Anténa mmWave pre smartfóny 5G znamená technologický míľnik

Štandard pre siete 5G už organizácia 3GPP schválila, aj keď definitívnu podobu má zatiaľ len jeho verzia 5G NSA (Non-Standalone) a 5G SA (Standalone) by sa mal uzavrieť až v septembri. Karty sú však už, takpovediac, rozdané a výrobcovia spolu s operátormi už usilovne pracujú na implementácii 5G technológie.

Pozrite siČo je to 5G, nová technológia mobilných sietí?

Bez milimetrových vĺn však žiadna skutočná 5G revolúcia nebude. Prečo? Pre lepšie pochopenie si v krátkosti pripomeňme čo obidve verzie štandardu 5G znamenajú a čo od nich môžeme očakávať.

Dva subštandardy, dva frekvenčné rozsahy

Podľa nedávno prijatého štandardu 3GPP Release 15, ktorý definuje 5G technológiu, bude prvá vlna sietí a zariadení klasifikovaná ako Non-Standalone (NSA). Znamená to, že siete 5G budú podporované existujúcou infraštruktúrou 4G (LTE a LTE-A). Smartfóny s podporou 5G sa budú pripájať k frekvenciám 5G pre vylepšenie dátovej priepustnosti, ale naďalej budú používať 4G siete pre iné ako dátové funkcie – napríklad pre hlasovú komunikáciu. 5G SA naproti tomu pobeží plne na rýdzej 5G technológii.

ZDROJ | Qualcomm

Budovanie sieťovej infraštruktúry 5G sa spočiatku zameria na rozšírené mobilné širokopásmové pripojenie (eMBB), ktoré poskytne zvýšenú šírku prenosového pásma, nižšiu latenciu a vyššiu spoľahlivosť pripojenia.

Pomer voľného spektra pre siete 5G v pásme pod 6GHz a nad 6GHz bude 1:90 (0,5 GHz vs 45 GHz spektra), pričom väčšina sa bude nachádzať v pásme mm vĺn.

Využijú sa pritom dva nové rozsahy frekvencií:
Frekvenčný rozsah 1 prekrýva a rozširuje frekvencie 4G/LTE, ktoré pracujú od 450 MHz do 6 000 MHz. Pásma sú pritom očíslované od 1 do 255 a tento rozsah sa bežne nazýva „nové rádio“ (NR) alebo „sub-6GHz“ (čiže pod 6 GHz).

Frekvenčný rozsah 2 pracuje na oveľa vyšších kmitočtoch od 24 250 MHz (cca 24 GHz), do 52 600 MHz (cca 52 GHz). Tieto pásma sú číslované od 257 do 511 a rozsah sa označuje aj ako „milimetrová vlna“ (mmWave). Napriek tomu, že exaktne elektromagnetické vlny s milimetrovou dĺžkou začínajú od frekvencií 30 GHz vyššie.

Prelomová anténa

Práve mmWave sú však pre technológiu 5G kľúčové, pretože len v tomto pásme bude k dispozícii dostatok spektra pre skutočne extrémne vysoké rýchlosti dátových prenosov. V milimetrovom pásme budú zároveň operovať zariadenia podporujúce 5G SA (ale tie budú zároveň vedieť využívať a zdieľať aj frekvencie z rozsahu 1).

ZDROJ | Qualcomm

To je dôvodom, prečo je zvládnutie technológie mmWave dôležité pre realizáciu 5G terminálov – od smartfónov, po modemy.

Tento cieľ sa priblížil, keď spoločnosti Qualcomm a Vivo oznámili, že sa im podarilo vytvoriť kľúčový komponent pre mobilné zariadenia 5G. Je ním jednotný anténny systém, ktorý podporuje okrem extrémne širokopásmových prenosov v pásme mmWave aj bežné frekvencie v pásme sub-6GHz.

Siete 5G dosiahnu teoretické maximum rýchlostí až 50 Gbit/s. Pásmo mmWave však bude nevyhnutnosťou.ZDROJ | TelecomStudy18

Otvára sa tak cesta ku konštrukcii malých vreckových zariadení, ktoré budú fungovať na rôznych typoch sietí 5G a automaticky sa prepínať na akúkoľvek frekvenciu.

Prvé lastovičky priletia už v roku 2019

Na rozdiel od nižších frekvencií, milimetrové vlny sľubujú špičkové dátové rýchlosti 10 až 20-krát vyššie ako 4G/LTE (a to aj v porovnaní s LTE Advaced). To bude veľkou výhodou a zrejme aj nutnosťou pri niektorých nových typoch aplikácií, ako je rozšírená realita (AR), virtuálna realita (AR), streamovanie 8K Ultra HD videa a využívaní kritických aplikácií z oblasti e-zdravia a umelej inteligencie a autonómnych áut, prípadne aj dopravných dronov.

Pozrite si5G smartfóny a siete prídu už budúci rok

Pri absencii milimetrovej vlnovej antény pre zariadenia vreckovej veľkosti by mohli smartfóny fungovať len na nižších frekvenciách 5G, ktoré nebudú schopné poskytovať maximálne rýchlosti spojené s technológiou.

https://www.youtube.com/watch?v=-174tB5yX60

Qualcomm a Vivo informovali, že technológie na báze 5G sub-6GHz a milimetrových vĺn by mali byť nasadené na všetkých kľúčových trhoch na svete medzi rokmi 2019 a 2020. Dostupnosť smartfónov pre siete 5G sa očakáva začiatkom roku 2019.

Pozrite siĎalšiu z „prvých 5G sietí“ spustil Ooredoo v Katare

Ale už v tomto roku budú dostupné zariadenia pre dátové prenosy (zatiaľ podporujúce štandard 5G NSA), využívajúce modem Qualcomm Snapdragon X50 5G. Čip X50 síce podporuje aj mmWave pásma, ale operátori zatiaľ nemajú príslušnú infraštruktúru a chýbali aj potrebné antény pre koncové zariadenia.

V mobile ho asi zatiaľ nenájdeme, ale poteší aj ako dátové zariadenie v modemoch, alebo v 5G smerovačoch, kde prinesie špičkovú rýchlosť sťahovania dát až 5 Gbit/s a nízku latenciu.

ZdrojVB

Komentáre k článku