Ulepszone platformy sprzętowe i programowe dla sieci 5G
Rozwijanie technologii 5G nie jest tak proste, jak mogłoby się to wydawać. W przeciwieństwie do sieci 4G, będącej po prostu szybszą wersją 3G, sieć 5G to prawdziwa rewolucja, z powodu której już od 2008 roku aż do dzisiaj najlepsi na świecie inżynierowie mają ręce pełne roboty. Jej sukces zależy od niezawodności podstawowych elementów składowych, z których wiele powstało właśnie podczas projektu FLEX5GWARE. Uczestnicy projektu skupili się na szerokiej gamie technologii niezbędnych do wprowadzenia platform 5G: front-endach i antenach radiowych, technologiach bazujących na sygnałach mieszanych, cyfrowy rozdział funkcji front-endu i sprzętowych (HW, HardWare)/programowych (SW, SoftWare) oraz modułów i funkcji SW. Ich celem było zidentyfikowanie specyficznych wyzwań związanych z przygotowaniem prototypów i wdrażaniem elementów składowych odpowiedzialnych za wydajność, wpływ na środowisko, skalowalność i modułowość. Cel ten udało się osiągnąć dzięki 11 badaniom słuszności przyjętych koncepcji (PoC, Proof-of-Concept). „Przeprowadziliśmy wiele wdrożeń różnych rozwiązań sprzętowych i programowych, których zadaniem było pokonanie problemów, z jakimi muszą mierzyć się sieci 5G. Postępy uzyskane w drodze badań PoC oraz nasz wkład w prace teoretyczne sprawia, że teraz możemy na poważnie rozważyć przejście z obecnych sieci komórkowych na sieci 5G” – mówi Michael Färber, koordynator projektu z ramienia firmy Intel. Do stworzonych w ramach projektu koncepcji należą anteny SIW z wbudowanymi wzmacniaczami, chipowe generatory częstotliwości, wielotorowe nadajniki MIMO, systemy nadawczo-odbiorcze FBMC typu pełny dupleks, rozdział funkcji HW/SW do energoświadomej komunikacji oraz inne ważne dla przyszłych sieci 5G funkcje. Klucz do przyszłego rozwoju innowacji Razem wyniki wszystkich przeprowadzonych badań PoC stanowią olbrzymi krok naprzód na drodze do wprowadzenia prawdziwie przyszłościowej technologii. Dzięki temu do chwili wdrożenia sieci 5G – co ma mieć miejsce w 2020 roku – europejska branża przemysłowa będzie miała czas na opracowywanie nowych produktów i usług, które zwiększą jej konkurencyjność. Ponadto jak twierdzi Färber: „Poziom efektywności energetycznej osiągnięty przy użyciu rozwiązań stworzonych w ramach projektu pozwoli zmniejszyć koszty energii, a tym samym obniżyć wydatki związane z utrzymaniem, co przyniesie korzyści zarówno sektorowi ICT, jak i innym branżom technologicznym”. Prototypy demonstracyjne powstałe podczas projektu, wraz z pięcioma innymi opracowanymi przy współpracy z uczestnikami pozostałych projektów PPP zajmujących się sieciami 5G (Fantastic-5G, 5G-Crosshaul, 5G-Ex, Speed-5G, Coherent), zostały pokazane na dwudniowych warsztatach we włoskim Turynie w czerwcu 2017 r. „Chcieliśmy przedstawić nasze osiągnięcia szerszej publiczności” – wyjaśnia Färber. „Zaprezentowaliśmy funkcjonalne rozwiązania – od obwodów RF i chipów RF po złożone, zintegrowane urządzenia HW/SW wykorzystujące nowe algorytmy optymalizacyjne służące do redukcji zużycia energii czy bardziej odpowiedniej alokacji zasobów. Odwiedzający mogli zadawać pytania bezpośrednio badaczom i omawiać z nimi szczegóły”. Färber uważa, że osiągnięcia projektu FLEX5GWARE – do których należą takie innowacje jak transmisja typu pełny dupleks, śledzenie obwiedni wzmacniacza mocy, szerokopasmowe wzmacniacze mocy oraz zintegrowane chipy CMOS do generowania sygnałów – będą miały ogromny wpływ na przyszłe technologie szerokopasmowego dostępu do Internetu, technologie miniaturowych stacji bazowych mmWave a nawet serwery MEC (Mobile Edge Computing) czy rozwiązania chmurowe. „Wszystkie one mają potencjał i mogą stać się częścią produktów, jakie będą wprowadzane na rynek począwszy od 2020 roku” – dodaje. Jak dotąd partnerzy projektu złożyli kilka wniosków patentowych obejmujących przyszłe, komercyjne zastosowania wyników projektu. „Teraz, po zakończeniu projektu, wielu partnerów planuje szeroko wykorzystywać rezultaty, koncepcje, algorytmy, moduły technologiczne i prototypy demonstracyjne w dalszych pracach nad podzespołami, układami scalonymi do telefonów komórkowych, algorytmami, rozwiązaniami SW, systemami nadawczo-odbiorczymi czy nawet całymi elementami składowymi sieci” – podsumowuje Färber. Z kolei dla partnerów akademickich wyniki projektu stanowią platformę do prowadzenia dalszych badań.
Słowa kluczowe
FLEX5GWARE, 5G, PoC, elementy składowe, technologia, sieci
