5G w Azji

Azja pod��a za podobnym podej�ciem do Europy, tworz�c map� drogow� 5G. W Korei Po�udniowej utworzono forum 5G, podczas gdy Chiny s� odpowiedzialne za program IMT 2020. Chocia� na og� istnieje wiele innych inicjatyw, niekt�re z nich otrzymuj� finansowanie od rz�du, podczas gdy inne s� jedynie wysi�kami koordynacyjnymi w celu stworzenia �wiadomo�ci 5G w�r�d przemys�u na poziomie regionalnym lub, poza tym, na poziomie krajowym. Dok�adniej, Chiny, Japonia i Korea Po�udniowa s� g��wnymi krajami Azji prowadz�cymi badania nad 5G. Badania w Chinach, zainicjowane przez rz�d i prowadzone wsp�lnie przez partnerstwa mi�dzy przemys�em a �rodowiskiem akademickim, s� na og� w pocz�tkowej fazie. Ci z Japonii i Korei Po�udniowej, zainicjowani i prowadzeni wsp�lnie przez partnerstwa bran�owo-akademickie, osi�gn�li pewne rezultaty, takie jak sie� testowa komunikacji dla 5G, ustanowiona przez NTT (Nippon Telegraph & Telephone) i Samsung Electronics, z 10 Gbps i 1 Szybko�ci transmisji Gbps osi�gane odpowiednio dla cz�stotliwo�ci no�nych 11 GHz i 28 GHz.

5G w Chinach

Za komunikacj� mobiln� 5G w Chinach stoj� chi�skie Ministerstwo Przemys�u i Technologii Informacyjnych (MIIT), Krajowa Komisja Rozwoju i Reform oraz Ministerstwo Nauki i Technologii (MOST), kt�re popar�y utworzenie Grupy Promocyjnej IMT-2020 (5G) i Forum FuTURE. Za�o�ona w lutym 2013 r. w Pekinie jako platforma technologii 5G, bada� i standardowej promocji w Chinach, Grupa Promocji IMT-2020 (5G) ma na celu promowanie globalnych standard�w 5G poprzez partnerstwa mi�dzy przemys�em a �rodowiskiem akademickim i wsp�prac� mi�dzynarodow�. Grupuje podstawowe technologie 5G w 10 aspekt�w: g�sta sie�; bezpo�rednia komunikacja mi�dzy terminalami; zastosowanie technologii internetowych w 5G; wsp�lna sie� z WiFi; nowa architektura sieci; nowa wielodomenowa transmisja wielodost�pna; zastosowanie nowych technik przetwarzania sygna�u, modulacji i kodowania w 5G; komunikacja wysokopasmowa; udost�pnianie cz�stotliwo�ci; i inteligencja sieciowa. W maju 2013 r. operatorzy, krajowi i zagraniczni producenci sprz�tu oraz eksperci z chi�skich uniwersytet�w wzi�li udzia� w szczycie IMT ? 2020 (5G) Prospect w Pekinie i om�wili perspektywy i rozw�j bezprzewodowych technologii komunikacji 5G. Na dwunastym spotkaniu Grupy Cz�stotliwo�ci Grupy Promocyjnej IMT-2020 (5G) w Pekinie w dniu 25 czerwca 2013 r. z udzia�em trzech wiod�cych chi�skich operator�w, China Mobile, China Telecom i China Unicom, takich kwestii jak badania krajowe Om�wiono wska�niki cz�stotliwo�ci radiowej 2500-2690 MHz, badanie wsp�istnienia LTE-Hi i FSS (sta�ej s�u�by satelitarnej) 3,4-3,6 GHz oraz status quo mi�dzynarodowych bada� nad pasmami cz�stotliwo�ci 6 GHz i wy�szymi. Znaczenie prognozowania cz�stotliwo�ci, techniki wsp�dzielenia cz�stotliwo�ci i badania pasma wysokiej cz�stotliwo�ci w celu wsparcia przysz�o�ci IMT-2020 (5G) zosta� wyja�niony i opracowano odpowiedni plan pracy. W pa�dzierniku 2005 r. FuTURE Forum zosta�o za�o�one jako mi�dzynarodowa organizacja pozarz�dowa (organizacja pozarz�dowa) przez 26 szk� wy�szych, instytucje akademickie, operator�w telefonii kom�rkowej i producent�w krajowych i zagranicznych, w tym Uniwersytet Tsinghua, Uniwersytet Po�udniowo-Wschodni, Uniwersytet Jiaotong w Szanghaju, Pekin Jiaotong Uniwersytet, chi�scy operatorzy telekomunikacyjni, DoCoMo, France Telecom, Shanghai Bell, Ericsson, NEC, Hitachi, NSN, Motorola i Samsung. D��c do udost�pniania technologii i informacji w przysz�o�ci oraz promowania mi�dzynarodowych bada� i rozwoju oraz partnerstw, FuTURE przesun�o swoje cele z promowania bada� nad B3G / 4G na rozw�j technologii komunikacyjnych 4G i 5G poprzez integracj�. W czerwcu 2013 r. MOST uruchomi� wst�pny projekt badawczo-rozwojowy (faza 1) systemu komunikacji mobilnej 5G w ramach programu 863 na rzecz krajowego rozwoju zaawansowanych technologii z finansowaniem w wysoko�ci 160 mln RMB w celu zaspokojenia popytu na komunikacj� mobiln� w 2020 r. Bada:

• Architektur� sieci bezprzewodowej 5G i kluczowe technologie, w tym nowa architektura sieci, g�stsza rozproszona koordynacja i sie� ad hoc oraz heterogeniczne technologie alokacji wsp�lnych zasob�w radiowych systemu, kt�re mog� obs�ugiwa� szybkie po��czenia mobilne.

