5G sítě - vyšší rychlosti, nižšší latence, vypínaní starších technologií

29. 6. 2017 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

Ani pokrytí signálem LTE, tedy 4G sítí, v Čechách ještě není úplně dokonalé a ve světě i u nás se už můžeme těšit na novou technologii, která přinese opět širší pásmo, větší rychlosti a nižší latence. A také jednu příjemnou marketingovou změnu – 5G sítě se budou opravdu jmenovat 5G.

3G sítě pomohly odstartovat éru chytrých mobilů, ale zahrnovaly hned několik technologií – UMTS, CDMA, HSDDPA... U 4G sítí funguje jako oficiální název i s logem LTS. Ale stejně jim lidé neřeknou jinak, než 4G, všichni tomu rozumí a používají to tak i reklamy na přístroje. A tak si toho všimli i výrobci. A máme tu nové logo nové technologie. A teď to bude opravdu jednoduché – 5G sítě jsou prostě 5G.

Ve skutečnosti jde o technologii, které prochází teprve vývojem, i když jsme už velmi daleko – ve fázi technologických demonstrátorů a funkčních prototypů a prvních omezených sítí. Zatím jde ovšem o pokusy jednotlivých výrobců a jejich spolupráci s operátory při testování. Standardizaci zaštiťuje sdružení 3GPP, které ještě závazná pravidla nevydalo. To se očekává až v roce 2018. Bez ohledu na to se ovšem rychle testuje, a to velice často i na místech, kde bychom to na první pohled nečekali.

Hlavními vůdci IT technologií jsou tradičně Japonsko a Jižní Korea. Zde se můžeme setkat s podobnými technologiemi většinou nejdříve. Jeden z největších japonských telefonních operátorů, společnost NTT Docomo, zapojila antény svého 5G systému na Tokyo Skytree, druhé nejvyšší stojící stavbě světa, a vysílala jím 4K stream výhledu v ultravysoké kvalitě na obrazovky ve vestibulu budovy. A ve spolupráci s výrobcem stavební techniky Komatsu plánuje testovat vzdálené ovládání nákladních vozidel a stavebních strojů. V podstatě komerční varianta vojenské technologie dálkově řízených dronů typu MQ-1 Predator či RQ-4 Global Hawk. Zajímavějšími uživateli jsou pak třeba Lotyšská univerzita, v Indii bude ve spolupráci s největšími operátory na trhu technologii zavádět finská Nokia.

V Evropě a Americe to jde o něco pomaleji, ale jak Evropská komise, tak Federální komise pro komunikaci (FCC) vydaly už minulý rok (tj. 2016) základní pravidla pro zacházení s licencovanými pásmy pro 5G, v Americe až do 14 GHz. Stejně tak americká firma Qualcomm, jedna z největších v oboru, představila už v roce 2016 modem Snapdragon X50, který operuje v pásmu 28 GHz s šířkou pásma 800 MHz, přičemž zachovává i kompatibilitu s 4G sítěmi.

Pokusy už dorazily i do Čech, ČTÚ už plánuje dražit kmitočty v pásmu 3,7 GHz, ostatně široké rozkročení pásem není nic zvláštního, v Japonsku NTT Docomo testuje jak nižší frekvence od 3,4 do 3,8 GHz, tak supervysoké – s Ericssonem pásmo kolem 15 GHz, se Samsungem kolem 28 GHz a s Nokií dokonce kolem 73 GHz. Rychlosti přesahující 10 Gbps by nemusely být problém. A proč je pásem tolik?
5G sítě samozřejmě budou muset přinést vyšší rychlosti – u virtuální reality se počítá s datovými toky kolem 4 Gbps, navíc rychlost je věc která lze uživatelům velmi dobře prodat. A na krátké vzdálenosti mohou právě nejvyšší frekvence přinést největší zrychlení. Ale zase je problém dostat vysokofrekvenční signál přes pevné překážky – stěny domů, ale také aut nebo vlaků. A vývojáři čelí dalším problémům. Zatímco u multimédií je to jedno, na 5G sítě budou dost možná napojeny stroje, třeba ty stavební od Komatsu, a u nich bude hrát největší roli latence, která by se měla pohybovat maximálně v řádu jednotlivých milisekund. Hodně se také mluví o internetu věcí – to zase přinese obrovské množství přístrojů, které všechny budou chtít být připojeny. A další velký tlak je na úspornost, provoz musí být extrémně energeticky nenáročný, aby připojená zařízení mohla běžet dlouho na baterii (řádově měsíce či roky), nebo využívat energii slunce či větru.

A jaký je výhled na realizaci? V Čechách bych nebyl příliš optimistický s rychlostí zavádění, ale ve světě to bude zajímavější. Prvním opravdu masivním testem technologie ve velkém měřítku by se měla stát olympiáda v Soulu v roce 2018, ta je ovšem týž rok, který mají být vydány konečné specifikace. Velcí hráči v oboru považují za realistické komerční rozšíření technologie v roce 2020. V dalším výhledu by pak mělo postupně dojít na „vypínání“ 2G, 3g a posléze i 4G sítí a využití jimi obsazených frekvenčních pásem také pro 5G sítě nebo jejich následovníky. A při morální, a často i fyzické životnosti dnešních mobilních telefonů se očekává plynulý přechod ke kompletnímu 5G ekosystému během cca pěti let.