ทำไม 5g ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่ผู้ใช้โทรศัพท์มือถือ

หลังจากที่เครือข่าย 2G ให้บริการกับ 3G เครือข่าย 3G จะเป็นทาง 4G ดังนั้นคุณอาจคาดหวังว่าเครือข่าย 5G จะมาแทนที่ 4G LTE แต่นั่นไม่น่าจะเกิดขึ้นหรืออย่างน้อยก็ไม่ได้ทุกเวลาเร็ว ๆ นี้ตามจำนวนของลำโพงที่ Brooklyn 5G ประชุมสุดยอด ที่ โรงเรียนวิศวกรรม NYU Tandon เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว

ลำโพงที่ฉันพูดคุยด้วยอธิบายว่าคาดว่า 4G จะสร้างกระดูกสันหลังหรือจุดยึดสำหรับเครือข่ายที่ดีในอนาคตและมีแนวโน้มที่จะยังคงเป็นวิธีที่พวกเราส่วนใหญ่ได้รับข้อมูลมือถือของเราด้วย 5G ที่ใช้เพื่อเสริม 4G และ ให้ข้อมูลสำหรับแอปพลิเคชันอื่น ๆ

"5G เป็น G แรกที่ไม่เคยแทนที่มาก่อน" Tod Sizer ผู้เป็นหัวหน้าการวิจัยวิทยุมือถือสำหรับ Bell Labs กล่าว Sizer กล่าวว่าโซลูชั่น 4G LTE ในปัจจุบันทำงานได้ดีมากสำหรับเสียงการท่องเว็บและแม้แต่วิดีโอ แต่เครือข่าย 5G ใหม่จะให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันเช่นการควบคุมเครื่องจักรในโรงงานการปรับปรุงความน่าเชื่อถือเมื่อเทียบกับ Wi-Fi และเวลาแฝงที่ดีขึ้น กว่า LTE แต่เขากล่าวว่าเครือข่ายดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะใช้ประโยชน์ได้ทั้ง 4G และ Wi-Fi และเพิ่มความสามารถใหม่ที่อยู่ด้านบน

ความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ในการประชุมสุดยอดปีนี้เมื่อเทียบกับการประชุมก่อนหน้านี้คือตอนนี้อุตสาหกรรมกำลัง "ย้ายจากวิธีการอะไร" Sizer กล่าวว่าเนื่องจากข้อกำหนดสำหรับ 5G ได้รับการตัดสินมากขึ้นแม้ว่าแอปพลิเคชันจะไม่ชัดเจน

Ken Budka จาก Bell Labs Consulting กล่าวถึงวิธีที่ 5G จะเปิดใช้งาน "การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งต่อไป" ซึ่งจะเกิดขึ้นจากการรวมอินเทอร์เฟซดิจิตอลและเซ็นเซอร์บนอุปกรณ์และเครื่องจักรเข้ากับความก้าวหน้าในการเรียนรู้เครื่องจักรและ AI ทั้งหมดในเครือข่ายในอนาคต

กุญแจสำคัญในการทำเช่นนี้คือ Budka กล่าวคือพลังการเปลี่ยนแปลงของบริการที่มีความหน่วงต่ำ แอปพลิเคชั่นบางตัวต้องการแบนด์วิดท์สูงและแอปอื่น ๆ ต้องการความหน่วงต่ำ แต่ส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ทั้งคู่ยกเว้น VR และ AR

Budka ตั้งข้อสังเกตว่าโดยทั่วไปแล้ว 5G จะตั้งเป้าหมายที่จะจัดหาเวลาแฝงหนึ่งถึงสามมิลลิวินาทีเมื่อเทียบกับประมาณ 100 มิลลิวินาทีใน 4G นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชั่นจำนวนมาก ยกตัวอย่างเช่น Budka กล่าวว่าในรถยนต์ที่มีความเร็ว 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงความแตกต่างของเวลาแฝงระหว่าง 1 มิลลิวินาทีและ 100 มิลลิวินาทีจะมีความยาวครึ่งหนึ่ง นอกจากนี้เขายังระบุแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ รวมถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติในการก่อสร้างสหกรณ์ หุ่นยนต์ และการควบคุมเสียงพึมพำและ teleoperation ซึ่งมนุษย์ใช้งานอุปกรณ์จากสถานที่ห่างไกล