• Kluczowe technologie transmisji bezprzewodowej 5G, prze�omy w w�skim gardle technicznym dotycz�ce koordynacji na du�� skal� i nowe kluczowe technologie, takie jak antena matrycowa i konfigurowalna cz�stotliwo�� radiowa o ma�ej mocy w warunkach koordynacji na du�� skal�.

• Og�lne technologie dla systemu komunikacji mobilnej 5G, w tym aplikacje biznesowe i popyt 5G, tryby biznesowe, tryby do�wiadczenia u�ytkownika, ewolucja sieci i strategia rozwoju, zapotrzebowanie na widmo cz�stotliwo�ci i interfejs interfejsu lotniczego oraz charakterystyka propagacji sygna�u, pomiar i modelowanie zorientowane na widmo 5G.

• Technologie oceny technicznej i walidacji test�w dla komunikacji mobilnej 5G, w tym ocena techniczna i testowanie sieci komunikacji mobilnej 5G, tworzenie platform ewaluacyjnych do testowania symulacji komunikacji mobilnej sieci 5G i technologia transmisji.

Jego og�lnym celem jest spe�nienie oceny wydajno�ci i projektu systemu prototypowego, wspieranie pr�dko�ci do 10 Gb / s oraz zwi�kszenie SE i EE interfejsu lotniczego do 10x wy�szego ni� 4G. Ten projekt przyci�gn�� wiele chi�skich uczelni, instytut�w akademickich i operator�w oraz niekt�re przedsi�biorstwa w kraju i za granic�. Opr�cz cz�onk�w FuTURE Forum jest ponad 50 uczestnik�w, w tym Instytut Telekomunikacji MIIT, Akademia Technologii Telekomunikacyjnej, Narodowe Centrum Monitorowania Radiowego, Szanghajskie Centrum Bada� nad Komunikacj� Bezprzewodow�, Instytut Informatyki CAS i China Electronics Technology Group Corporation, kt�re byli zaanga�owani we wsp�lne d��enie do chi�skich bada� teoretycznych 5G, �amanie kluczowych technologii, rozw�j sprz�tu i bada� i rozwoju produkt�w.

