Trên đường đến 5g mạng

Dạo quanh Hội nghị Thế giới Di động, thật dễ dàng để thấy tất cả các loại bản demo được đánh dấu là "5G", như thể thế hệ tiếp theo của công nghệ không dây, bước tiến xa hơn 4G hoặc LTE. Không phải vậy.

Trên thực tế, các đề xuất chính thức cho công nghệ 5G không phải do Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) cho đến mùa thu năm 2017, và chúng ta sẽ không thể thấy một đặc điểm kỹ thuật cuối cùng và các mạng đáp ứng các yêu cầu đó sớm nhất đến năm 2020. Thay vào đó, các cuộc biểu tình chủ yếu là về các công nghệ mà các công ty cá nhân nghĩ rằng có thể là một phần của tiêu chuẩn tiếp theo đó, hoặc có thể là cầu nối với 5G. Chúng bao gồm rất nhiều công việc về việc sử dụng phổ không có giấy phép, có lẽ với sóng milimet; về tổng hợp cả phổ tần được cấp phép và không được cấp phép, bao gồm LTE-Advanced và Wi-Fi; và về việc làm cho mạng tự thông minh hơn, đáng tin cậy và an toàn hơn.

Trong khi đó, liên minh Mạng di động thế hệ tiếp theo (NGMN) do nhà điều hành dẫn đầu đã xuất bản "Sách trắng 5G", nêu chi tiết những gì nhiều nhà mạng muốn trong 5G, và những phác thảo về những nỗ lực khác nhau này dường như đang bắt đầu hội tụ.

Các bản demo thú vị nhất của các công nghệ trước 5G đến từ các nhà cung cấp phần cứng cơ sở hạ tầng lớn, Alcatel Alcatel-Lucent, Ericsson và Nokia; cũng như một vài trong số các nhà mạng đang cố gắng định vị sớm để có mặt trong các buổi giới thiệu 5G.

Hầu như tất cả các nhà cung cấp định nghĩa 5G đều hy vọng công suất của các mạng tăng gấp 1000 lần, để họ có thể xử lý gấp 1.000 lần các thiết bị được nối vào mạng. Lưu ý rằng dung lượng tăng thêm này có thể không có nghĩa là một người dùng cá nhân sẽ thực sự tải xuống thông tin nhanh gấp 1.000 lần so với hiện tại, nhưng thay vào đó, toàn bộ mạng sẽ nhanh hơn. Tuy nhiên, các kết nối cho nhiều người dùng có thể nhanh hơn, ý tưởng là lấy một thiết bị thông tin cần thiết càng nhanh càng tốt, sau đó đưa nó ra khỏi mạng.

Một giải pháp như vậy có thể sẽ sử dụng một bộ sưu tập các tế bào dày đặc hơn nhiều để truyền và nhận thông tin, trong các cấu hình mới. Một số công ty bao gồm Intel đã trình diễn các bản demo về cách họ có thể "tăng cường" mạng.

Một phần khác của giải pháp là sử dụng nhiều phổ hơn, cả phổ được cấp phép nơi LTE và các công nghệ cũ hơn hiện đang hoạt động và phổ không có giấy phép. Phổ không được cấp phép bao gồm một số băng tần như băng tần 2, 4 và 5 GHz thường được sử dụng cho Bluetooth và Wi-Fi; và ngày càng phổ trên 6 GHz bao gồm những gì thường được gọi là dải milimet sóng (mmWave). Tất cả các công ty phát thanh lớn, và thậm chí các nhóm nghiên cứu như IMEC, đã hiển thị các bản demo mmWave.

Thật vậy, hầu hết mọi người đều đồng ý giai đoạn tiếp theo sẽ liên quan đến các kết nối liền mạch hơn giữa phổ được cấp phép và không được cấp phép. Chẳng hạn, Liên minh băng thông rộng không dây đã thiết lập công nghệ Hotspot thế hệ tiếp theo (sử dụng chứng nhận Passpoint của Liên minh Wi-Fi) tại triển lãm và người dùng có thẻ SIM hợp lệ trên một số mạng có thể kết nối với các điểm nóng này, với công nghệ cho phép bạn di chuyển giữa Mạng LTE và Wi-Fi mà không nhận thấy. (Nó có thể đã được công bố tốt hơn và được cung cấp ở nhiều địa điểm hơn, nhưng nó hoạt động khá tốt.)

Dưới đây là một số bản demo thú vị hơn trên sàn diễn:

SK Telecom đã hiển thị RAT mới (công nghệ truy cập vô tuyến) có khả năng dữ liệu tối đa 7.55Gbps trên kết nối 28 GHz.

Haesung Park, giám đốc bộ phận R & D của công ty SK Telecom, cho biết công ty đang tìm kiếm chủ yếu ở phổ tần trên 6 GHz, chẳng hạn như phổ được sử dụng bởi WiGig, vì phổ dưới đây được bao phủ theo các quy định 3GPP hiện hành. Để làm điều này có ý nghĩa nhất, ông nói, "dải rộng liên tục là chìa khóa" vì vậy các nhà mạng sẽ xem xét các dải phổ lớn hơn. Nhưng ông lưu ý rằng tần số cao hơn có xu hướng không có sự thâm nhập của các băng tần 4G ngày nay, do đó tần số thấp hơn vẫn sẽ cần thiết.

