Perché 5g non è rivolto agli utenti di telefoni cellulari

Dopo che le reti 2G hanno ceduto il passo al 3G, le reti 3G hanno lasciato il posto al 4G, e quindi ci si potrebbe aspettare che le reti 5G sostituiranno il 4G LTE. Ma questo non è probabile che accada, o almeno non presto, secondo un certo numero di relatori al Brooklyn 5G Vertice a la NYU Tandon School of Engineering la scorsa settimana.

Invece, i relatori con cui ho parlato hanno spiegato che il 4G dovrebbe costituire la spina dorsale o l'ancoraggio per le reti che vanno bene in futuro e probabilmente continuerà ad essere il modo in cui la maggior parte di noi ottiene i nostri dati mobili, con il 5G utilizzato per integrare il 4G e fornire dati per altre applicazioni.

"Il 5G è il primo G che non sostituirà quello precedente", ha dichiarato Tod Sizer, a capo della ricerca sulla radio mobile per Bell Labs. Sizer ha affermato che le attuali soluzioni LTE 4G funzionano molto bene per voce, navigazione web e persino video, ma che le nuove reti 5G forniranno una maggiore flessibilità per applicazioni come il controllo delle macchine in fabbrica, maggiore affidabilità rispetto al Wi-Fi e migliore latenza di LTE. Ma ha detto che tali reti probabilmente sfrutteranno sia il 4G che il Wi-Fi e aggiungeranno nuove funzionalità in cima.

La grande differenza al vertice di quest'anno, rispetto ai precedenti incontri, è che l'industria ora sta "passando da come a cosa", ha detto Sizer, dato che le specifiche per il 5G sono più definite, anche se le applicazioni non sono così chiare.

Ken Budka, di Bell Labs Consulting, ha parlato di come il 5G consentirà "la prossima rivoluzione industriale", che sarà realizzata combinando interfacce e sensori digitali su dispositivi e macchine con progressi nell'apprendimento automatico e nell'intelligenza artificiale, tutti sulla rete futura.

La chiave di ciò, ha detto Budka, è il potere trasformativo dei servizi a bassa latenza. Alcune applicazioni richiedono un'elevata larghezza di banda, altre richiedono una bassa latenza, ma la maggior parte non ha bisogno di entrambe, ad eccezione di VR e AR.

Budka ha osservato che in generale il 5G mirerà a fornire da uno a tre millisecondi di latenza, rispetto a circa 100 millisecondi nel 4G. Questo è importante per una serie di applicazioni. Ad esempio, Budka ha affermato che in un'auto che si muove a 100 chilometri all'ora, la differenza di latenza tra 1 ms e 100 ms è di mezza lunghezza dell'auto. Ha anche elencato altre applicazioni, tra cui robotica industriale, stampa 3D in edilizia, cooperativa robot e controllo dei droni e telelavoro, in cui gli esseri umani utilizzano dispositivi da una postazione remota.

Dal punto di vista del design, ha parlato di una rete core tradizionale che funziona bene per il 4G e la maggior parte delle applicazioni, ma che sarebbe necessaria una "nuvola di bordi" per applicazioni come VR / AR e controllo del sistema, dove la latenza è cruciale.

Nuova radio 5G

Durga Malladi, Senior VP of Engineering presso Qualcomm Technologies, ha parlato del 5G come un "tessuto di connettività unificante" che serve tre grandi benne di applicazioni con esigenze molto diverse. La banda larga mobile potenziata richiede velocità migliorate per alcune applicazioni e la capacità di gestire più persone utilizzando più dati ogni anno. Per una massiccia rete di Internet of Things, la maggior parte dei dispositivi utilizza pochissimi dati, ma il consumo energetico costante è fondamentale, poiché questi dispositivi devono funzionare per anni con batterie di piccole dimensioni. E avrai anche servizi mission-critical che non utilizzano necessariamente molti dati ma richiedono una latenza molto bassa.

Malladi ha parlato di continuare a utilizzare il 4G come base per fornire la banda larga mobile di base connessioni, e l'utilizzo del nuovo standard radio 5G per lo spettro sopra e sotto ciò che viene generalmente utilizzato per il 4G per aiutare nei casi di base ma anche per fornire nuove applicazioni. Ciò include le bande inferiori a 6 GHz per fornire una maggiore copertura mobile e le bande mmWave come le bande 28 e 39 GHz, che forniscono elevata larghezza di banda su brevi distanze, quindi vengono utilizzate nelle distribuzioni fisse iniziali, ma possono anche essere utilizzate nelle distribuzioni mobili.

