ПОДЕЛИТЬСЯ

Пока Украина начинает привыкать к тестированию 3G, жители развитых стран уже привыкаю к пользованию услугами 4G. Но в двери ведущих экономик мира начинает стучаться технология следующего поколения – 5G. В последние полгода разговоры о 5G звучат всё громче, и крупные операторы беспроводной связи начинают всё чаще раскрывать свои планы перехода на данный стандарт. Сегодня у многих возникает вопрос – как же это всё будет происходить? Ответ на данный вопрос в своем блоге на Light Reading дает Джефф Штайнхайдер, продакт-менеджер в Freescale Semiconductor. Mediasat публикует для своих читателей перевод данного материала.

Пятнадцать лет тому назад стандарт 2G подарил миру возможность передачи цифрового голоса, SMS-сообщений и трафика мобильного интернета. Впервые мы получили возможность такой связи, хотя и на меньших чем сегодня скоростях. Первым приложением, привлёкшим внимание пользователей мобильного интернета, стала электронная почта.

Затем мир продвинулся к стандарту 3G, который принёс нам более высокие скорости передачи данных, а также возможность одновременной передачи голоса и данных. Поначалу процесс принятия 3G был медленным. Основными приложениями мобильной связи оставались передача голоса и SMS, и скорости 2G вполне были приемлемы для отправки электронных писем на телефон. Однако с появлением смартфонов пользователь вдруг ощутил потребность в обладании «мобильным компьютером», который мог бы и потоковое видео воспроизводить, и входить в профили на Facebook. Повышенный спрос возвестил о приходе 3G HSPA+, и вскоре на пользователей обрушилась лавина данных, которая продолжает нарастать и по сегодняшний день.

Технология 4G предлагает новый уровень в пропускной способности, однако пользовательские аппетиты в отношении услуг, критичных к объёмам трафика – таким как потоковое видео – выросли ещё больше. Более 75% мобильных данных, передаваемых сегодня, обеспечивает просмотр видео на смартфонах, однако качество этого видео оставляет желать лучшего. По мере того, как планшеты и смартфоны увеличиваются в размерах, потребители хотят иметь возможность смотреть на них видео в качестве 1080p. В конечном итоге, можно сказать, что 4G отлично работает, предлагая существенное – в сравнении с 3G – улучшение в параметрах задержки, ширины канала и связи в целом, однако этот стандарт лишь увеличил спрос на более быстрые и более качественные услуги. И этот спрос не может быть удовлетворён при помощи современных технологий.

Новое поколение

Стандарт 5G станет стандартом беспроводной связи будущего. В отрасли продолжают обсуждаться конкретные детали 5G, но общей целью остаётся желание предоставить пользователю услуги наивысшего качества. С точки зрения пропускной способности канала, главной задачей 5G является возможность предоставления скорости 100 Мбит/с всем и везде. Некоторые даже назвали 5G «четвёртым элементом инфраструктуры», поскольку в сегодняшнем мире возможность повсеместного доступа к широкополосному интернету чрезвычайно важна как для бизнеса, так и для частных лиц. Стандарт 5G должен стать отправной точкой для большей конвергенции приложений. В настоящее время внимание рынка уже сосредоточено на вопросах конвергенции линий фиксированной и мобильной связи для типичных приложений связи, однако в будущем нас ждут и новые события. Снижение времени задержки в беспроводной связи открывает дорогу к передаче автоматических команд, которые сделают возможным эксплуатацию управляемых автомобилей, удалённого управления производством, а также элементами Интернета Вещей.

Технологии 2G/3G/4G сделали возможным появление Интернета Вещей, однако 5G даст старт «тактильному» интернету, состоящему, по сути, из сети датчиков и устройств. Сферами применения таких беспроводных инновационных технологий станут автоматизация производства, управление процессами и робототехникой. Сегодня мы уже видим работу промышленных WiFi сетей, которые используются в самых различных приложениях. Однако уменьшение времени задержки и беспроводные технологии с высокой пропускной способностью могут революционно изменить процесс производства, обеспечив устойчивую беспроводную связь, которая необходима для объединения машин в рамках широкого спектра приложений.

5G – расширяя границы

Для начала должен произойти целый ряд фундаментальных изменений. Для достижения желаемого улучшения плотности области в 1 000 бит, отрасли потребуется в 10 раз больше частотного спектра, десятикратное увеличение эффективности использования спектра и в десять раз большая плотность размещения сот. Необходимость повышения пропускной способности канала для разворачивания плотной сети очевидна для тех, кто когда-нибудь пытался использовать свой мобильный телефон на спортивных аренах.

Для того чтобы достичь такого существенного улучшения показателей своих беспроводных сетей, операторам придётся внести существенные изменения в их структуру. Плотность размещения сот должна быстро увеличиться – таким образом, чтобы в итоге мы получили практически «живую» сеть, которая могла бы расти при надобности. Это означает необходимость внесения разнообразия в размеры сот и архитектуру традиционной организации макросети. Для достижения 10-кратного увеличения ёмкости спектра 5G придётся захватить диапазон миллиметровых волн, возможно – выше 80 ГГц, в сравнении с поддиапазоном 4 ГГЦ, который использовался предыдущими поколениями беспроводных сетей.

Планирование для 5G

По прогнозам развёртывание 5G систем начнётся с 2020 года, то есть, менее, чем через пять лет. Наиболее развитые страны мира уже начали формировать более или менее чёткие планы относительно внедрения 5G. По всему миру формируются консорциумы, перед которыми ставится задача разработки документации, необходимой к 2020 году для естественного развития 5G. Европейская комиссия уже выделила более 700 миллионов евро, которые должны быть потрачены до 2020 года для запуска технологии 5G.

Несмотря на то, что некоторые элементы перехода к 5G будут революционными по своей сути – как, к примеру, начало использования частот миллиметрового диапазона, что потребует создания новой инфраструктуры и мобильных устройств, другие элементы будут эволюционными, уходящими корнями в существующие сети 4G. Уплотнение сетей началось уже в стандарте 4G, операторы разворачивают небольшие соты, DAS и централизованные RAN-сети для удовлетворения спроса на данные в плотных городских сетях.

Сегодня уже внедряются коммутируемые цифровые сети (SDN), которые должны помочь операторам управлять своими транспортными сетями, обеспечивающими транспортные каналы к базовым беспроводным станциям. Это должно также охватить управление оборудованием беспроводных сетей, помогая операторам координировать работу различных беспроводных технологий, а производителям обеспечить потребителю возможность бесшовной связи. Система виртуализации сетевых функций (NFV) предоставит операторам гибкие решения для быстрого разворачивания новых услуг и адаптации к изменчивым требованиям сети, она также может быть интегрирована в оборудование нынешнего поколения беспроводных сетей.

Для перехода к 5G потребуется внедрение массы различных технологий, которые сделают возможным предоставление множества новых услуг. Интересно будет также понаблюдать за тем, какие популярные приложения будут формировать направление развития 5G.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилось нас читать?