Nová éra komunikace – mobilní technologie 5. generace v pásmu milimetrových vln
Mobilní přenosy stále zrychlují. Není to tak dlouho, co s velkou slávou zahájily provoz sítě 3G (UMTS), a zatímco operátoři se nyní připravují na postupné zavádění mobilních sítí 4. generace, korejský elektrotechnický gigant Samsung je už o další krok napřed. Firma představila nové prvky pro technologie sítě 5G.
Samsung Electronics oznámil, že úspěšně vyvinul první technologii vysílače s adaptivním polem určenou pro mobilní komunikaci a fungující v pásmu Ka milimetrových vln. Novinka představuje jádro mobilních komunikačních systémů 5. generace a umožní přenášet data až několikasetkrát rychleji než dnešní sítě 4. generace, které samy o sobě mají mnohonásobně vyšší přenosové rychlosti než nedávno vybudované sítě 3G.
Mobilní komunikační technologie 5G je nástupcem současných síťových technologií 4G (LTE), a sítě 5G by měly nabídnout uživatelům všudypřítomnou konektivitu dosahující jednotek Gb/s a umožnit přenos dat rychlostí v řádu několika desítek Gb/s na jednu základnovou stanici.
Rychlejší než LTE
Technologie 5G je několikasetkrát rychlejší než současné sítě 4G LTE, které dosahují obvyklé rychlosti max. 75 Mb/s. To by mělo nejen uspokojit poptávku po rychlém přenosu dat, ale nabídnout i potenciál pro hardware a služby, jako např. připojení kamer s ultra vysokým rozlišením, všudypřítomný přístup ke cloudovým službám a využívání elektronických zařízení připojených k síti.
Sítě 5G by měly odstranit dosavadní překážky, které brání přenosu velkoobjemového obsahu do inteligentních zařízení a otevřít možnosti pro přenos video obsahu v ultra vysokém rozlišení (UHD), 3D videí a holografického obrazu apod. Nová technologie umožní prakticky bez omezení přenášet rozsáhlé soubory dat, např. stažení celého 640 MB CD by proběhlo během pouhých 5 s, či standardního 4GB DVD během půl minuty.
Nové antény překonávají limity
K vybudování vysokorychlostní mobilní sítě 5G je zapotřebí široké frekvenční pásmo – podobně jako k průtoku většího množství vody potřebujeme širší trubky. Možnost použít širší přenosové pásmo je známá již dlouho. Ale dosud převládal názor, že vlny v milimetrovém pásmu nejsou vhodné pro použití v mobilních sítích a přenosy na velké vzdálenosti, protože tomu brání nepříznivé charakteristiky jejich šíření vzhledem k jejich nedostatečnému dosahu.
Ve srovnání se stávajícími sítěmi LTE vyžaduje 5G použití vyšších rádiových frekvencí. Zatímco sítě 4. generace obvykle pracují ve frekvenčním pásmu kolem 2 GHz, nově vyvinutá technologie 5G využívá pásmo 28 GHz, známé jako pásmo milimetrových vln (Ka), kde jsou vlnové délky mnohem kratší. Vysílač s adaptivním polem, který využívá systém více anténních prvků, může být životaschopným řešením pro překonání ztráty při šíření rádiového signálu v mm vlnových pásmech, kde je tato ztráta mnohem větší než v současnosti užívaných kmitočtových pásmech v rozsahu od několika set MHz do několika GHz.
Aby Samsung tohoto omezení překonal, vyvinul novou technologii, jejímž jádrem je vysílač s adaptivním polem. K zajištění odpovídajícího výkonu využívá v mobilních telefonech a základnových stanicích 64 anténních prvků, zatímco současné technologie využívají v mobilních telefonech pouze jeden nebo dva anténní prvky a v základnové stanici pak dva nebo čtyři. Data jsou přenášena v pásmu mm vln rychlostí až 1,056 Gb/s na vzdálenost až 2 km.
Po komerčním uvedení na trh budou mobilní komunikační technologie 5G schopny ultravysokorychlostního přenosu dat, který bude o dva řády rychlejší než nyní přicházející LTE-Advanced. Jde o modernizovanou verzi stávající technologie LTE, jež má být zavedena během letošního roku. V Koreji bude LTE -Advanced komerčně nasazena v letošním roce a bude poskytovat služby rychlostí 150 Mb/s, dvakrát rychleji než nyní LTE. U technologií 5G se očekává, že budou několikasetkrát rychlejší než LTE Advanced, protože pracují s mnohem větší šířkou pásma, což by se dalo přirovnat k přechodu z dopravy v jednom jízdním pruhu na plnohodnotnou dálnici.
Boj o vedoucí postavení v oblasti vývoje další generace mobilních komunikačních technologií nabírá na intenzitě. Čína loni ustavila vládní skupinu pro propagaci sítí IMT-2020 (5G), jejímž cílem je výzkum v oblasti technologií 5. generace, a v roce 2013 hodlá také EK investovat 50 mil. EUR na podporu zavedení služeb 5. generace do roku 2020.
Je tu však zatím ještě jeden zásadní problém: zatím neexistuje obecně schválený 5G standard. Samsung nicméně očekává, že by se to mohlo vyřešit v rozmezí let 2015 - 2017 a pak by nasazení nových technologií, přepokládanému kolem roku 2020 prakticky nestálo nic v cestě.
566
.gif)
