Saat peluncuran 5g mendekat, pertanyaan tetap ada

Beberapa minggu yang lalu, saya menghadiri KTT Brooklyn 5G di NYU Tandon School of Engineering, di mana saya terkejut dengan kemajuan yang telah dicapai dalam membangun jaringan 5G dan ketidakpastian yang masih ada tentang penggunaan dan ekonomi 5G secara umum.

Banyak peserta meyakinkan saya bahwa saya akan benar-benar menggunakan handset 5G pada KTT tahun depan, dan sebagian besar yakin bahwa kita akan membutuhkan jaringan baru untuk menangani peningkatan lalu lintas.

Ingatlah bahwa 5G bukanlah teknologi tunggal, tetapi beragam teknologi yang bekerja bersama. Ini mencakup berbagai spektrum dari low-band (seperti 600MHz), yang dapat melakukan perjalanan jarak jauh tetapi dengan kecepatan yang relatif lebih lambat; untuk mid-band (seperti 2.5 atau 3.5GHz); ke high-band (seperti 28 atau 39GHz, kadang-kadang disebut gelombang milimeter atau mmWave), yang bisa sangat cepat - saya pernah mendengar insinyur berbicara tentang kecepatan teoretis 5 atau lebih Gbps - tetapi tidak bergerak terlalu jauh.

Standar seluler sebagian besar ditentukan oleh badan standar 3GPP, sebuah kelompok yang mencakup hampir semua pemain utama dalam ekosistem seluler global, dan yang mengembangkan standar dasar untuk 3G (seperti namanya) dan 4G LTE (awalnya jangka panjang evolusi standar 3G). Biasanya standar-standar ini pada akhirnya diadopsi oleh badan standar komunikasi ITU yang bahkan lebih luas. 3GPP telah mengeluarkan rilis baru standarnya hampir setiap tahun, dan sedang menuju spesifikasi 5G yang berfokus pada tiga bidang utama: Mobile Broadband (eMBB) yang disempurnakan, Komunikasi Latensi Rendah Sangat Andal (URLLC), dan Komunikasi Tipe Mesin besar-besaran (mMTC).

Dari jumlah tersebut, yang pertama adalah apa yang biasanya kita anggap sebagai aplikasi konsumen - membuat ponsel kita bekerja lebih cepat - dan itulah yang menjadi dasar dari sebagian besar penyebaran 5G awal. (Beberapa jaringan awal juga akan digunakan untuk nirkabel tidak bergerak.) Dua area lainnya - URLLC dan mMTC - sebagian besar untuk aplikasi industri atau bisnis, meskipun mereka dapat memiliki aplikasi konsumen, dan saya terus mendengar tentang kendaraan otonom dengan VR seluler, meskipun demikian Kedengarannya seperti lebih dari aplikasi niche bagi saya.

Tetapi mungkin ini lebih banyak aplikasi industri dan komersial yang benar-benar berkembang bersama dengan standar 5G; Bagaimanapun, kita sudah melihat ponsel yang menjanjikan "gigabit LTE" pada jaringan 4G, dan sulit untuk membayangkan aplikasi mana yang akan membutuhkan kecepatan lebih untuk konsumen individu. Meski demikian, kecepatan tambahan dan desain jaringan yang dijanjikan oleh 5G mungkin diperlukan hanya untuk menangani trafik yang tumbuh. Saya akan berbicara lebih banyak tentang kasus penggunaan di posting saya berikutnya.

Jaringan Siap Digunakan

Melissa Arnoldi, Presiden Teknologi & Operasi untuk Komunikasi AT&T, mencatat perlunya jaringan yang menangani lebih banyak lalu lintas dengan lebih efisien, apa pun aplikasinya. Dia mengatakan jaringan seluler perusahaan telah melihat pertumbuhan lalu lintas data 360.000 persen sejak 2007, dan "tidak ada tanda-tanda melambat." Video saat ini menyumbang lebih dari setengah lalu lintas, dan dia berharap itu tumbuh hingga 75 persen pada tahun 2020.

5G diperlukan untuk mengelola lalu lintas ini, serta untuk memungkinkan aplikasi seperti augmented reality dan virtual, kendaraan otonom, dan drone, Arnoldi mengatakan, mencatat bahwa mobil self-driving memerlukan konektivitas keandalan tinggi dan latensi waktu dekat - idealnya kurang dari 5 milidetik.

Menangani lalu lintas ini akan membutuhkan jaringan yang ditentukan oleh perangkat lunak, kata Arnoldi, mencatat bahwa AT&T telah menjadi penggerak utama di balik ONAP (Open Network Automation Platform). Dia berharap AT&T akan memindahkan 65 persen lalu lintas di jaringan yang ditentukan perangkat lunak pada akhir tahun ini.

