Jak to bude s mobilními sítěmi páté generace? Do jejich podoby se má promítnout celá řada jevů, pokusme se na ně nyní podívat. Překvapivě hodně bude záviset podoba sítí páté generace na olympijských hrách. Právě tam se chce s úspěšnou implementací technologie pochlubit nejprve korejská, pak čínská i japonská telekomunikační elita.
Z laického pohledu může být největším problémem standardizace, protože bez existence standardu nebude 5G. To není tak docela pravda. Standardizátor 3GPP se sice zmítá mezi tím, vytvořit unitární a celoplanetární standard zahrnující všemožné způsoby použití mobilních sítí pod hlavičkou 5G, po zkušenosti s UMTS ale dlouhou dobu drží přístup povinného inkrementu. Zhruba v (dvou)roční periodě vytváří Release toho, na čem byl schopen se v rámci pracovních skupin shodnout. Tak se podařilo v létě 2016 shodnout na Release 13, která sice není přelomová, ale vytváří dobrý základ pro mnohé “přechodné” technologie, která tu s námi nějakou dobu pobudou.
Právě ta unitárnost je dnes oříšek. Už jenom obchodní připad, tedy ta drobnost, kvůli které se vlastně technologie dělá. Například Evropská unie v 5G technologii vidí především vstupenku do světa senzorových sítí. A tlačí tím směrem. Jistou nevýhodou je to, že praktických implementací sensorových sítí a Internetu věcí, kde by se prosadila těžká váha 5G, je jak šafránu. Ano, předpokládáme, že přijdou koncepty a ty se přetaví v obchodní success, nedá se ale nevidět, že vývoj tlačí spíše víra, než poptávka. A to není dobře.
Verizon touží po FWA
Jinak je tomu v Americe. Tam se na senzorové sítě v rámci 5G prdí, dost možná z toho pragmatizmu, že určitou penetraci v IoT zvládli udělat klasickými bezdrátovými sítěmi napojenými do fixního internetu přes LAN či 3G. Takový automobil od Tesly si automaticky povídá s centrálou a nepotřebuje k tomu žádné V2X ani 5G. Amerika řeší jiný problém. Pokrytí. Rozsáhlé území, které nelze snadno pokrýt kabelem, natož optikou. Zuby si na tom vylámal i Google s projektem Fiber a tak to vypadá, že pořádný broadband do rozsáhlých rurálních oblastí, jako je Idaho, přinese až bezdrátový fixní přístup (FWA) na technologii 5G. Což je přesně to, o co se snaží Verizon. Vytvořit gigabitovou bezdrátovou stacionární konektivitu internetu založenou na 5G - a to je také důvod, proč Verizon s 5G tak spěchá. Rád by vyšachoval především AT&T a kabelové operátory tam, kde ještě nejsou.
Americké AT&T chce primárně ještě něco jiného. Mobilní broadband pro klienty a především zajištění páteřní sítě a management sítě. V zásadě předpokládá, že běžný uživatel nebude mít důvod přepínat mobil z mobilní sítě do domácího WiFi a nepokrytě cílí na funkci Andoridu/iOS, která uživatele drží v tom nejlepším připojení - přičemž AT&T chce, aby to bylo to jeho. Domácí stacionární internet má zbýt spíš televizorům a … ehm … desktopům v případě, že by je uživatel ještě vlastnil. Seamles zážitek by pro klienta AT&T měl být tak podstatný, že je škoda, že v Česku si ho neužíváme a dokonce jsme ještě ani nepřišli na to, jak to slovní spojení důstojně přeložit (což o mnohém svědčí).
