Przyszłość pod władzą 5G


02-11-2018 12:52:23

12 września Orange Polska i Huawei uruchomili w Gliwicach stację obsługującą sieć mobilną w technologii 5G. Te pierwsze w Polsce testy prowadzone poza laboratoriami potrwają do końca roku.

Pozwolą ocenić wpływ gęstej zabudowy miejskiej, wysokich budynków czy warunków atmosferycznych na wykorzystywane w testach częstotliwości 3,4-3,6 GHz. Inżynierowie korzystają z anteny Huawei obsługującej technologię „massive MIMO”, złożonej z kilkudziesięciu elementów odpowiadających za nadawanie i odbieranie sygnału, zamiast maksymalnie czterech jak w 4G.

- Pierwsze na świecie komercyjne, kompleksowe rozwiązanie 5G, w tym terminale, Huawei zaprezentował w lutym podczas Mobile World Congress w Barcelonie. Chcemy wspierać polski rząd oraz krajowych przedsiębiorców we wprowadzaniu i udostępnianiu wszystkim zainteresowanym stronom nowych rozwiązań przynoszących wymierne korzyści oraz możliwości dalszego wzrostu. Współpraca z firmą Orange przy wdrażaniu 5G jest dla nas bardzo ważna i jesteśmy przekonani, że dzięki wspólnym wysiłkom Polska stanie się liderem w zakresie wdrażania najnowszych rozwiązań teleinformatycznych – powiedział Tonny Bao, dyrektor zarządzający Huawei Polska

Huawei wdrożyło już 5G w ponad 10 krajach, m.in. w Wlk. Brytanii, Finlandii, Włoszech, Korei Południowej i Chinach.

Podczas prób laboratoryjnych, pomiędzy stacją nadawczą i dostarczonym przez Huawei pierwszym komercyjnym modemem 5G, osiągnięto prędkość 1,8 Gb/s. W warunkach miejskich, przy większych odległościach, dane przesyłano z prędkością 1,5 Gb/s, wykorzystując kanał o szerokości 100 MHz. To prawie 2 razy więcej niż może zapewnić najszybsza, dostępna dla klientów, stacja bazowa Orange Polska obsługująca 4G. Tymi testami firma rozpoczyna kolejny etap przygotowań do budowy sieci 5G. W ogłoszonej wiosną tego roku strategii uruchomienie pierwszych komercyjnych punktów dostępu 5G planuje już w 2020 r. ale…

- Aby uruchomić mobilną sieć nowej generacji sprawnie i efektywnie, potrzebujemy jasnych reguł gry, porządkujących sprawy takie jak częstotliwości, normy elektromagnetyczne czy proces inwestycyjny. Jesteśmy gotowi na dialog z rządem i regulatorem rynku, dotyczący uregulowania tych kwestii – twierdzi Jean-François Fallacher, prezes Orange Polska.

Konsultacje UKE

O gliwickich testach nic nie wspomniano podczas posiedzenia sejmowej Komisji Cyfryzacji, Innowacyjności i Nowoczesnych Technologii, które odbyło się 25.09., z udziałem Marka Zagórskiego, ministra cyfryzacji i Marcina Cichego, prezesa Urzędu Komunikacji Elektronicznej (UKE). Jego zdaniem Prawo telekomunikacyjne wymaga, by prezes UKE miał uprawnienia do zmian w posiadanych przez operatorów zakresach częstotliwości. Chodzi o ich uporządkowanie (tzw. reshuffling i refarming) i uzyskanie możliwie szerokich pasm, które mogą być wykorzystywane bardziej efektywnie niż wiele „poszatkowanych” wąskich zakresów. Problemem są też przepisy środowiskowe dotyczące natężenia promieniowania elektromagnetycznego (PEM). - W większości krajów UE określono je w granicach 7-10 W/m2. W Polsce i 5. krajach UE mamy 0,1 W/m2. Niezbędne jest też usankcjonowanie nowego systemu pomiaru i monitorowania, nad którym pracuje Instytut Łączności – uważa prezes UKE.

Kolejnym problemem jest częstotliwość nowej sieci. I tak zajęcie przez 5G pasma 700 MHz wymaga przesunięcia „niżej” multipleksu 4. (MUX4) naziemnej telewizji cyfrowej (DVB-T), co wymaga uzgodnień z KRRiTV oraz EmiTelem, a także porozumień międzynarodowych z Rosją (dokuczliwe są zwłaszcza zakłócenia z okręgu kaliningradzkiego), Ukrainą i Białorusią. Rozważane są też pasma 3,5 GHz, 3,7 GHz i 26 GHz, na korzystanie z których wydano 60 tys. licencji! Pierwsze z nich jest „luźniejsze”, a ostatnie dobre dla usług przemysłowych - pojemnościowe, o zasięgu kilkaset metrów (MON już zajmuje pasmo 26,5-26 GHz).

