5G - częściowa specyfikacja sfinalizowana. Kamień milowy w rozwoju sieci nowej generacji

Organizacja 3GPP zaprezentowała światu specyfikację sieci 5G, która dotyczy tak infrastruktury operatorów komórkowych, jak i wymogów dotyczących smartfonów czy oprogramowania. Co to właściwie oznacza?

Organizacja 3GPP (3rd Generation Partnership Project) od 2016 roku pracowała nad architekturą drugiego poziomu (SA2) łączności 5G i wreszcie dopięła swego. Zaprezentowano właśnie oficjalnie szereg funkcji będących składowymi nowego standardu oraz wymogów dla operatorów i producentów smartfonów, którzy myślą o jego wdrożeniu.

Finalna wersja SA2 określa architekturę systemów 5G, dzięki czemu firmy mogą zająć się finalnym etapem prac nad wdrażaniem nowego rozwiązania. Dostępne są zarówno konkrety dotyczące systemów zarządzania danymi, wykorzystywanych usług czy przejścia na nowy standard z łączności 4G.

W kontekście 5G mówi się najczęściej o znacznym wzroście transferu danych, co potwierdzają testy prowadzone przez Nokię czy ZTE - osiągano wyniki na poziomie ponad 10 Gb/s, a ustanowiony w ich czasie rekord to prawie 20 Gb/s.

3GPP jasno wskazuje jednak, że równie ważne, a może nawet ważniejsze, będą nowe możliwości, jakie dają sieci 5G.

Kluczem jest to, że cała architektura jest oparta na usługach. 5G przedstawiane jest jako rozwiązanie bardzo uniwersalne, w którym można korzystać z wielu dopełniających się funkcji. Przykładem ma być schemat, na którym przedstawiono korzystanie z roamingu w sieci 5G.

Pisząc w dużym uproszczeniu: użytkownik z ofertą jednego operatora będzie szybko mógł zostać zalogowany do sieci drugiego operatora (niejako ją odwiedza), a dane potrzebne do autoryzacji połączenia będą automatycznie wymieniane między odpowiedzialnymi za to modułami.

Innym ważnym aspektem architektury systemów 5G według 3GPP jest network slicing. Wybrane elementy tej technologii dostępne są w standardzie 4G, ale teraz ma ona pokazać pełnię swoich możliwości. Rozwiązanie to umożliwia - z użyciem dedykowanego oprogramowania i funkcji wirtualizacji - dokładne wydzielenie w całym systemie funkcji dla konkretnych grup odbiorców.

Oznacza to, że dana sieć może jednocześnie świadczyć np. usługi w sposób tradycyjny, działać jako wirtualny operator oraz obsługiwać flotę samochodów dostawczych, a każdy z systemów jest obsługiwany osobno i nie wymaga dedykowanej infrastruktury.

To oczywiście jedynie wybrane nowe funkcje architektury sieci 5G, a do tego podane w mocno uproszczony sposób. Osoby, które są zainteresowane tematem więcej danych mogą znaleźć na stronie 3GPP. Ważniejsze jest bowiem, co zmiany oznaczają dla użytkowników.

Opracowanie specyfikacji drugiego poziomu dla 5G umożliwia operatorom przygotowanie infrastruktury pod 5G (także przez modyfikację już dostępnej), a twórcom modemów dopracowanie układów, które producenci smartfonów będą mogli wykorzystać w swoich urządzeniach. To wszystko powinno zaowocować w niedalekiej przyszłości sieciami o:

• znacznie wyższym niż w przypadku LTE transferze danych (nawet 1 Gb/s w dużych miastach ze sporą liczbą nadajników);
• mniejszych opóźnieniach w komunikacji (m.in. niska wartość ping);
• wyższej przepustowości, co umożliwi wykorzystanie efektywne większej liczby urządzeń na tym samym obszarze niż w przypadku LTE;
• możliwości jednoczesnej obsługi większej niż dotychczas liczby urządzeń, w tym stałe połączonych z siecią rozwiązań Internetu rzeczy (IoT);
• znacznie poprawionej jakości sygnału i zasięgu (stabilne połączenie na granicy zasięgu, szybsze przełączanie między nadajnikami).

Opracowanie finalnej wersji SA2 nie jest oczywiście równoznaczne z końcem prac nad łącznością 5G. 3GPP już teraz zapowiedziało, że na początku 2018 roku rozpocznie się opracowywanie architektury trzeciego poziomu, której finalna wersja ma być gotowa w czerwcu. Zawierać ma m.in. dane dotyczące zarządzania sieciami 5G i ich zabezpieczania.

Firmy, w tym operatorzy sieci komórkowych i producenci smartfonów, już teraz jednak mogą pracować nad własnymi rozwiązaniami, które wykorzystywać będą nowy standard. Wśród partnerów 3GPP już teraz można wymienić choćby Orenge, T-Mobile, Teleconikę Samsunga, Sony, Nokię, ZTE, Qualcomma i MediaTeka.

Organizacja nie zdradza szczegółów dotyczących prac poszczególnych firm, ale pierwsze efekty ich starań powinny być widoczne jeszcze w 2018 roku. Szczególnie, że część operatorów komercyjne wdrożenie 5G planuje już na 2020 roku. Można więc spodziewać się, że wkrótce - najdalej na początku 2019 roku - zaczną pojawiać pierwsze smartfony z modemami 5G. Qualcomm zapowiedział już w końcu odpowiednie rozwiązanie.