Asii čeká vlna olympiád
K tomu přidejme Asii. I ta má své představy, definované hlavně šesti lety nadcházejících asijských olympiád. Ta první bude v roce 2018 v Jižní Korei a říká se, že ředitel Korea Telecom dostal na stůl od premiéra s podepsaným kontraktem na zajištění olympijské sítě 5G také stříbrný revolver pro případ, že by selhal. Osobně to považuji za fámu, ale jádro je pravdivé. Jižní Korea je nastoupena ukázat, že olympiádu zvládne nejenom organizačně, ale i technologicky. Samsung i KT přislíbily, že záběry z areálu budou přenášet autonomní drony, na ulicích budou návštěvníci potkávat hologramy sportovců vybavené umělou inteligencí, nenápadně se u toho všeho připomíná, že takové věci nestihne připravit ani Huawei pro Pekingské hry o čtyři roky později. Zatímco Samsungu jde o soupeření s Huawei, Korea zase ráda soupeří s Čínou a Japonskem. To bude hostit letní olympiádu v roce 2020 a DoCoMo přísahá, že 5G poběží. Narozdíl od sítě KT by již mohlo jít o standardizovanou síť 5G.
Na oficiálním obrázku jsem decentně vyretušoval loga olympiády, aby mě nebuzerovala partička z ČOV.
Už z těchto příkladů je zhruba zřejmé rozpětí úkolů, před kterým standardizátoři 5G stojí. Senzorová síť, po níž prahne Evropa, je něco principiálně jiného. Vyžaduje značnou mobilitu, kvalitu sítě, nízké nároky na baterie, malé rozměry a dobrou prostupnost signálu. Naopak bezdrátový fixní přístup vyžaduje vysokou rychlost, ale nevadí mu stacionární provedení ani napájení ze zdi.
Evropští operátoři pokračují ve vydírání
Sami evropští operátoři prahnou po něčem jiném. Po klidu na práci. Tomu by pomohla konsolidace trhu, tedy vyčištění trhu od nepohodlné drobné konkurence, která se v mnoha zemích, nejenom v Česko-Slovensku, rozrostla na přelomu tisíciletí, kdy inkumbmentní operátoři nezvládali ani kvalitativně, ani pokrytím, natož cenově nabízet zajímavý internet. Je potřeba potřít čučkaře jako Dial Telecom nebo třeba NetCologne, jenže problém je, že čučkaři vyrostli od doby, kdy provozovali hotspot na kurníku nebo ethernet či sklokabel přihozený do výkopu elektřiny a už umí hrát i hru vysokou holí. Na vlastní mobilní frekvence ovšem alternativní operátoři zpravidla nedosáhnou a zákazník na mobilu je tedy dobrým rukojmím, pokud by se podařilo odstranit z legislativy EU požadavek na síťovou neutralitu a udělat z mobilní sítě něco jako intranet, přičemž o tom, kdo v intranetu bude, rozhoduje mobilní operátor a jeho obchodní oddělení. EU dává plánům na omezení síťové neutrality stopku, velcí telco operátoři zase ve vzácné shodě varují před zastaráváním Evropy, mizením pracovních míst a všemi těmi manipulativními výroky, jaké se tak snadno používají - pokud jim nebude dovoleno vydělávat na sítích, což bez zrušení síťové neutrality - tvrdí - nejde.
Pozice Evropy je jiná ještě v jednom bodě a tím je frekvenční harmonizace. S ohledem na tlak Verizonu uvolnit dostatečnou šířku pásma pro jejich pre5G se v USA náhle našlo pásmo 28GHz, které záhy FCC uvolnilo a zhruba ve stejné době proběhlo uvolnění tohoto pásma i v Asii. Pásmo milimetrových vln (zkratka mmWave se používá často) má ale své nevýhody.
Špatnou prostupnost materiály (přímá viditelnost mezi vysílačem a přijímačem je téměř nutností), ale především se v pásmu nad 10GHz rychle zvyšuje absorbce nejenom molekulami vody (deště), ale i molekulami kyslíku, který se zatím nepodařilo ze zemské atmosféry odstranit. To byl také důvod, proč bylo pásmo 28 a 60 GHz volné - zrovna v tomto pásmu je absorbční skok. Podrobněji pojednáno zde.
Pravda je, že moderní technologie tvarování vysílacího paprsku, MIMO a aktivních antén umí řadu z těchto omezení překlenout, ale stejně se dá počítat s dosahem spíše desítek a stovek metrů, než že by pásma mmWave vyřešily vše.
