Технология 5G-Advanced становится реальностью.
В декабре 2021 года 3GPP одобрила многие элементы релиза 18, определяющие функциональности, которые будут присутствовать в сетях 5G-Advanced, когда они появятся в 2025 году. Эти функциональности позволят технологии 5G-Advanced стать важным эволюционным шагом в развитии сотовой связи.
Директор Nokia по стратегии и технологиям Нишант Батра обозначил четыре аспекта, в которых 5G-Advanced будет определять развитие отрасли телекоммуникаций: опыт, расширение, масштабируемость и производительность.
Дополненная реальность переходит на новый уровень
5G-Advanced значительно улучшит возможности современной дополненной реальности (XR), расширит опыт виртуальной реальности (VR) и приложений с полным погружением AR выйдя за пределы громоздких устройств, крепящихся на голове. Технологии релиза 18 будут иметь решающее значение для уменьшения размеров устройств дополненной реальности до размеров очков, которые поместятся в нагрудном кармане. Такие небольшие по размеру и более эффективные устройства позволят использовать технологии дополненной реальности везде, где есть сети 5G-Advanced. Пользователи смогут ощутить эффект полного присутствия в удаленной среде и эффективно взаимодействовать в такой среде независимо от того, где они физически находятся.
Например, технический специалист по дороге домой сможет ответить на звонок по поводу срочного ремонта оборудования, расположенного за сотни миль. Остановив и припарковав свой автомобиль, он сможет надеть XR-очки и спроецировать себя в мастерскую, где сможет управлять различными устройствами или ремонтировать их так же, как если бы он физически присутствовал там. Дополненная реальность на базе сетей 5G-Advanced позволит кому-то удаленно побывать на конференции, проецируя себя в аудиторию или в выставочный зал, находясь физически в это время в другом городе и даже в другой стране.
Чтобы это стало реальностью, нужно не только обеспечить стабильно высокую скорость передачи данных с наименьшей задержкой, но и обеспечить высокую степень осведомленности о приложениях в сети – эти возможности будут впервые реализованы в релизе 18. Осведомленность о приложениях позволит переместить нагрузку по обработке дополненной реальности с устройств в сеть. Это значительно сократит стоимость, размер и мощность пользовательского оборудования, которые являются ключом к созданию небольших, мало требовательных к ресурсам устройств дополненной реальности. 5G-Advanced будет выполнять более интеллектуальные действия по управлению радиоресурсами в соответствии с требованиями QoS-приложений. Например, сеть сможет даже собирать информацию о «поле зрения», что позволит ей отдавать приоритет видео, которое находится прямо перед глазами пользователя, и минимизировать использование радиоресурсов для видеоматериалов, которые не видны полностью. Эти возможности особенно важны для облачных игр в виртуальной реальности с полным погружением.
Ожидается, что сеть радиодоступа будет больше знать о видео- и аудиокодеках, используемых для приложений с дополненной реальностью. Это позволит сети более эффективно расставлять приоритеты при планировании и дифференцировать полезную нагрузку с контекстной информацией. Это будет означать улучшение качества обслуживания конечных пользователей и увеличение пропускной способности. Операторы смогут поддерживать большее количество пользователей дополненной реальности в своих сетях. Это позволяет одновременно использовать различные технологии виртуальной реальности с полным погружением в одной соте. На концерте световое и пиротехническое шоу может стать полностью виртуальным: тысячи зрителей увидят живое выступление, дополненное виртуальным представлением.
За счет переноса всех этих функций дополненной реальности в сеть и внедрения новых решений по энергосбережению устройств, адаптированных для таких приложений, технология 5G-Advanced позволит добиться гораздо большей энергоэффективности устройств дополненной реальности (XR). Это не только расширит возможности дополненной реальности, поддерживая длительные сессии на независимых устройствах дополненной реальности, но и еще уменьшит размер XR-устройств по мере уменьшения емкости батареи.
По-настоящему мобильные устройства дополненной реальности
Технология 5G-Advanced предложит пользователям возможности дополненной реальности в пути, обеспечивая высокую скорость передачи данных, не ограниченную силовыми кабелями или проводами. Приложения XR могут превратить заднее сиденье автомобиля в виртуальный тематический парк. Новые высокотехнологичные виды спорта, например, гонки дронов, будут использовать преимущества 5G-Advanced для более продолжительных и сложных мероприятий. Участники гонок смогут стать единым целым со своими дронами, проецируя себя в «кабины» своих устройств, проходя по гоночной трассе на захватывающих дух скоростях. Приложения смешанной реальности могут стать по-настоящему независимыми. Целый город может стать игровой площадкой, где пользователи передвигаются и свободно взаимодействуют с физической средой, не беспокоясь о потере связи при переходе из помещения на улицу и перемещении между районами.
Для обеспечения такой мобильности требуются очень гибкие и надежные мобильные решения с практически нулевыми прерываниями при переключении с одной базовой станции на другую. Нулевое время прерывания важно не только для приложений дополненной реальности, но и для промышленных IoT-сервисов, имеющих строгие ограничения по задержке. 5G-Advanced минимизирует время хэндовера для устройств с одним приемопередатчиком. При использовании миллиметрового диапазона время хэндовера снизится за счет уменьшения задержек при установке вторичной соты в случае агрегации несущих, а также в случае двойного подключения к разным сотам.
Большее внимание линии вверх
Современный мобильный пользовательский опыт – это больше, чем просто пассивное потребление контента. Пользователи сами создают контент. Следовательно, сети должны развиваться, чтобы поддерживать гораздо более высокие скорости на линии вверх. 5G-Advanced позволит расширить номенклатуру приложений, требовательных к скорости на линии вверх, таких как потоковое видео высокого качества. Прогнозируется, что 5G-Advanced обеспечит на 20 % более высокую скорость передачи данных на линии вверх по сравнению с 5G благодаря инновациям в области многоантенных систем, использование более высокого ранга MIMO, агрегации несущих, а также благодаря поддержке абонентских терминалов с несколькими передающими ветвями.
Эти инновации особенно актуальны для сетей с автономной архитектурой, где устройствам не нужно разделять передающие ветви и другие аппаратные ресурсы между несущими 5G NR и LTE. Кроме того, применяя определенные технологии формирования спектра сигнала, в 5G-Advanced можно снизить отношение пиковой мощности к средней мощности сигнала QPSK и 16 QAM до 2 дБ. Это позволит улучшить скорости для пользователей на краю сот.
Для раскрытия потенциала XR понадобится не только более высокая пропускная способность восходящих каналов связи, но и уменьшение задержек. Необходимым условием хорошего взаимодействия с конечным пользователем в мире дополненной реальности является минимальная задержка в обоих направлениях канала, поскольку XR-приложениям часто требуется высокоскоростная двунаправленная связь. 5G-Advanced улучшит характеристики задержек в сетях с временным дуплексом (TDD) за счет гибкого, а не статического разделения ресурсов между линиями вверх и вниз. Одним из препятствий, которое не позволяло реализовать эту технику в прошлом, были помехи между сотами, в которых одни и те же частотно-временные канальные ресурсы использовались для разных направлений: в одной соте – на линии вверх, в соседней соте – на линии вниз. В 5G-Advanced будут внедрены методы устранения таких помех, которые позволят в разных сотах использовать разные шаблоны кадров с разной длительностью на линиях вверх и вниз для адаптации к изменяющемуся профилю трафика или специфических услуг.
Совершенно очевидно, что 5G-Advanced изменит пользовательский опыт во многих отношениях, позволяя взаимодействовать с новыми мирами с высоким уровнем погружения, а также улучшать повседневную мобильность.
