×
CTIA Super Mobility 2016. Мэт Гроб, Qualcomm Technologies: 5G NR будет универсальным поколением связи, поддерживающим все типы подключенных устройств: от микродатчиков и планшетов до беспилотников и виртуальной реальности

«Когда мы, наконец, перейдем к проектированию 5G NR (New Radio), мы хотим поддерживать разные сервисы, от БПЛА до планшетов, от беспилотного транспорта до вживленных датчиков и медицинских устройств, от виртуальной реальности до умных городов. Мы хотим поддерживать разнообразные внедрения, макро и малые соты и все, что между ними, мы хотим поддерживать разные спектры, различные нормативные парадигмы, лицензированные и нелицензированные... На сегодняшний момент 70% спектра, который FCC разрешил к использованию в США, - это миллиметровые волны в нелицензируемом диапазоне, поэтому есть много разных вариантов использования, и мы хотим соответствовать им всем» - JSON.TV публикует расшифровку выступления Мэта Гроба (Matt Grob), Технического директора и исполнительного вице-президента Qualcomm Technologies, на конференции CTIA Super Mobility 2016. Благодарим организаторов за приглашение команды JSON.TV.

 

Мэт Гроб (Matt Grob), Технический директор и исполнительный вице-президент Qualcomm Technologies: Я начну с того, что мы рассматриваем 5G как объединяющую основу подключенности, на трех основных столпах. Первый столп – расширенная мобильная широкополосная сеть. Обычно об  этом думают как о новых беспроводных технологиях. Думают, что должно быть быстрее. Эта часть означает более высокую пропускную способность, более высокие пиковые скорости, более широкий канал, я могу загружать свои материалы быстрее, можно смотреть видео материалы более высокого качества, вот что называется расширенная мобильная широкополосная сеть. И это, конечно, является одним из основных столбов 5G. Но и больше, чем просто это. Потому что есть еще два важных столпа.

 

Второй – это массовый Интернет вещей. Вещи, которые не являются телефонами, тоже могут быть мобильными устройствами, в огромном количестве. Они могут быть самыми разнообразными, от очень сложных устройств до недорогих, с урезанным функционалом, с долговременной батарейкой. Мы поговорим об этом попозже. Все они для того, чтобы обеспечить подключенность новыми способами. И третий столп – критически важные услуги и сервисы. Это высоконадежные сервисы, с высокой безопасностью, с низким уровнем задержки сигнала. Благодаря этому появятся совершенно новые сервисы. И большое отличие 5G – широкое участие индустрии в создании, участие различных партнеров.

 

 

 

Источник: CTIA

 

Но дорога к 5G идет через 4G и LTE. Это база. И посмотрите, что мы сделали с 4G за последние 10 лет. Мы добавили многоадресный режим, равноправный режим, MIMO, агрегацию каналов, возможность работы в лицензированных и нелицензированных частотах, повысили производительность до 1 Гигабита/с. Это подготовка к 5G. Это позволяет нам узнать многое из того, что нам надо знать, чтобы 5G стало реальностью. Примером является новый модем X16, который мы уже демонстрировали. Он предлагает скорость доступа до 1 гигабита/с в сетях LTE сегодня, может использовать лицензированный и нелицензированный спектр. Это предшественник.

 

Также Интернет вещей значительно улучшился в 4G, еще до того как мы перешли к проработке 5G. У нас есть решения с уменьшенной сложностью, это означает, что используется меньше режимов, меньше частот, у них меньше цена, они потребляют меньше энергии, так что устройство может работать несколько лет от батареек АА. Они предоставляют больше покрытия и лучшую связь, так что можно свободно выходить на улицу, подниматься, спускаться. И более высокая плотность сетевых элементов. Это означает, что можно иметь большое количество устройств, и мы не используем структуру, которую мы используем для телефонных звонков, мы используем более эффективные методы доступа, поэтому огромное число устройств может быть в секторе, время от времени передавать данные и не нагружать сеть очень сильно. Но это устройства очень простые и недорогие. Их будут миллиарды, возможно десяти и сотни миллиардов.