Na grafu je vidět, jaké jsou očekávané ztráty na signálu v atmosféře v jednotlivých frekvenčních pásmech. Jak vidno, ideální to není.
Evropa sama se zhlédla v pásmu 26 GHz a to z ryze pragmatického důvodu, je nejsnazší ho v EU uvolnit. To v říjnu 2016 potvrdilo RSPG (Radio Spectrum Policy Group) a zdá se, že slušným východiskem bude, když ITU schválí pro 5G obě pásma. Tady je třeba připomenout, že setkáni WRC nad rozšířenými frekvencemi pro 5G má proběhnout v roce 2019, jenže to už zřejmě bude jak WRC tak ITU postaveno před hotovou věc a jak v Asii, tak v Americe bude o pásmech 28, 60, 77 GHz a o pár dalších rozhodnuto de-facto.
Posledním dílkem skládačky jsou čipové sady. Qualcomm hlásí, že čipové sady X50 pro 5G už bude schopen letos dodávat, jenže v omezeném množství a spíš pro vývojové účely, takže se do korejské olympiády stihnou první zařízení. Podobná data záhly hlásili ostatní, opatrně, protože množství nabízených funkcí a podpory frekvencí bude v prvních čipových sadách omezené.
A tím se dostáváme k oné pověstné komplexitě 5G. Do sítí 5G má přijít celá řada technologií jako NFV nebo “plátkování sítě” - network slicing, kdy se pro obsluhovanou službu vytvoří "plátek sítě” jako izolované prostředí, které službu odbaví co nejrychleji a bez toho, aby do hry vstupovaly ostatní síťové technologie, které nejsou pro její obsluhu podstatné. Jenže to jsou zatím plány, nikoliv hotový standard a každý se snaží prosadit to své. Zejména pro fixní bezdrátový přístup tyhle technologie nejsou tak podstatné a proto asi také bude mít Verizon svou pre5G síť už docela brzy.
Krok za krokem, jako v LTE
To všechno vede k myšlence, že sítě 5G budou pokračovat v tom, jak se vyvíjelo LTE - tedy v postupných krocích, kdy se jednotlivé technologie budou přidávat a přibalovat a operátoři je budou implentovat podle toho, jak to bude zapadat do jejich plánů. Například nízkonapěťové senzorové sítě poté, co se ještě neuplatnily ani NB-IOT z Release 13 vážně nejsou na pořadu dne. Ano, asi je 5G také někam posune, ale nebude to dříve, než v roce 2020, až se vyřeší důležitější věci, jako NFV či orchestrace sítě. Navíc se zdá, že tento způsob inkrementálního posunu bude do nejbližší budoucnosti jediný možný. Zatímco při přípravě standardu GSM bylo větších technologických problémů jen pár, v případě standardu 5G se jich řeší několik desítek a je těžké věnovat jim soustředěnou pozornost.
Podrobněji zde: Varianty LTE LPWA jako konkurent Sigfoxu v IoT v podobě nízkoodběrových bezdrátových sítí
V řadě zemí navíc máme problém slepice-vejce. Třeba v Česku to vypadá, jako by neexistovala poptávka po mobilním broadbandu a proto není nabídka. Škarohlídové namítají, že je to opačně. Není nabídka - a pustit si Youtube v autobuse znamená dostat v rychlém sledu pár SMS o vyčerpání FUPu. Na druhou stranu je také Youtube dneska jednou z mála tuzemských možností, jak FUP vyčerpat a broadbandové mobilní služby i globálních hráčů jsou v plenkách. Snaad pár hudebních služeb jako Spotify, jenže i ty mají v Česku jen velmi málo klientů. Český zákazník je prostě konzervativní a ani mu není přáno. Pro Česko ještě nějakou dobu zůstane největším šlágrem LTE rozchozené v pásmu 800 MHz, kde nijak zvláště přeplněno nemáme. Prozatimní řešení slepice-vejce problému si tedy vyžádá ještě samostatnou investigaci a objasnění.
