Habang papalapit ang 5g rollout, nananatili ang mga katanungan

Ilang linggo na ang nakalilipas, dinaluhan ko ang Brooklyn 5G Summit sa NYU Tandon School of Engineering, kung saan nasaktan ako sa pag-unlad na ginawa patungo sa pagtatayo ng mga network ng 5G at walang katiyakan na mayroon pa rin tungkol sa mga gamit at ekonomiya ng 5G sa pangkalahatan.

Maraming mga dumalo ang tiniyak sa akin na talagang gumagamit ako ng 5G handset sa pamamagitan ng summit sa susunod na taon, at ang karamihan ay kumbinsido na kakailanganin namin ang mga bagong network upang mahawakan ang mga pagtaas sa trapiko.

Alalahanin na ang 5G ay hindi isang solong teknolohiya, ngunit iba't ibang mga teknolohiya na nagtutulungan. Saklaw nito ang isang malawak na hanay ng spectrum mula sa low-band (tulad ng 600MHz), na maaaring maglakbay ng isang mahabang distansya ngunit may medyo mabagal na bilis; sa kalagitnaan ng banda (tulad ng 2.5 o 3.5GHz); sa high-band (tulad ng 28 o 39GHz, kung minsan ay tinatawag na milimetro na alon o mmWave), na maaaring napakabilis - Narinig ko ang mga inhinyero na pinag-uusapan ang tungkol sa teoretikal na bilis ng 5 o higit pang Gbps - ngunit hindi masyadong naglalakbay.

Ang mga pamantayan sa mobile ay kadalasang tinukoy ng katawan ng pamantayan ng 3GPP, isang pangkat na kinabibilangan ng halos lahat ng mga pangunahing manlalaro sa pandaigdigang mobile ecosystem, at kung saan binuo ang mga pangunahing pamantayan para sa 3G (tulad ng iminumungkahi ng pangalan) at 4G LTE (orihinal na pangmatagalan ebolusyon ng pamantayan ng 3G). Karaniwan ang mga pamantayang ito ay kalaunan ay pinagtibay ng mas malawak na mga pamantayan sa komunikasyon ng ITU. Ang 3GPP ay naglabas ng mga bagong paglabas ng mga pamantayan nito sa halos taunang batayan, at patungo sa isang 5G na pagtutukoy na nakatuon sa tatlong pangunahing lugar: pinahusay na Mobile Broadband (eMBB), Ultra Maaasahang Mababang Latency Communications (URLLC), at napakalaking Komunidad ng Type Type (mMTC).

Sa mga ito, ang una ay ang karaniwang iniisip natin bilang isang application ng consumer - na ginagawang mas mabilis ang aming mga telepono - at iyon ang karamihan sa mga paunang pag-deploy ng 5G ay batay sa. (Ang ilang mga naunang network ay ililipat din para sa nakapirming wireless.) Ang iba pang dalawang lugar - URLLC at mMTC - ay kadalasang para sa mga pang-industriya o negosyo na aplikasyon, kahit na mayroon silang mga aplikasyon ng mamimili, at patuloy akong naririnig ang tungkol sa mga autonomous na sasakyan na may mobile VR, kahit na tulad ng higit pa sa isang angkop na aplikasyon sa akin.

Ngunit maaaring ito ang higit pang mga pang-industriya at komersyal na aplikasyon na talagang nagbabago kasama ang mga pamantayan sa 5G; pagkatapos ng lahat, nakakakita na kami ng mga telepono na nangangako ng "gigabit LTE" sa mga network ng 4G, at mahirap na maisip kung aling mga aplikasyon ang mangangailangan ng higit na bilis para sa mga indibidwal na mga mamimili. Gayunpaman, ang karagdagang bilis at disenyo ng network na ipinangako ng 5G ay maaaring kailanganin lamang upang mahawakan ang lumalagong trapiko. Makikipag-usap ako nang higit pa tungkol sa mga kaso ng paggamit sa aking susunod na post.

Handa nang Pumunta ang Mga Network

Si Melissa Arnoldi, Pangulo ng Teknolohiya at Operasyon para sa AT&T Communications, ay nabanggit ang pangangailangan para sa mga network na mas mahusay ang paghawak ng trapiko, kahit anuman ang aplikasyon. Sinabi niya na ang mobile network ng kumpanya ay nakakita ng 360, 000 porsyento na paglago ng trapiko ng data mula noong 2007, at mayroong "walang mga palatandaan ng pagbagal." Kasalukuyang nag-uulat ang video ng higit sa kalahati ng trapiko, at inaasahan niyang tumaas ito sa 75 porsyento sa 2020.

