Od kilku lat mamy korzystamy z sieci 5G. Na mapie pojawiają się nowe nadajniki, a zasięg systematycznie rośnie. We wtorek ogłosiliśmy, że rozpoczęliśmy testy sieci 5G SA (Standalone). To kolejny krok milowy w rozwoju tej technologii. Przyjrzyjmy się co oznacza i co przyniesie nam w przyszłości?
Zacznę od krótkiego usystematyzowania wiedzy. Użytkownik, podczas korzystania z sieci mobilnej, łączy się z siecią radiową, a następnie siecią rdzeniową. Ta pierwsza odpowiada za bezprzewodowy dostęp do sieci, druga to miejsca, gdzie tworzą się usługi. Obecnie sieć 5G działa w wariancie NSA (Non-Standalone). Oznacza to, że w sieci radiowej korzystamy z technologii 5G, a rdzeń sieci opiera się o technologię LTE. Jak można się więc łatwo domyślić, 5G SA będzie korzystać z najnowszej technologii w obu tych warstwach.

Takie rozwiązanie przyniesie konkretne korzyści, jak bardzo niskie opóźnienia, nieosiągalne dla rdzenia LTE czy skalowalność usług. I tym samym otworzy drzwi do całkowicie nowych zastosowań. Do konkretów, czym będzie różnić się 5G SA?
5G SA chmurą stoi
Po pierwsze, nowa architektura rdzenia sieci bazuje na chmurze i wykorzystuje technologię CloudReady. We wcześniejszych generacjach sieci komórkowej rdzeń ulokowany był na fizycznym sprzęcie w centrach danych operatorów. Dlaczego chmura? Bo pozwala łatwo i szybko skalować rozwiązania i usługi w zależności od bieżących potrzeb.
Weźmy na warsztat wydarzenie, jak festiwal muzyczny czy mecz, w którym uczestniczy bardzo dużo ludzi i wszyscy korzystają z transmisji danych. Obserwujemy wtedy bardzo duży ruch, który trwa kilka-kilkanaście godzin, czasem dni. Sieć 5G SA może automatycznie dostosowywania się do wielkości ruchu poprzez alokowanie w chmurze zasobów adekwatnych do aktualnych potrzeb. Wygląda to tak, że dana funkcja sieciowa np. zarządzanie sesjami danych i przydzielanie adresów IP, ma ustalony próg dopuszczalnego obciążenia na poziomie 80 czy 90%. Gdy próg ten zostanie osiągnięty, orkiestrator automatycznie powoła do życia kolejną funkcję sieciową, która przejmie tę nadwyżkę ruchu. W efekcie sieć się nie przeciąży, a użytkownicy będą mogli dalej komfortowo wysyłać filmiki z koncertów. Sky is the limit? Nie do końca, bo chmura też ma ograniczone zasoby. Dalej konieczne jest szacowanie spodziewanego ruchu i przygotowanie odpowiednich zasobów chmurowych. Niemniej daje to elastyczność, o której wcześniej mogliśmy tylko pomarzyć.
Obecnie operatorzy korzystają z chmur prywatnych, co zapewnia kontrolę nad niezawodnością, pojemnością i bezpieczeństwem. Być może w przyszłości część funkcji sieciowych uruchamiana będzie również w chmurach publicznych, jak Google Cloud Platform czy AWS.
Gęsta sieciowa siatka
Jak wspomniałam, dotychczas sieć rdzeniowa bazowała na wielkich centrach przetwarzania danych, które rozlokowane są w największych miastach Polski. Wrocław, Warszawa, Kraków, Gdańsk, Katowice, Poznań, Łódź, Lublin i inne. Odległość między tymi centrami, a końcowym użytkownikiem wynosi kilkadziesiąt-kilkaset kilometrów. Przekłada się to bezpośrednio na opóźnienia, które w rdzeniu LTE są rzędu 5-20 ms. To bardzo mało, ale wyklucza wprowadzanie niektórych innowacyjnych rozwiązań, jak choćby operacje na odległość. Architektura 5G SA zakłada znacznie wyższy poziom rozproszenia, dzięki czemu elementy, które odpowiadają za funkcje sieciowe będą znacznie bliżej użytkownika. Takie rozwiązanie nazywamy edge computing, czyli przetwarzanie brzegowe. Co otrzymujemy? Opóźnienia poniżej 1 ms.
