Le tecnologie 5G puntano i riflettori a mwc 2016

Per me, il tema principale del Mobile World Congress di quest'anno è stato il 5G. Ovunque ho camminato, ho visto una demo o un segno che proclamava che il 5G arriverà presto, anche se lo standard attuale non è previsto per essere ratificato fino al 2018. Ma a differenza del passaggio a LTE, questo sembra essere un caso in cui quasi tutti vogliono di essere tra i primi, anche se non sono sicuri di quale sarà la rete 5G finale.

Tutti i principali fornitori di infrastrutture di telecomunicazione e modem di fascia alta - Ericsson, Huawei, Nokia, Qualcomm e Intel - avevano in mostra dimostrazioni di 5G e molti erano piuttosto impressionanti, promettenti velocità di 20 Gbps o più veloci. Ma una cosa che mi è diventata chiara mentre parlavo con molti di questi venditori è che la velocità pura per ogni singolo utente non è davvero al centro dell'attenzione. Invece, l'obiettivo è quello di essere in grado di accogliere un numero crescente di utenti, ognuno dei quali consuma sempre più contenuti sulla rete wireless e contemporaneamente lavorare con miliardi di dispositivi connessi (via Internet delle cose o IoT) ma potrebbe avere requisiti di dati molto bassi o poco frequenti.

Le demo più appariscenti dello show si sono concentrate sulla prima area, con le aziende che parlano dell'utilizzo di un nuovo spettro, tra cui bande tradizionali 4G, spettro senza licenza (incluso quello spesso usato oggi dal Wi-Fi) e spettro mmWave - spettro sopra 6GHz, che in genere non Viaggia lontano ma è molto più disponibile. E la maggior parte dei produttori mostrava soluzioni che riguardavano più radio e un gran numero di antenne più piccole che utilizzavano una tecnica chiamata MiMo (input multiplo-output multiplo, utilizzata anche nel Wi-Fi).

Uno degli obiettivi sembra essere una singola rete che può essere suddivisa o suddivisa in molti altri modi, con una tecnologia che teoricamente offre alle persone velocità di connessione più elevate. Ora, non penso che la maggior parte delle persone si preoccupi davvero della differenza tra 150 Mbps e 1 Gbps quando guardano Facebook sul proprio telefono, ma un grande vantaggio della velocità maggiore è che ogni connessione può essere accesa e spenta dalla rete molto più velocemente, permettendo così una maggiore capacità.

"Siamo nei guai", afferma Theodore Sizer, Responsabile del laboratorio di ricerca per i Bell Labs di Nokia, perché stiamo utilizzando così tanti dati mobili e questo utilizzo continua a crescere. Entro il 2020, ha detto, avremo bisogno di nuovi modi per gestire sia i drammatici aumenti degli attuali tipi di utilizzo, sia per gestire milioni di nuovi dispositivi che dovrebbero essere sulla rete. Ha detto che per fare questo avremo bisogno di una radio più versatile con una nuova interfaccia aerea progettata per connettere milioni di utenti e molti dispositivi IoT a basso contenuto di dati. Sizer ha descritto la soluzione come "sistema di sistemi" in cui l'utente finale non dovrebbe aver bisogno di sapere su quale rete si sta connettendo.

Nokia stava mostrando il suo accesso radio AirScale, che sostiene sia la prima stazione base disponibile in commercio a supportare il 5G. Il sistema utilizza MIMO 8x8 e un nuovo design per ottimizzare le informazioni all'interno dei "frame" trasmessi da LTE che riducono la latenza al di sotto di 1 millisecondo. Nokia ha anche mostrato un ricevitore che include elementi come la direzione del raggio, il supporto iniziale delle tecnologie mm Wave e la capacità di lavorare sia con LTE che con 5G. Una demo ha mostrato un sistema di test in grado di fornire oltre 20 Gbps di connettività.

Rival Ericsson aveva uno dei più grandi set di demo 5G allo show, mostrando il supporto per il nuovo accesso "NX" per 5G e per le versioni evolute di LTE.

Erik Dahlman, esperto senior nelle tecnologie di accesso radio per Ericsson Research, ha affermato che la nuova interfaccia radio non sarà drammaticamente diversa, ma è più un'evoluzione che copre molto più spettro. Ha parlato di come NX includerebbe la capacità di fare "beamforming" - usando l'elettronica per controllare piccole antenne per seguire un utente mobile mentre usando solo una piccola porzione di spettro. Inizialmente i test utilizzano MU-MIMO (MIMO multiutente), nonché il beamforming e il tracking, con la società che afferma che il throughput può arrivare a 30 Gbps. Le demo hanno mostrato connessioni di oltre 20 Gbps.