Ang 5G ay kinakailangan upang mapamahalaan ang trapiko na ito, pati na rin upang paganahin ang mga application tulad ng pinalaki at virtual reality, autonomous na mga sasakyan, at drone, sinabi ni Arnoldi, na sinasabi na ang mga sasakyan na nagmamaneho ng sarili ay nangangailangan ng mataas na pagiging maaasahan ng koneksyon at malapit sa real-time na latency - na may perpektong mas mababa sa 5 milliseconds.

Ang paghawak sa trapiko na ito ay mangangailangan ng mga network na tinukoy ng software, sinabi ni Arnoldi, na napansin na ang AT&T ang naging pangunahing driver sa likod ng ONAP (Open Network Automation Platform). Inaasahan niyang ang AT&T ay lilipat ng 65 porsyento ng trapiko nito sa mga network na tinukoy ng software sa pagtatapos ng taon.

Nilalayon ng AT&T na maging unang carrier ng US na mayroong mobile standard 5G na magagamit sa pagtatapos ng taon, sa 12 lungsod. Pinag-usapan niya ang isang tingi na piloto ng kumpanya na tumakbo sa Waco, Texas, na nagtatampok ng daan-daang mga gumagamit sa isang tingi na tindahan upang ipakita kung paano maaaring gumana ang mmWave sa naturang kapaligiran, at mga piloto sa Kalamazoo at South Bend, kung saan nilikha ng kumpanya ang isang buong pagtatapos ng 5G -to-end network at nakita na ang mga signal ng mmWave ay maaaring makapaghatid ng bilis ng 1Gbps hanggang sa 900 talampakan na walang epekto dahil sa panahon at ang mga signal na tumagos ng mga materyales na mas mahusay kaysa sa inaasahan.

Ang bilis ay kapana-panabik, sinabi ni Arnoldi, ngunit ang latency ay ang malaking pagbabago. Sumunod na inilarawan niya ang mga aplikasyon, tulad ng tingi, na may nakaka-engganyong virtual at pinalaki na katotohanan at digital na signage sa halip na mga mannequins; Pangangalaga sa kalusugan; pagmamanupaktura; pananalapi, na may mga bagay tulad ng mga ATM na nag-aalok ng video sa paglipas ng 5G naayos na wireless; kaligtasan sa publiko; at transportasyon.

Si Bill Stone, Bise Presidente ng Pag-unlad ng Teknolohiya at Pagpaplano sa Verizon, ay nailalarawan ang 5G bilang isang multipurpose solution na nagpapahintulot sa mga operator na "leverage software at i-slice ang network para sa iba't ibang mga kaso ng paggamit." Para sa Verizon, ang naayos na wireless ay magiging unang slice ng network, ngunit ito ay isang kaso ng paggamit, at mabilis na susundan ng mobile broadband, sinabi ni Stone.

Ang suporta ng Verizon ng Forum ng Verizon 5G Tech ay tumulong na mapabilis ang proseso ng 3GPP, at habang ang mga unang produkto ng Verizon ay hindi magiging ganap na pamantayan batay, nilalayon nitong ilipat sa pamantayan nang 3GPP. Binigyang diin niya ang mga plano ng kumpanya para sa paggamit ng mas malaking chunks ng spectrum kung saan posible, pagtaas ng maliit na density ng cell, at paglipat sa napakalaking MIMO (maramihang mga antenna) sa mga banda ng mmWave, pati na rin ang pagdaragdag ng bilang ng mga antennae sa iba pang mga banda.

Sinabi ni Stone na inaasahan ni Verizon na maging una sa 5G naayos na wireless, at nabanggit na sa mga pagsubok ay maaari na itong maghatid ng isang serbisyo ng 80Gbps na 2, 000 talampakan mula sa node. Ngunit sinabi niya na ang kumpanya ay umaasa sa pagkakaroon lamang ng isang network, na may maraming hiwa, at na ang priyoridad ng kumpanya ay "Mobile, Mobile, Mobile." Sa pagtingin pa, gayunpaman, sinabi niya ang isang ulap na pinagana ng 5G at "matalinong gilid, " pati na rin ang mga aplikasyon ng pang-industriya na automation, ay magdadala ng mga bagong kaso.