R&D firm

Je�li chodzi o dzia�alno�� chi�skich przedsi�biorstw, firmy bior�ce udzia� w badaniach 5G to g��wnie Huawei, Datang Telecom, China Mobile i ZTE. Od 2009 r. Huawei prowadzi wsp�lne badania z zagranicznymi uczelniami, takimi jak Harvard University, University of California Berkley i Cambridge University w zakresie technologii 5G, takimi jak szersze techniki cz�stotliwo�ci radiowych i techniki wspieraj�ce dynamiczn� wirtualizacj� kom�rek. Jako jeden z inicjator�w Huawei uczestniczy� w unijnym projekcie METIS. 29 sierpnia 2013 r. Prezes Huawei Houkun Hu zadeklarowa� na konferencji sieci 5G organizowanej przez Forbes, �e Huawei pracowa� nad badaniami 5G w ci�gu ostatnich kilku lat i �e je�li wszystko p�jdzie dobrze, oficjalnie uruchomi� 5G w 2020 r. Obecnie Datang Telecom jest w trakcie promowania technologii ewolucji 4G LTE-Hi, kt�ra jest mobiln� technologi� szerokopasmow� 4.5G zorientowan� na hot spoty i scenariusze wewn�trzne. Niewielki zasi�g gor�cych punkt�w o wysokiej cz�stotliwo�ci realizowany jest za po�rednictwem ma�ych stacji BS. Ta cecha b�dzie dalej wykazywana w przysz�ych ewolucjach 5G. Je�li chodzi o przysz�� architektur� sieci, ma�e BS mo�na zainstalowa� w r�nych scenariuszach i lepiej po��czy� z otoczeniem. Ponadto Datang Telecom wsp�lnie przeprowadzi� wst�pne badania nad kluczow� technologi� bezprzewodowej transmisji 5G z 14 chi�skimi uczelniami, w tym Tsinghua University i Beijing University, a ostatnio opublikowali bia�� ksi�g� 5G. Jako jeden z trzech g��wnych operator�w telekomunikacyjnych w Chinach, China Mobile jest najwi�kszym na �wiecie operatorem telefonii kom�rkowej z oko�o 740 milionami abonent�w do lipca 2013 r. Po�wi�cony chi�skim dzia�aniom promocyjnym 5G, jest cz�onkiem ITM-2020. Szef grupy roboczej (WG) 1 i wiceprezes WG2 z FuTURE Mobile Communication Forum pochodz� odpowiednio z China Mobile i China Telecom. S� r�wnie� g��wnymi cz�onkami projektu fazy 1 863-5G chi�skiego Ministerstwa Nauki i Technologii. Trzej operatorzy o�wiadczyli, �e do�o�� wszelkich stara�, aby promowa� komercjalizacj� 5G w Chinach do 2020 r. Kierownictwo China Mobile o�wiadczy�o, �e firma po�wi�ci�a si� badaniom i rozwojowi sieci 5G, chocia� komercjalizacja sieci 4G nie zosta�a jeszcze oficjalnie rozwini�ta. Je�li chodzi o ci�g�e zmiany i budow� sieci 2G, 3G, 4G i 5G oraz mo�liw� powtarzaln� budow� i marnotrawstwo zasob�w, stwierdzili oni, �e poniewa� beton 4G jest utwardzony w ca�ym kraju, jest prawie taki sam jak pierwotna sie� w sieciach przesy�owych i rdzeniowych z kilkoma zmianami w rezultacie do BS, sie� nowej generacji w pe�ni wykorzystuje istniej�c� infrastruktur�, zmniejszaj�c inwestycje kapita�owe operatora w modernizacj� sieci. Poniewa� China Mobile rozwija swoj� wizj� 5G na rok 2020, Academy of China Mobile (instytucja badawczo-rozwojowa bezpo�rednio pod nazw� China Mobile) bierze aktywny udzia� w r�nych krajowych forach 5G i projektach na poziomie krajowym. 12 wrze�nia 2013 r. Zesp� dr Zhiling Yi, g��wnego naukowca Akademii Chin Mobile w technologii bezprzewodowej, oraz eksperci, w tym Guangnan Ni, akademik z Chi�skiej Akademii In�ynierii (CAE) i profesor Zhaocheng Wang, dyrektor Kluczowego Laboratorium Komunikacji Szerokopasmowej na Uniwersytecie Tsinghua, wzi�� udzia� w "Spotkaniu Wymiany na temat Wsp�lnych Bada� i Rozwoju Innowacyjnych Technologii przez Akademi� Chi�sk� Mobile and Micro-Optic Electronics Company", kt�ra odby�a si� w parku przemys�owym w Quanzhou. Podczas spotkania Kunjie Zhuang, g��wny naukowiec w firmie zajmuj�cej si� mikrouk�adami elektronicznymi, powiedzia�, �e kierunek bada� i rozwoju przysz�ych technologii radiowej ��czno�ci kom�rkowej powinien by� zgodny z zasad� ma�ych rozmiar�w, du�ej skali i ultra-szerokiej zesp�, wysoce odizolowany i aktywny. Nacisk badawczy Academy of China Mobile to konstrukcja ma�ych rozmiar�w aktywnych modu��w antenowych wykorzystywanych w wielkoskalowym systemie antenowym i wysoce izolowanych antenach wykorzystywanych w systemie pe�nego dupleksu. Po rozmowach firma Electronics of China Mobile and Micro-Optic Electronics Electronics zaproponowa�a anten� z 128 elementami w pa�mie D (2570-2620 MHz) jako cel ich wst�pne badania i matryca 1024-antenowa w opcjonalnych pasmach cz�stotliwo�ci systemu nast�pnej generacji jako cel d�ugoterminowy. Dr Zhiling Yi stwierdzi�, �e do ko�ca 2014 r. zbuduj� prototyp sk�adaj�cy si� ze 128 element�w uk�adu antenowego, kt�re b�d� zgodne z wymaganiami. Opr�cz anten o du�ej skali om�wiono r�wnie� inne problemy, takie jak kluczowe technologie integracji anten o cz�stotliwo�ci radiowej i wsp�bie�no�ci z pe�nym dupleksem. Akademia China Mobile jako pierwsza zaproponowa�a architektur� ewolucji C-RAN dla 5G w polu dost�pu radiowego ("C" oznacza scentralizowane przetwarzanie, radio wsp�pracuj�ce i przetwarzanie w chmurze w czasie rzeczywistym). C-RAN jest wsp�pracuj�c� sieci� bezprzewodow� sk�adaj�c� si� z dalekosi�nych jednostek cz�stotliwo�ci radiowych i anten opartych na scentralizowanej jednostce przetwarzania pasma podstawowego, sk�adaj�cej si� z infrastruktury chmury w czasie rzeczywistym opartej na otwartej platformie. Jego innowacyjna architektura zielonej sieci mo�e skutecznie zmniejszy� zu�ycie energii, zmniejszy� Capex i Opex, poprawi� SE, zwi�kszy� przepustowo�� u�ytkownik�w, obs�ugiwa� wiele standard�w i p�ynnie aktualizowa� oraz zapewnia u�ytkownikom ko�cowym bardziej przyjazne us�ugi internetowe. R�norodne zalety stworzone przez innowacyjne ramy sprawiaj�, �e C-RAN skupia uwag� wielu zagranicznych operator�w i producent�w sprz�tu. Poza partnerami takimi jak IBM, Intel, Huawei i ZTE w kwietniu 2010 Akademia China Mobile og�osi�a przyci�gni�cie kolejnych sze�ciu partner�w, w tym France Telecom Orange, Chunghwa Telecom, Alcatel-Lucent, NSN, Ericsson i Datang Mobile. Tymczasem China Mobile jest w trakcie omawiania wsp�pracy C-RAN z Microsoftem i HP. Zar�wno China Mobile, jak i Korea Po�udniowa SK Telecom wymieni�y C-RAN jako jeden ze swoich kluczowych projekt�w wsp�pracy w ramach strategicznej wsp�pracy korporacyjnej. Xiaoyun Wang, wiceprezes Academy of China Mobile, stwierdzi�, �e w por�wnaniu z tradycyjnym RAN, C-RAN jest rewolucyjnym sposobem tworzenia sieci i wyboru technologii i b�dzie dalej promowany za pomoc� funkcji system�w mobilnych 5G. Po zatwierdzeniu prototypowego systemu, na urz�dzeniach telekomunikacyjnych i producentach system�w informatycznych spoczywa� b�dzie obowi�zek partnerstwa w celu dokonania prze�om�w i rozwoju industrializacji. Zast�pca g��wnego in�yniera China Telecom, Dongbin Jin, powiedzia� 11 wrze�nia 2013 r., �e China Telecom przywi�zuje wielk� wag� do 5G i ma nadziej�, �e sieci 5G nie zostan� podzielone na TDD (Time--Division Duplexing) i FDD (Frequency? Sieci dupleksowe), podobne do sieci 4G. Doda�, �e oczekuje si�, �e sieci 5G b�d� bardziej inteligentne i b�d� wysoce zbie�ne z innymi sieciami. Og�lnie operator telekomunikacyjny oczekiwa� jednego standardu dla systemu 5G.