Le tecnologie chiave della nuova radio 5G includono Massive MIMO (che prevede l'utilizzo di più antenne), supporto robusto mmWave, codifica avanzata dei canali e diffusione DFT e forme d'onda basate su OFDM sia per upload che per download. Entrambe le versioni stand-alone e non standalone degli standard 5G sono in procinto di essere approvate il prossimo anno (come parte della specifica 3GPP R15), con le prime implementazioni previste nel 2019.

Gran parte della conversazione al vertice riguardava lo standard 5G New Radio, con molte discussioni sulle specifiche di molte tecnologie, inclusi i dettagli su più forme d'onda MIMO.

Mikael Höök, direttore di Radio Research per Ericsson Research, ha parlato di come la nuova radio è necessaria per nuovi casi d'uso, inclusi banda larga e media ovunque, reti di sensori, veicoli intelligenti, controllo del servizio e dispositivi remoti. Ha detto che la standardizzazione è nel piena velocità sulla nuova linea temporale e che avrebbe ganci "a prova di futuro" per consentire l'evoluzione futura.

Höök ha affermato che i principi alla base della progettazione della nuova radio comprendono flessibilità dello spettro, bassa latenza, design incentrato sul raggio, connettività e interworking tra bande di spettro.

Molti dei dettagli tecnici descritti da Höök erano interessanti, in particolare su come il sistema è progettato per consentire diversi casi d'uso. Ad esempio, include l'adattamento della larghezza di banda in modo che possa ascoltare utilizzando una larghezza di banda ridotta, ma passare a una larghezza di banda ampia quando riceve grandi quantità di dati, risparmiando così energia. Altre tecniche sono utilizzate per fornire bassa latenza e ciò che ha chiamato URLLC ("Comunicazioni ultra affidabili e a bassa latenza").

In altre sessioni sulla nuova radio, Huawei Fellow Peiying Zhu ha tenuto un discorso waveform , numerologia e codifica dei canali. Ha parlato di molti dei cambiamenti necessari per la nuova radio, insieme alla necessità di una coesistenza LTE. Più tardi, Zhu si unì a Höök e altri in una tavola rotonda. Höök ha affermato che esistono casi d'uso e dispiegamenti della nuova radio, quindi sappiamo che la tecnologia funziona, ma che l'adozione di nuovi servizi è ancora in discussione.

Docomo Keynote

Seizo Onoe, CTO e EVP di NTT DOCOMO, hanno tenuto un discorso generalmente positivo 5G, ma potrebbe essere stato il più realistico riguardo alle sfide che deve affrontare.

Onoe ha affermato che l'economia del 5G è l '"elefante nella stanza", in quanto la tecnologia richiederà l'uso di molte piccole celle e costringerà un intenso backhaul e modernizzazione della spina dorsale, e quindi notevoli spese in conto capitale. Ma, ha detto, l'efficienza del 5G offre la promessa di una maggiore capacità di dati senza aumentare le spese in conto capitale - e in particolare ha citato l'uso del MIMO massiccio e di altre tecnologie invece di pensare al servizio come un "servizio hotspot" per un uso complementare.

Onoe ha affermato di non essere preoccupato per la frammentazione delle prime versioni e che i corridori di punta dovrebbero assumersi la responsabilità della compatibilità. DOCOMO ha in programma un lancio del 2020, ha aggiunto, che è abbastanza tempo per stabilire degli standard.

Tuttavia, Onoe ha dato due "oscure premonizioni". Nella tecnologia wireless, la generazione precedente esplode spesso poco prima del lancio del successivo, come è accaduto con il 3G potenziato (HSPA +) prima del lancio LTE 4G. Ciò potrebbe accadere questa volta, ha detto. Inoltre, l'industria ha storicamente riscosso un grande successo solo con generazioni pari, e Onoe si chiede se l'industria dovrà aspettare il 6G per ottenere tutto ciò che desidera.

Tuttavia, Onoe ha concluso positivamente e ha affermato che, sebbene ci siano molti miti sul 5G, ritiene che l'industria dovrebbe "salire sul carro del 5G" e creare nuovi modelli di business attraverso la collaborazione tra i vari settori.

Progressi verso la distribuzione 5G

Dave Wolter, AVP per la tecnologia radio e l'architettura RAN presso AT&T, ha parlato di come l'azienda vuole accelerare l'implementazione nel rispetto degli standard e ha discusso di una serie di test condotti dall'azienda.

