Kształtowanie przyszłości komunikacji bezprzewodowej

Mimo że wiele obszarów świata nadal nie ma sieci 4G, przemysł telekomunikacyjny już teraz skupia swoje zainteresowanie na technologii 5G. Wprawdzie sieci 4G udostępniły szerokopasmowy dostęp do usług mobilnych milionom użytkowników na całym świecie, ale jest to wciąż namiastka potencjału, jaki kryją usługi szerokopasmowe.

Sieci mobilne 5G osiągną prędkości do 10 GB/s i charakteryzują się wyjątkowo niskimi opóźnieniami, dzięki czemu przyczynią się do rozwoju mobilnych usług szerokopasmowych i powstawania zupełnie nowych zastosowań w przyszłości. Szybsze oraz bardziej niezawodne sieci bezprzewodowe w standardzie 5G pozwolą na pobranie pełnometrażowego filmu w jakości HD w kilka sekund zamiast minut.

Technologia 5G, dzięki ograniczonym opóźnieniom, pozwoli zapewnić determinizm i niezawodność na niespotykanym w poprzednich standardach poziomie. Możliwe jest zatem, że w przyszłości dzięki autonomicznym pojazdom utrzymywana będzie płynność ruchu - tak bardzo potrzebna miastom, a samonaprawiające się linie montażowe zapewnią stabilność gospodarczą fabryk. Usługi w chmurze staną się podstawowym elementem sieci 5G, dając dostęp do bogatego zakresu aplikacji i informacji niezależnie od miejsca i czasu.

Przewiduje się, że liczba połączeń w 2020 roku przekroczy 50 mld, a ilość przesłanych danych zbliży się do 197 tys. PB (petabajtów) - jest to ilość danych, która porównywalna jest z ponad 10 mld filmów Blu-ray. Konieczność nieustannego zwiększania przepustowości, minimalizacji opóźnień oraz obsługi ekspotencjalnie rosnącej liczby urządzeń zmusiła naukowców do rozpoczęcia badań nad sieciami działającymi w częstotliwościach powyżej 6 GHz.

Do tej pory sieci mobilne operowały na niższych częstotliwościach - głównie ze względu na możliwość pokrycia zasięgiem dużej powierzchni terenu. W dalszym ciągu będą pojawiać się innowacyjne technologie, mające na celu usprawnienie transmisji w częstotliwościach poniżej 6 GHz, jednak potrzeba wkroczenia na wyższe częstotliwości ze standardem 5G będzie coraz bardziej odczuwalna.

Prototypowanie

Aby stworzyć rozwiązanie pracujące na falach milimetrowych (mmWave), Nokia Networks nawiązała współpracę z National Instruments. NI dostarcza narzędzia i technologie pozwalające na kooperację w obrębie różnych dziedzin. Firma wykorzystała oprogramowanie NI, by stworzyć jednolity proces twórczy i umożliwić inżynierom błyskawiczne prototypowanie rozwiązań operujących na falach milimetrowych - wszystko to w ułamku czasu potrzebnego do realizacji projektu przy standardowym podejściu.

Osiągnięcie prędkości transmisji na poziomie 10 GB/s w zakresie fal milimetrowych wymagało zastosowania środowiska programistycznego, mocno zintegrowanego z programowo definiowanym urządzeniem radiowym firmy NI. Kluczem do sukcesu okazała się możliwość błyskawicznego prototypowania. Proste przejście od algorytmu do rzeczywistego sygnału z wykorzystaniem LabVIEW oraz oprzyrządowania PXI umożliwiło olbrzymi postęp w badaniach nad sieciami bezprzewodowymi.

Posiadając w pełni działający prototyp, firma staje się liderem badań nad sieciami 5G poprzez budowanie platformy dla klientów zainteresowanych technologiami 5G. Jej przeznaczeniem będą testy komunikacji komórkowej na falach milimetrowych oraz badania nad algorytmami w oparciu o środowisko LabVIEW.

Rozwiązanie bazujące na oprogramowaniu LabVIEW i modułowej platformie sprzętowej PXI będzie poddane testom w środowisku rzeczywistym, a ich wynikiem będzie pierwszy działający i przetestowany system 5G - zbudowany w całości na technologii NI. Nokia Networks wraz z NI na nowo określają przyszłość komunikacji bezprzewodowej oraz tworzą obecnie najszybszą sieć komórkową.

Więcej informacji jest dostępnych na ni.com/5g.

Lauri Oksanen
Nokia Networks
National Instruments Poland Sp. z o.o.
poland.ni.com