 

Но есть устройства Интернета вещей более высокого класса. Один из прекрасных примеров – БПЛА или дроны. Эти устройства не являются телефонами, но они во многом похожи. Это мобильные устройства, они перемещаются по широкой местности, как внутри помещений, так и снаружи. Им нужно подключение на большой скорости. У них есть камеры и медиа-функции и графика, у них есть функции позиционирования, датчики. Это как бы верхняя ступень того, что мы понимаем под Интернетом вещей. Это отличный пример для 5G. Я счастлив объявить, что мы с AT&T проводим тестовые испытания с той целью, чтобы установить безопасные и легальное функционирование таких устройств сначала в Северной Америке с использованием сотовых технологий, сначала 4G, затем 5G.

 

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Я хочу показать вам видео ролик, чтобы вы почувствовали, что происходит в этой сфере. У нас есть новый центр полетов в Сан-Диего недалеко от нашей штаб-квартиры. Вы видели центры полетов раньше, и вы можете подумать, что нет в этом ничего нового. Но этот особенный. Это центр полетов в нашей штаб-квартире, но он также расположен всего в нескольких милях от военного аэродрома. Поэтому мы действуем в одной из самых ограниченных зон пространства в постоянном сотрудничестве с диспетчерской службой воздушного движения. Вы видите, как дрон взлетает, он будет лететь с постоянной связью по LTE, он приземлится на крыше нашей штаб-квартиры в Сан-Диего. Он получает некоторые данные: сколько базовых станций он видит; вы увидите момент передачи управления. Результаты этих испытаний отличные. Мы провели уже сотни испытательных полетов, измеряя вертикальное покрытие и работу сотовых сетей. Повторюсь, мы работаем тесно с диспетчерской службой воздушного движения. FAA оказывает всяческую помощь нам. Мы стараемся работать в рамках их системы,  а не против нее. Графика, которую вы видите, это не моделирование, они берутся непосредственно из логов, т.е. все происходит именно так, как вы видите.

 

Вы можете спросить, как это работает. Сеть наземных антенн, а эти устройства в небе. Распространение волн в небе - это закон квадратичной зависимости. И хотя антенны находятся не под оптимальным углом, покрытие не представляет проблему. Проблема даже обратная. Он видит слишком много базовых станций. Это поднимает вопросы управления помехами и алгоритмами передачи управления. Есть много удивительных технологий, которые могут помочь решить эти проблемы. Мы верим, что будущее будет светлым для промышленного Интернета вещей, вне линии прямой видимости,  с 4G и 5G. Из этого могут развиться другие типы.

 

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Давайте поговорим о multimode– поддержке множества сетевых технологий. Как бы нам не хотелось, 5G не возникнет за один день повсеместно. Он будет появляться поэтапно. Особенно для мобильных технологий.  Как и 4G до него, устройство должны поддерживать разные режимы. Мы делали это раньше, сейчас это немного сложнее. В 5G будет две разных полосы частот, под этим я имею ввиду, миллиметровые волны и традиционные. И конечно, остаются 4G и 3G и wi-fi. И нам надо не только поддерживать все эти режимы, не только переключаться между ними, больше чем когда-либо, нам надо работать в них параллельно. Это упор, который мы делаем в нашей технологии. И т.к. это не возникнет за один день, такие возможности должны существовать в ваших устройствах заранее.

 

Я рассказал вам, что предшествует 5G, что мы сделали в 4G. Когда мы, наконец, перейдем к проектированию 5G NR (New Radio), это название означает новое радио, какой должен быть подход? Мы хотим поддерживать разные сервисы, от БПЛА до  планшетов и транспорта и медицинских устройств и умных городов. Мы хотим поддерживать разнообразные внедрения, макро и малые соты и все между ними, мы хотим поддерживать разные спектры, различные нормативные парадигмы, лицензируемые и нелицензируемые, возможны различные варианты и мы хотим поддерживать их все. Мы строим на основе OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением). В этом отношении это то же самое, что 4G. Но когда  создавался стандарт для 4G, это было в начале 2000-х, и хотя мы все еще пользуемся модуляцией OFDM, такие параметры как длина префикса, широта канала, все они модернизированы.

 

Я хочу остановиться подробнее на типах спектра. Очень много технологий включено в расширение этих частот и различных парадигм. Нашей целью является то, чтобы 5G поддерживало все эти типы. На сегодняшний момент 70% спектра, который FCC разрешил, миллиметровые волны являются нелицензированным диапазоном, поэтому есть много разных вариантов использования, и мы хотим соответствовать им всем.

