Перша миля - науково-технічний журнал - перша миля - технології стільникового зв’язку 5g

Ми стоїмо на порозі нового покоління систем мобільного зв'язку, і що виникають у зв'язку з цим питання розбурхують розуми і фахівців, і рядових користувачів. Що нас не влаштовує зараз, чого ми хочемо досягти і якими засобами? Спробуємо розібратися в цьому питанні і зрозуміти, що ж таке системи бездротового зв'язку п'ятого покоління (5G) і чого ми чекаємо від них.

К.Коловскій,
старший менеджер департаменту маркетингу компанії
Huawei вУкаіни

Ключові технології та інновації. У той час як попередні покоління бездротових мереж характеризувалися фіксованими радіопараметри і частотними блоками, 5G дозволить використовувати будь-який спектр і будь-яку технологію доступу для найкращого надання послуг. Радіоінтерфейс і системи радіодоступу повинні бути повністю переглянуті, щоб відповідати новій парадигмі мобільного доступу з величезною ємністю, величезним числом з'єднань і надвисокою швидкістю передачі даних. Технології 5G повинні розроблятися з можливістю підтримки всіх сценаріїв розгортання мережі, включаючи сверхплотную радіомережа з можливістю ретрансляції трафіку (транспортні канали між базовими станціями), прямий зв'язок між терміналами, динамічний рефармінг спектра і спільне використання інфраструктури радіодоступу.
Розвиток 5G зажадає декількох технологічних проривів.
Для досягнення значних поліпшень спектральної ефективності необхідні нові технології множинного доступу і формування радіосигналу в поєднанні з новими алгоритмами модуляції і кодування. Для реалізації нових адаптивних радиоинтерфейсов, що вимагають інтенсивного використання обчислювальних ресурсів, необхідні нові технологічні прориви в архітектурі радіочастотних модулів і модулів обробки основної смуги частот. Для цього будуть потрібні значно потужніші ресурси основної смуги, відповідні складним вимогам нових рішень, таких, наприклад, як MIMO надвисокої роздільної порядку. Для підтримки цих нових радиоинтерфейсов потрібен єдиний інтегрований дизайн, що поєднує безпрецедентна кількість радіомодулів і антенних елементів в єдиний модуль.
Нові технологічні прориви в обробці радіосигналів дозволять гнучко і ефективно використовувати радіочастотний спектр; одночастотні повнодуплексні радіотехнології внесуть основний вклад в зростання спектральної ефективності. Інновації в цій області дозволять знизити загальну вартість мережі при поліпшенні енергоефективності.
Об'єднання пристрої радіодоступу та транспортного вузла необхідно для дуже щільного розміщення базових станцій радіодоступу. Технології Plug and Play стануть життєво необхідними, щоб такі пристрої змогли зв'язатися один з одним і самостійно організувати використання доступних частотних блоків для радіодоступу та транспорту. Ця можливість буде ключовою для забезпечення радіодоступу в високочастотних діапазонах.
Буде потрібно і прорив в радіотехнологіях для мобільних терміналів, який дозволить підтримувати величезний набір можливостей: від датчиків з наднизьким споживанням енергії до надшвидкісних пристроїв з тривалим часом роботи від батареї. Мініатюрні мультіантенние технології будуть необхідні для забезпечення гігабітних швидкостей доступу і зниження енергоспоживання. Для подальшого розширення можливостей мобільних пристроїв також дуже важлива підтримка певних функцій базових станцій. Це дозволить забезпечити мобільний зв'язок, засновану на терміналах, наприклад прямий зв'язок між терміналами.
Інфраструктура радіодоступу, заснована на технологіях хмарної архітектури, зможе надати необхідні обчислювальні ресурси, пам'ять і транспортну ємність. Еволюція ядра мережі до хмарної архітектурі дозволить забезпечити більшу гнучкість у створенні нових послуг і додатків. Хмарні обчислення стануть фундаментом ядра мережі і зроблять мережу відкритою, дозволяючи використовувати будь-які інновації в міру їх розробки. Ядро мережі 5G також дозволить безшовну інтеграцію з існуючими мережами 3G і 4G.