5G w Korei Po�udniowej

W Korei Po�udniowej technologie komunikacji mobilnej 5G promowane s� g��wnie przez Korea�sk� Akademi� Komunikacji Elektronicznej i niekt�rych producent�w komunikacji mobilnej, takich jak Samsung, LG i Ericsson-LG z Po�udniowokorea�sk� Przysz�o�ci� Tworzenia i Nauki i operatorzy telekomunikacyjni jako po�rednicy. 28 czerwca 2013 r. Ministerstwo ds. Przysz�o�ci Kreacji i Nauki Korei Po�udniowej (ROK) i MIIT Chin wsp�lnie odby�y spotkanie gie�dowe China-ROK 5G w Pekinie, gdzie "China IMT-2020 (5G) Promotion Group" i "Forum Korei Po�udniowej 5G" podpisa�o protok� ustale� China-ROK 5G. Tymczasem CNCERT (chi�ski techniczny zesp� ds. reagowania na awaryjne sieci komputerowe) i KrCERT (korea�ski zesp� reagowania na incydenty komputerowe) podpisa�y protok� ustale� dotycz�cy wsp�pracy China-ROK w sprawie bezpiecze�stwa sieci. Eksperci z Chin i Korei dyskutowali o tym, jak wzmocni� wsp�prac� i wsp�lnie promowa� mi�dzynarodowe standardy 5G. Bing Shang, wiceminister MIIT, stwierdzi�, �e na posiedzeniu osi�gni�to dwa wa�ne porozumienia: (1) ustanowienie ministerialnego dialogu strategicznego na rzecz wsp�pracy chi�sko-po�udniowokorea�skiej w zakresie komunikacji informacyjnej; (2) promowanie wsp�pracy mi�dzy chi�sko-po�udniowokorea�skimi instytucjami badawczymi i przedsi�biorstwami w zakresie przysz�ych technologii komunikacji mobilnej, zw�aszcza standard�w 5G i nowych operacji. Zonglu Yun, wiceminister przysz�ego Ministerstwa Kreacji i Nauki Korei Po�udniowej, stwierdzi�, �e w obu krajach komunikacja kom�rkowa rozwija si� szybko i staje si� wa�n� si�� nap�dow� ich gospodarek. Chiny i Korea Po�udniowa powinny wsp�pracowa�, aby wsp�lnie promowa� i przewodzi� rozwojowi globalnych technologii komunikacji mobilnej. Nowa architektura sieci 5G, zbudowana wsp�lnie przez du�e firmy z Korei Po�udniowej, takie jak Samsung i LG oraz jej Electronic Communication Academy, sk�ada si� z trzech warstw: Warstwa 1 jest bram� serwera; Warstwa 2 jest zewn�trzn� kom�rk�; a warstwa 3 jest wewn�trzn� kom�rk�. Wewn�trzna kom�rka najpierw przesy�a dane do zewn�trznej kom�rki poprzez backhaul; nast�pnie zewn�trzny telefon kom�rkowy prze��cza pakiet z bram� serwera przez �wiat�owody. BS w sieci kom�rkowej wykorzystuj� anteny kierunkowe w�skostrumieniowe do pokrycia nadawania-odbioru w celu zmniejszenia zak��ce� ko-kana�u, a kierunek ich anten mo�na inteligentnie kontrolowa�. W maju 2013 r. Samsung og�osi� wprowadzenie technologii mmWave 5G. W eksperymentach na �wie�ym powietrzu w pobli�u Advanced Communications Lab firmy Samsung w Suwon w Korei Po�udniowej przetestowano prototypowy nadajnik wykorzystuj�cy 64 elementy antenowe. Mo�e osi�gn�� poziom 1.056 Gbps przy cz�stotliwo�ci no�nej 28 GHz, a zasi�g transmisji mo�e osi�gn�� do 2 km w warunkach LOS; w przypadku komunikacji nie-LOS (NLOS) zasi�g zmniejszy� si� do oko�o 200-300 metr�w. Dzi�ki sieci 5G, setki razy szybszej ni� sie� 4G 75 Mb / s w Korei Po�udniowej, u�ytkownicy mobilni b�d� mogli pobra� film w mniej ni� jedn� sekund�. Zobowi�zany do komercjalizacji tej technologii w 2020 r., Samsung planuje przeprowadzi� komercyjn� promocj� sieci 5G w nadchodz�cych latach. W Korei Po�udniowej dzia�aj� trzej g��wni operatorzy: SK Telecom, Korea Telecom (KT) i LG U + (LG Uplus). SK Telecom jest najwi�kszym i najbardziej innowacyjnym operatorem telefonii kom�rkowej w Korei Po�udniowej, wyr�niaj�cym si� przede wszystkim ze wzgl�du na nap�d i perspektyw� prze�omowych i zaawansowanych technologii sieciowych, a tak�e innowacje biznesowe. Niekt�rzy technicy ICT z SK Telecom zwracaj� uwag�, �e aby odpowiedzie� na rosn�ce zapotrzebowanie na dane, nale�y skonstruowa� technologi� sieci nowej generacji - tak zwan� "Super Sell", kt�ra mo�e zwi�kszy� obieg danych por�wnawczych o 1000x przy jednoczesnym zmniejszeniu wydatk�w przez 10x. W dniu 30 maja 2013 r. W Seulu odby�o si� zgromadzenie og�lne Forum Korea 5G, kt�re zosta�o wsp�lnie za�o�one przez wy�ej wymienionych trzech operator�w i producent�w telefonii kom�rkowej, takich jak Samsung, LG i Ericsson ? LG. Om�wiono zagadnienia normalizacyjne 5G w 2015 r. I perspektywy jego komercjalizacji w 2020 r. Zonglu Yun, wiceminister przysz�ego Ministerstwa Kreacji i Nauki Korei Po�udniowej, powiedzia�, �e technologie 5G maj� zosta� skomercjalizowane w 2020 r., A Korea Po�udniowa nadal znajduje si� na etapie przygotowawczym. Na ca�ym �wiecie opracowywano nowe technologie, aby reagowa� na coraz bardziej zmieniaj�cy si� klimat ICT, aby sta� si� liderem w 5G. Powszechnie uwa�ano, �e 5G mo�e nie tylko przynie�� wygod� �ycia, ale tak�e pom�c przedsi�biorstwom i krajom w ich rozwoju gospodarczym. Dzi�ki imminent 5G spodziewano si� wprowadzenia inteligentnych maszyn o 1000-krotnie wy�szej wydajno�ci i ni�szym zu�yciu energii. Gdyby w 2015 r. Ujednolicono j� na ca�ym �wiecie, 5G zadebiutowa�oby na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich Pyeongchang w Korei Po�udniowej w 2018 r. Innowacyjny operator Korei Po�udniowej SK Telecom nawi�zuje obecnie wsp�prac� z Bell Labs, nale��cymi do Alcatela-Lucenta, aby skupi� si� na nowej generacji badania komunikacyjne, w tym technologia B4G lub 5G. Informacje opublikowane przez SK Telecom i Alcatel-Lucent okre�laj� kilka obszar�w zainteresowania, kt�re nazywaj� "bezprzewodowymi technologiami telekomunikacyjnymi po 4G lub 5G i inteligentnymi technologiami sieciowymi":