Công ty cho biết kế hoạch của họ sẽ liên quan đến kết nối mạng liền mạch giữa LTE-Advanced và bất kỳ công nghệ vô tuyến mới nào; và có thể sẽ bao gồm các khả năng ảo hóa chức năng mạng (NFV) để quản lý mạng tốt hơn. Park cho biết SK Telecom muốn xây dựng một mạng thử nghiệm để giới thiệu giải pháp tiền 5G vào năm 2018, với kế hoạch cho buổi giới thiệu cuối cùng vào năm 2020.

Nokia đã thực sự nói về mục tiêu tăng công suất 10.000 lần (!), Bằng cách sử dụng hệ thống 5G hoàn chỉnh với các tế bào macro, tế bào dày đặc hơn và một lớp cực kỳ dày đặc của các tế bào nhỏ hơn, chủ yếu sử dụng phổ trên 6 GHz. Theo mô phỏng của một hệ thống như vậy, Nokia có thể cung cấp "vài gigabit mỗi phiên" theo Agnieska Szufarska, giám đốc nghiên cứu vô tuyến.

Các bản demo của Nokia tại MWC bao gồm một hệ thống chú ý theo từng giai đoạn, sử dụng công nghệ mmWave trong phạm vi 70 GHz. Trình diễn theo dõi chùm tia này bao gồm 64 chùm tia, mỗi chùm có ba độ được điều khiển bởi ăng ten định hướng có độ khuếch đại cao. Toàn bộ lắp ráp phía sau kính, nhưng khá thú vị để xem một thiết bị di chuyển và bị theo dõi.

Ericsson có một số bản demo thú vị, bao gồm hiển thị cách thiết bị di động có thể nhận được hơn 5 Gbps kết nối được nối với trạm gốc thế hệ tiếp theo bằng radio hình thành chùm tia.

Theo Miguel Blockstrand, giám đốc kết nối thiết bị dòng sản phẩm, 5G "không phải là một vụ nổ lớn", mà sẽ xảy ra thông qua việc thực hiện các công nghệ khác nhau vào các thời điểm khác nhau. LTE thực sự sẽ là một phần của các giải pháp 5G, ông lưu ý, cũng như nhiều công nghệ sử dụng phổ không được cấp phép.

Theo ông, một yếu tố thúc đẩy lớn là việc sử dụng ngày càng nhiều công nghệ từ di động đến di động (M2M) và sự phát triển của Internet of Things. Làm cho tất cả công việc này sẽ yêu cầu phân tích và dự đoán hành vi, mang lại độ tin cậy, khả năng phục hồi và phạm vi bảo hiểm hơn cho mạng trong khi giảm độ trễ. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng như ô tô tự trị, phẫu thuật từ xa hoặc khai quật từ xa (chẳng hạn như bản demo mà Ericsson có trong gian hàng của nó).

Thật thú vị, Qualcomm đã không gắn nhãn các bản demo của mình là 5G, bởi vì họ thấy có thể tung ra nhiều công nghệ mới của mình như là một phần của việc tiếp tục phát triển LTE. Công ty cho biết họ đang đánh giá các cách để làm việc với phổ được cấp phép truyền thống cũng như phổ không được cấp phép (LTE-U), đồng thời kết hợp các băng tần LTE và Wi-Fi, và bao gồm các tính năng như vậy trong các modem LTE-Advanced khi chúng sẵn sàng . Qualcomm chứng kiến ​​sự giới thiệu dần dần về 5G, thay vì một vụ nổ lớn, trong đó chúng tôi kết thúc với một nền tảng hợp nhất, kết hợp các hình thức tiên tiến mới của công nghệ LTE, Wi-Fi và 5G cùng nhau. Điều này sẽ sử dụng cả các trạm cơ sở truyền thống và nhiều ô nhỏ hơn.

Rasmus Hellberg, giám đốc tiếp thị kỹ thuật của Qualcomm cho biết: "Theo quan điểm của chúng tôi, bạn cần xem xét các mục đích sử dụng khác nhau, không chỉ là tỷ lệ cao hơn hoặc nhiều công suất hơn". Với sự phát triển của Internet of Things, 5G cần có khả năng kết nối một số lượng lớn thiết bị và hỗ trợ các dịch vụ và ngành công nghiệp mới, ông nói.

Việc sử dụng mới của mạng không dây như điều khiển xe tự lái sẽ đòi hỏi độ tin cậy, độ trễ cực thấp và bảo mật, ông lưu ý. Một điều tôi nghĩ rất thú vị về cách tiếp cận của Qualcomm là quan điểm của nó về một "mạng vô dụng" nơi các thiết bị người dùng thực sự là một phần của mạng, sử dụng công nghệ nhận thức hoặc học máy để lựa chọn trong số nhiều đường dẫn mạng có thể.