Az akár 10 GB/s sebességre is képes, rendkívül kis késleltetésű 5G-mobilhálózat megteremti az alapokat a masszív mobil szélessávú átvitel és a jövő programozható világának teljesen új alkalmazásai számára. – Lauri Oksanen, Nokia Networks
A kihívás
A felhasználók minden más technológiánál szélesebb körben fogadták el a 3G- és a 4G LTE-szabványt, ami nem egészen 15 év alatt csaknem hárommilliárd végpontot eredményezett. A friss előrejelzések szerint a kommunikációs eszközök száma 2020-ra meghaladja az 50 milliárdot, a mobil adatforgalom pedig mintegy 197 000 PB (petabájt) lesz – ez tízmilliárdnál is több Blu-ray filmnek felel meg. A nagy sávszélességű adatátvitel, a kis késleltetés és a kommunikációs eszközök számának exponenciális növekedése magyarázza, miért foglalkoznak a kutatók 6 GHz feletti frekvencián működő rendszerekkel. Mobilhálózatokhoz mindeddig csak a 6 GHz alatti frekvenciákat használták, elsősorban azért, mert ezek kiválóan alkalmasak nagy területek lefedésére. Bár innovatív technikákkal fokozni fogják a különféle szolgálatok számára már kiosztott, 6 GHz alatti tartomány kihasználtságát, az 5G-hálózatok részéről egyre nagyobb nyomással kell majd számolni a 6 GHz feletti sávok megnyitása tekintetében.
A megoldás
A Nokia Networks és a National Instruments (NI) szövetkezett a rendkívül nagy frekvenciák, a milliméteres hullámsávú technológia felhasználására. Az NI szállítja azokat az eszközöket és technológiákat, amelyekkel több funkcionális szakterület egymást erősítve tud közösen dolgozni. Az NI szoftverével lehetővé tettük a fejlesztési munka tervezési folyamatának egységesítését, ezáltal a vállalat a hagyományos munkafolyamatok időigényének töredéke alatt tudta elkészíteni a milliméteres hullámsávú mobil hozzáférés terén kidolgozott ötleteinek prototípusait. A nagy sávszélességű mobilhálózatok világszerte vezető vállalata, a Nokia Networks a vezeték nélküli kommunikáció új szintjének megteremtésén dolgozik: a National Instruments céggel együttműködve vizsgálja a milliméteres hullámsáv mobilhálózati alkalmazhatóságát. E széles körű együttműködés keretében az NI és a Nokia Networks közösen kifejlesztette az egyik első olyan milliméteres hullámsávú kommunikációs összeköttetést, amely 10 GB/s sebességű adatátvitelt ért el – ez a leggyorsabb mobil vezeték nélküli rendszer, amit nyilvánosan is bemutattak. Ez a szélessávú átviteli úton elért extrém nagy sebesség kielégíti az 5G-hálózatokkal kapcsolatos iparági elvárásokat: adatsebessége mintegy 50-szer nagyobb, késleltetése kisebb a legkorszerűbb WiFi-hálózatokénál.
A világ számos helyén még nincs 4G-hálózat, de a távközlési ipar már az 5G-mobiltechnológiára készül. Noha a 4G-hálózatok révén világszerte mobilfelhasználók milliói jutottak nagy sávszélességű lehetőségekhez, a mobilalkalmazásokon alapuló ökoszisztéma technológiai alapjául szolgáló, szélessávú mobil adatátvitel lehetőségei még csak most vannak kibontakozóban. Ebben az 5G-alapú jövőben a gyorsabb, teherbíróbb vezetékmentes hálózatokon keresztül egy teljes HD-film nem percek, hanem másodpercek alatt tölthető le okostelefonra, és ezek az ultragyors hálózatok bárhol, bármikor elérhetők. Az 5G-alapú technológiák csökkentik a hálózati késleltetést, ezáltal a 4G-alapú és korábbi technológiákhoz képest kiszámíthatóbbá és megbízhatóbbá teszik a hálózatot, lehetővé téve például a vezető nélküli járművek városi használatát, valamint a raktárkészletüket önállóan frissítő és önjavító gyártósorokat működtető intelligens gyárakat. A „felhő” az 5G-alapú hálózatok alapvető eleme, amely időzónától és helytől függetlenül azonnali hozzáférést biztosít az alkalmazások és adatok óriási tömegéhez.
Innováció
A milliméteres hullámsávú, 10 GB/s adatátviteli sebesség eléréséhez olyan tervezőkörnyezetet kellett választanunk, amely szorosan kapcsolódik az NI szoftverrádiós eszközeihez. Ennek révén lehetővé vált a prototípusok gyors kifejlesztése is, ami sikerünk kulcstényezője lett. A valós jeleket és az algoritmusokat bővíthető, egységes felületen összerendelő LabVIEW-szoftverrel, valamint a csúcskategóriás képességekkel rendelkező PXI-egységek segítségével óriási előrelépéseket teszünk a vezetékmentes technológiák kutatása terén.
Technológia
Teljeskörűen működőképes prototípusunk révén vezető szerepet játszunk az 5G-kutatás terén: első megépített 5G-platformunkon ügyfeleink a milliméteres hullámsávú mobilkommunikáció megvalósíthatóságát vizsgálhatják, a LabVIEW segítségével pedig algoritmuskutatást végezhetnek. A sikeres tesztek után a LabVIEW-szoftverre és a PXI-egységekre épülő megoldásunk a világ első működő, 5G alapú megvalósíthatósági mintarendszere lesz, amely teljeskörűen az NI technológiáján alapul. Az NI és a Nokia Networks közös munkája új dimenzióba helyezi a vezetékmentes kommunikáció jövőképét, biztosítva a minden eddiginél gyorsabb mobilhálózatok fejlődését. További információk: ni.com/5g
Lauri Oksanen, Amitava Ghosh – Nokia Networks
National Instruments Hungary Kft. 1117 Budapest, Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.) Tel.: +36 1 481 1400, e-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát., web: hungary.ni.com Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704 Technikai kérdések: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.