Si Seizo Onoe, Chief Technology Architect ng NTT Docomo, ay nag-usap tungkol sa kung paano nakikipagtulungan si Docomo sa mga tiyak na industriya - automotive, riles ng tren, konstruksyon, pangangalaga sa kalusugan, atbp - sa pag-rollout ng 5G. Ang isang argumento ay maaaring gawin para sa pagpapakilala ng 5G kahit na ang mga bagong aplikasyon ay hindi sigurado, aniya, dahil ang mga operator ay maaaring makita ang tumaas na kapasidad ng data na may pinabuting gastos bawat bit.

Inulit ni Onoe ang kanyang argumento mula noong nakaraang taon, na kung saan ang nakaraang henerasyon ay madalas na nagpapalaki bago pa man ilunsad ang susunod, tulad ng nangyari sa pinahusay na 3G (HSPA +) bago ang paglulunsad ng 4G LTE, at na ang industriya ay may kasaysayan na nakakita ng mahusay na tagumpay lamang sa kahit na -numbered na henerasyon. Ngunit, iminungkahi niya na ang pakikipagtulungan ng cross-industry ay maaaring mabago iyon, dahil nakikita natin na bubuo ang mga bagong aplikasyon.

Ako ay pinaka-interesado sa kanyang ideya na ang 5G ay maaaring maging pangwakas na henerasyon pagdating sa mga pambihirang tagumpay sa teknolohiya. Sinabi ni Onoe na habang ang isang partikular na teknolohiya ay tinukoy ang bawat isa sa mga nakaraang henerasyon, ang 5G ay talagang isang kumbinasyon ng mga teknolohiya, kaya 5 ang maaaring maging pangwakas na bilang maliban kung magagawa nating mag-imbento ng isang tagumpay sa teknolohiya ng nobela. Gayunpaman, nabanggit niya na ang "marketing gimmicks" ay maaaring nangangahulugang makakakita kami ng isang hinaharap na numero, at na habang ito ay maaaring gimmicky, "ito ay kalayaan."

Ang Ebolusyon ng 5G

Marami sa mga pagtatanghal ang nakakuha ng higit na mga detalye tungkol sa teknolohiya at mga pamantayan, at kung paano ito umuusbong.

Peiying Zhu, isang Huawei Fellow, ipinaliwanag kung paano naaprubahan ng 3GPP ang Paglabas ng 15 ng pamantayan nito, kabilang ang isang bersyon na Non-Standalone (NSA), na naglalarawan kung paano maaaring gumana ang 5G aparato sa isang network na karamihan ay batay sa parehong imprastraktura tulad ng 4G LTE mga network. Sinabi niya na ang trabaho ay mabilis na lumilipat patungo sa isang standalone (SA) na bersyon ng pamantayang iyon (ang isa kung saan ang parehong mga radio at ang core ng network ay dinisenyo para sa 5G), tulad ng trabaho sa isang Paglabas 16, na magdaragdag ng higit pang mga tampok.

Ang paglabas ng 15 ay kadalasang sumusuporta sa pinahusay na mobile bandwidth (eMBB), habang ang mga susunod na bersyon ay dapat magkasya sa isang mas malawak na saklaw ng mga kinakailangan ng IoT, kabilang ang "ultra maaasahan at mababang latency na komunikasyon, naayos na wireless access, at napakalaking komunikasyon sa uri ng makina, " sabi ni Zhu.

Ang Paglabas 15 ay may kasamang "5G New Radio, " na may iba't ibang mga bagong tampok, at napag-usapan ni Zhu ang epekto ng iba't ibang mga pagbabago. Tinalakay niya kung paano nagpakita ang mga pagsubok gamit ang 3.5GHz spectrum ng isang 10x na pagpapabuti sa karanasan ng gumagamit, na may isang ikasampu ang latency at isang-sampu ang gastos bawat piraso ng mga umiiral na solusyon, na gumagawa ng 5G napaka kahanga-hanga para sa pinahusay na mobile broadband. At tinalakay ni Zhu ang iba pang mga detalye na maaaring maging bahagi ng Paglabas 16 o mas bago bersyon ng pagtutukoy na magpapahintulot sa iba pang mga aplikasyon.

