لماذا لا يستهدف 5g مستخدمي الهواتف المحمولة؟

بعد أن أفسحت شبكات الجيل الثاني (3G) المجال أمام شبكات الجيل الثالث (3G) ، فإن شبكات الجيل الثالث (3G) قد أفسحت المجال أمام 4G ، وبالتالي قد تتوقع أن تحل شبكات الجيل الخامس محل 4G LTE. ولكن هذا ليس من المرجح أن يحدث ، أو على الأقل ليس في أي وقت قريب ، وفقًا لعدد من المتحدثين في بروكلين 5 جي قمة في كلية الهندسة في جامعة نيويورك تاندون الأسبوع الماضي.

بدلاً من ذلك ، أوضح المتحدثون الذين تحدثت إليهم أنه من المتوقع أن تشكل شبكة 4G العمود الفقري أو المرساة للشبكات التي تسير على ما يرام في المستقبل ، ومن المرجح أن تظل هي الطريقة التي يحصل بها معظمنا على بيانات الجوال الخاصة بنا ، مع استخدام 5G لاستكمال 4G و توفير البيانات للتطبيقات الأخرى.

وقال تود سيزر ، الذي يرأس أبحاث الراديو عبر الهاتف المحمول لـ Bell Labs: "إن 5G هي الأولى التي لن تحل محل الجيل السابق". قال Sizer إن حلول 4G LTE الحالية تعمل بشكل جيد للغاية للصوت وتصفح الإنترنت وحتى الفيديو ، ولكن شبكات 5G الجديدة ستوفر المزيد من المرونة للتطبيقات مثل التحكم في الآلات في المصنع ، والموثوقية المحسنة مقارنةً بشبكة Wi-Fi ، وتحسين زمن الوصول من LTE. لكنه قال إن مثل هذه الشبكات ستستفيد على الأرجح من شبكات 4G و Wi-Fi وتضيف إمكانات جديدة في المقدمة.

وقال سيزر إن الفارق الكبير في قمة هذا العام ، مقارنة بالاجتماعات السابقة ، هو أن الصناعة "تنتقل الآن من كيف إلى ماذا" ، حيث أصبحت مواصفات 5G أكثر استقرارًا ، على الرغم من أن التطبيقات ليست واضحة.

تحدث كين بودكا ، من Bell Labs Consulting ، عن كيفية تمكين 5G "للثورة الصناعية القادمة" ، والتي ستتم إحداثها من خلال الجمع بين الواجهات الرقمية وأجهزة الاستشعار على الأجهزة والآلات مع التقدم في التعلم الآلي و AI ، كل ذلك على شبكة المستقبل.

وقال بودكا إن مفتاح ذلك هو القوة التحويلية للخدمات ذات الكمون المنخفض. تتطلب بعض التطبيقات نطاقًا تردديًا مرتفعًا ، بينما تتطلب تطبيقات أخرى انخفاض زمن الوصول ، لكن معظمها لا يحتاج إلى كليهما باستثناء VR و AR.

أشار Budka إلى أنه بشكل عام ، ستهدف 5G إلى توفير واحد إلى ثلاثة ميلي ثانية من الكمون ، مقارنة بحوالي 100 مللي ثانية في 4G. هذا مهم لعدد من التطبيقات. على سبيل المثال ، قال بودكا إنه في سيارة تسير بسرعة 100 كيلومتر في الساعة ، يكون الفرق في زمن الانتقال بين 1 مللي ثانية و 100 مللي ثانية هو نصف طول السيارة. كما سرد التطبيقات الأخرى ، بما في ذلك الروبوتات الصناعية ، والطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء ، والتعاونية إنسان آلي ومراقبة الطائرات بدون طيار ، والتليفزيون عن بعد ، حيث يقوم البشر بتشغيل الأجهزة من مكان بعيد.

من وجهة نظر التصميم ، تحدث عن شبكة أساسية تقليدية تعمل بشكل جيد مع 4G ومعظم التطبيقات ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى "سحابة حافة" لتطبيقات مثل VR / AR والتحكم في النظام ، حيث الكمون أمر بالغ الأهمية.

