Med 5g odefinierade, snabbare lte, små celler och wi-fi är avgörande

LTE-nätverk är verkligen snabbare än 3G- och 2G-nätverk som kom före det, men det hindrar oss inte från att vilja ha ännu snabbare trådlösa nätverkshastigheter.

Så jag tillbringade lite tid på Mobile World Congress för ett par veckor sedan och undrade vad som är nästa efter LTE. Under de närmaste åren verkar de flesta åtgärderna vara att 1) ​​förbättra LTE snarare än att ersätta det, 2) utveckla bättre sätt att ansluta till LTE-nät och 3) att komplettera LTE med ett mycket större Wi-Fi-nätverk.

Det första att förstå är att termen "5G" är ganska meningslös på denna punkt. Till och med 4G är lite felaktigt, eftersom det har använts för äldre tekniker som HSPA + och WiMax utöver LTE-nätverk. LTE är tekniskt "Long Term Evolution" av 3GPP-standarderna för mobilnät, som ursprungligen anges i Release 8 och Release 9 av dessa standarder.

Vid MWC talade ett antal forskare om 5G, men det fanns absolut ingen konsensus om vad det innebär. De flesta menade det som teknik som skulle packa fler enheter i befintliga nätverk. Broadcom har använt 5G för att referera till 802.11ac Wi-Fi, men det är naturligtvis en annan uppsättning standarder (med mycket olika hastighet och avstånd.) Och vissa människor pratar om schema för att göra användningen av spektrum mer effektiv, även om det är hårt eftersom LTE är ganska bra i det avseendet, och "Shannons lag" säger att det finns verkliga gränser för spektral effektivitet.

Nyligen har företag som Huawei och Samsung börjat prata om möjligheterna till 5G. Och den brittiska premiärministern David Cameron och Tysklands kansler Angela Merkel har meddelat planer för gemensam finansiering av 5G-forskning. Men nästan alla jag pratat med tror att sådana nätverk inte kommer att distribueras förrän 2020 eller senare.

Däremellan kommer vi sannolikt att se en framtida version av LTE, till exempel Release 13, som diskuteras nu och förväntas vara färdig mot slutet av nästa år. Dessutom har flera LTE-stödjare, till exempel Ericsson (MWC-monter bild ovan) och Qualcomm, talat om att utöka LTE så att det kan användas över olicensierade spektrum (som det som används för Wi-Fi).

Samtidigt hittar marknaden ständigt nya sätt att använda befintligt spektrum på mer effektiva sätt.

Mycket av uppmärksamheten är inriktad på sätt att utöka LTE: s nuvarande kapacitet. Ett koncept som introducerades i frisläppning 10 var "bäraraggregering" i vilket flera, ofta diskontinuerliga, spektrumband används tillsammans för att förbättra hastigheten. Det är svårt för transportörer att få mer spektrum, särskilt i sammanhängande block, så tanken är att bättre använda det spektrum som redan finns, genom att aggregera band eller "bärare". Sådan bäraraggregering förbättrar både effektivitet och latens.

Detta är en viktig teknik i standarden känd som LTE-Advanced. Senare utgåvor, inklusive release 11 och release 12 (som är processen för formell antagande) har lagt till mer till detta koncept och introducerat också stöd för flera nivåer av nätverk, så kallade "små celler" (mer om de nedan).

De flesta av de nuvarande LTE-Advanced-modemen är kategori 4-modem, som teoretiskt stöder nedladdningar på upp till 150 Mbits / s och uppladdningar på cirka 50 Mbps. På utställningen hörde vi mycket om kategori 6-modem, som teoretiskt kan stödja nedladdningar på 300 Mbps via en transportör. (Naturligtvis når ingen standard någonsin sitt teoretiska maximum eftersom du sannolikt delar spektrumet med andra användare.) Qualcomm säger att kategori 4 har lanserats på de flesta marknader, inklusive USA; AT&T har enligt uppgift lanserat LTE-Advanced i Chicago med både 700 MHz och 2100 MHz-band. Qualcomm säger att kategori 6 borde lanseras för data på vissa marknader under första halvåret och i telefoner under andra halvåret i år.

Qualcomm pratade mycket om LTE-Broadcast, som den rullar ut i Korea. Tanken här är att LTE hittills har utformats så att varje användare får en dedikerad kanal som levererar innehållet (även om kanalen delas ibland till flera användare). I LTE-Broadcast blir det en vanlig bärare med många användare som teoretiskt sett får samma innehåll. Detta kan fungera för levande sporter, men också för saker som uppdateringar av operativsystem eller appar. Tänk på att när det till och med finns en mindre bugfix för Android, kan många hämta det samma dag.