Wstępna koncepcja dalszego zagospodarowania zasobów widma radiowego była przedmiotem konsultacji, które prezes UKE ogłosił 5.07. Zainteresowane podmioty mogły do 20.08. przedstawić swoje stanowiska. Odpowiedziało 15, m.in. operatorzy telefonii komórkowej, producenci sprzętu, usługodawcy oraz izby branżowe.

- Zaprezentowany dokument jest zbyt lakoniczny. Kolejna jego odsłona powinna być rozwinięta i uzupełniona w szczególności o uzasadnienie proponowanych działań, ich skutki finansowe dla Państwa jak i operatorów, podstawę prawną proponowanych działań itp. – twierdzi w swoim pierwszym wniosku/postulacie Krajowa Izba Gospodarcza Elektroniki i Telekomunikacji. Sugeruje też, by zasoby w pasmie 700 MHz przeznaczyć na budowę jednej, ogólnopolskiej sieci 5G przeznaczonej dla IoT (Internetu Rzeczy), systemów typu mission critical, low latency (URLLC), budowanej i zarządzanej przez podmiot państwowy lub zależny od państwa. – Państwo powinno wspierać operatorów w ich testach i pilotażach, zapewniając odpowiednie warunki do ich prowadzenia – w tym ułatwienia niezbędnych pozwoleń, miejscowe (w obszarach testów i pilotaży) odejście od wciąż obowiązujących nadmiernie restrykcyjnych krajowych norm gęstości pola elektromagnetycznego na rzecz bezpiecznych limitów określonych w Zaleceniu Rady Europejskiej z 1999 r.  ­– sugeruje KIGEiT.

Czy Prezes UKE te i inne uwagi uwzględni w dalszych pracach nad regulacjami niezbędnymi do wprowadzenia technologii 5G w Polsce pokaże czas. Natomiast liczy, że może podczas jesiennej Światowej Konferencji Radiokomunikacyjnej (World Radiocommunication Conference, WRC) dojdą nowe pasma dla 5G.

„Strategia 5G dla Polski”

Dokument ten Ministerstwo Cyfryzacji opublikowało na początku roku. Określono w nim konieczne działania i środki dla realizacji celu jakim jest terminowe, tj. najpóźniej do 2025 r., wdrożenie sieci 5G w Polsce w sposób efektywny kosztowo oraz spełnienie inicjatywy Komisji Europejskiej dotyczącej stworzenia planu działań w procesie wdrożenia i uruchamiania sieci 5G na terenie Unii Europejskiej. A jej zdaniem w pełni funkcjonalny jednolity rynek cyfrowy mógłby generować 415 mld euro/rocznie i przyczynić się do powstania setek tysięcy nowych miejsc pracy.

Zdaniem ministra niezbędna jest realizacja trzech celów szczegółowych: przyjęcie spójnej polityki wdrożenia 5G w Polsce, pokrycie do 2025 r. zasięgiem nowej sieci wszystkich obszarów miejskich i głównych szlaków transportowych (autostrady A2 i A1 oraz całość lub część dróg ekspresowych S3, S7, S8 i S61) oraz wyznaczenie jednego dużego miasta, w którym do końca 2020 r. na zasadach komercyjnych będzie ona funkcjonować. Resort uważa, że idealna jest Łódź, która spełnia określone wymagania, m.in. ma potencjał naukowy, czyli możliwość zaangażowania uczelni, szczególnie prowadzących badania w dziedzinie sieci 5G oraz systemów bezprzewodowych, w testy pilotażowe 5G i testowanie rozwiązań prototypowych.

- Dostępność, bezpieczeństwo sieci, wygenerowanie popytu, współpraca z operatorami: jedna sieć 700 MHz czy kilka, jak w LTE – to tylko kilka, ale bardzo istotnych kwestii, wymagających zdaniem ministra rozwiązania. A przecież, poza wspomnianą nowelizacją norm promieniowania elektromagnetycznego, chodzi też o lokalizację stacji bazowych, zajęcia pasa drogowego czy dostęp do istniejącej infrastruktury.

Trzeba odpowiedzieć na wiele pytań. Czy państwo będzie dzierżawić maszty postawione przez operatorów, bo LTE pokazuje, że między sobą rywalizują, rozbudowując sieć i dbając o nią? Czy państwo, nie operatorzy, powinno uczestniczyć w rynku tworząc Państwowego Operatora Infrastruktury (Telekomunikacyjnej)? Co z dostępem do infrastruktury drogowej i kolejowej w celu połączenia jej z telekomunikacyjną (trwają konsultacje w celu zainstalowania urządzeń linii telekomunikacyjnej na Via Baltica)? Z obniżeniem zbyt wysokich opłat za zajęcia pasa drogowego, którym zarządzają GDKKiA i samorządy - wojewódzki, powiatowy i gminny, sięgającymi nawet 200 zł/m2/rok i za wpis do księgi wieczystej? Ze skorelowaniem z siecią światłowodową? Pytania ważne, bo 39% Polaków żyje na obszarach o gęstości poniżej 100 osób/km2.