• definiowanie architektury sieci B4G i 5G
• opracowywanie metod umo�liwiaj�cych zarz�dzanie coraz bardziej z�o�onymi sieciami i ich konfiguracj�
• technologie, kt�re mo�na zastosowa� w rdzeniu sieci operator�w w ci�gu najbli�szych dw�ch do trzech lat, takie jak przetwarzanie w chmurze.

5G w Japonii

Podobnie jak w Korei Po�udniowej, japo�ska technologia komunikacji mobilnej 5G jest r�wnie� promowana g��wnie poprzez partnerstwa mi�dzy przemys�em a �rodowiskiem akademickim. W dniach 29-30 pa�dziernika 2013 r., Wspierane przez niekt�re organizacje mi�dzynarodowe i regionalne, takie jak Japo�skie Yokosuka Research Park (YRP), Stowarzyszenie Promocji R&D, Po�udniowokorea�skie Forum 5G, Tajwa�scy liderzy ��czno�ci bezprzewodowej i technologii informatycznych United Board (WIT CLUB), China Future Forum, unijny zesp� projektowy METIS i China Mobile, szczyt w sprawie przysz�ych technologii informacyjno-komunikacyjnych (5G) (w skr�cie 5G Summit) odby� si� w Pekinie. Przedstawiciele rz�du, eksperci, operatorzy telekomunikacyjni i czo�owi producenci oprogramowania i sprz�tu z Europy, Chin, Japonii, Korei Po�udniowej i innych kraj�w i region�w przedstawili najwa�niejsze prezentacje dotycz�ce og�lnej strategii rozwoju i planu bada� i rozwoju 5G. Zagadnienia takie jak badania nad systematyczn� definicj� 5G, badania nad wymogami normalizacji 5G. Om�wiono planowanie i sugestie dotycz�ce spektrum 5G, analizy i wizje marketingowe 5G, innowacyjne aplikacje i wymagania 5G, nowatorskie technologie transmisji bezprzewodowej i sieci zorientowane na 5G, strategie przysz�ej ewolucji sieci oraz konwergencji i wsp�pracy mi�dzynarodowej. W lutym 2013 roku NTT DoCoMo, japo�ski operator telekomunikacyjny, og�osi�, przy pomocy technicznej japo�skiego Tokyo Institute of Technology, �e z powodzeniem przeprowadzi� eksperyment na �wie�ym powietrzu nad transmisj� 10 Gbps w pa�mie cz�stotliwo�ci 11 GHz na wyspie Ishigaki, udowodnienie, �e technologia jest znacznie pot�niejsza ni� LTE i LTE-A. Trzy technologie wykorzystywano g��wnie do transmisji sygna��w mobilnych na zewn�trz: MIMO, 64 QAM i wykrywanie turbo, co oznacza, �e sprz�enie zwrotne jest przekazywane po odebraniu sygna��w. W pa�dzierniku 2013 r. NTT DoCoMo zaprezentowa�o swoj� technologi� komunikacyjn� 5G na po��czonej wystawie zaawansowanych technologii (CEATEC) w Japonii, twierdz�c, �e ma "ultraszybk� pr�dko�� i niewielkie op�nienie". Urz�dzenie mobilne jest zainstalowane z 24 antenami i mo�e by� postrzegane jako BS w pe�ni wyposa�one w sprz�t komunikacyjny. NTT DoCoMo mia�o nadziej� na utrzymanie rzeczywistej stawki na poziomie powy�ej 5 Gb / s na ostatnim etapie i uczynienie go przysz�ym standardem. Ponadto NTT DoCoMo zamierza u�ywa� 5G w urz�dzeniach do noszenia, aby u�ytkownicy mogli wygodnie wykonywa� r�ne operacje bez u�ywania r�k, w tym rozszerzonej rzeczywisto�ci, identyfikacji twarzy, identyfikacji s��w, t�umaczenia i tak dalej. G��wnymi operatorami telekomunikacyjnymi w Japonii s� NTT DoCoMo, KDDI, SoftBank i E-mobile odpowiedzialne za obs�ug� danych mobilnych oraz firma Willcom z Personal Access System, kt�rej NTT DoCoMo jest najwi�kszym p�atnikiem, odpowiedzialnym za rozw�j japo�skiej technologii 5G. NTT DoCoMo od dawna jest zaanga�owany w mi�dzynarodowe badania i promocj� 5G i by� odpowiedzialny za jedn� z grup roboczych projektu METIS. DoCoMo po�wi�cony jest rozwojowi technologii 5G zorientowanych na us�ugi komunikacji mobilnej w 2020 r. Aby zwi�kszy� zdolno�� komunikacyjn� i zwi�kszy� przepustowo�� u�ytkownik�w, aktywnie popiera ma�e ogniwa - moc wyj�ciowa tradycyjnych BS makrokom�rkowych wynosi 10-40 W Przydzielaj�c wiele ogniw o jeszcze ni�szej mocy wyj�ciowej (dziesi�tki do setek mW), technologia ta obejmuje pewne obszary o wy�szym zapotrzebowaniu na komunikacj� w obr�bie makro-kom�rek. W skr�cie, BS-makroskopy - odpowiedzialne za "powierzchniowy" zasi�g rozleg�ych obszar�w - wykorzystuj� pasma niskiej cz�stotliwo�ci, podczas gdy ma�e kom�rki w obszarach "punktowych" wymagaj�ce wy�szych pr�dko�ci transmisji danych wykorzystuj� pasma wysokiej cz�stotliwo�ci. Na przyk�ad ma�e kom�rki b�d� korzysta� z pasma cz�stotliwo�ci 3,5 GHz w najbli�szej przysz�o�ci, a pasma wysokiej cz�stotliwo�ci z cz�stotliwo�ci� 10 GHz lub wy�sz� w przysz�o�ci. W tym czasie sygna�y steruj�ce, kt�re oceniaj�, z kt�r� kom�rk� terminal ma si� po��czy�, s� przekazywane przez makrokom�rki. Ta koncepcja nosi nazw� "Phantom-cell" . DoCoMo planowa�o zaproponowa� kom�rk� fantomow� 3GPP. Poniewa� inni producenci sprz�tu komunikacyjnego zaproponowali t� sam� koncepcj�, DoCoMo skoncentruje si� na wykorzystaniu ma�ych kom�rek do promowania rozwoju technicznego. Na kompleksowej wystawie IT CEATEC Japan 2013, kt�ra odby�a si� 1 pa�dziernika 2013 r. W Makuhari Messe (w Mihama Ward, Chiba), NTT DoCoMo zasymulowa�o now� generacj� komunikacji mobilnej "5G". W wywiadzie dla Engadget przedstawiciel NTT DoCoMo powiedzia�, �e najwi�kszym wyzwaniem przy konstruowaniu sieci 5G by�o radzenie sobie z ograniczeniami pasm komunikacyjnych wysokiej cz�stotliwo�ci. Aby rozwi�za� ten problem, zaplanowali realizacj� transmisji sygna�u w pasmach o wysokiej cz�stotliwo�ci przy u�yciu du�ej liczby komponent�w antenowych. Do symulacji DoCoMo rozwa�a� Shinjuku w Tokio jako model i ustawi� siedem makrokom�rek wykorzystuj�cych szeroko�� pasma 26 MHz w pa�mie cz�stotliwo�ci 2 GHz i 12 ma�ych kom�rek wykorzystuj�cych pasmo 1 GHz w pa�mie cz�stotliwo�ci 20 GHz do zbudowania systemu HetNet. Poniewa� pasmo cz�stotliwo�ci u�ywane w ma�ych kom�rkach to pasmo 20 GHz o silnej prostoliniowej propagacji, ma�e kom�rki staj� si� sieci� LAN obejmuj�c� od kilku do kilkudziesi�ciu metr�w. Anteny u�ywane dla kom�rek makr to 2x4 MIMO, a te u�ywane dla ma�ych kom�rek to 128x4 MIMO (tj. Massive MIMO). Wed�ug DoCoMo "celem zastosowania Massive MIMO jest blokowanie zag�uszania poprzez technologi� beamforming". Podczas Broadband World Forum (BBWF) 2013, NTT DoCoMo przeanalizowa�o mo�liwo�� uruchomienia us�ug 5G na Igrzyskach Olimpijskich w Tokio w 2020 roku. "Chocia� wydaje si�, �e jest to daleko id�ce, wci�� musimy to dok�adnie rozwa�y�", powiedzia� w swoim wyst�pieniu Takehiro Nakamura, dyrektor zespo�u projektowego systemu bezprzewodowego NTT DoCoMo. Doda�, �e na etapie koncepcji to, co poci�ga za sob� 5G, zale�y od tego, kim jest wyk�adowca. Wed�ug NTT DoCoMo, 5G oznacza zwi�kszenie pojemno�ci sieci dost�powej o 1000x. Takehiro przewidzia�, �e b�dzie to wymaga�o wsparcia "po��czenia bezprzewodowego z wieloma terminalami osobistymi" w ci�gu najbli�szych kilku lat. DoCoMo zaproponowa� wykorzystanie wi�kszej ilo�ci widma z pasm o wysokiej cz�stotliwo�ci i du�ej skali. Technologia MIMO pozwala osi�gn�� tak ogromny wzrost wydajno�ci. Technologia MIMO znacznie zwi�kszy�a liczb� anten konwergencji w sieci dost�powej. Takehiro powiedzia�, �e w oparciu o test symulacyjny tego operatora, zwi�kszenie pojemno�ci o 30x mo�e zosta� zrealizowane przy u�yciu pasma 100 MHz przy 3,5 GHz w 12 ma�ych kom�rkach, a wykorzystanie widma 400 MHz przy 10 GHz w tej samej liczbie ma�e kom�rki mog� pomie�ci� wzrost o 125x. Aby osi�gn�� niewiarygodny wzrost pojemno�ci o 1000x, Takehiro powiedzia�, �e wykorzystanie widma 1-20 GHz w 12 ma�ych kom�rkach przy u�yciu technologii MIMO na du�� skal� mo�e pom�c operatorom osi�gn�� taki cel. Przyzna� jednak, �e wykorzystanie takich widm o wysokiej cz�stotliwo�ci mo�e przynie�� korzy�ci tylko �rodowisku sieci zewn�trznej. "Powinni�my rozwa�y� nowe RAT, aby stworzy� wielkie korzy�ci, kt�rych potrzebujemy", powiedzia� Takehiro. Ale nalega�, aby 5G by� technologi�, kt�r� przemys� powinien starannie wzi�� pod uwag�.

