Samsung má prototyp 5G terminálu. Priekopníkmi sú však Japonci

V týchto dňoch v médiách zarezonovala správa, že Samsung pracuje na mobilnej technológii 5G v pásme milimetrových vĺn, konkrétne v pásme Ka. Testy sa uskutočnili na frekvencii 28 GHz, pričom Samsung dosiahol na vzdialenosť 2 km rýchlosť až 1,056 Gbit/s. Svetová jednotka v mobiloch o tom informovala na svojej stránke.

 

Milimetrové vlny sú nádejou, aj prekážkou

 Pre rádiové technológie budúcich generácií sa pritom plánuje využiť aj pásme 60 GHz a zrejme ešte ďalšie časti spektra. Problémom je však, okrem iného, krátka vlnová dĺžka a s ňou súvisiace šírenie sa vĺn. Pri spomínanej frekvencii 28 GHz je dĺžka vlny asi 10,7 mm, pri 60 GHz je to si 5 mm. Takéto rádiové vlny sa málo ohýbajú na prekážkach a viac im vadia aj poveternostné vplyvy ako dážď, sneh a hmla. Bežné stavebné konštrukcie pre ich šírenie tiež predstavujú dosť veľký problém, preto by sa pokrytie v interiéroch muselo riešiť alternatívnym spôsobom.

Samsung 5G

Testovanie gigabitového prenosu v Samsungu. Foto: Samsung tomorrow

Okrem toho, impozantné rýchlosti pri podobných testoch dosahujú experimentátori väčšinou použitím niekoľkých paralelných kanálov s MIMO anténami. Inak tomu nebolo ani v prípade Samsungu. Pri skúšaní „prototypu 5G terminálu“ použil adaptívny tranceiver a 64 prvkovú anténu.

V súvislosti s 5G už Samsung dokonca začína hovoriť o komercionalizácii okolo roku 2020. Vzhľadom na to, že žiadny štandard, ktorý by sa vzdialene podobal na 5G technológiu zatiaľ neexistuje, vyzerajú takéto tvrdenia trochu predčasné. Aj keď, vývoj musí, samozrejme, bežať v poriadnom predstihu. No a keďže konektivita, a tá bezdrôtová obzvlášť, je motorom pokroku, vývojom zodpovedajúcich technológií sa zaoberajú mnohé vyspelé ekonomiky. EÚ napríklad podporila vývoj sietí 5G predbežne sumou 50 miliónov EUR, pracuje na nich aj Čína a ďalšie krajiny.

 

Na čele sú Japonci

Aby sme ale odôvodnili tie úvodzovky pri „prototype“ spomínaného 5G terminálu, pripomeňme si, že jeden z lídrov pri vývoji moderných mobilných technológií je japonský operátor NTT DoCoMo. A ten už na vývoji sietí 5G pracuje 11 rokov (od marca 2002)! Už v auguste 2004 pritom dosiahol prenos 1 Gbit/s pri pomaly sa pohybujúcom objekte v laboratórnych podmienkach, simulujúcich outdoor prostredie a v máji 2005 dosiahol 1 Gbit/s v reálnych podmienkach v teréne. Zrejme sa jednalo o nomádske, resp. pomaly sa pohybujúce pripojenie. Pravda, testovací terminál mal podobu pojazdného laboratória. V každom prípade 1 Gbit/s dosiahol NTT DoCoMo už pred ôsmimi rokmi a pracuje ďalej. V decembri 2006 prezentoval výsledky testov, pri ktorých dosiahol prenos 5 Gbit/s pri pomaly sa pohybujúcom objekte v exteriéri. Aj v tomto prípade to malo „malý“ háčik – použitý bol systém 12 MIMO antén, čiže terminál komunikoval na 12-tich kanáloch súčasne.

ntt-docomo-10gbps

Aj najnovší 5G terminál NTT DoCoMo existuje len v pojazdnej verzii. Foto: Engadget

Najnovši správy z krajiny vychádzajúceho slnka hovoria o tom, že vo februári 2013 NTT DoCoMo dosiahol nový rekord v rýchlosti pohybujúceho sa terminálu – 10 Gbit/s v pásme 11 GHz a s použitím 24 antén. Násobilka v tomto prípade teda funguje (aj keď netreba zjednodušovať) – dvojnásobok antén (kanálov) = dvojnásobok rýchlosti.

Nebol by to problém, keby sme dokázali tých anténnych ježkov schovať do tela terminálu, podobne, ako sme to dokázali pri moderných mobiloch. Je však rozdiel schovať jednu-dve antény (terminály DC-HSPA+ tiež komunikujú na 2 kanáloch súčasne) a ukryť niekoľko desiatok antén. Navyše to, čo sme uviedli o šírení milimetrových vĺn vôbec neuľahčuje miniaturizáciu antén, aj keď vzhľadom na vlnovú dĺžku vychádzajú ich rozmery malé. Kompromisom by bolo posunúť 5G technológie nižšie do pásma centimetrových vĺn, kde by menšie prídely spektra kompenzovalo lepšie šírenie rádia a teda nižšie investície do výstavby siete. NTT DoCoMo už avizoval, že dúfa v zopakovanie 10 Gbit/s rekordu aj v pásme 5 GHz.

 

Dosť námetov na premýšľanie

Nuž, v každom prípade budú mať inžinieri čo riešiť, kým vytvoria životaschopné terminály a siete pre milimetrové vlny. Ešte si pamätáme na to fiasko, ktoré sprevádzalo nástup sietí 3G – veľké mobily, ktoré rýchlo vybíjali batériu a nikto ich nechcel. Veď nie náhodou Nemci aj Briti spustili spočiatku UMTS siete v režime „data only“ – terminálmi boli len modemy a dátové karty do notebookov. História sa síce trochu opakuje (pozrime sa na LTE, ktoré bolo tiež donedávna čisto dátovou sieťou), ale je to vývoj po špirále. Preto podobná situácia nikdy nie je tá istá ako v minulosti.

Kým budú siete 5G funkčné (a budú mať vôbec zmysel), hádam uplynie dosť času, aby sa výrobcovia, operátori, aj regulátori poučili z historických skúseností.