Dużo ostatnio mówi się o 5G, zarówno tej bez przymiotników jak i z nimi (na przykład „Ready”), dlatego postanowiłem zadać jednemu z naszych ekspertów , którzy pracują w Orange nad rozwojem tej sieci przyszłości – Konradowi Dobrzynieckiemu kilka pytań. Wojtek zapowiadał go w swoim tekście na blogu. Od razu ostrzegam – jest sporo technicznego języka, dlatego na końcu znajdziecie linki do tekstów, w których wyjaśniłem najtrudniejsze zwroty.
Piotrek Domański – Co jest potrzebne by odpalić sieć 5G?
Konrad Dobrzyniecki – W tym momencie i najbardziej generalnie mówiąc: „aktywna antena”, łącząca w sobie antenę i moduł radiowy, sprzęt do 5G w stacji bazowej, smartfon lub router u klienta, częstotliwości, działająca sieć 4G do sygnalizacji i wsparcie dla 5G w sieci rdzeniowej i transmisyjnej operatora. To wymagania wynikające z pierwszego zdefiniowanego przez 3GPP i wdrożonego przez dostawców scenariusza, nazywanego Non-Standalone, w skrócie NSA. Zakłada on, że dla działania sieci piątej generacji będzie niezbędna również dodatkowa warstwa 4G. Ma ona za zadanie przenoszenie danych sygnalizacyjnych (np. zestawienie połączenia, zarządzanie połączeniem, przełączanie pomiędzy stacjami bazowymi).
PD – Czym się będzie różnić ten drugi scenariusz?
KD – Ten drugi scenariusz to Standalone, czyli SA. Zakłada on brak konieczności 4G, dane sygnalizacyjne przesyłane są po warstwie 5G. Niesie on również ze sobą zmianę architektury i wymaga wielu prac w sieci Core operatora. Chodzi o wdrożenie rozwiązań 5G-CN, czyli 5G Core Network. Co prawda standard SA jest już dostępny, niemniej jednak przyjdzie nam jeszcze chwilę poczekać na jego implementację w sprzęcie dostawców infrastruktury telekomunikacyjnej i terminalach użytkowników.
PD- Czym z technicznego punktu widzenia różni się sieć 5G od 4G?
KD – 5G to kolejna generacja sieci komórkowej. Postawiono przed nią kilka wymagań. Ma być szybsza – jej maksymalna prędkość, oczywiście w warunkach laboratoryjnych ma wynosić 20 Gb/s, podczas gdy w LTE było to maksymalnie 150 Mb/s. Mówię tutaj oczywiście o sieci LTE w pierwszej wersji, bez agregacji pasma, dzięki której można osiągnąć znacznie wyższe prędkości. Maksymalne opóźnienie w warunkach laboratoryjnych ma wynosić w sieciach 5G 1 ms, podczas gdy w sieci LTE – 30ms. Powinna ona także obsługiwać do miliona urządzeń na km2, podczas gdy LTE w podstawowej wersji, bez zastosowania LTE-M, maksymalnie 200. Założono także, że w sieci kolejnej generacji efektywność widmowa, czyli ilość danych które można przesłać w określonym paśmie radiowym ba być większa 3-4 krotnie niż w sieci 4G.
5G nie będzie tylko lepszym 4G
PD – A co Twoim zdaniem jest najważniejszą różnicą?
KD – Sieć 5 generacji w scenariuszu NSA to przede wszystkim zwiększenie prędkości przesyłania danych
i pojemności sieci, zmniejszenie czasu dostępu do usługi i bardziej stabilne połączenie. Użytkownicy 5G będą mogli korzystać z dużo lepszej jakości dostępu do Internetu, platform telewizyjnych oraz z dużo lepszych parametrów sieci szczególnie istotnych dla graczy. Tam, gdzie obecnie występują przeciążenia sieci 4G, zostaną dodane warstwy 5G na nowych częstotliwościach – gwarantujące podniesienie jakoś świadczonych usług.
PD – Czy zatem 5G będzie po prostu lepszym 4G?
KD – Na początku tak. Prawdziwą rewolucję przyniesie druga faza standardu 5G – 3GPP Release 16, która jest planowana na marzec 2020 roku oraz wdrożenie scenariusza SA. Oczywiście data Release 16 nie oznacza, że w tym samym momencie zaczną się zmiany – od publikacji 3GPP Release 16 do wdrożenia znajdujących się tam rozwiązań na pewno minie nieco czasu. Obie te zmiany pozwolą na kreowanie nowych usług dzięki technologii network slicing, umożliwiającej operatorowi tworzenia skrojonych na miarę sieci wirtualnych, specyficznych dla wymagań klienta. 5G uzyska możliwość oferowania usług o niezwykłej niezawodności i niskiego opóźnienia, czyli o parametrach wymaganych np. dla zdalnej kontroli infrastruktury krytycznej (opieka zdrowotna, operacje na odległość, kontrola i koordynacja dronów i wiele, wiele innych). Kolejna gałąź usług sieci kolejnej generacji związana będzie z możliwością masowej komunikacji różnego rodzaju sprzętu (samochody autonomiczne, automatyzacja w przemyśle, inteligentne miasta).