จากมุมมองด้านการออกแบบเขาได้พูดคุยเกี่ยวกับเครือข่ายคอร์แบบดั้งเดิมที่ทำงานได้ดีสำหรับ 4G และแอพพลิเคชั่นส่วนใหญ่ แต่จำเป็นต้องใช้ "edge cloud" สำหรับแอพพลิเคชั่นเช่น VR / AR และการควบคุมระบบ

วิทยุใหม่ 5G

Durga Malladi รองประธานอาวุโสฝ่ายวิศวกรรมของ Qualcomm Technologies ได้พูดคุยเกี่ยวกับ 5G ในฐานะ "โครงสร้างการเชื่อมต่อแบบรวมศูนย์" ซึ่งให้บริการแอปพลิเคชันสามถังที่มีความต้องการแตกต่างกันมาก บรอดแบนด์มือถือขั้นสูงต้องการความเร็วที่เพิ่มขึ้นสำหรับแอพพลิเคชั่นบางตัวและความสามารถในการรองรับผู้คนมากขึ้นโดยใช้ข้อมูลมากขึ้นทุกปี สำหรับเครือข่าย Internet of Things ขนาดใหญ่อุปกรณ์ส่วนใหญ่ใช้ข้อมูลน้อยมาก แต่การใช้พลังงานต่ำอย่างต่อเนื่องเป็นกุญแจสำคัญเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องทำงานเป็นเวลาหลายปีสำหรับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก และคุณจะมีบริการที่มีความสำคัญต่อภารกิจซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก แต่ต้องการเวลาแฝงที่ต่ำมาก

Malladi พูดคุยเกี่ยวกับการใช้ 4G เป็นฐานในการจัดหาบรอดแบนด์มือถือหลัก การเชื่อมต่อ และการใช้มาตรฐานวิทยุใหม่ 5G สำหรับคลื่นความถี่ด้านบนและด้านล่างสิ่งที่มักใช้สำหรับ 4G เพื่อช่วยในกรณีพื้นฐาน แต่ยังรวมถึงการจัดหาแอปพลิเคชันใหม่ ซึ่งรวมถึงย่าน sub-6GHz เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่มือถือมากขึ้นและย่านความถี่ mmWave เช่นย่าน 28- และ 39GHz ซึ่งให้แบนด์วิดท์สูงในระยะทางสั้น ๆ ดังนั้นจึงถูกนำไปใช้ในการติดตั้งแบบคงที่เริ่มต้น แต่อาจใช้ในการปรับใช้มือถือ .

เทคโนโลยีที่สำคัญใน 5G New Radio ได้แก่ Massive MIMO (ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เสาอากาศหลายอัน), การสนับสนุน mmWave ที่แข็งแกร่ง, การเข้ารหัสช่องสัญญาณขั้นสูงและการแพร่กระจาย DFT และรูปคลื่นตาม OFDM สำหรับการอัพโหลดและดาวน์โหลด ทั้งสองมาตรฐานแบบสแตนด์อโลนและไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนของมาตรฐาน 5G นั้นกำลังได้รับการอนุมัติในปีหน้า (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด 3GPP R15) โดยคาดว่าจะมีการปรับใช้ครั้งแรกในปี 2562

การสนทนาส่วนใหญ่ในการประชุมสุดยอดนั้นเกี่ยวกับมาตรฐานวิทยุใหม่ 5G พร้อมการอภิปรายมากมายเกี่ยวกับข้อมูลเฉพาะของเทคโนโลยีจำนวนมากรวมถึงรายละเอียดเกี่ยวกับรูปคลื่น MIMO หลายรูปแบบ

