skip to Main Content

Kapacitetsbristen löst med 5G?

Den här artikeln skrevs som utkast till en artikel i mars 2012 men blev aldrig publicerad. Det är synd att låta bra texter förgås så vi bestämde oss för att publicera den här.

Om man ser till tidigare utveckling av mobilnäten med lansering av NMT 1981, GSM 1992, 3G 2003 och 4G 2009 borde det inom några år vara dags för 5G. Redan nu har termen 5G börjat figurera trots att ingen definierat 5G än. I dagsläget finns inget utkast till 5G standard och vad som kan förväntas kallas 5G råder det delade meningar om.

G-räkning

2012 förväntas 4G vara den gällande tekniken för nya mobilnät och inom några år kommer 3G nät uppgraderas till 4G för att hantera en ökande trafikmängd, år 2020 är det rimligt att LTE kommer att vara den gällande standarden globalt. Generationsutvecklingen har hittills drivits av hårdvarutillverkare där en ny generation, ett nytt G, inneburit ny teknik, högre hastigheter och per automatik nyförsäljning av basstationer och terminaler. Behovet av kapacitet kommer inte att avmattas, utvecklingen kommer att kräva en ökad kapacitet i mobilnäten. Jens Zander, Professor i radiosystemteknik vid KTH menar att det finns tecken på att vi varje år lär se kapacitetsbehovet fördubblas.

För operatörernas talan

I tidigare generationer mobilnät har operatörerna presenterats färdiga lösningar från hårdvarutillverkarna med små möjligheter att påverka utvecklingen. Vad gäller kommande mobilnät lär det se annorlunda ut. Organisationen NGMN, Next Generation Mobile Network, är ett operatörsinitiativ för att påverka utvecklingen av kommande generationer mobilnät. En av medlemmarna, den japanska operatören NTT Docomo, menar att utvecklingen av 5G påbörjas 2018 och standarden anser man lanseras 2020. Framtida mobilnät skall leverera hög uppkopplingshastighet och god tillgänglighet överallt där användaren för stunden behöver den. Näten skall vara skalbara och kostnadseffektiva plattformar för mobil kommunikation som dynamiskt kan lastbalansera kapaciteten i näten varefter efterfrågan på tillgång ändras. NTT Docomos version samstämmer med den utveckling som kan skönjas på marknaden, även om frågan om termen 5G skall användas, får anses som öppen. Kommande mobilnät kommer att behöva förtätas jämfört med nuvarande, därtill lär mer frekvensspektrum behövas. En slutsats är att en övergång till 5G kommer att utgå från 4G och utgöras av en uppdatering av 4G-näten. Ett faktum som talar för det är tillgången på frekvenser. Att avsätta nya band för 5G är orimligt, nästa generation mobilnät kommer dela frekvenser med dagens nät.

HETNET är hett

En av NTT Docomos visioner för nästa generations mobilnät är att användaren inte skall känna hastighetsbegränsningar i nätet utan upplevelsen skall vara lika oavsett geografisk plats. För att lösa kapacitetskraven i framtida mobilnät står dels en förtätning av basstationerna dels en ny modell av basstationer för inomhusbruk. Dessa så kallade HETNETs är blandade nät baserade på olika trådlösa tekniker. Så kallade pico-basstationer, inomhusbasstationer, för hem, kontor och gallerior, skall kunna kopplas direkt till fibernät eller cat5-nätverk och etablera lokala mobilnätverk. Tack vare dessa inomhusbasstationer kan de traditionella mobilnäten, utomhusnäten, effektivt avlastas.

Pico-basstationer lär använda 5,6 GHz-bandet kombinerat med sekundär spektrumanvändning. Genom så kallad whitespaceteknik kan för tillfället outnyttjade frekvenser återanvändas för inomhuskommunikation. Med kognitiv radio fattas beslut om vilket frekvensband som för tillfället skall användas. Tekniken har fördelen att den inte förbrukar mer av naturtillgången frekvensspektrum.

HETNET är viktigt för kommande mobilsystem, -en egenskap som vi får se är att näten blir heterogena där den för tillfället bästa kommunikationslänken används oavsett teknologi, säger Fredrik Tufvesson, Docent i radiosystem vid LTH, institutionen för elektro- och informationsteknik.

Om man skulle definiera 5G utifrån påverkan av branschens affärsmodeller och sättet vi definierar mobilnät, då är HETNET sannolikt definitionen av 5G. Frågor som vem som skall bygga infrastrukturen, vem som bygger basstationerna inomhus och hur skall operatörerna ta betalt från den som har basstationen hemma är intrikata.

Effektiviserade utomhusnät

Utomhusbasstationerna i framtidens mobilnät kommer kännetecknas av förenklad drift, enklare nätverkshantering och högre energieffektivitet. Kostnaden för varje överfört paket måste minska jämför med dagens nät. Adaptiva antenner är en viktig komponent för att nå de ökade bandbreddskraven och kommer att användas för att öka datahastigheten utan att öka samtidigt öka behovet av bandbredd.

Så vad är 5G?

Ett försök att definiera 5G skulle kunna vara ”intelligent trådlös teknik som kan sammankoppla världen utan gränser”. Den stora frågan är om termen 5G inte överskuggas av den intressanta teknikutveckling som ligger framför oss. I framtiden lär 4G eller 5G ta steget från alternativ uppkopplingsväg mot omvärlden till en primär uppkopplingsväg. -I framtiden kommer vi se mindre tekniska generationsskiften. Benämningen av näten som 4G eller 5G är inte en stor sak, menar Jens Zander vid KTH.

Back To Top
×Close search
Sök