 

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Отсюда мы переходим к тому, для чего все это надо, и что фактически произойдет в рамках 5G. Посмотрите на эту фотографию, вы ее наверняка видели раньше, все люди заняты телефонами. Если вы находитесь в аэропорту и посмотрите на тех, кто ожидает вылета, они все заняты телефонами. На остановке вы можете увидеть таких людей, когда идете по улице, вы встречаете таких людей. Как это произошло? Так было не всегда. Было время, когда так не было. Если оглянуться назад, то до этого были услуги телефонии. Когда появилась цифровая сотовая телефония, скорость которой составляла 3-4 кбит/с, в среднем, в обоих направлениях. Если вы посмотрите на телефоны той эры, вы увидите, что дисплей был маленьким, в одну или две строки. Большое место на передней панели отводилось аудио компонентам: большой микрофон и динамик, сотовая служба была в основном аудиослужбой, вы слушали, что вам говорят по телефону,  и люди ходили с телефонами около уха.

 

Затем все стало совершенствоваться, мы совершенствовали беспроводные технологии, технологии дисплея, очень многое было усовершенствовано, и это позволило возникнуть сервисам, основной канал передачи информации которых – наши глаза, это привело к тому, что экран стал занимать большую часть и теперь люди смотрят на телефоны. Представьте, как далеко мы зашли. Телефоны с LTE, скорость которых достигает 1 гигабита/с, представляют канал для 300 тыс.  обычных (голосовых) вызовов в одном телефоне. Этого достаточно для города среднего размера. В одном телефоне. Когда в 5G скорость достигнет нескольких гигабит в секунду на одного пользователя, тогда можно будет говорить об эквиваленте в миллион обычных голосовых каналов на один телефон. Именно это происходит. Появление 4G, в начале 2000-х, до революции смартфонов, до появления iPhone, именно это вызвало эту революцию.

 

Такой же эффект будет у 5G. В течение следующих нескольких лет, когда появится 5G, в 2018, 2019, 2020, мы еще поговорим об этом, это будет длиться 15 лет, до 2035 года. В промежутке между запуском и 2035 годом будет такой момент, когда ПК исполнится 50 лет, а смартфону, в том виде, как мы знаем сейчас, будет 30 лет. И если в 2035 году я покажу вам эту фотографию, что вы скажете? Вы скажете: ну да, это фотография. Или вы скажете: да, я помню, это было в 2016 году. Итак, что же произойдет? Эти формы, конечно, будут существовать. Но становятся возможны и другие, которые до этого были невозможны. Одной из таких форм является продвинутый видеошлем или головной дисплей. Мы уже их видим. Мы знаем, что происходит в сфере виртуальной реальности. Возможно, многие уже их испытали. Это невероятно и они быстро совершенствуются. Но то, чего хотим мы, находится еще на шаг дальше нынешнего состояния виртуальной реальности. Если вы посмотрите на экран HD или 4К, они прекрасны, но являются только частью моего поля зрения. Если я хочу, чтобы они закрывали все поле зрения, мне надо больше. Мне нужна крайне низкая задержка, мне нужно более эффективное использование батареи, мне нужна дополненная реальность.

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Архитектура всех этих беспроводных служб данных такова, что мы отрезали кабель в месте подключения к сети. Если представить традиционный ПК с дисплеем с одной стороны и модемом с другой стороны, то мы отрезали Ethernet. Мы не отрезали кабель, который ведет к дисплею, мы не отрезали кабель HDMI. Потому что если сделать это, то потребуется скорость гигабиты в секунду с низкой задержкой, чтобы все работало. А если это будет возможно? Тогда я смогу перенести функции, которые были с одной стороны, на другую сторону и получить невероятный результат. Это возможно в рамках 5G и мобильного широкополосного доступа, такие устройства будут доступны.

 

То же самое касается Интернета вещей. Хотя я уже говорил об усовершенствованиях, которые уже внедрены в 4G, но они должны быть совместимы. С 5G мы сможем использовать самые последние новинки, самые последние конструкции, они станут супер дешевыми, супер совместимыми устройствами, с продвинутой системой передачи сигнала.

