundeskanzlerin Angela Merkel haben Pläne zur gemeinsamen Finanzierung der 5G-Forschung angekündigt. Aber fast jeder, mit dem ich gesprochen habe, glaubt, dass solche Netzwerke erst 2020 oder später bereitgestellt werden.

In der Zwischenzeit werden wir wahrscheinlich eine zukünftige Version von LTE sehen, wie z. B. Release 13, das derzeit diskutiert wird und voraussichtlich Ende nächsten Jahres fertiggestellt sein wird. Darüber hinaus haben mehrere LTE-Unterstützer, wie z. B. Ericsson (MWC-Stand oben abgebildet) und Qualcomm, über die Erweiterung von LTE gesprochen, damit es über ein nicht lizenziertes Spektrum (z. B. das für Wi-Fi) verwendet werden kann.

In der Zwischenzeit sucht der Markt ständig nach neuen Wegen, um das vorhandene Spektrum effizienter zu nutzen.

Ein Großteil der Aufmerksamkeit richtet sich auf Möglichkeiten zur Erweiterung der aktuellen LTE-Kapazitäten. Ein in Release 10 eingeführtes Konzept war "Trägeraggregation", bei der mehrere, häufig diskontinuierliche Spektralbänder zusammen verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu verbessern. Es ist für Träger schwierig, mehr Spektrum zu erhalten, insbesondere in zusammenhängenden Blöcken. Daher besteht die Idee darin, das bereits vorhandene Spektrum besser zu nutzen, indem Bänder oder "Träger" aggregiert werden. Eine solche Trägeraggregation verbessert sowohl die Effizienz als auch die Latenz.

Dies ist eine wichtige Technologie im Standard, der als LTE-Advanced bekannt ist. Nachfolgende Releases, einschließlich Release 11 und Release 12 (bei denen es sich um den formellen Adoptionsprozess handelt) haben dieses Konzept erweitert und die Unterstützung mehrerer Netzebenen eingeführt, die als "kleine Zellen" bezeichnet werden (mehr dazu weiter unten)..

Die meisten der aktuellen LTE-Advanced-Modems sind Modems der Kategorie 4, die theoretisch Downloads von bis zu 150 Mbit / s und Uploads von etwa 50 Mbit / s unterstützen. Auf der Messe haben wir viel über Modems der Kategorie 6 gehört, die theoretisch Downloads von 300 Mbit / s über einen Netzbetreiber unterstützen können. (Natürlich erreicht kein Standard jemals sein theoretisches Maximum, da Sie wahrscheinlich das Spektrum mit anderen Benutzern teilen.) Laut Qualcomm wurde Kategorie 4 in den meisten Märkten eingeführt, einschließlich den USA. Berichten zufolge hat AT & T LTE-Advanced in Chicago mit 700-MHz- und 2100-MHz-Bändern eingeführt. Laut Qualcomm soll Kategorie 6 in der ersten Hälfte dieses Jahres in einigen Märkten und in der zweiten Hälfte dieses Jahres in Telefonen für Daten eingeführt werden.

Qualcomm sprach viel über LTE-Broadcast, das in Korea eingeführt wird. Die Idee dabei ist, dass LTE bisher so konzipiert wurde, dass jeder Benutzer einen dedizierten Kanal erhält, der den Inhalt liefert (auch wenn der Kanal manchmal auf mehrere Benutzer aufgeteilt ist). In LTE-Broadcast wird es zu einem allgemeinen Netzbetreiber, bei dem theoretisch viele Benutzer den gleichen Inhalt erhalten. Dies könnte für Live-Sportarten, aber auch für Dinge wie Updates von Betriebssystemen oder Apps funktionieren. Bedenken Sie, dass wenn es sogar eine kleine Fehlerbehebung für Android gibt, viele Leute sie möglicherweise noch am selben Tag herunterladen.

Peter Carson von Qualcomm erklärte mir, dass alle Modems der zweiten und dritten Generation des Unternehmens dies theoretisch unterstützen könnten, aber ein Firmware-Update erforderlich wäre. Diese Funktion ist bereits in Handys wie dem Galaxy Note 3 in Korea vorhanden. Derzeit wird es in Korea eingesetzt. In Europa laufen derzeit Tests. Die meisten Benutzer werden dies jedoch wahrscheinlich erst spät in diesem Jahr oder früh im nächsten Jahr bemerken. Das Ergebnis ist jedoch ein Gewinn in der Größenordnung für häufig aufgerufene Inhalte.