Mikael Höökผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยวิทยุเพื่อการวิจัยของ Ericsson กล่าวถึงความจำเป็นในการใช้วิทยุใหม่สำหรับกรณีการใช้งานใหม่รวมถึงบรอดแบนด์และสื่อทุกที่เครือข่ายเซ็นเซอร์ยานพาหนะอัจฉริยะการควบคุมการบริการและอุปกรณ์ระยะไกล เขากล่าวว่ามาตรฐานคือ ใน ความเร็วเต็มในไทม์ไลน์ใหม่และมันจะมีตะขอ "พิสูจน์ในอนาคต" เพื่อให้วิวัฒนาการในอนาคต

Höökกล่าวว่าหลักการที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบวิทยุใหม่นั้นรวมถึงความยืดหยุ่นของคลื่นความถี่ความหน่วงแฝงต่ำการออกแบบเป็นศูนย์กลางของลำแสง

รายละเอียดทางเทคนิคจำนวนมากที่Höökอธิบายนั้นน่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าระบบได้รับการออกแบบมาอย่างไรเพื่อเปิดใช้งานกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นมีการปรับแบนด์วิดท์เพื่อให้สามารถฟังโดยใช้แบนด์วิดท์แคบ ๆ แต่เปลี่ยนเป็นแบนด์วิดท์กว้างเมื่อได้รับข้อมูลจำนวนมากจึงประหยัดพลังงาน เทคนิคอื่น ๆ นั้นใช้เพื่อให้ latency ต่ำและสิ่งที่เขาเรียกว่า URLLC ("การสื่อสารที่มีความน่าเชื่อถือสูงและการแฝงตัวต่ำ")

ในการประชุมอื่น ๆ ทางวิทยุใหม่หัวเว่ย Fellow Peiying Zhu ได้พูดคุยเกี่ยวกับ รูปแบบของคลื่น ตัวเลขและการเข้ารหัสช่อง เธอพูดคุยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างที่จำเป็นสำหรับวิทยุใหม่พร้อมกับความจำเป็นในการมีอยู่ของ LTE ต่อมาจู้เข้าร่วมกับHöökและคนอื่น ๆ ในการอภิปราย Höökกล่าวว่ามีการใช้เคสและการปรับใช้วิทยุใหม่ดังนั้นเราจึงรู้ว่าเทคโนโลยีใช้งานได้ แต่การรับบริการใหม่ยังคงเป็นปัญหา

คำปราศรัยของ Docomo

Seizo Onoe CTO และ EVP ของ NTT DOCOMO กล่าวโดยทั่วไปเกี่ยวกับ 5G, แต่อาจเป็นจริงมากที่สุดเกี่ยวกับความท้าทายที่เผชิญ

Onoe กล่าวว่าเศรษฐศาสตร์ของ 5G นั้นเป็น "ช้างในห้อง" เนื่องจากเทคโนโลยีจะต้องใช้เซลล์ขนาดเล็กจำนวนมากและจะบังคับให้มีการสร้าง backhaul และกระดูกสันหลังที่ทันสมัยและทำให้ค่าใช้จ่ายด้านทุนจำนวนมาก แต่เขากล่าวว่าประสิทธิภาพของ 5G เสนอให้สัญญาว่าจะเพิ่มความจุข้อมูลโดยไม่ต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายด้านทุนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการอ้างถึงการใช้ Massive MIMO และเทคโนโลยีอื่น ๆ เมื่อเทียบกับเพียงคิดว่าบริการนี้เป็น "บริการฮอตสปอต"

Onoe กล่าวว่าเขาไม่กังวลเกี่ยวกับการแตกออกของรุ่นก่อนหน้าและกล่าวว่านักวิ่งหน้าควรรับผิดชอบต่อความเข้ากันได้ โดโคโมวางแผนที่จะเปิดตัวในปี 2020 ซึ่งเป็นเวลาที่เพียงพอในการกำหนดมาตรฐาน

อย่างไรก็ตาม Onoe ให้สอง "ลางสังหรณ์มืด" ในเทคโนโลยีไร้สายรุ่นก่อนหน้ามักจะบูมก่อนการเปิดตัวถัดไปเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับการปรับปรุง 3G (HSPA +) ก่อนการเปิดตัว 4G LTE สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้ในเวลานี้เขากล่าว นอกจากนี้อุตสาหกรรมได้ประสบความสำเร็จในอดีตที่ผ่านมามีเพียงรุ่นที่มีเลขคู่และโอโนะสงสัยว่าอุตสาหกรรมจะต้องรอ 6G เพื่อรับทุกสิ่งที่ต้องการ