Zdaniem Polkomtela ideałem byłaby budowa jednej sieci w przestrzeni publiczno-prawnej, prywatni nadawcy udostępniliby swoją infrastrukturę – ok. 20 tys. stacji bazowych. Ale są też opinie, że pomysł jednej sieci – jak jest tylko w Korei Płd. - nie jest dobry.

- Terminy bardzo ambitne, ale nie niemożliwe do zrealizowania, harmonogram bardzo napięty – podsumował Marek Zagórski swoje wystąpienie na posiedzeniu Komisji, zapowiadając, że jeszcze w br. do konsultacji trafi projekt nowelizacji przepisów, w sposób kompleksowy likwidującej prawne bariery w budowie w Polsce sieci 5G, której koszt oceniamy jest na 10-20 mld zł.

Jerzy Bojanowicz

Zdjęcia: Orange Polska

5G na fali

Ameryka Płn. liderem wprowadzenia 5G. W 2023 r. sieć 5G osiągnie 20% globalnej transmisji danych, a liczba przewidywanych połączeń mobilnych IoT - 3,5 mld. To najważniejsze wnioski z opublikowanego w czerwcu „Ericsson Mobility Report”, który otwiera informacja, że w I kwartale br. na świecie przybyło 98 mln abonentów telefonii komórkowej, a w użyciu było ok. 7,9 mld telefonów, z czego ok. 85% smartfonów.

Od listopada 2017 r. liczba mobilnych połączeń IoT niemal się podwoiła. Operatorzy komórkowi uruchomili ponad 60 mobilnych sieci IoT na całym świecie, wykorzystując tą technologię w sieci LTE i wspierając różnorodne zastosowania: w Ameryce Płn. koncentrują się na logistyce i zarządzaniu flotą, a w Chinach - na inteligentnych miastach i rolnictwie.

- 2018 jest rokiem, w którym sieci 5G stają się komercyjne, a mobilne sieci Internetu Rzeczy (IoT) wdrażane są na szeroką skalę. Technologie te obiecują nowe możliwości, które wpłyną na życie ludzi i przekształcą branże. Zmiana ta nastąpi jedynie dzięki współpracy różnych branż i organów regulujących standardy nowych technologii – powiedział Fredrik Krädling, Head of Area Networks.

Główne wdrożenia 5G spodziewane są od 2020 r. Ericsson prognozuje ponad 1 mld subskrypcji 5G do końca 2023 r. - ok. 12% wszystkich abonamentów mobilnych. Szacuje, że mobilny przesył danych wzrośnie 8-krotnie, osiągając blisko 107 eksabajtów (1018 bajtów, EB) miesięcznie, ekwiwalent przesyłania przez wszystkich abonentów telefonii komórkowej na świecie wideo w jakości Full HD przez 10 godz.

Przewiduje też, że do końca 2023 r. blisko 50% wszystkich abonamentów mobilnych w Ameryce Płn. będzie korzystać z sieci 5G, w Azji Północno-Wschodniej – 34%, a w Europie Zachodniej – 21%. Tym samym będą one obsługiwać ponad 20% mobilnego przesyłu danych na świecie - 1,5-krotnie więcej niż obecnie łączny ruch 4G/3G/2G!

Pierwsze komercyjne smartfony obsługujące 5G w środkowych pasmach spodziewane są na początku 2019 r. (zapowiada je m.in. Huawei), a do jego połowy spodziewane jest wsparcie dla pasm o bardzo wysokim widmie.

 

Najważniejsze zalety 5G:

  • prędkość transmisji: 20 Gb/s w łączu w dół i 10 Gb/s w łączu w górę w przypadku wykorzystania pasma EHF (Extremely High Frequency), danych – 100 Mb/s dla obszarów metropolitalnych, 1 Gb/s dla każdego pracownika na tym samym piętrze biura,
  • pojemność sieci do 10 000 razy większa niż obecnie,
  • nawet 1000-krotny wzrost wolumenu danych przypadających na jednostkowy obszar geograficzny, osiągający wartość docelową rzędu 10 Mb/s/m2 (w przypadku hotspota w warunkach wewnątrzbudynkowych),
  • możliwość obsługi kilkuset tysięcy jednoczesnych połączeń czujników bezprzewodowych,
  • znacznie zwiększona w porównaniu z 4G wydajność widmowa (szczytowe wartości tego parametru to 30 bit/s/Hz w łączu w dół i 15 bit/s/Hz w łączu w górę),
  • zwiększony zasięg,
  • ulepszona efektywność sygnalizacji (signaling efficiency),
  • znacznie zmniejszony w porównaniu z LTE czas opóźnienia (latency) - nawet do 1 ms.

Komentuje Waldemar Ruksć

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl