Sulla strada per le reti 5g

Passeggiando per il Mobile World Congress, è stato facile vedere tutti i tipi di demo contrassegnati come "5G", come se la prossima generazione di tecnologia wireless - il passo oltre il 4G o LTE - fosse proprio dietro l'angolo. Non è.

In effetti, le proposte formali per la tecnologia 5G non sono dovute all'Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU) fino all'autunno del 2017, ed è improbabile che vedremo una specifica tecnica finale e reti che soddisfino tali requisiti fino al 2020 al più presto. Invece, le dimostrazioni per lo più sono state di tecnologie che le singole aziende ritengono possano far parte di quel prossimo standard, o forse un ponte verso il 5G. Questi includono un sacco di lavoro sull'uso dello spettro senza licenza, forse con onde millimetriche; sull'aggregazione di spettro sia concesso in licenza che senza licenza, tra cui LTE-Advanced e Wi-Fi; e nel rendere la rete stessa più intelligente, affidabile e sicura.

Nel frattempo, l'alleanza Next Generation Mobile Networks (NGMN), guidata dall'operatore, ha pubblicato il suo "White paper 5G", descrivendo in dettaglio ciò che molti vettori desiderano nel 5G e i contorni di questi vari sforzi sembrano iniziare a convergere.

Le demo più interessanti delle tecnologie pre-5G provenivano dai grandi fornitori di hardware per infrastrutture: Alcatel-Lucent, Ericsson e Nokia; così come alcuni dei corrieri che cercano di posizionarsi in anticipo nelle implementazioni del 5G.

Quasi tutti i fornitori hanno definito il 5G come sperando in un aumento di 1.000 volte della capacità delle reti, in modo tale da poter gestire 1.000 volte più dispositivi collegati alla rete. Si noti che questa maggiore capacità potrebbe non significare che un singolo utente scaricherà effettivamente le informazioni 1.000 volte più velocemente di quanto non faccia oggi, ma piuttosto che la rete nel suo insieme sarà più veloce. Tuttavia, le connessioni per molti utenti potrebbero essere più veloci: l'idea è quella di ottenere un dispositivo le informazioni di cui ha bisogno il più rapidamente possibile e quindi scaricarlo dalla rete.

Tale soluzione probabilmente utilizzerà una raccolta di celle molto più densa per trasmettere e ricevere informazioni, in nuove configurazioni. Numerose aziende, tra cui Intel, stavano dimostrando come poter "densificare" la rete.

Un'altra parte della soluzione consiste nell'utilizzare più spettro, sia lo spettro concesso in licenza su cui operano attualmente le tecnologie LTE e precedenti sia lo spettro senza licenza. Lo spettro senza licenza include alcune bande come le bande da 2, 4 e 5 GHz che vengono spesso utilizzate per Bluetooth e Wi-Fi; e sempre più lo spettro sopra i 6 GHz include quelle che spesso vengono chiamate bande di onde millimetriche (mmWave). Tutte le principali compagnie radiofoniche, e persino gruppi di ricerca come l'IMEC, stavano mostrando dimostrazioni di mmWave.

In effetti, quasi tutti concordano sul fatto che la fase successiva coinvolgerà connessioni più fluide tra spettro autorizzato e senza licenza. Ad esempio, Wireless Broadband Alliance ha installato la tecnologia Next Generation Hotspot (utilizzando la certificazione Passpoint di Wi-Fi Alliance) durante lo spettacolo e gli utenti con carte SIM valide su alcune reti potrebbero connettersi a questi hotspot, con una tecnologia che ti consente di spostarti tra Reti LTE e Wi-Fi senza preavviso. (Avrebbe potuto essere pubblicizzato meglio e offerto in più posizioni, ma ha funzionato abbastanza bene.)

Ecco alcune delle demo più interessanti sul piano dello spettacolo:

SK Telecom stava mostrando un nuovo RAT (tecnologia di accesso radio) in grado di fornire dati di picco di 7, 55 Gbps su una connessione a 28 GHz.