Broadcom sagte, dass LTE-Broadband technisch bereit sei, der Business Case jedoch nicht. In der Zwischenzeit wies Broadcom auf Modems der Kategorie 7 hin, die eine "Uplink-Carrier-Aggregation" ermöglichen - im Grunde genommen eine Verbindung der Bänder, um nicht nur Informationen auf das Telefon zu übertragen, sondern auch Informationen wie Videos von dort zu senden. Dies wäre nützlich für Anwendungen wie FaceTime oder YouTube und könnte die Upload-Geschwindigkeit auf 50 bis 100 Mpbs verbessern.

Kleine Zellen und Wi-Fi-Verbindungen

Eine große Anstrengung, die durch den Mobile World Congress offensichtlich wurde, war der anhaltende Drang nach kleinen Zellen. Auf der Messe sah es so aus, als könnte man überall kleinere Geräte für die Übertragung von LTE-Signalen sehen, einschließlich Pikozellen, die den Boden eines Gebäudes bedeckten, oder Femtozellen, die nur einen Raum oder ein Haus bedeckten. Diese Geräte sollen die großen Makrozellen, die traditionell die Methode der Zellularkommunikation waren, ergänzen, wobei die kleineren Zellen zurück zu den großen Zellen kommunizieren oder Verbindungen in einem zentralen Büro zurückholen.

Wir sehen seit Jahren so kleine Zellen, aber die Standards werden immer strenger. Laut Gordon Mansfield vom Small Cell Forum wurde der Unternehmensstandard der Gruppe im September und einer für städtische Märkte im Februar herausgegeben und ein früherer für Wohnzwecke ergänzt.

In diesem Jahr rechnet er damit, dass ein Großteil der Bereitstellungen kleiner Zellen für den Einsatz im Gebäude vorgesehen sein wird, insbesondere auf dem Unternehmensgelände. In Kürze werden Zellen für städtische Außenbereiche folgen. Das Ziel hier ist "Verdichtung", um eine dichte Schicht kleinerer Zellen unter den Makrozellen aufzubauen. Es gibt Probleme mit Dingen wie Interferenzen, daher sind neue Standards und Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass die Zellen nicht miteinander in Konflikt stehen, sehr wichtig. Die Idee ist jedoch, dass die LTE-Abdeckung deutlich besser wird.

Ein weiterer großer Schritt ist die Verbesserung der Verbindungen zwischen Wi-Fi-Hotspots und dem Mobilfunknetz, wobei die Wireless Broadband Alliance eine neue Definition von Carrier-Wi-Fi vorantreibt. Laut der Ton-Marke der WBA könnte dies für öffentliches WLAN oder sogar für Situationen funktionieren, in denen alle Händler in einem Gebiet möglicherweise der Authentifizierung zustimmen, sodass Sie sich einmal anmelden und ein Benutzer nahtlos übergehen kann von einem Hotspot zum anderen.

Am wichtigsten ist jedoch, dass dies mit der Hotspot 2.0-Spezifikation der Wi-Fi Alliance funktioniert, die die SIM-basierte Authentifizierung vereinfacht, sodass ein Benutzer eines Geräts mit einer SIM-Karte (z. B. ein typisches Smartphone) dies nicht tut müssen sich manuell anmelden. Die Wi-Fi Alliance verfügt nun über eine ziemlich lange Liste von Geräten, die "Passpoint" -zertifiziert sind, was bedeutet, dass sie den Zertifizierungsstandard der Organisation für die Spezifikation erfüllen. Auf dem Carrier Mobile Summit im Rahmen von MWC prognostizierte Wi-Fi Alliance-Chef Edgar Figueroa, dass die Betreiber bis 2018 10, 5 Millionen Hotspots bereitstellen würden, um den Verkehr vom traditionellen Mobilfunknetz zu trennen.

Brand merkte an, dass es keine Entweder-Oder-Situation zwischen kleinen Zellen und Wi-Fi gab. Beide können eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von drahtlosen Netzwerken spielen.

All diese Dinge - mehr kleine Zellen, Wi-Fi-Verbindungen, Verbesserungen und LTE sowie die Erforschung zukünftiger 5G-Technologien - werden in den nächsten Jahren von Bedeutung sein, da die Nachfrage nach drahtlosen Daten weiter zunimmt. Cisco berichtete kürzlich, dass der globale mobile Datenverkehr 2013 um 81 Prozent auf 1, 5 Exabyte pro Monat gestiegen ist. Bei dieser Geschwindigkeit muss jedes vorhandene Netzwerk ständig Kapazitäten hinzufügen, um mit der Nachfrage Schritt zu halten. Diese neuen Techniken sind entscheidend, wenn wir alle die Verbindungen haben wollen, die wir wollen.