Niedrogi i niezawodny dostęp do internetu na odległych obszarach
Do tej pory sieci komórkowe były projektowane z myślą o potrzebach nowoczesnych obszarów miejskich. Znajdujące się w ich obrębie małe komórki zwiększają ogólną przepustowość na tym obszarze i umożliwiają ponowne wykorzystanie częstotliwości w lepszy sposób. Na odległych obszarach jest to nieopłacalne, ponieważ niska gęstość zaludnienia przełożyłaby się na niewielką liczbę abonentów w poszczególnych komórkach, w efekcie czego koszt operacyjny per capita byłby wygórowany. Zgodnie z procedurą alokacji widma operatorzy muszą nabyć licencję na użytkowanie widma w drodze aukcji. Jednak wysokie koszty licencji na korzystanie z widma sprawiają, że zwrot z inwestycji w odległych obszarach jest dla operatorów sieci komórkowych nieatrakcyjny. Kolejnym wyzwaniem jest jakość usług, ponieważ sieci komórkowe projektowane są z myślą o działaniu w komórkach o zasięgu poniżej 10 km, przez co bardzo słabo radzą sobie na większych odległościach.
Najnowsza technologia oferuje rozwiązania dla lokalnych dostawców Internetu
W ramach finansowanego ze środków UE projektu 5GRANGE opracowano tryb pracy 5G zapewniający niezawodny zasięg na potrzeby zastosowań na odległych obszarach o promieniu komórki sięgającym powyżej 50 km i przepustowości na poziomie co najmniej 100 Mb/s przy użyciu urządzeń klientów o dużej mocy, takich jak anteny dachowe. Rozwiązanie 5GRANGE wyróżnia się przeprojektowaną architekturą sieci, która zapewnia niezawodny i opłacalny dostęp do internetu dzięki zastosowaniu technik zaawansowanego kodowania kanałów i wykorzystania wielu anten. „Jakość usług w porównaniu z innymi technologiami bezprzewodowymi uległa znacznej poprawie, ponieważ 5GRANGE jest w stanie zapewnić przepustowość do 100 Mb/s na granicy komórek”, zauważa Luciano Mendes, kierownik techniczny projektu 5GRANGE. Aby rozwiązać problem dostępu do widma, korzysta się z technologii radia kognitywnego do wykorzystania wolnych kanałów UHF, które zwykle są dostępne na odległych obszarach. Jednostki mobilne i stacja bazowa korzystają z geolokalizacyjnej bazy danych dostarczanej przez organy regulacyjne, aby sprawdzić, które kanały telewizyjne w danym obszarze są wolne. Urządzenia te przeprowadzają detekcję widma, aby upewnić się, że kanały są wolne od nieautoryzowanych transmisji telewizyjnych. Oznacza to, że wolne częstotliwości widma mogą być wykorzystywane bez konieczności przechodzenia przez uciążliwy i kosztowny proces aukcyjny, dzięki czemu mali i lokalni dostawcy usług internetowych mogą stać się nowymi uczestnikami tego rynku.
Infrastruktura zapasowa, zdalna konserwacja i dodatkowe korzyści
5GRANGE wykorzystuje technologię radia programowalnego, co oznacza, że wszystkie algorytmy komunikacyjne dla warstwy fizycznej, kontroli dostępu do mediów i sieci działają na uniwersalnych procesorach. Ogólny koszt urządzeń jest ograniczony i zapewnia większą niezawodność. Stacje bazowe mogą nawet działać na różnych maszynach wirtualnych. Aktualizacje i rozwiązywanie problemów mogą również odbywać się zdalnie, a wiele anten nadawczych i odbiorczych, które zapewniają różnorodność, może również pełnić funkcję nadmiarową w przypadku awarii sprzętu w jednym z łańcuchów komunikacyjnych o częstotliwości radiowej. Sieci komórkowe na obszarach oddalonych i wiejskich mogą zmodernizować agrobiznes poprzez zastosowanie technologii w gospodarstwach rolnych. Koncepcja ta, znana pod pojęciem inteligentnych gospodarstw rolnych, może poprawić wydajność gospodarstwa bez zwiększania wykorzystywanej powierzchni. Minimalizuje to również zużycie pestycydów i nawozów, obniża koszty produkcji i zmniejsza zanieczyszczenie. Przekłada się to na mniejszy wpływ na środowisko i lepszą jakość życia. Na obszarach wiejskich dostępne stają się również nowe usługi cyfrowe, takie jak zdalne usługi zdrowotne. Zespół projektu 5GRANGE przygotował animowany materiał wideo prezentujący wszystkie powyższe procesy i korzyści. Połączenie odległych i wiejskich obszarów z sieciami mobilnymi jest wykonalne, a technologia 5G może pokonać wszelkie bariery na drodze do zapewnienia prawdziwie powszechnego dostępu do Internetu. „To rozwiązanie może pomóc dużej liczbie osób wkroczyć w erę informacji, pozwalając ludziom mieszkającym z dala od obszarów miejskich czerpać z korzyści płynących z łączności”, podsumowuje Marcelo Bagnulo, koordynator projektu.
Słowa kluczowe
5GRANGE, sieć komórkowa, odległe obszary, dostęp do internetu, 5G, łączność, technologie bezprzewodowe, inteligentne gospodarstwa rolne