Architektura 5G

5G b�dzie prawdziwie konwergentnym systemem obs�uguj�cym szerok� gam� aplikacji, od mobilnego g�osu i mobilnego Internetu obs�uguj�cego wiele Giga-bit�w na sekund� po D2D i V2X (Vehicle-to-X; X oznacza pojazd (V2V) lub infrastruktur� ( V2I)) komunikacja, jak r�wnie� natywna obs�uga aplikacji MTC i bezpiecze�stwa publicznego. 3D-MIMO zostanie wbudowany w BS, aby jeszcze bardziej zwi�kszy� szybko�� transmisji danych i pojemno�� na poziomie makro-kom�rek. Wydajno�� systemu pod wzgl�dem zasi�gu, pojemno�ci i EE b�dzie dalej zwi�kszana w martwych i gor�cych punktach przy u�yciu stacji przeka�nikowych, hiperden- syjnych wdro�e� ma�ych kom�rek lub odci��ania WiFi, kierunkowe ��cza mmWave zostan� wykorzystane do backhaulingu przeka�nika i / lub BS ma�ych kom�rek. Komunikacja D2D b�dzie wspomagana przez makro-BS, zapewniaj�c p�aszczyzn� sterowania. Inteligentna sie� to kolejna interesuj�ca aplikacja przewidziana dla 5G, umo�liwiaj�ca funkcjonowanie sieci elektrycznej w bardziej niezawodny i wydajny spos�b. Przetwarzanie w chmurze mo�e by� potencjalnie zastosowane do sieci RAN, a poza tym do u�ytkownik�w mobilnych, kt�rzy mog� tworzy� wirtualn� pul� zasob�w do zarz�dzania przez sie�. Przeniesienie aplikacji przez chmur� bli�ej u�ytkownika ko�cowego zmniejsza op�nienie komunikacji w celu obs�ugi wra�liwych na op�nienia aplikacji do sterowania w czasie rzeczywistym. Przewiduje si�, �e 5G b�dzie bezproblemowo integrowa� istniej�ce RAT (np. GSM, HSPA, LTE i WiFi) z nowymi komplementarnymi wynalezionymi w pasmach mmWave. Technologia MmWave zrewolucjonizuje bran�� mobiln� nie tylko ze wzgl�du na du�� ilo�� dost�pnego widma w tym pa�mie (�atwo dopuszcza rury bezprzewodowe Gbps), ale tak�e z powodu zmniejszania rozmiar�w anten, umo�liwiaj�c wytwarzanie anten antenowych z setkami lub tysi�cami element�w antenowych, nawet w UE. Inteligentne anteny z funkcjami formowania wi�zki i macierzy fazowej b�d� wykorzystywane do precyzyjnego kierowania wi�zki antenowej w po��dane miejsce z du�� precyzj�, obracan� elektronicznie poprzez przesuni�cie fazowe. W�skie wi�zki o��wka umo�liwi� wykorzystanie przestrzennej g��bi ostro�ci, bez ingerencji w innych u�ytkownik�w. Ma�e rozmiary anteny umo�liwi� Massive / 3D MIMO w BS i ostatecznie w UE. Technologia mmWave zapewni r�wnie� ultra-szerokopasmowe ��cza dosy�owe do przenoszenia ruchu z / do ma�ych stacji BS lub stacji przeka�nikowych, umo�liwiaj�c operatorom dalsz� elastyczno�� wdra�ania w por�wnaniu z przewodowym (miedzianym lub �wiat�owodowym) ��czem dosy�owym. Wdro�enie Hyperdense dla ma�ych kom�rek to kolejne obiecuj�ce rozwi�zanie dla 5G, aby sprosta� wyzwaniu 1000x pojemno�ci. Ma�e kom�rki mog� potencjalnie zapewni� ogromn� pojemno�� i zminimalizowa� fizyczn� odleg�o�� mi�dzy BS i UE, aby osi�gn�� wymagane wzmocnienie EE dla 5G. Tradycyjne pasma poni�ej 3 GHz zostan� zastosowane do pokrycia makrokom�rkowego, natomiast pasma o wy�szej cz�stotliwo�ci (np. Pasma cm i mmWave) zostan� zastosowane dla ma�ych kom�rek, aby zapewni� spektraln� i energooszcz�dn� p�aszczyzn� danych, wspomagan� przez p�aszczyzna sterowania obs�ugiwana przez makro-BS. Wraz z rozwojem nowych RAT i wdro�eniem hiperdennych ma�ych kom�rek, istniej�ce RAT b�d� nadal ewoluowa�, aby zapewni� wy�sze SE i EE. Op�nienie p�aszczyzny danych (czas podr�y w obie strony) systemu LTE-A wynosi oko�o 20 ms, a jego przysz�e zmiany maj� zosta� zredukowane do mniej ni� 1 ms [30]. Co wi�cej, SE istniej�cego systemu HSPA wynosi 1 b / s / Hz / kom�rk�, co ma wzrosn�� 10-krotnie do 2020 r. [30]. Oczekuje si�, �e EE systemu kom�rkowego poprawi si� 1000 razy do 2015 r. W por�wnaniu z poziomem z 2010 r. Powr�cimy do technik warstwy PHY (fizycznej) i MAC (�redniej kontroli dost�pu) w celu przenoszenia kr�tkich i wra�liwych na op�nienia pakiet�w dla MTC [18]. Wirtualizacja b�dzie r�wnie� odgrywa� kluczow� rol� w 5G dla efektywnego wykorzystania zasob�w w systemach kom�rkowych, poprzez sie� multi-tenant, w kt�rej operator kom�rkowy nie b�dzie musia� posiada� pe�nego zestawu dedykowanych urz�dze� sieciowych; raczej sprz�t sieciowy (np. BS) b�dzie wsp�dzielony przez r�nych operator�w. Istniej�ca koncepcja sieci w chmurze obejmuje g��wnie centra danych. Wirtualizacja sieci mobilnej popchnie t� koncepcj� do sieci dystrybucyjnej i sieci RAN, aby umo�liwi� wsp�dzielenie ��czy dosy�owych i stacji BS mi�dzy r�nymi operatorami. Wreszcie, przewiduje si�, �e UE 5G b�d� inteligentnymi urz�dzeniami wielomodowymi. Te urz�dzenia UE b�d� wystarczaj�co inteligentne, aby autonomicznie wybra� odpowiedni interfejs do po��czenia z sieci� na podstawie jako�ci kana�u, pozosta�ej mocy akumulatora, EE r�nych RAN oraz wymogu QoS dzia�aj�cej aplikacji. Te inteligentne i wydajne urz�dzenia 5G b�d� mog�y obs�ugiwa� no�niki 3D o pr�dko�ci do 10 Gb / s.