AT&T bermaksud menjadi operator AS pertama yang memiliki standar seluler 5G tersedia pada akhir tahun ini, di 12 kota. Dia membahas pilot ritel yang dijalankan perusahaan di Waco, Texas, yang menampilkan ratusan pengguna di toko ritel untuk menunjukkan bagaimana mmWave dapat bekerja di lingkungan seperti itu, dan pilot di Kalamazoo dan South Bend, di mana perusahaan menciptakan akhir 5G penuh -untuk mengakhiri jaringan dan melihat bahwa sinyal mmWave dapat memberikan kecepatan 1Gbps hingga 900 kaki tanpa dampak karena cuaca dan sinyal yang menembus bahan lebih baik dari yang diharapkan.

Kecepatannya menarik, kata Arnoldi, tetapi latensi adalah perubahan besar. Dia selanjutnya menggambarkan aplikasi, seperti ritel, dengan realitas virtual dan augmented immersive dan digital signage bukan manekin; kesehatan; manufaktur; membiayai, dengan hal-hal seperti ATM yang menawarkan video lebih dari 5G fixed wireless; keamanan publik; dan transportasi.

Bill Stone, Wakil Presiden Pengembangan & Perencanaan Teknologi di Verizon, menandai 5G sebagai solusi multiguna yang memungkinkan operator "memanfaatkan perangkat lunak dan mengiris jaringan untuk berbagai kasus penggunaan." Untuk Verizon, telepon nirkabel tidak bergerak akan menjadi irisan jaringan pertama, tetapi itu hanya satu kasus penggunaan, dan akan segera diikuti oleh broadband seluler, kata Stone.

Dukungan Verizon terhadap Forum Teknologi Verizon 5G membantu mempercepat proses 3GPP, dan sementara produk pertama Verizon tidak sepenuhnya berbasis standar, Verizon bermaksud untuk beralih ke standar 3GPP dengan sangat cepat. Dia menekankan rencana perusahaan untuk menggunakan potongan spektrum yang lebih besar di mana mungkin, meningkatkan kepadatan sel kecil, dan pindah ke MIMO masif (beberapa antena) di pita gelombang mm, serta meningkatkan jumlah antena di pita lain.

Stone mengatakan Verizon berharap untuk menjadi yang pertama dengan nirkabel tetap 5G, dan mencatat bahwa dalam tes itu sudah bisa memberikan layanan 80Gbps 2.000 kaki dari node. Namun dia mengatakan perusahaan mengandalkan hanya memiliki satu jaringan, dengan beberapa irisan, dan bahwa prioritas perusahaan adalah "Seluler, Seluler, Seluler." Melihat lebih jauh, ia mengatakan cloud dengan dukungan 5G dan "edge cerdas, " serta aplikasi otomatisasi industri, akan mendorong kasus penggunaan baru.

Seizo Onoe, Kepala Arsitek Teknologi NTT Docomo, berbicara tentang bagaimana Docomo bermitra dengan industri tertentu - otomotif, kereta api, konstruksi, perawatan kesehatan, dll - pada peluncuran 5G. Argumen dapat dibuat untuk memperkenalkan 5G bahkan jika aplikasi baru tidak pasti, katanya, hanya karena operator dapat melihat peningkatan kapasitas data dengan peningkatan biaya per bit.

Onoe mengulangi argumennya dari tahun lalu, yaitu bahwa generasi sebelumnya sering booming tepat sebelum peluncuran berikutnya, seperti yang terjadi dengan peningkatan 3G (HSPA +) sebelum peluncuran 4G LTE, dan bahwa industri secara historis telah melihat kesuksesan besar hanya dengan generasi -nomor Tetapi, ia menyarankan bahwa kolaborasi lintas industri dapat mengubah itu, seperti yang kita lihat aplikasi baru berkembang.

Saya sangat tertarik dengan idenya bahwa 5G mungkin menjadi generasi terakhir dalam hal terobosan teknologi besar. Onoe mengatakan bahwa sementara satu teknologi tertentu telah mendefinisikan masing-masing generasi sebelumnya, 5G sebenarnya merupakan kombinasi dari teknologi, sehingga 5 bisa menjadi angka terakhir kecuali kita dapat menemukan terobosan teknologi baru. Namun, dia mencatat bahwa "tipu muslihat pemasaran" bisa berarti kita akan melihat angka di masa depan, dan bahwa sementara itu mungkin tipu muslihat, "itu adalah kebebasan."