Wolter ha osservato che la scadenza di dicembre per il 5G-NR non autonomo (lo standard che utilizza LTE come ancora) è fondamentale perché coinvolge tutte le parti che incidono sull'hardware ed è necessario affinché i venditori di silicio possano iniziare a progettare chip. L'idea è quella di garantire la compatibilità con la versione standalone che verrà completata a giugno 2018. Wolter ha affermato che AT&T spera in una distribuzione NR basata su standard di 5G New Radio (NR) già a dicembre 2018, molto probabilmente con il wireless fisso prima, ma con mobilità da seguire subito dopo. Tuttavia, rimangono alcuni dettagli da decidere, ha osservato.

Wolter ha descritto come questo si sarebbe evoluto nel tempo, probabilmente con il wireless fisso prima, quindi un aggiornamento al core di prossima generazione e, successivamente, alla diffusione diffusa del 5G nel tempo. Ha affermato che AT&T darà la priorità a una modalità non autonoma e, sebbene abbia un interesse per il 5G autonomo, tale sforzo richiederà tempo. Ha notato che non esiste uno spettro sub 6GHZ disponibile per il 5G negli Stati Uniti, tranne per circa 3, 5 GHz, che ha altri problemi. (Attualmente è utilizzato per il Dipartimento della Difesa e servizi satellitari fissi, che potrebbero teoricamente condividere lo spettro.)

Nel frattempo, AT&T è più interessato alla frequenza a 39 GHz e ha effettuato numerosi test sia fissi che mobili a 28 GHz e 39 GHz in collaborazione con Ericsson e Intel, utilizzando tecniche come il rilevamento automatico del raggio e l'enorme MIMO.

Ho avuto la possibilità di chiedere a Wolter quando pensava che avremmo visto il supporto 5G nei portatili, e ha detto che avrebbe dovuto aspettare la Release 16 di 3GPP (al contrario degli standard della Release 15 attualmente in fase di sviluppo). Ma ha detto che il grande vantaggio del 5G per la banda larga mobile è la sua alta densità, che offre un'esperienza migliore quando più persone guardano video contemporaneamente, oltre a rendere la realtà aumentata mobile e la realtà virtuale lavoro molto meglio.

In una discussione di gruppo, è stato chiaro che diversi operatori in tutto il mondo hanno visioni diverse. YongGyoo Lee, SVP per Korea Telecom, ha parlato della disponibilità delle specifiche in modo da poter offrire alcuni servizi 5G per le Olimpiadi invernali del 2018 (anche se sembra che gran parte di questo sarà una tecnologia pre-standard). Allo stesso modo, Onoe di DOCOMO ha parlato di un sistema in esecuzione per le Olimpiadi estive del 2020.

Tuttavia, Frank Seiser, vicepresidente per l'innovazione tecnologica presso Deutsche Telekom AG, ha dichiarato di non aver visto alcun driver per il 5G autonomo come attualmente proposto, e ha aggiunto che gli operatori europei non hanno né lo spettro wireless fisso che gli operatori statunitensi desiderano utilizzare né l'impulso delle Olimpiadi che sta guidando gli operatori giapponesi e coreani.

Nelle diapositive presentate più tardi al vertice, Seiser ha promosso l'idea di un'architettura nativa del cloud con molta più virtualizzazione delle funzioni di rete e un'architettura basata sui servizi, ma teme che gli attuali standard della versione 15 in fase di sviluppo non prevedano queste funzionalità. Seiser ha affermato che è necessaria una spinta industriale congiunta per un'architettura di sistema 5G molto più innovativa per realizzare la visione del 5G. Per ora, disse Seiser, vede ben poco che tu possa fare di meglio nel 5G contro LTE, e che potrebbe essere 6G prima di risolverlo.

Nel frattempo, quasi a tutti è piaciuta l'idea di utilizzare il 5G non autonomo, e tutti hanno indicato che sarebbe passato molto tempo prima di qualsiasi LTE attuale spettro sarà usato per 5G.

Michael J. Miller è Chief Information Officer presso Ziff Brothers Investments, una società di investimento privata. Miller, che è stato caporedattore di PC Magazine dal 1991 al 2005, crea questo blog per PCMag.com per condividere le sue opinioni sui prodotti relativi al PC. Nessun consiglio di investimento è offerto in questo blog. Tutti i doveri sono esclusi. Miller lavora separatamente per una società di investimento privata che può in qualsiasi momento investire in società i cui prodotti sono discussi in questo blog e non sarà effettuata alcuna divulgazione di transazioni in titoli.