Choć specyfikacja standardu 5G ma zostać opublikowana około 2020 roku i dopiero wówczas rozpocznie się era masowych zastosowań nowej technologii, ale nie oznacza to, że na razie nic się nie dzieje. Rok 2015 był pracowitym okresem dla ludzi zaangażowanych w jej rozwój i próby zdefiniowania, jak powinien wyglądać powszechnie akceptowany standard 5G.

Obecnie wciąż brak szczegółów technicznych, ale jedno jest pewne: 5G będzie się zasadniczo różnić od 4G. Nie będzie to tylko ewolucja technologii w kierunku zapewnienia wyższej prędkości transmisji danych dla tabletów lub smartfonów, ale przede wszystkim 5G ma znaleźć znacznie więcej zastosowań i umożliwiać obsługę większej liczby urządzeń o bardzo różnych wymaganiach na przepustowość oraz niezawodność połączeń.

Zobacz również:

• Komputery z Windows i ARM mogą mieć dużą przewagę nad Mac
• Wybitny dziennikarz rynku telekomunikacyjnego nie żyje

Obecnie głównym zadaniem specjalistów zajmujących się technologiami telekomunikacyjnymi jest określenie listy zastosowań i związanych z nimi wymagań, jakie powinien spełniać standard 5G. “W 2015 roku nastąpił duży postęp w uzgadnianiu, jakie technologie trzeba uwzględnić przy opracowywaniu nowego standardu” uważa Phil Marshall, analityk z firmy Tolaga Research.

Choć zestaw zgłaszanych wymagań i postulatów jest bardzo duży, ale rozwój technologii spowodował, że liczba dostępnych, technicznych sposobów ich zaspokojenia jest również większa niż kiedykolwiek.

Do niedawna uważano na przykład, że wykorzystanie pasma ultra wysokich częstotliwości w serwisach mobilnych jest nie możliwe, ale okazało się, że tego typu rozwiązania mogą jednak działać zapewniając wysoką, niedostępną dotąd przepustowość.

Z sukcesem rozwijane są techniki, które mają pozwolić na funkcjonowanie czujników i urządzeń IoT przez kilka lat zanim ich baterie się wyczerpią.

Trwają badania nad metodami zapewnienia takiego zmniejszenia opóźnień wiadomości, by sieci telekomunikacyjne mogły znaleźć zastosowania w systemach wymagających komunikacji w czasie zbliżonym do rzeczywistego, na przykład w niektórych aplikacjach dla samochodów nowej generacji.

Nie ulega wątpliwości, że standard 5G zapewni znacznie wyższą przepustowość niż 4G. Na razie jednak trudno powiedzieć o ile wyższą, bo opinie na ten temat są różne.

Na przykład Ericsson mówi, że w praktycznych testach prototypowego systemu 5G osiągnął przepustowość 5 Gb/s, a więc blisko 50-krotnie większą niż w sieciach LTE. Z kolei Samsung zademonstrował rozwiązanie o wydajności 7,5 Gb/s, które jednocześnie pozwoliło na utrzymanie stabilnej wymiany danych (przy przepustowości 1,2 Gb/s) z samochodem jadącym po autostradzie z prędkością 100 km/godz.

Komisja Europejska w projekcie 5G realizowanym w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego (5G Public-Private Partnership) określiła jako cel uzyskanie przepustowości 10 Gb/s, a więc 100-krotnie wyższej niż w sieciach 4G. Taki sam plan ogłosił japoński operator telekomunikacyjny NTT DoCoMo. Ma on zostać zrealizowany przy współpracy z firmami m.in. Ericsson, Alcatel-Lucent, Nokia oraz Samsung.

Ale do uzyskania tak wysokich szybkości transmisji nie wystarczy opracowanie lepszych anten i systemów radiowych. Niezbędne jest zwiększenie dostępnego pasma i wykorzystanie nowych częstotliwości, a to zależy od decyzji leżących w kompetencji agencji rządowych.

Choć wysoka przepustowość przyciąga uwagę, ale przed inżynierami i naukowcami opracowującymi standard 5G stoi też przeciwstawne zadanie zapewnienia możliwości obsługi urządzeń IoT mających małe wymagania na wydajność transmisji. Bo mierniki i sensory IoT nie przesyłają dużej liczby danych i do ich efektywnego działania wystarcza względnie wąskie, dedykowane pasmo. Rozwiązania takie pojawiły się już w 2015 roku, a twórcy standardu 5G mają za zadanie by mógł on znaleźć zastosowania również w tym zakresie.

Obecnie jest jasne, że standard 5G powinien też zapewnić możliwość dostarczania danych ze znacznie mniejszymi opóźnieniami niż 10 ms, które oferuje 4G. Jest to ważne w takich zastosowaniach jak systemy samosterujących się samochodów lub rozwiązania wirtualnie rozszerzające postrzeganie rzeczywistości.

W sumie, widać od razu, że wdrożenie sieci 5G będzie wymagało budowy nowej infrastruktury opartej na zupełnie innej architekturze sieci niż obecnie. Przede wszystkim nie będzie to architektura scentralizowana, a przynajmniej część danych będzie musiała być przechowywana i przetwarzana na brzegu systemu.

Jeśli na przykład powstanie system samosterujących się samochodów, to jego kluczową funkcją będzie analiza danych wymienianych przez znajdujące się w bliskim sąsiedztwie pojazdy. Przesyłanie i odbieranie informacji z odległego, centralnego serwera nie jest tu rozwiązaniem efektywnym.

W 2016 roku można oczekiwać, że podstawy standardu 5G - wymagania i możliwe rozwiązania, staną się bardziej jasne i precyzyjne.

Ale warto pamiętać, że producenci sprzętu i rozwiązań telekomunikacyjnych starają się podkreślić swoją wiodącą pozycję i rolę w tym segmencie rynku. Dlatego również w tym roku można oczekiwać wielu informacji o testach i wdrożeniach prototypowych sieci 5G.

Podobnie jak w przypadku standardów 3G lub 4G, także specyfikacja 5G jest opracowywana przez organizację 3GPP (Third-Generation Partnership Project) i zatwierdzana przez ITU (International Telecommunication Union). Ta ostatnia organizacja zdefiniowała już, w czerwcu 2015, formalną nazwę 5G: IMT-2020.

W październiku 2015 pojawiła się inicjatywa “5G Playground” wspierana m.in. przez SK Telecom, Ericsson, Nokia, Intel i Samsung Electronics. Przewiduje ona regularne spotkania przedstawicieli tych firm co 6 miesięcy w celu wymiany doświadczeń i opinii dotyczących rozwoju technologii 5G. Z kolei Chiny i Unia Europejska zawarły we wrześniu 2015 porozumienie o współpracy i uzgodnieniach dotyczących standardu 5G.

Choć na publikację oficjalnego standardu 5G trzeba będzie zaczekać jeszcze około pięciu lat, ale producenci sprzetu i oprogramowania oraz operatorzy telekomunikacyjni nie zamierzają aż tak długo czekać na uzgodnienie jego specyfikacji. W 2015 roku pojawiły się zapowiedzi wcześniejszych wdrożeń.

NTT DoCoMo obiecuje uruchomienie komercyjnej sieci 5G przed letnimi igrzyskami olimpijskimi, które odbędą się w 2020 roku w Tokio. Południowo-koreański operator KT Telecom zamierza wdrożyć taką sieć w 2018 roku do obsługi zimowych igrzysk olimpijskich w tym kraju. A amerykański Verizon Wireless chce uruchomić pierwsze, testowe sieci 5G w USA już w 2016 roku.