Як випробування 5G від Verizon заклали основи для прогресу та викликів міліметрового діапазону

Випробування 5G від Verizon у 2016 році стали першим доказом концепції міліметрового діапазону, обіцяючи багатогігабітні швидкості та нову еру бездротового зв'язку. Але те, що Verizon називала "найбільшим полігоном для тестування 5G" у США, також залишило без відповіді ключові практичні питання, які визначали розгортання 5G у наступні роки.

Що Verizon стверджувала, що будує у 2016 році

Телеком-гігант приєднався до руху за міліметровий діапазон, заявляючи, що тести у реальних умовах вже демонстрували більше 10 Гбіт/с пікової пропускної здатності та трансляцію HD-відео для домогосподарств і місцевих бізнесів — звичайно ж, на спектрі американського виробництва. Формування променя та відстеження променя розширили можливості високочастотних сигналів, тоді як власні технології, розроблені спільно з Intel та Ericsson, забезпечили зростання потужності та швидкості на різних майданчиках — від аеропортів до спортивних арен.

Verizon явно прагнула не лише продемонструвати передові технології, а й позиціонувати себе як лідера у встановленні стандартів та піонера у сфері 5G. Вже готувалось масштабне відкрите демо пізніше того ж року.

[Verizon зазначала, що демонстрація була докомерційною, що давало їй час використати дані для подальшого PR та переговорів з іншими операторами.]

Керівники компанії згодом заявляли, що 2016 рік став "найбільшим полігоном для тестування 5G" у США — "надзвичайно важливою віхою" на шляху до комерційних результатів 5G.

Чому міліметровий діапазон взагалі мав значення

Для Verizon переваги міліметрового спектру були однією з ключових причин її агресивної позиції щодо 5G. Дослідження Intel, Ericsson [нових партнерів Verizon] та самої Verizon показали, що міліметрові смуги мають "найвищу спектральну пропускну здатність, найменші перешкоди та найменші розміри комірок" для забезпечення багатогігабітних бездротових швидкостей. Системи LTE вже досягали меж своєї спектральної ефективності. А неліцензований міліметровий спектр [новий напрям Verizon] здавався готовим вирішити проблеми потужності та пропускної здатності.

Цей потенціал також змусив багатьох вірити, що системи 5G вимагатимуть масивного MIMO, адаптивного формування променя та аналітики для відтворення та розширення внутрішнього покриття перших випробувань. Verizon зазначала, що формування променя створюватиме кілька потоків сигналів на одній частотній смузі, а також дозволить пристроям відстежувати час і місце їх використання.

З огляду на майбутні виклики, більшість спостерігачів галузі визнали, що Verizon переводить 5G з теорії на практику.

Повномасштабне впровадження ще далеко у комерційних прогнозах Verizon, але 2016 рік був про демонстрацію потенціалу — та просування майбутньої візії, заснованої на перевіреному, хоч ще й не реалізованому, потенціалі.

Що насправді показали випробування

Однак результати випробувань викликали хвилювання в галузі не лише в технічних колах. Навіть основні конкуренти знали, що Verizon розпочинає наступ на 5G.

Проте ранні результати дійсно надали щось на кшталт мікрокосму того, що могли очікувати мобільні та фіксовані бездротові оператори. Коли Verizon заявляла про "успішні технічні випробування інфраструктури 5G" у різних звітах про прибуток у 2016 році, вона підкріплювала ці заяви квартальними даними. У центральному Далласі, як згодом повідомляв звіт Verizon за 2017 рік, інженери зафіксували середню швидкість 5G у 1 ГБ за секунду на відстані понад 2000 футів від стільникових станцій. Затримка коливалася на рівні менше 10 мілісекунд на тому ж діапазоні, тоді як LTE показував 50.

Ці результати викликали широку похвалу за зважений підхід Verizon до доступності. Щонайменше так само важливо, звіт за 2017 рік визначив одне з довгострокових перешкод для розгортання, яке могло зберігатися роками: наскільки добре міліметрові сигнали проникають крізь стіни, підлоги та дахи. Verizon виявила, що спектр 28 ГГц може досягати до 19 поверхів, але ця якість коливалася, що змушувало компанію приймати більше рішень щодо дизайну мережі 5G у довгостроковій перспективі.

Перший комерційний випадок використання

Рухаючись до реалізації цих ранніх результатів, Verizon мала готовий план дій. Замість того, щоб рівномірно покривати міські райони високошвидкісним мобільним 5G, компанія зосередилася на фіксованих бездротових широкосмугових послугах для домогосподарств і бізнесу. Роумінг мобільних пристроїв, імовірно, отримував достатній сигнал у межах початкової смуги розгортання.

Verizon пообіцяла масштабне розгортання мережі 5G у квітні 2017 року, але спиралася на прогрес випробувань 2016–2017 років для формування маркетингової стратегії. На той час Verizon мала щось на кшталт емпіричного доказу ємності міліметрового 5G — хоч би як локальним залишався цей перевага. І, хоча вона запевняла інвесторів, що з часом з'являться більше комерційних рішень для міст, у Verizon вже була платформа для пропозиції конкурентних альтернатив.

Що рання історія залишила без відповіді

І все ж, незважаючи на всі демонстрації Verizon, ера випробувань також залишила багато питань для галузі. Пізніші рішення FCC розширили доступність 5G, а інші технологічні партнери розробили власні рішення. Але ситуація на початку 2016 року могла сформувати довготривалі очікування щодо доцільності міліметрового діапазону в різних міських та передміських ринках. За власним підсумком Verizon наприкінці 2017 року, компанія перевершила ціль у "бітах за секунду", але подолання "мілісекундного бар'єру" у затримці залишалося пріоритетом.

Ще важливіше, коли впевненість у комерційній доцільності 5G зросла, позиція Verizon щодо міліметрового спектру почала змінюватися. У 2016 році ажіотаж зосереджувався на міліметровому діапазоні як явній технологічній перевазі для смартфонів, автомобілів та підключеного розумного дому. До 2017 року компанія вже дивилася на "волоконно-оптичні" випадки використання 5G та "проникнення" високошвидкісних сигналів у густонаселені будівлі. На рівні абонентів Verizon віддавала пріоритет "Першим у 5G" для домашніх облікових записів. Коли смартфони, автомобілі та розумний дім отримають своє "проникнення", довелося б чекати щонайменше до 2020 року.

Чому ера випробувань досі має значення

І недарма. Коли йшлося про преміальний спектр та доступність пристроїв, 2016 рік став початковим пострілом. Випробування Verizon справді визначили, як бездротові провайдери та мобільні оператори незабаром конкуруватимуть. Проте шлях до поширеного, надійного покриття вимагав би від Verizon та інших відмовитися від акценту на піковій продуктивності спектру та швидкості.

Ранні випробування Verizon, хоч і впливові, були менше кінцевою метою, ніж мандатом на глибші тести та більше компромісів. І коли наближався аукціон 600 МГц, Verizon розглядала свої ранні зусилля у 5G як джерело гордості — але аж ніяк не панацею. Далі вони шукали відповідь на європейську дилему, де випадки використання міліметрового діапазону поєднувалися з розгортанням у суб-6 ГГц. І хоча пошуки найшвидшого 5G тривали, Verizon усвідомлювала вимоги найбільшого на той час розгортання 5G.