Mikael Höök, Direktor ng Radyo ng Pananaliksik sa Radio para sa Ericsson, ay tinalakay din ang ebolusyon ng pamantayan habang pinupunta ito sa paningin ng ITU-2020. Pinag-usapan niya ang tungkol sa kung paano ang bagong radyo ay "ultra-sandalan" (nangangahulugang binabawasan nito ang pagkagambala at mga kapangyarihan kapag hindi ginagamit), habang inaalok din ang pagiging tugma, upang ang mga bagong kakayahan ay maaaring maidagdag. Napansin din niya kung paano ito magagamit ng maraming antennae, napag-usapan ang mababang latency, at sinabi ng malawak na saklaw ng spectrum ay mag-aalok ng maraming magkakaibang mga kakayahan.

Binigyang diin ni Höök na maaari itong gumana sa maraming iba't ibang mga aplikasyon, mula sa pagbibigay ng napakabilis na saklaw sa mga abalang kalye at mga parisukat, upang mag-alok ng maayos na wireless sa mga suburban environment. Pinag-uusapan din niya ang tungkol sa automation ng pabrika.

Sa isang talakayan ng panel na sumunod, maraming debate tungkol sa kung ang bagong radyo ay naaangkop para sa mga aplikasyon ng Internet of Things (IoT), kasama ang Höök na binabanggit ang umiiral na mga pamantayang 4G - tulad ng NB-IOT - at iba pa, kasama ang Zhu at Nokia's Antti Toskala, pinag-uusapan ang mga bagong kaso ng IoT na gumagamit ng mga kaso na maaaring mangailangan ng mas mataas na bandwidth o mas mababang latency.

Sa setting na pang-industriya, sinubukan ng ilan sa mga panelists na sagutin ang isang katanungan tungkol sa kung paano inihahambing ang 5G sa mga pamantayan ng IEEE 802 (Wi-Fi), na karaniwang gumagana sa hindi lisensyang spectrum. Sinabi ni Höök na sa ilang mga kaso, sapat ang hindi lisensyadong spectrum, ngunit hindi kapag kailangan mo ng "limang nines ng pagiging maaasahan." Itinuro ng Toskala ang mga tampok tulad ng 3GPP authentication at ang mga serbisyo na nag-aalok ng mga kumpanya ng telecom, ngunit ang ilan sa madla ay tinulak ito. Pinag-usapan ni Zhu kung paano dinisenyo ang 5G para sa co-pagkakaroon, upang ang parehong mga pamantayan na 5G at 802 na nakabase sa trabaho ay maaaring gumana sa parehong mga lokasyon.

Ang pakikipag-usap tungkol sa 5G sa mga smartphone, ang AT & T's Arun Ghosh, Direktor ng Advanced Wireless Technology Group para sa AT&T Labs, sinabi na mayroon pa ring tanong ng isang modelo ng negosyo, dahil ang LTE ay gumagana nang maayos. Sinabi ni Ghosh na ang 5G ay talagang higit pa tungkol sa iba pang mga kaso ng negosyo, tulad ng sa mga autonomous na sasakyan, kung saan ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga sasakyan na nakakonekta ay maaaring makatulong sa mga lugar tulad ng pag-iwas sa banggaan. Ngunit halos lahat ng mga panelista ay sumang-ayon na dapat nating asahan ang mga handset sa malapit na hinaharap upang suportahan ang parehong 5G at 4G LTE, pati na rin ang parehong mmWave at tradisyonal (sub-6GHz) spectrum.

Ang lahat ng mga panelists ay lubos na sumang-ayon kay Ian Wong ng Pambansang Instrumento, na nagsabing "ang alon ng milimetro ay mas mahusay kaysa sa inaasahan." Marami rin ang tila sumasang-ayon kay Zhu, na nagsabi na mabuting magkaroon ng pandaigdigang banda para sa 5G, at siya ay nagsusulong para sa 3.5GHz bilang isa sa gayong banda.

5G at Lampas

Habang ang 5G ay naghahanda na lamang sa unang paglulunsad nito, ang pananaliksik ay patuloy na dalhin ito sa susunod na antas. Maraming mga nagsasalita ang nag-uusap tungkol sa susunod na ilang mga hakbang sa mga pamantayan, ngunit ang iba ay mas nakatuon sa pananaliksik sa hinaharap.