Haesung Park, responsabile della ricerca e sviluppo aziendale di SK Telecom, ha affermato che la società guarda principalmente a uno spettro superiore a 6 GHz, come lo spettro utilizzato da WiGig, poiché lo spettro inferiore è coperto dalle normative 3GPP esistenti. Affinché ciò abbia più senso, ha affermato, una "banda larga continua è la chiave" in modo che i vettori guardino a bande di spettro più ampie. Ma ha notato che le frequenze più alte tendono a non avere la penetrazione delle attuali bande 4G, quindi sarebbe ancora necessaria la frequenza più bassa.

La società ha affermato che il suo piano prevede il collegamento ininterrotto tra LTE-Advanced e qualsiasi nuova tecnologia radio; e includerebbe probabilmente le funzionalità di Network Function Virtualization (NFV) per gestire meglio la rete. Park ha dichiarato che SK Telecom vorrebbe costruire una rete di test per mostrare una soluzione pre-5G nel 2018, con piani per un lancio finale nel 2020.

Nokia stava effettivamente parlando di puntare a un aumento della capacità di 10.000 volte (!), Utilizzando un sistema 5G completo con macro celle, celle più dense e uno strato ultra denso di celle ancora più piccole, utilizzando principalmente uno spettro superiore a 6 GHz. In un'emulazione di tale sistema, Nokia può fornire "diversi gigabit per sessione" secondo Agnieska Szufarska, responsabile della ricerca radio.

Le dimostrazioni di Nokia presso MWC includevano un sistema di attenzione ad array graduale, che utilizzava la tecnologia mmWave nella gamma di 70 GHz. Questa dimostrazione di tracciamento del raggio includeva 64 raggi ciascuno che copre tre gradi controllati da un'antenna direzionale ad alto guadagno. L'intero gruppo era dietro il vetro, ma abbastanza interessante vedere un dispositivo muoversi e rintracciato.

Ericsson ha avuto una serie di demo interessanti, tra cui la dimostrazione di come un dispositivo mobile potrebbe essere in grado di collegare più di 5 Gbps di connettività a una stazione base di prossima generazione utilizzando le radio che formano i raggi.

Secondo Miguel Blockstrand, direttore delle connessioni dei dispositivi della linea di prodotti, il 5G non è "un grande botto", ma piuttosto avverrà attraverso l'implementazione di tecnologie diverse in tempi diversi. LTE farà effettivamente parte delle soluzioni 5G, ha osservato, così come molte tecnologie che utilizzano lo spettro senza licenza.

Un grande fattore trainante, ha detto, è l'uso crescente delle tecnologie da mobile a mobile (M2M) e l'evoluzione dell'Internet of Things. Fare tutto questo lavoro richiederà analisi e previsione del comportamento, portando più affidabilità, resilienza e copertura alla rete riducendo al contempo la latenza. Questo è importante per applicazioni come auto autonome, interventi chirurgici remoti o scavi remoti (come una demo che Ericsson aveva nella sua cabina).

È interessante notare che Qualcomm non ha etichettato le sue demo come 5G, perché vede spazio per implementare molte delle sue nuove tecnologie come parte dei continui progressi di LTE. La società afferma già che sta valutando i modi per lavorare con lo spettro con licenza tradizionale e con lo spettro senza licenza (LTE-U), aggregando insieme le bande LTE e Wi-Fi e includendo tali funzionalità nei suoi modem LTE-Advanced appena sono pronti. Qualcomm vede un'introduzione più graduale del 5G, piuttosto che un big bang, in cui finiamo con una piattaforma unificata, che incorpora insieme nuove forme avanzate di tecnologie LTE, Wi-Fi e 5G. Questo utilizzerà sia le stazioni base tradizionali sia molte più celle di piccole dimensioni.

"A nostro avviso, è necessario esaminare diversi usi, non solo tassi più elevati o più capacità", ha affermato Rasmus Hellberg, direttore senior del marketing tecnico di Qualcomm. Con la crescita di Internet of Things, il 5G deve essere in grado di collegare un numero enorme di dispositivi e supportare nuovi servizi e settori, ha affermato.

I nuovi usi della rete wireless come la guida di auto a guida autonoma richiederanno affidabilità, latenza ultra bassa e sicurezza, ha osservato. Una cosa che ho ritenuto interessante dell'approccio di Qualcomm è la sua visione di una "rete senza bordi" in cui i dispositivi degli utenti sono effettivamente parte della rete, usando la tecnologia cognitiva o l'apprendimento automatico per scegliere tra molteplici possibili percorsi di rete.