 

Наконец, использование для критически важных служб. На картинке вы видите пожарного и БПЛА. Если вы читаете новости, сегодня это представляет проблему. Если обнаружен пожар, или произошло какое-то ЧП, и тут появляются любители, которые запускают свои БПЛА,  и они летают, это плохо. Но в будущем, благодаря подключенности, которую я описал, работе с FAA, предоставлению надежной подключенности, оператор сможет использовать разделение сети и предоставить услуги, которые необходимы в таких случаях, чтобы эта технология могла оказывать помощь аварийным службам и пожарным и не допускать посторонних, пока ситуация не стабилизируется. И затем вернуть ресурс. Это прекрасный вариант использования Интернета вещей.

 

Я показал вам эти слайды. Я хочу, чтобы вы поняли, что это не просто слайды. Мы многие годы работаем над этим. На самом деле, мы никогда не стояли на месте после 3G и 4G, мы продолжаем развиваться. На слайде представлены фотографии реальных предметов. Мы испытываем их внутри помещений, вне помещений, мы испытываем для фиксированной связи и для мобильной. Происходит много всего.

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Мне часто задуют вопрос о сроках и графике. Я хочу прокомментировать это. Я не буду вдаваться в подробности продукта, это не моя роль. Общая хронология развития технологии 5Gтакова. Широко изучаются стандарты, рабочие моменты, это все ведет к возможности запуска сервисов типа 5GNR в пределах 2018-2019 гг. Важные события, в которых мы принимаем участие, должны произойти еще до этого.

 

Я хочу, чтобы вы почувствовали всю сложность, и какие достижения предстоят преодолеть нашей отрасли с 5G. Этот слайд мы показывали в 2012 году, достаточно давно, чтобы проиллюстрировать сложность, на тот момент времени, модема, который требовался для этих устройств. Вы видите различные режимы, вы видите различные частоты, также есть wi-fi и GPS. Линии показывают все возможные комбинации. Это все выглядит очень сложно. Когда мы только это увидели, подумали, как сложно будет это все сделать. Но мы это сделали.

Сейчас я покажу вам, как это выглядит сегодня. Сегодня даже невозможно представить все это на рисунке в том виде, как было. Нужно придумать новый способ, как это все нарисовать.

 

Далее я покажу вам инструмент, который использовался в качестве графического представления человеческого гена. По окружности этой диаграммы представлены характеристики модема, 2000 характеристик модема. Каждая из них прошла промышленные испытания. У 3/4 из них есть ответная часть в сети. Вы можете почувствовать, что требуется для того, чтобы создать современный сотовый модем. У него большое наследие, много испытаний с операторами и поставщиками инфраструктуры, очень много взаимодействия между характеристиками. То, что я показываю вам, это состояние на сегодняшний день. Когда мы перейдем к 5G, то надо будет взять эту диаграмму и увеличить матрицу еще больше, добавляя миллиметровые волны, добавляя другие части спектра, добавляя общение между устройствами и другие важные варианты использования.

 

 

 

Источник: Qualcomm, CTIA

 

Чтобы подвести итог: то, что происходит, просто невероятно, это достижение для Qualcomm и для всей мобильной отрасли, все больше партнеров и компаний принимают участие, еще многое предстоит сделать, много инноваций. Приход 5G будет удивительным.

 

Спасибо большое!

 

Авторы: Виталий Булатов, Татьяна Земченкова

 

См. также другие материалы JSON.TV с CTIA Super Mobolity Week 2016:

 

Том Уиллер (Tom Wheeler), Председатель FCC USA

 

Глен Лури (Glenn Lurie), Президент и СЕО AT&T Mobility

 

Диалог Джона Стэнки (John Stankey), CEO AT&T Entertainment Group и Питера Чернина (Peter Chernin), CEO The Chernin Group (TCG), ExCEO NewsCorp 

 

Матс Гранрид (Mats Granryd), Генеральный директор GSMA

 

Джон Страттон (John Stratton), EVP & President of Operations Verizon

 

Диалог Марка Кьюбана (Marc Cuban), Chairman & CEO AXS TV и владельца команды Dallas Mavericks с Гленном Лури (Glenn Lurie), AT&T Mobility

 

Раджив Сури (Rajeev Suri), Президент и СЕО Nokia