Menu Close

5G wireless nadchodzi i będzie to  prawdziwy przełom

Wolumen komórkowego poboru danych odnotowuje gwałtowny wzrost, ale szeroki zestaw technologiczny wynikający z gwałtownego postępu technologicznego jest gotowy, aby
przekształcić to, co dzisiejsze smartfony i inne bezprzewodowe urządzenia mobilne mogą aktualnie zrobić, na produkt wysokiej rozdzielczości wideo i całkowicie nowe środowisko 3-D.

W laboratorium techniki bezprzewodowej New York University w Brooklynie, studenci testują prototyp urządzenia stosowanego do telefonów – zwiastunów nowej generacji urządzeń, które są w stanie przenosić niesamowite 10 gigabitów danych na sekundę w zatłoczonych śródmiejskich dziedzińcach. Samsung niedawno pokazał jak poruszający się z szybkością 25 kilometrów na godzinę samochód może utrzymywać połączenie co najmniej jednego gigabita na sekundę, podczas poruszania się poza zasięgiem nadajników komórkowych zwanych stacjami bazowymi. Obydwa osiągnięcia są około 100 razy szybsze niż obecna komercyjna technologia telefonów komórkowych. Są to zadziwiające pokazy możliwości, które ujawnią się w pełni dzięki uwolnieniu szerokiego  widma wysokiej częstotliwości przez US Federal Communications Commission – posunięcie, które  udostępniło kilkukrotnie większy zakres częstotliwości niż kiedykolwiek istniały w bezprzewodowej telekomunikacji oraz zapowiedź Białego Domu przeznaczenia USD 400 mln. na projekt badawczy w tej dziedzinie.

Technologia następnej generacji zostanie ostatecznie zdefiniowana w standardzie, który będzie znany jako “5G.” Oczekuje się, że efektem będzie zapewnienie połączenia z Internetem co najmniej 40 razy szybciej niż obecnie dostępne najszybsze łącza, o co najmniej cztery razy szerszym zasięgu światowym  niż obecny standard, znany jako 4G LTE. Nowa technologia wykorzysta prawdopodobnie tzw. „fale milimetrowe”  w spektrum radiowym,  lub inaczej – powyżej częstotliwości 24 GHz. Posunięcie FCC dokonane w połowie lipca w Stanach Zjednoczonych jest pierwszym i jedynym jak na razie tego typu działaniem mającym na celu udostępnienie szerokiego spektrum częstotliwości do użytku komercyjnego –  z zakresu systemów wojskowych czy radarów. Wyższe częstotliwości przenoszą znacznie więcej danych, ale są również o wiele łatwiej blokowane przez budynki, drzewa, liście, a nawet deszcz, przez co ich zastosowanie do łączności mobilnej jest stosunkowo trudne (niektóre istniejące systemy wykorzystują jedynie te częstotliwości dla stałych punktów połączeń bezprzewodowych, bez widocznych przeszkód na linii połączenia).

Dzięki postępowi w przetwarzaniu sygnałów, procesorach i technologiach antenowych, firmy takie jak Samsung, AT & T, Verizon, Ericsson czy inne będę mogły korzystać z tego widma dla następnej generacji mobilnej łączności. Już obecnie niektóre startupy stosują te sztuczki by realizować nowe modele biznesowe. Jednym z nich jest firma Starry, która testuje usługę dostępu do Internetu domowego w Boston. Ale ich działania są przeznaczone do urządzeń stacjonarnych. Pokazy NYU jak i inne, obrazują jak sygnał fal milimetrowych może być stosowany do łączności ruchomej i omijać największy problem,  którym jest blokowanie go przez obiekty między nadajnikiem a odbiornikiem. Zbiory maleńkich anten na procesorach lub miniaturowych obwodów elektronicznych mogą skierować sygnał w określonym kierunku i złagodzić tę wadę. Jest to znane jako “fazowanie” Samsung, np. opracował już prototyp 32 – fazowego chipa antenowego w układzie przenośnych urządzeń bezprzewodowych.

Samsung jak i Ericsson czy Nokia mają już urządzenia przygotowane do prób. “Istnieje ogromna ilość prac wykonanych we wszystkich głównych firmach telekomunikacyjnych. Obserwować można dużą aktywność w całej branży, zdając sobie sprawę, że przyszłość fal milimetrowych nadchodzi bardzo szybko “, mówi Ted Rappaport, który kieruje badaniami bezprzewodowymi w NYU. Pierwsze dostępne na rynku telefony w takiej technologii mogą pojawić się w ciągu dwóch do pięciu lat. “Nazywamy to renesansem „bezprzewodowych” i jest to całość wydarzeń, które zmienią świat znacznie szybciej niż ktokolwiek wierzył jeszcze kilka lat temu,” stwierdził Rappaport.

U podstaw nowych technologii bezprzewodowych leżą niezwykłe postępy w technologii produkcji mikroprocesorów. Po pierwsze, mniejszy rozmiar chipów pozwala na  przetwarzanie znacznie większej ilości danych bez „mordowania” baterii. A po drugie, na mikroprocesory nakładana jest druga warstwą, która działa jako antena, minimalizując straty sygnału i zużycia energii. Postęp produkcyjny robią zaawansowane możliwości w dostępnej powszechnie standardowej technologii krzemowej, torując drogę dla tanich urządzeń konsumenckich, mówi Ken Stewart, główny technolog w firmie Intel Wireless. “To co konsument widzi, to coraz bogatsze doświadczenia w wysokiej rozdzielczości wideo na urządzeniach przenośnych. Zamiast grać w  Pokémon Go podczas oglądania ekranów telefonów, będą robić to w pełnym środowisku 3-D z szybkimi częstotliwościami odświeżania”. Działalność ta zbiega się z gwałtownym wzrostem zapotrzebowania na bezprzewodową transmisję danych, której miliardy ludzi oczekują w nadziei na zwiększenie pojemności w swoich urządzeniach mobilnych. Dodatkowy popyt będzie pochodzić z urządzeń sieciowych, takich jak samochody i inteligentne sieci energetyczne.

wg. David Talbot
MIT Technology Review

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.