Si Thyaga Nandagopal, Deputy Division Director ng Computing at Communication Foundations (CCF) Division sa National Science Foundation, ay nag-usap tungkol sa makabuluhang pananaliksik na ginagawa sa mga unibersidad at pambansang lab, ngunit idinagdag na mayroong isang "lambak ng kamatayan" sa pagitan ng mga institusyong ito at mga korporasyon. Upang subukan at tulay ang puwang na ito, ang NSF ay lumikha ng isang programa na tinawag na Platforms para sa Advanced Wireless Research (PAWR), kung saan ang isang industriya ng consortium at ang NSF bawat isa ay nag-aambag ng $ 50 milyon upang lumikha ng apat na mga platform ng lungsod na gumawa ng pagsubok para sa susunod na henerasyon mga wireless system. Ang mga platform na ito ay dinisenyo upang magbigay ng bukas na pag-access para sa mga mananaliksik upang subukan ang mga ideya para sa mga bagong sistema.

Ang unang dalawang sistema ay sa Salt Lake City at New York. Sa Lungsod ng Salt Lake, ang University of Utah at Rice University ay lumilikha ng mga proyekto na kilala bilang POWDER (Platform para sa Open Wireless Data-driven Experimental Research) at RENEW (isang Reconfigurable Eco-system para sa Mga susunod na henerasyon na End-to-end Wireless).

Sa New York, ang proyekto ay tinawag na COSMOS (Cloud Enhanced Open Software Defined Mobile Wireless Nasubok para sa City-Scale Deployment), na tatakbo ng NYU Wireless, Columbia, at Rutger. Ang COSMOS ay dinisenyo upang subukan ang iba't ibang mga bagong teknolohiya sa isang kumplikadong kapaligiran sa lunsod. Dalawang higit pang mga platform ang nakatalaga sa itinalagang Hulyo 2019.

Sa katunayan sa kumperensya, si Ted Rappaport, ng NYU Tandon at isang tagapagtatag ng direktor ng NYU Wireless, ay nabanggit na humanga siya sa bilis ng pag-aampon ng teknolohiyang mmWave. Sinulat niya ang ilan sa mga naunang papeles tungkol sa paksa, at naging instrumento sa pagtatatag ng NYU Wireless noong 2012 at ang pagpupulong ng Brooklyn 5G noong 2014. Pagkatapos, sinabi niya, mayroong pag-aalinlangan kung ang mmWave ay maaaring gumana; mula noon ay tinanggap na ito at papunta sa komersyalisasyon.

Nagtanong tungkol sa kung ang paglaganap ng mga maliliit na cell na may teknolohiya ng mmWave ay maaaring maging isang bagong pag-aalala sa kalusugan, sinabi ni Rappaport habang hindi ka "maaaring patunayan ang isang negatibo, " ang mga frequency ng radyo na ginamit ay anim na mga order ng magnitude sa ibaba ng dalas na kinakailangan para sa ionizing radiation ng uri nilikha ng X-ray (na may ugnayan sa isang pagtaas ng posibilidad ng kanser). Bilang karagdagan, nabanggit niya na ang mga maliliit na selula at mga direksyon na antennae ay nagbabawas ng parehong lakas at saklaw ng pakikipag-ugnay, at itinuro ako sa isang pag-aaral ng Pambansang Instituto ng Kalusugan na co-wrote na may pamagat na "Safe for Generations na Darating" na nagpapatuloy dito.

Nang maglaon, ipinakita sa akin ni Rappaport ang pananaliksik na siya at ang iba pa sa unibersidad ay gumagawa sa mga bagay tulad ng paggamit ng 140GHz spectrum para sa mas mabilis na komunikasyon, marahil para sa ilang pamantayan sa hinaharap. Ang iba sa kumperensya ay pinag-uusapan din ang tungkol sa 90 GHz at mas mataas na dalas sa D-Band.

Ang lahat ay nakasalalay sa iyong pananaw; sa isang banda, ang 5G ay maaaring malapit na sa linya ng pagtatapos, sa mga tuntunin sa wakas ay handa na upang ilunsad. Ngunit sa iba pa, sa maraming mga paraan nagsisimula pa lamang ito.