Lepszy rdzeń, lepsza „dosył”, lepsze anteny
PD – Co powoduje, że sieć 5G będzie bardziej efektywna niż sieć 4G ?
KD – Najkrócej mówiąc – postęp technologiczny. Jak w każdej dziedzinie przemysłu i nauki, jesteśmy w stanie wyprodukować coraz lepszy sprzęt i oprogramować go coraz bardziej wyrafinowanymi algorytmami. Tak samo jak z roku na rok użytkownicy sieci otrzymują coraz lepszego smartfona, ze zwiększoną liczbą pikseli w aparacie, podwojoną pamięcią oraz nowym systemem operacyjnym i aplikacjami, tak po stronie operatora sprzęt podlega ciągłemu unowocześnianiu, wprowadzaniu nowych funkcjonalności sieci.Przechodząc do konkretów, wiele rozwiązań stanowiących podstawę 5G pojawiło się już wcześniej, wiele jest jednak zdefiniowanych od początku. W pierwszej fazie do najważniejszych należą zmiany w interfejsie radiowym (5G NR – New Radio).
Przykładem niech będą aktywne anteny z technologią Massive MIMO (np. MIMO 32×32 lub 64×64). Polegają one na transmisji wielowiązkowej. W odróżnieniu do wcześniejszych standardów, gdzie jedna antena wytwarzała jedną wspólną falę radiową dla wszystkich użytkowników sieci komórkowej w danym sektorze, tym razem mamy do czynienia z „personalizowanym” sygnałem radiowym dla konkretnego odbiorcy. Dzieje się tak nawet wtedy, gdy jest to antena z MIMO 4×4, najbardziej zaawansowana ze stosowanych w sieci 4G LTE Advanced. Dzięki Massive MIMO nasze urządzenia nie muszą odbierać niepotrzebnych sygnałów, a jedynie te które są przeznaczone dla nas.
W 5G pojawią się także zaawansowane warianty kodowania oraz modulacja 1024QAM.
PD – Kiedy w Polsce ruszy sieć piątej generacji?
KD – Na razie trwają testy. Jako pierwsi ruszyliśmy poza laboratorium w Gliwicach, potem były pierwsze testy w paśmie 26-28 GHz w Zakopanem z Ericssonem. Jednak poza testami trzeba mieć pasmo, na którym ta sieć mogłaby zostać odpalona. Z technicznego punktu widzenia można to zrobić na częstotliwościach, którymi już dysponują operatorzy, na przykład 1800, 2100, 2600 MHz, lecz wtedy ograniczymy pojemność sieci 4G, która obecnie z nich korzysta. Dlatego tak ważne jest rozdysponowanie częstotliwości, które zostały w Unii Europejskiej wytypowane do wdrożenia sieci kolejnej generacji – chodzi przede wszystkim o pasma 3,4-3,8 GHz oraz 26-28 GHz. Nie można także zapominać o polskich, restrykcyjnych normach PEM, które zadania nie ułatwiają. Bez ich dostosowania do poziomów bazujących na wytycznych WHO, które obowiązują w większości krajów świata rozwój sieci 5G może zostać skutecznie ograniczony. Siłą rzeczy niekorzystnie odbije się to na dostępności i jakości usług oferowanych klientom.
PD – Co jest dostępne, a co jeszcze musi się pojawić, by móc wdrożyć sieć 5G?
KD – Dostępny jest zatwierdzony standard 5G (3GPP Release 15, z grudnia 2018r.), na podstawie którego wdrożone zostaną pierwsze komercyjne sieci piątej generacji. Dostawcy są już gotowi, lub niebawem będą z wymaganym sprzętem oraz oprogramowaniem dla operatorów. Dla płynnego wdrożenia 5G brakuje częstotliwości oraz jednego, bardzo ważnego elementu układanki: terminali dla klientów. Pierwsze z nich pojawią się w połowie br.
Trudne słowa i teksty je wyjaśniające:
Więcej o 5G na blogu i w komunikatach prasowych pisaliśmy między innymi w tekstach:
W jaki sposoby raport zmienia/ułatwia/utrudnia pracę Orange? Czy dzięki temu raportowi Orange oszczędza środki pieniężne na celach zbędnych lub odkrywa nowe obszary szczególnie finansowo ciekawe? Nie ukrywajmy, iż firmy tworzą te raporty aby ułatwić sobie pracę, oszczędzić na niepotrzebnych rzeczach/usługach lub stworzyć nowy schemat zarobku na potencjalnie nowych usługach.