5G راديو جديد

تحدث دورجا مالادي ، نائب الرئيس الأول للهندسة في شركة كوالكوم للتكنولوجيا ، عن شركة 5G باعتبارها "نسيج موحد للتوصيل" يخدم ثلاثة مجموعات واسعة من التطبيقات ذات الاحتياجات المختلفة للغاية. يتطلب النطاق العريض المتنقل المحسّن سرعات معززة لبعض التطبيقات والقدرة على التعامل مع المزيد من الأشخاص الذين يستخدمون المزيد من البيانات كل عام. بالنسبة لشبكة إنترنت الأشياء الضخمة ، تستخدم معظم الأجهزة القليل جدًا من البيانات ، ولكن الاستهلاك المستمر المنخفض للطاقة هو المفتاح لأن هذه الأجهزة تحتاج إلى العمل لسنوات على البطاريات الصغيرة. وستحصل أيضًا على خدمات مهمة للغاية لا تستخدم بالضرورة الكثير من البيانات ولكنها تتطلب زمنًا منخفضًا للغاية.

تحدث ملادي عن الاستمرار في استخدام 4G كقاعدة لتوفير النطاق العريض المحمول الأساسي روابط، واستخدام معيار 5G New Radio للطيف فوق وتحت ما يستخدم عادةً للجيل الرابع للمساعدة في الحالات الأساسية ولكن أيضًا لتوفير تطبيقات جديدة. يتضمن هذا النطاقات الفرعية 6 جيجاهرتز لتوفير المزيد من التغطية المتنقلة ونطاقات mmWave مثل النطاقين 28 و 39 جيجاهيرتز ، اللذين يوفران نطاق ترددي عريض على مسافات قصيرة ، بحيث يتم استخدامها في عمليات النشر الثابتة الأولية ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في عمليات نشر الأجهزة المحمولة.

تشمل التقنيات الرئيسية في 5G New Radio Massive MIMO (الذي يتضمن استخدام هوائيات متعددة) ، ودعم قوي لموجات MMW ، وترميز القناة المتقدم وانتشار DFT ، وأشكال موجية قائمة على OFDM لكل من عمليات التحميل والتنزيلات. إن كلا الإصدارين المستقلين وغير المستقلين من معايير 5G يسيران على الطريق الصحيح للموافقة عليهما العام المقبل (كجزء من مواصفات 3GPP R15) ، مع توقع النشر الأول في 2019.

كان معظم النقاش الذي دار في القمة حول المعيار 5G New Radio ، مع العديد من المناقشات حول تفاصيل العديد من التقنيات ، بما في ذلك تفاصيل عن أشكال موجات MIMO المتعددة.

تحدث Mikael Höök ، مدير أبحاث الراديو لأبحاث إريكسون ، عن مدى أهمية الراديو الجديد لحالات الاستخدام الجديدة ، بما في ذلك النطاق العريض والوسائط في كل مكان ، وشبكات الاستشعار ، والمركبات الذكية ، ومراقبة الخدمة ، والأجهزة البعيدة. وقال التوحيد هو في بأقصى سرعة على الجدول الزمني الجديد ، وأنه سيكون له "دليل على المستقبل" السنانير للسماح للتطور في المستقبل.

وقال Höök إن المبادئ الكامنة وراء تصميم الراديو الجديد تشمل مرونة الطيف ، والكمون المنخفض ، والتصميم المتمركز على الحزمة ، والاتصال ، والتشغيل البيني عبر نطاقات الطيف.

كانت العديد من التفاصيل الفنية التي وصفها Höök مثيرة للاهتمام ، خاصة فيما يتعلق بكيفية تصميم النظام لتمكين حالات الاستخدام المختلفة. على سبيل المثال ، يشتمل على تكييف للنطاق الترددي بحيث يمكنه الاستماع باستخدام نطاق ترددي ضيق ، لكن يمكنك التبديل إلى نطاق ترددي عريض عند تلقي كميات كبيرة من البيانات ، وبالتالي توفير الطاقة. يتم استخدام تقنيات أخرى لتوفير زمن انتقال منخفض وما أسماه URLLC ("اتصالات فائقة الموثوقية ومنخفضة زمن الوصول").

في جلسات أخرى على الراديو الجديد ، ألقى زميل Huawei Peiying Zhu حديثًا الموجي ، الأعداد ، وترميز القناة. تحدثت عن العديد من التغييرات الضرورية للراديو الجديد ، إلى جانب الحاجة إلى التعايش مع LTE. في وقت لاحق ، انضم Zhu إلى Höök وآخرين في حلقة نقاش. قال Höök أن هناك حالات استخدام ونشر الراديو الجديد ، لذلك نحن نعرف أن التكنولوجيا تعمل ، لكن استيعاب الخدمات الجديدة لا يزال قيد البحث.

دوكومو الرئيسي

سيزو أونوي ، CTO و EVP من NTT DOCOMO ، ألقى خطاب إيجابي عموما حول 5G، ولكن قد يكون الأكثر واقعية حول التحديات التي تواجهها.

وقال أونوي إن اقتصاديات 5G هي "الفيل في الغرفة" ، حيث أن التكنولوجيا ستتطلب استخدام العديد من الخلايا الصغيرة ، وستفرض عملية تحديث مكثفة للعمود الفقري والعمود الفقري ، وبالتالي نفقات رأس مال كبيرة. لكنه قال إن كفاءة 5G توفر الوعد بزيادة سعة البيانات دون زيادة النفقات الرأسمالية - وذكر على وجه الخصوص استخدام Massive MIMO والتقنيات الأخرى بدلاً من مجرد التفكير في الخدمة باعتبارها "خدمة نقطة فعالة" للاستخدام التكميلي.

وقال أونوي إنه لا يشعر بالقلق من التشرذم في الإصدارات الأولى وقال إن المتسابقين يجب أن يتحملوا مسؤولية التوافق. وأضاف أن DOCOMO تخطط لبدء عام 2020 ، وهو ما يكفي من الوقت لوضع المعايير.

ومع ذلك ، أعطى Onoe "هراوات مظلمة". في التقنية اللاسلكية ، غالبًا ما يزدهر الجيل السابق قبل إطلاق الجيل التالي ، تمامًا كما حدث مع الجيل الثالث (HSPA +) المحسن قبل إطلاق 4G LTE. هذا يمكن أن يحدث هذه المرة ، قال. بالإضافة إلى ذلك ، لم تشهد الصناعة نجاحًا كبيرًا من الناحية التاريخية إلا مع الأجيال ذات الأرقام الزوجية ، ويتساءل Onoe إذا كانت الصناعة ستحتاج إلى الانتظار حتى تصل إلى 6G للحصول على كل ما تريد.

مع ذلك ، اختتم Onoe ملاحظة إيجابية وقال إنه في حين أن هناك الكثير من الأساطير حول 5G ، إلا أنه يعتقد أن الصناعة يجب أن "تحصل على عربة 5G" وأن تنشئ نماذج أعمال جديدة من خلال التعاون عبر الصناعات.

التقدم نحو نشر 5G

تحدث ديف وولتر ، AVP لتكنولوجيا الراديو و RAN Architecture في AT&T ، عن كيف تريد الشركة تسريع عملية النشر مع مراعاة المعايير ، وناقشوا مجموعة متنوعة من الاختبارات التي أجرتها الشركة.

أشار ولتر إلى أن الموعد النهائي لشهر ديسمبر للجيل الخامس 5G-NR غير المستقل (المعيار الذي يستخدم تقنية LTE كمرساة) أمر مهم لأنه يشمل جميع الأجزاء التي تؤثر على الأجهزة وهو ضروري حتى يتمكن بائعي السيليكون من البدء في تصميم الرقائق. والفكرة هي ضمان التوافق مع الإصدار المستقل عند اكتمال ذلك في يونيو 2018. وقال وولتر إن شركة AT&T تأمل في نشر NR على أساس المعايير لراديو 5G New (NR) في وقت مبكر من ديسمبر 2018 ، على الأرجح مع الشبكات اللاسلكية الثابتة أولاً ، ولكن مع التنقل لمتابعة بعد فترة وجيزة. وأشار إلى أنه لا يزال هناك عدد من التفاصيل التي يتعين البت فيها.

وصف وولتر كيف يمكن أن يتطور هذا مع مرور الوقت ، مع احتمال وجود اتصال لاسلكي ثابت أولاً ، ثم ترقية إلى الجيل التالي من الجيل ، ثم نشر الجيل الخامس على نطاق واسع مع مرور الوقت. وقال إن AT&T سوف تعطي الأولوية لوضع غير مستقل ، وعلى الرغم من أن لديها مصلحة في 5G المستقلة ، فإن هذا الجهد سيستغرق بعض الوقت. لقد لاحظ أنه لا يوجد طيف 6 جيجا هرتز متاح للجيل الخامس في الولايات المتحدة باستثناء حوالي 3.5 جيجا هرتز ، والذي لديه مشكلات أخرى. (يستخدم حاليًا لوزارة الدفاع والخدمات الساتلية الثابتة ، والتي يمكنها نظريًا تقاسم الطيف.)