Evolusi 5G

Banyak presentasi menjadi lebih spesifik tentang teknologi dan standar, dan bagaimana ini berkembang.

Peiying Zhu, seorang Huawei Fellow, menjelaskan bagaimana 3GPP saat ini telah menyetujui Rilis 15 dari standarnya, termasuk versi Non-Standalone (NSA), yang menjelaskan bagaimana perangkat 5G dapat bekerja pada jaringan yang sebagian besar didasarkan pada infrastruktur yang sama dengan 4G LTE jaringan. Dia mengatakan bahwa pekerjaan sedang bergerak cepat menuju versi standalone (SA) standar itu (yang di mana radio dan inti jaringan dirancang untuk 5G), seperti bekerja pada Rilis 16, yang akan menambah lebih banyak fitur.

Rilis 15 sebagian besar mendukung peningkatan bandwidth seluler (eMBB), sementara versi yang lebih baru harus sesuai dengan persyaratan IoT yang lebih luas, termasuk "komunikasi latensi sangat andal dan rendah, akses nirkabel tetap, dan komunikasi tipe mesin besar-besaran, " kata Zhu.

Rilis 15 termasuk "5G New Radio, " dengan berbagai fitur baru, dan Zhu berbicara tentang dampak dari berbagai perubahan yang akan terjadi. Dia membahas bagaimana tes menggunakan spektrum 3.5GHz menunjukkan peningkatan 10x dalam pengalaman pengguna, dengan sepersepuluh latensi dan sepersepuluh biaya per bit solusi yang ada, membuat 5G sangat mengesankan untuk peningkatan broadband seluler. Dan Zhu membahas detail lain yang bisa menjadi bagian dari versi Rilis 16 atau yang lebih baru dari spesifikasi yang akan memungkinkan aplikasi lain.

Mikael Höök, Direktur Penelitian Radio untuk Ericsson Research, juga membahas evolusi standar yang mengarah ke visi ITU-2020. Dia berbicara tentang bagaimana radio baru itu "sangat ramping" (artinya radio itu menurunkan gangguan dan mematikan ketika tidak digunakan), sementara juga menawarkan kompatibilitas ke depan, sehingga kemampuan baru dapat ditambahkan. Dia juga mencatat bagaimana itu dapat menggunakan beberapa antena, berbicara latensi rendah, dan mengatakan rentang spektrum luas akan menawarkan banyak kemampuan yang berbeda.

Höök menekankan bahwa ini dapat bekerja di banyak aplikasi yang berbeda, dari menyediakan cakupan yang sangat cepat di jalan-jalan dan alun-alun yang sibuk, hingga menawarkan nirkabel tetap di lingkungan pinggiran kota. Dia juga berbicara tentang otomatisasi pabrik.

Dalam diskusi panel yang diikuti, ada banyak perdebatan tentang apakah radio baru itu sesuai untuk aplikasi Internet of Things (IoT), dengan Höök menyebutkan standar 4G yang ada - seperti NB-IOT - dan lainnya, termasuk Zhu dan Nokia Antti Toskala, berbicara tentang kasus penggunaan IOT baru yang mungkin membutuhkan bandwidth yang lebih tinggi atau latensi yang lebih rendah.

Dalam pengaturan industri, beberapa panelis mencoba menjawab pertanyaan tentang bagaimana 5G dibandingkan dengan standar IEEE 802 (Wi-Fi), yang biasanya bekerja pada spektrum yang tidak berlisensi. Höök mengatakan bahwa dalam beberapa kasus, spektrum tidak berlisensi cukup bagus, tetapi tidak ketika Anda membutuhkan "lima sembilan keandalan." Toskala menunjukkan fitur-fitur seperti otentikasi 3GPP dan layanan yang ditawarkan oleh perusahaan telekomunikasi, tetapi beberapa di antara hadirin menolaknya. Zhu berbicara tentang bagaimana 5G dirancang untuk keberadaan bersama, sehingga standar berbasis 5G dan 802 dapat bekerja di lokasi yang sama.

Berbicara tentang 5G di telepon pintar, AT&T's Arun Ghosh, Direktur Advanced Wireless Technology Group untuk AT&T Labs, mengatakan masih ada pertanyaan tentang model bisnis, karena LTE bekerja dengan cukup baik. Ghosh mengatakan 5G benar-benar lebih tentang kasus bisnis lain, seperti pada kendaraan otonom, di mana memiliki sejumlah besar mobil yang terhubung dapat membantu di bidang-bidang seperti menghindari tabrakan. Tetapi hampir semua panelis sepakat bahwa kita harus mengharapkan handset dalam waktu dekat untuk mendukung 5G dan 4G LTE, serta spektrum mmWave dan tradisional (sub-6GHz).