I tak na przykład niemiecki startup Vay udostępnił aplikację, za pomocą której można wypożyczyć zdalnie sterowany samochód, który przyjedzie pod nasz dom kierowany przez telekierowcę oddalonego o wiele kilometrów. Po skończonej jeździe wysiadamy, a zdalny kierowca zaparkuje idealnie w liniach lub zabierze auto do kolejnego klienta. Jeśli chodzi o opóźnienia, nie ma tu miejsca na żadne kompromisy.
Dodam jeszcze, że taka gęsta siatka sieci rdzeniowej umożliwi dynamiczne przenoszenie funkcji sieciowych razem z logiką działania usługi, która została skonfigurowana i uruchomiona dla danego użytkownika, pomiędzy centrami przetwarzania, wybierając to, które jest najbliżej nas. Dla przykładu, jadąc samochodem będziemy mogli grać online na laptopie i nie powinniśmy odczuć zmiany połączenia pomiędzy jednym, a drugim centrum danych w sieci rdzeniowej.
Niezawodność dla biznesu
Niezawodności sieci 5G poświęciłam na blogu cały tekst. Chciałabym jednak nieco uzupełnić temat patrząc na niego z perspektywy architektury sieci. 5G SA umożliwi nam slicing, czyli wydzielanie prywatnych sieci mobilnych, które działają w danej lokalizacji i na określonym paśmie częstotliwości. Taki slice ma mieć bardzo niskie opóźnienia i właśnie wysoką niezawodność. Jak ją osiągnąć? Gdy urządzenie klienta będzie łączyć się z siecią, to w kanale radiowym zestawione będą dwa niezależne kanały w warstwie IP. Jeden z nich jest dominujący i aktywny. Tam odbywa się cała komunikacja. Drugi kanał traktujemy „awaryjnie”. Jeśli pierwsze połączenie sieciowe z jakiegoś powodu znika, to drugi kanał jest w natychmiastowej gotowości do przejęcia komunikacji.
URLLC - Ultra reliable low latency communication - czyli ultra niezawodna komunikacja o niskim opóźnieniu, bo o niej mowa, to rozwiązanie przede wszystkich dla zastosowań biznesowych. Wszędzie tam, gdzie niezawodność jest na wagę złota, a i złotem pewnie przyjdzie za nią zapłacić. Przemysł 4.0, jazda autonomiczna, wreszcie medycyna i zdalne operacje, o których już wspominałam.
Kiedy te cuda ujrzą światło dzienne? Jeszcze trochę musimy poczekać, ale poczyniliśmy już w Orange kroki, które zbliżają nas do celu. Mowa o testach 5G SA, które właśnie rozpoczęliśmy i które pozwolą sprawdzić m.in. funkcjonalności i bezpieczeństwo nowej technologii. Mogę dodać, że pracujemy nad wariantem 5G SA w modelu dual core. Oznacza to, że nowa sieć rdzeniowa obsługiwać będzie zarówno 5G, jak i część funkcji sieciowych 4G. Ruch w sieci mobilnej cały czas rośnie, a w ten sposób zwiększymy pojemność LTE, bazując na tych samych zasobach częstotliwości.

Kinga Galon
Beata Giska
Aleksandra Miecznikowska
Komentarze
Pani Kingo W miejscowości Iłża powiat Radomski. Jest Wasz nadajnik ulica Krzemieniec ( na tym nadajniku jest też konkurencja Plus) na zachód od Iłży ulica Batalionów chłopskich znajduje się nadajnik konkurencji Plus-a. Dlaczego Wasza firma nie ma na tym nadajniku swoje anteny? Z pewnością by to poprawiło zasięg na zachód m.in miejscowości Pakosław, Seredzice, Michałów) W wyżej wymienionych lokalizacjach występuje słaby zasięg LTE. ( Przeważnie 2G ) Skoro Plus może mieć na Waszym nadajniku anteny to Wasza firma powinna mieć na ich nadajniku. ( 1: 1)
OdpowiedzPoza stacją przy ul. Krzemieniec, mamy także stację w okolicy Placu 11 listopada i ul. Garbarskiej – znajduje się ona kilkaset metrów od wspomnianej ul. Batalionów Chłopskich. Dlatego na ten moment nie planujemy uruchomienia stacji w tej lokalizacji.