Wniosek

Oczekuje si�, �e 5G zostanie wdro�ony oko�o 2020 r., Zapewniaj�c wszechstronn� ��czno�� z "�wiat�owodowymi" do�wiadczeniami dla u�ytkownik�w mobilnych. Opr�cz oczekiwanej szczytowej szybko�ci transmisji 10 Gb / s, najwi�kszym wyzwaniem dla 5G jest ogromna liczba po��czonych maszyn i 1000-krotny wzrost ruchu mobilnego. Ultra-szerokopasmowy i zielony system kom�rkowy b�dzie motorem nap�dowym przysz�ego po��czonego spo�ecze�stwa, w kt�rym ka�dy i wszystko b�dzie po��czony w dowolnym miejscu i czasie. W tej cz�ci przedstawili�my przegl�d potencjalnych czynnik�w 5G wraz z dzia�aniami badawczo-rozwojowymi na ca�ym �wiecie, w tym w Europie, Ameryce P�nocnej i regionie Azji i Pacyfiku. B�d�c na etapie prototypowania, standaryzacja jest kolejnym kamieniem milowym na drodze do osi�gni�cia 5G, po kt�rej nast�pi faza rozwoju przez dwa do trzech lat. Ostatnia faza to wdro�enie i marketing sieci, co mo�e potrwa� kilka lat, przewiduj�c potencjalne komercyjne wdro�enie do oko�o 2020 r. W ostatniej cz�ci tej cz�ci zilustrowali�my przewidywan� architektur� 5G, wykorzystuj�c wszystkie wsp�lne pogl�dy na temat bie��cego trendy technologiczne i pojawiaj�ce si� aplikacje. W skr�cie, technologia mmWave, hyperdense HetNet, wirtualizacja RAN i ogromne MTC s� g��wnymi prze�omami rozwa�anymi przy modernizacji systemu kom�rkowego w celu osi�gni�cia zdolno�ci 5G. Jednak rozw�j technologii musi by� nap�dzany przez przydzielenie nowego widma dla komunikacji mobilnej, kt�re ma nast�pi� w nadchodz�cym spotkaniu WRC.

Technologia 5GZab�jca czy Przyjaciel?

5G w Azji