Dahlman ha notato come una rete 5G sfrutterà lo spettro mmWave, LTE e Wi-Fi, ma ha detto che l'utente finale non lo vedrà. Altrettanto importante, ha affermato, è la connessione di più siti e la capacità di rendere la rete globale più snella e più facile da gestire.

Notando che la spinta verso velocità di dati più elevate e per l'IoT è in realtà "due cose completamente diverse", Dahlman ha spiegato come Ericsson sta lavorando con diversi partner su casi d'uso specifici dalla produzione, alla robotica, al trasporto di massa urbano.

I dirigenti di Qualcomm hanno dimostrato una varietà di nuove tecniche presso il suo stand, tra cui la tecnologia mm Wave e l'utilizzo di più antenne e beamforming per connessioni anche in luoghi senza linea di mira diretta, utilizzando uno spettro di 28 GHz.

Ma uno dei grandi messaggi dell'azienda è stato il fatto che il 5G è un passo successivo rispetto al 4G LTE, con più dirigenti che spingono l'idea che per fare bene con i modem 5G, devi aver già fatto bene con i modem 4G, un modo non troppo sottile scavare a Intel. La società ha sottolineato il suo nuovo modem X16 LTE, capace di raggiungere una velocità di 1 Gbps quest'anno.

Qualcomm ha fatto molto per capire come le reti 4G, 5G e Wi-Fi dovranno collaborare con l'accesso simultaneo per creare una singola rete.

Intel, che ha annunciato i piani per il suo modem XMM 7480 LTE di prossima generazione alla fiera, stava spingendo anche il 5G. La società ha mostrato la propria piattaforma di prova 5G mobile, incluso un router di prova relativamente piccolo, e ha avuto dimostrazioni tra cui una demo Wave mm a 60 GHz.

In una presentazione, il GM di Intel del gruppo Communications and Devices Aicha Evans ha dichiarato che "nessuno guiderà da solo" e ha affermato che il 5G richiederà una cooperazione senza precedenti.

Intel stava lavorando con Ericsson su una serie di demo, tra cui una molto visibile da SK Telecom, in cui la compagnia coreana ha mostrato fino a 20 Gbps utilizzando una stazione base Ericsson e una tecnica chiamata affettamento della rete.

Spettro senza licenza

Qualcomm è anche un grande sostenitore dell'utilizzo dello spettro senza licenza e ha supportato sia LTE-U (usando LTE su spettro senza licenza) sia LAA (accesso assistito LTE, che sembra guadagnare più trazione in Europa), entrambi i quali utilizzano vettori LTE regolamentati integrato con spettro senza licenza.

Quest'anno ha visto uscire una festa per MuLTEFire, un'idea leggermente diversa di utilizzare la tecnologia LTE nelle bande senza licenza, ma senza richiedere contratti o connessioni con gli operatori.

Tutti i grandi giocatori - Ericsson, Intel, Nokia e Qualcomm insieme ad alcune aziende più piccole ma forse sorprendenti come Ruckus Wireless - sono apparsi al lancio, che ha promesso "prestazioni simili a LTE, con semplicità simile al Wi-Fi". L'idea è quella di ottenere più affidabilità e prestazioni, pur rimanendo facile da implementare. Al lancio, molti dei venditori hanno parlato di quanto potrebbe essere facile e di come farà parte di un futuro standard 3GPP Release 13, una futura evoluzione di LTE.

I grandi venditori di LTE sono tutti a bordo, ma permangono polemiche sull'uso delle bande senza licenza per LTE, spesso da organizzazioni che hanno un interesse acquisito nelle reti Wi-Fi. Il CEO di CableLabs, Phil McKinney, si è lamentato del fatto che MuLTEfire, come LTE-U, non ha ancora superato i "test imparziali" e ha affermato che è importante che i sistemi siano in grado di condividere lo spettro.

A proposito, mentre alcuni produttori di apparecchiature di rete 5G hanno parlato del possibile utilizzo dei sistemi 5G come alternativa al servizio a banda larga su linea fissa, CableLabs ha parlato del DOCSIS Full Duplex, che sarebbe anche un modello via cavo per fornire 10 Gbps sia su che giù. Si tratta di una specifica appena annunciata, ma un servizio simmetrico potrebbe essere possibile utilizzando scatole per cavi standard in pochi anni, secondo Belal Hamzeh, che dirige le tecnologie di rete per i laboratori di ricerca del settore dei cavi.