OdpowiedzDzień dobry! Bardzo cieszę się, że temat 5G SA powoli, ale jednak rusza w Polsce. Oczywiście tekst świetny, bardzo polecam autorkę 😊
OdpowiedzJakie pasma będą wchodziły w agregację podczas tych testów 5G SA? Czy na niższych pasmach (700 MHz) bez udziału pasma C, też będzie możliwe osiągnięcie opóźnienia około 1 ms?
Bardzo dziękuję, cieszę się! Testujemy różne kombinacje pasm 5G. Jeśli chodzi o opóźnienia, to obok zasobów radiowych istotny wpływ ma architektura sieci rdzeniowej. Spodziewamy się, że będą niższe niż dla 5G NSA, ale jak bardzo to przekonamy się właśnie podczas testów.
OdpowiedzPani Kingo, jak obecnie wygląda sprawa dostępu do pasm 5G 700/3500 dla klientów Orange w przypadku nowych modernizacji nadajników NetWorks na pozwoleniu T-mobile? Po jakim czasie włączany jest sygnał 5G dla klientów Orange?
OdpowiedzNie jestem pewna o co Pan/Pani pyta, co to znaczy na pozwoleniu T-Mobile? Czy chodzi o modernizację istniejących nadajników czy o nowe stacje bazowe? Modernizacja może, ale nie musi związana z uruchomieniem 5G. Ponadto każdy operator dysponuje swoimi pozwoleniami radiowymi, ma swoją konfigurację pasm i technologii.
OdpowiedzI jeszcze jedno pytanie: czy testowana technologia opiera się na specyfikacji 3GPP Rel. 16, 17 czy 18?
OdpowiedzNa specyfikacji Rel. 16.
OdpowiedzPani Kingo, w okolicy Łochowa, woj. Mazowieckie, kilka sajtow na uruchomione pasmo 700MHz W technologii LTE. To dość nietypowe, bo w innych rejonach kraju to pasmo uruchmiacie w NSA. Czy to jakiś trial w tym rejonie? Czy to samo LTE700 czy może DSS700?
OdpowiedzNie jest to trail ani DSS. Ze względów sieciowych zdecydowaliśmy o uruchomieniu sieci LTE w paśmie 700 MHz.
OdpowiedzDziwi mnie jedno, że urządzenia (modemy, telefony) do 5G SA już są na rynku od dawna, a sieci niestety są dosyć daleko w tyle…
OdpowiedzW takim tempie to my (abonenci) będziemy korzystać z 5G SA może za 10 lat 😉
OdpowiedzDokładnie. I mówiąc „od dawna” okazuje się, że jest to około 5 lat 😉
OdpowiedzPani Kingo dla szkoda ponieważ jak już wspomniałem wcześniej na zachód występuje bardzo słaby zasięg LTE.
A ten nadajnik ulica Muzyki 1. To zasięg LTE to praktycznie wystarczy na miasto.
OdpowiedzWitam kiedy w miejscowości Czemierniki 5G ? W mniejszych miejscowościach w okolicy już jest
OdpowiedzCzy w okolicach miejscowości Iwla 38-450 jest planowana jakaś nowa stacja? Zasięgu wewnątrz tam wcale nie ma, a na zewnątrz tylko 2G. Konkurencja działa. Najbliższe nadajniki Orange są w Zboiskach i Nowym Żmigrodzie, obydwa przysłonięte przez góry i nie dolatują.
OdpowiedzW miejscowości Jawor pow. Jaworski na mapach Orange pojawil sie zasieg 5G, a tymczasem nadal jest tylko LTE
OdpowiedzMoże być lokalnie dostępny zasięg 5G w technologii DSS i/lub w paśmie 700 MHz. Proszę się upewnić, czy ma Pan telefon, który obsługuje sieć 5G oraz czy w ustawieniach telefonu jest wybrany odpowiedni typ sieci komórkowej.
OdpowiedzBardzo dziękuję za odpowiedzi. Miłego dnia! 😊
Odpowiedz