ถึงกระนั้นออโนสรุปบนบวกและกล่าวว่าในขณะที่มีตำนานมากมายเกี่ยวกับ 5G เขาเชื่อว่าอุตสาหกรรมควร "บน 5G bandwagon" และสร้างรูปแบบธุรกิจใหม่ผ่านการทำงานร่วมกันในอุตสาหกรรม

ความคืบหน้าสู่การปรับใช้ 5G

Dave Wolter, AVP สำหรับเทคโนโลยีวิทยุและสถาปัตยกรรม RAN ที่ AT&T พูดคุยเกี่ยวกับวิธีที่ บริษัท ต้องการเพิ่มความเร็วในการใช้งานในขณะที่ยังคงปฏิบัติตามมาตรฐานและพูดคุยเกี่ยวกับการทดสอบที่หลากหลายของ บริษัท

Wolter ตั้งข้อสังเกตว่ากำหนดเวลาเดือนธันวาคมสำหรับ 5G-NR ที่ไม่ใช่สแตนด์อโลน (มาตรฐานที่ใช้ LTE เป็นจุดยึด) มีความสำคัญเนื่องจากเกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนที่ส่งผลกระทบต่อฮาร์ดแวร์ทั้งหมดและเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ผู้จำหน่ายซิลิคอนเริ่มออกแบบชิป แนวคิดนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำงานร่วมกันได้กับเวอร์ชั่นสแตนด์อโลนเมื่อเสร็จสมบูรณ์ในเดือนมิถุนายน 2561 Wolter กล่าวว่า AT&T หวังว่าจะมีการปรับใช้ NR แบบมาตรฐานตามมาตรฐานของ 5G New Radio (NR) ในช่วงต้นเดือนธันวาคม 2018 ด้วยความคล่องตัวที่จะติดตามในไม่ช้าหลังจากนั้น ถึงกระนั้นก็ยังมีรายละเอียดจำนวนมากที่เหลืออยู่ที่จะตัดสินใจเขาตั้งข้อสังเกต

Wolter อธิบายว่าสิ่งนี้จะมีวิวัฒนาการเมื่อเวลาผ่านไปได้อย่างไรด้วยการใช้ระบบไร้สายคงที่ก่อนจากนั้นจึงอัพเกรดเป็นคอร์รุ่นต่อไป เขากล่าวว่า AT&T จะจัดลำดับความสำคัญของโหมดที่ไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนและในขณะที่มันมีความสนใจใน 5G แบบสแตนด์อโลนความพยายามนั้นจะใช้เวลา เขาทราบว่าไม่มีคลื่นความถี่ 6GHZ ย่อยสำหรับ 5G ในสหรัฐอเมริกายกเว้นประมาณ 3.5 GHz ซึ่งมีปัญหาอื่น ๆ (ปัจจุบันใช้สำหรับกระทรวงกลาโหมและบริการดาวเทียมคงที่ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถแบ่งปันคลื่นความถี่ได้)

ในขณะเดียวกัน AT&T สนใจความถี่ 39GHz มากที่สุดและได้ทำการทดสอบทั้งแบบคงที่และเคลื่อนที่ที่ 28GHz และ 39GHz ร่วมกับ Ericsson และ Intel โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นการติดตามลำแสงอัตโนมัติและ MIMO ขนาดใหญ่

ฉันมีโอกาสถาม Wolter เกี่ยวกับเมื่อเขาคิดว่าเราเห็นการสนับสนุน 5G ในโทรศัพท์มือถือและเขาบอกว่าอาจต้องรอการเปิดตัว 16PP ของ 3GPP (ซึ่งต่างจากมาตรฐาน 15 มาตรฐานที่พัฒนาอยู่ในขณะนี้) แต่เขากล่าวว่าข้อได้เปรียบที่สำคัญของ 5G สำหรับบรอดแบนด์มือถือคือความหนาแน่นสูงซึ่งมอบประสบการณ์ที่ดีกว่าเมื่อผู้คนจำนวนมากกำลังดูวิดีโอพร้อมกันรวมถึงการสร้างความเป็นจริงบนมือถือและความเป็นจริงเสมือน งาน ดีกว่ามาก