Qualcomms Peter Carson förklarade för mig att alla företagets andra och tredje generationens modem teoretiskt kunde stödja detta, men det kräver en uppdatering av firmware. Den här funktionen finns redan i telefoner som Galaxy Note 3 i Korea. Det distribueras för närvarande i Korea, med tester som pågår i Europa, men det är troligt att de flesta användare inte kommer att se detta förrän sent i år eller i början av nästa år. Men resultatet är en "storleksordning" -förstärkning för ofta åtkomligt innehåll.

Broadcom sa att LTE-bredband var tekniskt redo, men att affärssaken inte var det. Under tiden pekade Broadcom på kategorier 7-modem, som möjliggör "uplink-bärare-aggregering" - i princip bundna band, inte bara för att föra information ner till telefonen, utan för att skicka information som video upp från den. Detta skulle vara användbart för applikationer som FaceTime eller YouTube och kan förbättra uppladdningshastigheten till 50 till 100 Mpbs.

Små celler och Wi-Fi-anslutningar

En stor ansträngning som var uppenbar genom Mobile World Congress var en fortsatt drivkraft för små celler. På utställningen verkade det som om du såg ut att man kunde se mindre enheter för att sända LTE-signaler, inklusive picoceller som täckte golvet i en byggnad, eller femtoceller som bara täckte ett rum eller ett hus. Dessa enheter är avsedda att komplettera de stora makrocellerna som traditionellt har varit metoden för mobilkommunikation, med de mindre cellerna som kommunicerar tillbaka till de stora cellerna eller för att reparera anslutningar i ett centralt kontor.

Vi har sett så små celler i flera år nu, men standarderna blir mycket fastare. Enligt Gordon Mansfield från The Small Cell Forum kom koncernens standard för företag ut i september, och en för stadsmarknader rullades ut i februari, som kompletterar en tidigare för bostadsbruk.

I år förväntar han sig att mycket av de små celldistributionerna kommer att användas för att byggas in, särskilt på företagssidan, med urbana utomhusceller inom kort. Målet här är "förtätning" att bygga ett tätt lager av mindre celler under makrocellerna. Det finns problem med saker som störningar, så nya standarder och sätt att se till att cellerna inte står i konflikt med varandra är mycket viktiga. Men tanken är att LTE-täckningen skulle bli betydligt bättre.

Ett annat stort tryck är för fler anslutningar mellan Wi-Fi-hotspots och mobilnätet, med Wireless Broadband Alliance som driver en ny definition av Carrier Wi-Fi. Idén enligt WBA: s Ton Brand är att detta kan fungera för allmän Wi-Fi eller till och med för situationer där du kan få alla köpmän i ett område att godkänna autentisering, så att du loggar in en gång och sedan kan en användare smidigt passera från en hotspot till en annan.

Det kanske viktigaste är att detta fungerar med Hotspot 2.0-specifikationen för Wi-Fi Alliance, vilket gör det enklare att göra SIM-baserad autentisering, så en användare av en enhet med ett SIM-kort (som en typisk smartphone) kommer inte måste logga in manuellt. Wi-Fi Alliance har nu en ganska lång lista med enheter som är "Passpoint" -certifierade, vilket innebär att de passerar organisationernas certifieringsstandard för specifikationen. Vid Carrier Mobile-toppmötet inom MWC förutspådde Wi-Fi Alliance-chef Edgar Figueroa att operatörerna skulle distribuera 10, 5 miljoner hotspots till 2018 och ta bort trafiken från det traditionella mobilnätet.

Brand märkte att det inte var en antingen / eller situation mellan små celler och Wi-Fi; båda kan spela viktiga roller i utvecklingen av trådlösa nätverk.

Alla dessa saker - fler små celler, Wi-Fi-anslutningar, förbättringar och LTE och forskning om framtida 5G-teknik - kommer att vara viktiga under de närmaste åren, eftersom efterfrågan på trådlös data fortsätter att växa. Cisco rapporterade nyligen att den globala mobildatatrafiken ökade 81 procent 2013 till 1, 5 exabyte per månad. I den takt måste varje befintligt nätverk ständigt lägga till kapacitet bara för att hålla jämna steg med efterfrågan. Dessa nya tekniker är avgörande om vi alla ska ha de anslutningar vi vill ha.