Crescita mobile continua

La necessità di capacità aggiuntiva sembra abbastanza chiara. Il mese scorso, Cisco ha aggiornato il suo indice globale di dati mobili Previsione dati mobili per mostrare che il traffico mobile in tutto il mondo è cresciuto del 74 percento nel 2015, raggiungendo 3, 7 exabyte al mese. La società afferma che il traffico di dati mobili è cresciuto di 4.000 volte negli ultimi 10 anni e di quasi 400 milioni negli ultimi 15 anni. È interessante notare che le connessioni 4G rappresentano solo il 14 percento delle connessioni mobili in tutto il mondo (sebbene rappresentino il 47 percento del traffico), perché in molte parti del mondo il 3G e le reti anche più vecchie sono ancora prevalenti.

La velocità media della connessione cellulare era di poco superiore ai 2 Mbps e il traffico video rappresentava il 55 percento del traffico totale di dati mobili, secondo lo studio. Lo studio prevede che nel 2020 il traffico mensile mensile di dati mobili sarà di 30, 6 exabyte, un aumento di otto volte; ci saranno 11, 6 miliardi di dispositivi mobili in un mondo con 7, 8 miliardi di persone; e il traffico video aumenterà di 11 volte, rappresentando il 75 percento del traffico dati mobile totale del mondo.

test

Quindi, quando possiamo aspettarci di vedere queste reti nel mondo reale? La standardizzazione non è prevista fino al 2018, ma ciò non sembra rallentare il numero di prove in corso in vari luoghi del mondo.

Ad un certo punto, sembrava che l'obiettivo sarebbe stato quello di far funzionare le prime reti 5G entro le Olimpiadi estive del 2020 in Giappone, ma sia i vettori che i produttori di componenti sono diventati più aggressivi. Anche se è improbabile che lo standard finisca completamente prima del 2018 o del 2019, i fornitori di telecomunicazioni coreani sperano di avere un vero e proprio sistema operativo entro le Olimpiadi invernali del 2018, a meno di due anni da oggi. Samsung ha detto che avvierà le prove di un sistema a 28 GHz a Seoul in tempo per le Olimpiadi invernali del 2018.

Ericsson, Huawei e Nokia stanno lavorando insieme per costruire una rete di test 5G Finlandia (5GTNF). Nel frattempo, Ericsson ha testato un sistema 5G pre-standard a 15 GHz per le strade di Stoccolma.

Negli Stati Uniti, Verizon ha effettuato test sul campo in alcune città del New Jersey con Samsung, che ha affermato di aver effettuato un più ampio processo pre-commerciale con Nokia a Dallas-Fort Worth, incluso il test su come i segnali 5G penetrano all'interno. È stato piuttosto aggressivo negli orari, suggerendo che potrebbe lanciare un servizio 5G o "pre-5G" già dal prossimo anno.

Nel frattempo, AT&T afferma anche che prevede di iniziare a testare il 5G quest'anno e ha detto che prevede di lavorare con Ericsson e Intel, testando ad Austin.

C'è ancora molto da imparare da tali test, tra cui maggiori informazioni su velocità, interferenze e facilità di spiegamento e se questo potrebbe eventualmente funzionare come sostituto della banda larga nelle aree rurali. Una grande domanda sarà come queste tecnologie resistono alle condizioni meteorologiche del mondo reale e nei luoghi in cui devono coesistere con gli standard LTE, Wi-Fi e Bluetooth esistenti.

E, naturalmente, ci sono idee contrastanti per gli standard: ricorda che la maggior parte del mondo utilizza la variante FD "duplex a divisione di frequenza" di LTE, ma China Mobile - il più grande vettore nel paese più grande - utilizza TDD "duplex a divisione di tempo". Tutti i venditori parlano della convergenza di questi sistemi alla fine in un unico standard 5G. L'UE ha firmato accordi per collaborare con Cina, Corea del Sud, Giappone e, più recentemente, con il Brasile, per cercare di garantire l'esistenza di un unico standard 5G in tutto il mondo. Ma la pressione competitiva, inclusa la licenza di brevetto, ha bloccato molti standard prima, quindi non lo sapremo fino a quando lo standard non sarà completo.

Una cosa che sembra chiara è che la tecnologia 5G sta arrivando e che probabilmente vedremo una versione estesa di LTE, miglioramenti a "LTE-Advanced" e persino alcune "tecnologie pre-5G" che entreranno nel mercato nella prossima coppia di anni, anche se una rete 5G completa non è ancora pronta per partire. La nuova rete dovrebbe essere più veloce e supportare più dispositivi, ma per gli utenti, la grande vittoria potrebbe essere che continua ad essere affidabile mentre ci consente di ottenere i contenuti desiderati a un costo ragionevole.