Semua panelis cukup setuju dengan Ian Wong dari National Instruments, yang mengatakan bahwa "gelombang milimeter bekerja lebih baik dari yang diharapkan." Banyak juga yang tampaknya setuju dengan Zhu, yang mengatakan akan lebih baik jika memiliki band global untuk 5G, dan dia menganjurkan untuk 3.5GHz sebagai salah satu band tersebut.

5G dan Selanjutnya

Sementara 5G baru saja bersiap untuk peluncuran pertamanya, penelitian terus membawanya ke tingkat berikutnya. Banyak pembicara berbicara tentang beberapa langkah selanjutnya dalam standar, tetapi yang lain lebih fokus pada penelitian di masa depan.

Thyaga Nandagopal, Wakil Direktur Divisi Divisi Computing and Communication Foundation (CCF) di National Science Foundation, berbicara tentang penelitian signifikan yang dilakukan di universitas dan laboratorium nasional, tetapi menambahkan bahwa ada "lembah kematian" antara lembaga-lembaga ini dan perusahaan. Untuk mencoba dan menjembatani kesenjangan ini, NSF telah menciptakan sebuah program yang disebut Platform untuk Wireless Wireless Research (PAWR), di mana sebuah konsorsium industri dan NSF masing-masing menyumbang $ 50 juta untuk membuat empat platform skala kota untuk melakukan pengujian untuk generasi mendatang sistem nirkabel. Platform ini dirancang untuk memberikan akses terbuka bagi para peneliti untuk menguji ide untuk sistem baru.

Dua sistem pertama adalah di Salt Lake City dan New York. Di Salt Lake City, University of Utah dan Rice University menciptakan proyek yang dikenal sebagai POWDER (Platform untuk Riset Eksperimental Berbasis Data Nirkabel Terbuka) dan RENEW (Sistem-Lingkungan yang Dapat Dikonfigurasi Ulang untuk Wireless End-to-end Generasi Berikutnya).

Di New York, proyek ini disebut COSMOS (Cloud Enhanced Open Software yang Ditentukan Nirkabel Mobile yang Diuji untuk Penggunaan Skala Kota), yang akan dijalankan oleh NYU Wireless, Columbia, dan Rutgers. COSMOS dirancang untuk menguji berbagai teknologi baru di lingkungan perkotaan yang kompleks. Dua platform lagi dijadwalkan akan ditunjuk pada Juli 2019.

Memang pada konferensi tersebut, Ted Rappaport, dari NYU Tandon dan direktur pendiri NYU Wireless, mencatat bahwa ia terkesan dengan kecepatan adopsi teknologi mmWave. Dia menulis beberapa makalah awal tentang topik ini, dan berperan penting dalam mendirikan NYU Wireless pada 2012 dan konferensi Brooklyn 5G pada 2014. Kemudian, dia mengatakan, ada keraguan apakah mmWave mungkin bekerja; sejak itu telah diterima dan sedang menuju komersialisasi.

Ditanya tentang apakah proliferasi sel-sel kecil dengan teknologi mmWave bisa menjadi masalah kesehatan baru, Rappaport mengatakan sementara Anda "tidak dapat membuktikan negatif, " frekuensi radio yang digunakan adalah enam kali lipat di bawah frekuensi yang dibutuhkan untuk mengionisasi radiasi semacam itu. dibuat oleh sinar-X (yang berkorelasi dengan peningkatan kemungkinan kanker). Selain itu, ia mencatat bahwa sel-sel kecil dan antena directional mengurangi baik kekuatan maupun kejadian kontak, dan mengarahkan saya ke studi National Institutes of Health yang ia tulis bersama berjudul "Aman untuk Generasi yang Akan Datang" yang menjelaskan hal ini.

Kemudian, Rappaport menunjukkan kepada saya penelitian bahwa ia dan yang lainnya di universitas melakukan hal-hal seperti menggunakan spektrum 140GHz untuk komunikasi yang lebih cepat, mungkin untuk beberapa standar di masa depan. Yang lain di konferensi itu juga berbicara tentang 90 GHz dan frekuensi yang lebih tinggi di D-Band.

Itu semua tergantung pada perspektif Anda; di satu sisi, 5G mungkin mendekati garis finish, dalam hal akhirnya siap untuk diluncurkan. Tetapi di sisi lain, dalam banyak hal itu baru saja dimulai.