ในการอภิปรายเป็นที่ชัดเจนว่าผู้ประกอบการที่แตกต่างกันทั่วโลกมีวิสัยทัศน์ที่แตกต่างกัน YongGyoo Lee, SVP สำหรับ Korea Telecom ได้พูดคุยเกี่ยวกับการเตรียมคุณสมบัติเพื่อให้สามารถให้บริการ 5G บางอย่างสำหรับโอลิมปิกฤดูหนาวปี 2018 (แม้ว่าจะปรากฏว่าส่วนใหญ่จะเป็นเทคโนโลยีมาตรฐานล่วงหน้า) ในทำนองเดียวกัน Onoe ของ DOCOMO พูดคุยเกี่ยวกับการมีระบบทำงานสำหรับโอลิมปิกฤดูร้อน 2020

อย่างไรก็ตาม Frank Seiser รองประธานฝ่ายนวัตกรรมเทคโนโลยีของ Deutsche Telekom AG กล่าวว่าเขาไม่เห็นว่ามีไดรเวอร์ 5G แบบสแตนด์อโลนตามที่เสนอในปัจจุบันและเสริมว่าผู้ประกอบการในยุโรปไม่มีสเปกตรัมไร้สายคงที่ที่ผู้ประกอบการสหรัฐต้องการใช้หรือแรงผลักดันของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก ที่กำลังผลักดันผู้ประกอบการญี่ปุ่นและเกาหลี

ในการนำเสนอภาพนิ่งภายหลังการประชุมสุดยอด Seiser ผลักดันแนวคิดของสถาปัตยกรรมแบบเนทีฟด้วยการทำงานเสมือนจริงของเครือข่ายและสถาปัตยกรรมที่ใช้บริการ แต่กังวลว่ามาตรฐาน Release 15 ปัจจุบันภายใต้การพัฒนาไม่ได้จัดเตรียมไว้สำหรับคุณลักษณะเหล่านี้ Seiser กล่าวว่าการผลักดันอุตสาหกรรมร่วมสำหรับสถาปัตยกรรมระบบ 5G ที่ล้ำสมัยเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อส่งมอบให้กับวิสัยทัศน์ 5G สำหรับตอนนี้ Seiser กล่าวว่าเขาเห็นเพียงเล็กน้อยว่าคุณสามารถทำได้ดีกว่าใน 5G เมื่อเทียบกับ LTE, และอาจเป็น 6G ก่อนที่เราจะแก้ปัญหานั้น

ในขณะเดียวกันเกือบทุกคนชอบความคิดในการใช้ 5G ที่ไม่ใช่แบบสแตนด์อโลนและทั้งหมดระบุว่ามันจะใช้เวลานานก่อนที่จะมี LTE ในปัจจุบัน คลื่นความถี่ จะถูกใช้สำหรับ 5G

Michael J. Miller เป็นประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายสารสนเทศของ Ziff Brothers Investments บริษัท ลงทุนเอกชน มิลเลอร์ซึ่งเป็นหัวหน้าบรรณาธิการของ นิตยสาร PC ตั้งแต่ปี 1991 ถึง 2005 ได้เขียนบล็อกนี้สำหรับ PCMag.com เพื่อแบ่งปันความคิดของเขาเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับพีซี คำแนะนำการลงทุนจะไม่นำเสนอในบล็อกนี้. หน้าที่ทั้งหมดได้รับการปฏิเสธ มิลเลอร์ทำงานแยกต่างหากสำหรับ บริษัท การลงทุนภาคเอกชนซึ่งอาจลงทุนใน บริษัท ที่มีการพูดคุยผลิตภัณฑ์ในบล็อกนี้ได้ตลอดเวลาและจะไม่มีการเปิดเผยการทำธุรกรรมหลักทรัพย์