في هذه الأثناء ، يهتم AT&T بدرجة كبيرة بتردد 39 جيجا هرتز وقد أجرى عددًا من الاختبارات الثابتة والمتنقلة في 28 جيجا هرتز و 39 جيجا هرتز بالشراكة مع إريكسون وإنتل ، باستخدام تقنيات مثل تتبع الحزمة التلقائية و MIMO الهائل.

لقد أتيحت لي الفرصة للسؤال عن وولتر عندما اعتقد أننا سنرى دعم 5G في الأجهزة المحمولة ، وقال إنه قد يتعين علينا انتظار الإصدار 16 من 3GPP (على عكس معايير الإصدار 15 قيد التطوير الآن). لكنه قال إن الميزة الكبيرة لـ 5G للنطاق العريض للأجهزة المحمولة هي كثافتها العالية ، والتي توفر تجربة أفضل عندما يشاهد المزيد من الناس الفيديو في وقت واحد ، بالإضافة إلى جعل الواقع المعزز للهاتف المحمول والواقع الافتراضي عمل أفضل بكثير.

في حلقة نقاش ، كان من الواضح أن المشغلين المختلفين في جميع أنحاء العالم لديهم رؤى مختلفة. تحدث YongGyoo Lee ، SVP لـ Korea Telecom ، عن وجود مواصفات جاهزة لذلك يمكنها تقديم بعض خدمات 5G للأولمبياد الشتوية 2018 (على الرغم من أن الكثير من هذا سيكون تقنية سابقة للمعايير). وبالمثل ، تحدث Onoe من DOCOMO عن وجود نظام يعمل في الألعاب الأولمبية الصيفية 2020.

ومع ذلك ، قال فرانك سيزر ، نائب الرئيس للابتكار التكنولوجي في Deutsche Telekom AG ، إنه لا يرى أي سائق لشركة 5G المستقلة كما هو مقترح حاليًا ، وأضاف أن المشغلين الأوروبيين ليس لديهم الطيف اللاسلكي الثابت الذي تريد شركات التشغيل الأمريكية استخدامه ولا قوة دافعة للأولمبياد. هذا يقود المشغلين اليابانيين والكوريين.

في الشرائح التي تم تقديمها لاحقًا في القمة ، دفع Seiser فكرة إنشاء بنية سحابية محلية مع المزيد من المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة وبنية تستند إلى الخدمة ، لكنهم قلقون من أن معايير الإصدار 15 قيد التطوير الحالية لا توفر هذه الميزات. قال سيزر أن هناك حاجة لدفع صناعة مشتركة من أجل بنية نظام 5G أكثر ابتكارا من أجل تحقيق رؤية 5G. في الوقت الحالي ، قال سيزر ، إنه لا يرى الكثير مما يمكنك فعله بشكل أفضل في 5G مقابل LTE، وأنه قد يكون 6G قبل أن نحلها.

في غضون ذلك ، أعجب الجميع تقريبًا بفكرة استخدام 5G غير المستقل ، وأشار جميعهم إلى أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً قبل أي LTE الحالي طيف سيتم استخدامها ل 5 G.

مايكل جيه. ميلر هو مدير المعلومات في Ziff Brothers Investments ، وهي شركة استثمار خاصة. قام ميلر ، الذي كان رئيس تحرير مجلة PC Magazine من عام 1991 إلى عام 2005 ، بتأليف هذه المدونة لموقع PCMag.com لمشاركة أفكاره حول المنتجات المتعلقة بالكمبيوتر. يتم تقديم أي مشورة في مجال الاستثمار في هذا بلوق. يتم إهمال جميع الواجبات. يعمل Miller بشكل منفصل لشركة استثمار خاصة قد تستثمر في أي وقت في الشركات التي تناقش منتجاتها في هذه المدونة ، ولن يتم الكشف عن معاملات الأوراق المالية.