4G/LTE и другие беспроводные технологии должны обеспечить надежную, безопасную и всеобъемлющую коммуникационную инфраструктуру для умных городов, промышленности, приложений телемедицины, умных автомобилей и многого другого. Эти многообразные приложения имеют различные требования к сети, что, в свою очередь, требует развития и совершенствования новых беспроводных стандартов. Мы рады сообщить о том, что отрасль сделала еще один важный шаг в направлении всеобъемлющего интернета вещей и 5G.
Qualcomm занимает одну из ведущих ролей в деле стандартизации 5G, как это было с 3G и LTE — и сегодняшние анонсы на MWC в Шанхае являются тому подтверждением. Во-первых, Qualcomm объявил о расширении экосистемы чипсетов с поддержкой Cat-M1 и Cat-NB1; во-вторых, Qualcomm продемонстрировал новый прототип 5G New Radio / NR, который способен обеспечивать скорость мобильного соединения на уровне в несколько гигабит в секунду, что важно для дальнейшего развития 5G.
Новые стандарты LTE снизят сложность инфраструктуры IoT, а также улучшат покрытие LTE, чтобы обеспечить работу устройств в непростых средах — например, в глубине зданий. Технологии используют существующую инфраструктуру и спектр LTE и совместимы с существующими сервисами LTE.
Со стандартизацией этих технологий начинается этап их вывода на рынок, в свете огромной заинтересованности со стороны отрасли. На MWC 2016 в Шанхае Qualcomm объявил о том, что уже более 100 устройств от более 60 OEM-производителей используют семейство чипсетов MDM9x07 с модемом Qualcomm Snapdragon X5 LTE и модем MDM9207-1 для IoT.
Многорежимный модем Snapdragon X5 LTE (9x07) обеспечивает скорости LTE Cat. 4 до 150 Мбит/с. Модем MDM9207-1 поддерживает скорости LTE Cat. 1 до 10 Мбит/с, имеет режим экономии энергопотребления и может работать до 10 лет от двух батареек AA. Оба модема совместимы с основными сотовыми стандартами. Среди основных характеристик решений — поддержка Linux OS, наличие процессора на базе ARM Cortex A7, встроенная поддержка технологии Qualcomm VIVE 802.11ac Wi-Fi с MU-MIMO, Bluetooth 4.2, Bluetooth Low Energy и GNSS-геолокации. Масштабирование платформы производится программным методом, что позволяет снизить сложность решения, издержки на разработку и сократить время вывода на рынок.
Сферы применения подобных модемов разнообразны: умные счетчики, системы безопасности зданий, промышленная автоматизация и управление процессами, POS-терминалы, отслеживание товара, а также телематика в сферах здравоохранения, освещения и постпродажного обслуживания.
Не так давно ассоциация GSA опубликовала отчет, в котором говорится, что более 20 мобильных операторов в мире готовы внедрять NB-IoT. Это объяснимо: новые технологии LTE для IoT — отличное решение для альтернативных, не развиваемых 3GPP, технологий IoT и приложений Low Power Wide Area (LPWA). Для операторов ценность решения заключается в следующем:
- Покрытие: Использование существующей инфраструктуры сетей LTE (более 500 сетей в более чем 150 странах мира)
- Масштабируемость: Новые стандарты — часть унифицированной платормы, способной масштабироваться от десятков Кбит/с до гигабитных скоростей LTE
- Совместимость: Работа в существующих сетях LTE, использование доступного спектра частот и сервисов
- Управляемое качество сервиса (QoS): Использование частот лицензируемого спектра
- Комплексная безопасность: надежные технологии безопасности и аутентификации
Кроме этого, у 3GPP имеется уже зрелая экосистема и дорожная карта развития 5G. Планируется, что NB-IoT будет развиваться и дополняться новыми возможностями после выхода 13-ого релиза LTE — например, поддержкой multicast-вещания и геопозиционирования, что в итоге разовьется в технологию Narrowband 5G IoT.
Кроме развития NB-IoT, 3GPP работает над спецификацией унифицированного беспроводного интерфейса 5G (5G New Radio, NR). Работа над ней идет полным ходом; новый стандарт предполагает принципиальной новые уровни емкости и эффективности не только для массового IoT, который предполагает подключение огромного числа сенсоров с низким энергопотреблением, а также для функционирования устройств и приложений, предполагающих сверхнизкую задержку и высокую отказоустойчивость подключения (например, систем промышленной автоматизации, робототехники и БПЛА).
Qualcomm уже представил прототип платформы на базе 5G New Radio (NR), который работает в спектре до 6 ГГц и способен обеспечить скорости в несколько гигабит в секунду при низкой задержке.
Использование спектра ниже 6 ГГц важно для развития 5G, так как это позволяет максимально задействовать покрытие LTE-сетей для реализации различных сценариев использования. Прототип от Qualcomm будет способствовать ускорению стандартизации нового OFDM-интерфейса 5G NR организацией 3GPP. Планируются тестирования 5G NR с мобильными операторами и производителями сетевого оборудования. Прототип работает в спектре 28 ГГц и обеспечивает надежное широкополосное соединение в средах, где сообщение базовых станций затруднено.
Прототип 5G NR состоит из базовой станции и терминального оборудования. Он поддерживает частоты более 100 МГц и способен обеспечивать скорости на уровне нескольких гигабит в секунду. Время задержки существенно ниже, чем в существующих сетях LTE. Тестирование возможностей 5G NR проводится в целях разработки 14-ой версии LTE по 3GPP и продолжится на этапе развития 15-ой версии стандарта.