You are missing some Flash content that should appear here! Perhaps your browser cannot display it, or maybe it did not initialise correctly.
самые оперативные новости IT и телекоммуникаций
19:11 | 07.07.2016

Автор: Шатилин Илья

Питер Карсон, Qualcomm: "TDD и FTD... нельзя сказать, что одно лучше другого"

Питер Карсон, директор по маркетингу Qualcomm, рассказал в интервью TelecomDaily о том, как развивается индустрия чипсетов и зачем в смартфоне гигабитный доступ в интернет.

- Какие значимые новинки вы представили за последнее время? 

- Мы объявили о выпуске гигабитного LTE-модема Snapdragon X16; он не только обеспечивает пиковую скорость на уровне 1 Гбит/с, но и поддерживает технологию LAA (License Assisted Access) – это функция похожа на LTE-U в нелицензируемом спектре (глобально принятый стандарт). Важность этой функции состоит в том, что, в отличие от предыдущих поколений технологии агрегации несущих частот, с LAA операторы, имеющие доступ к ограниченному спектру (даже 20 МГц), могут использовать LAA в нелицензируемых частотах и агрегировать до четырех несущих, что позволяет достичь гигабитных скоростей передачи. Таким образом, LAA позволяет увеличить количество операторов, которые могут обеспечить более высокие скорости в сетях LTE [независимо от имеющегося у них частотного ресурса].

Мы также объявили о реализации некоторых функциональных возможностей в Snapdragon 820 и продемонстрировали эти технологии – например, поддержку 4х4 MU-MIMO, которая очень важна для увеличения скорости передачи данных в сети. В демонстрации участвовало тестовое устройство Sony в форм-факторе, схожем с коммерческими устройствами. Данной демонстрацией мы показали, что 4х4 MU-MIMO – это работающее решение, являющееся одним из ключевых ингредиентов X16, который способен достигать гигабитных скоростей передачи данных даже в сетях операторов с ограниченным частотным спектром. 4x4 MU-MIMO удваивает количество потоков данных, что позволяет обеспечить скорость порядка 100 Мбит/с на поток.

- Но для каких приложений могут понадобиться гигабитные скорости?

- Это не обязательно пиковые скорости. Сначала скорость передачи данных на вашем устройстве была 12 Мбит/с, затем вы сменили смартфон на другой, который поддерживает большее количество потоков, достигая в итоге скорости в среднем 20-30 Мбит/с на четыре потока. Когда количество этих потоков удваивается и достигает восьми, ваша привычная скорость также удвоится. Подтверждение этому мы видели при развертывании сетей по всему миру еще во времена 3G. Удваивая количество несущих и применяя агрегацию частот, вы удваиваете пропускную способность, как в хороших, так и в плохих условиях приема. Мы всегда стараемся инвестировать в технологии связи раньше всех, и те же самые вопросы нам задавали, когда мы внедряли стандарт LTE Cat.6, который обеспечивает пиковые скорости до 300 Мбит/с.

- Все равно не понимаю, зачем нужны даже 300 Мбит/с, ведь 20-50 Мбит/с в сетях Cat.4 хватает для потоковой передачи видео в качестве Full HD, зачем пользователю больше?

- Это существенное улучшение пользовательского опыта. Это дает многообразие способов передачи данных на устройство. Есть прекрасный пример… Мне вспоминается отчет о связи в Корее, который был подготовлен Майком Селандером [Signals Ahead] – аналитиком сетевых технологий. Он исследовал агрегацию частот и конкретное разделение по пропускной способности частот низкого, среднего и высокого диапазона. Что интересно: пользователь постоянно оказывается в различных условиях приема; иногда самую высокую пропускную способность обеспечивают частоты высокого диапазона, а иногда – среднего или низкого. Возможность распределить трафик по всем трем диапазонам позволяла добиться общего улучшения пользовательского опыта в любых условиях.

Пользователю и не нужны пиковые скорости; но если рассмотреть производительность частот нижнего диапазона в худших условиях приема, их скорость улучшилась втрое – а это существенное достижение. То есть, что я хочу сказать: например, когда вы находитесь в глубине здания, ценность технологии агрегации несущих наиболее велика: в этом случае абонент может либо использовать малые соты, дающие самый сильный сигнал, либо наиболее оптимальным образом «загрузить» единственные доступные частоты низкого диапазона.

То есть, использование всех этих диапазонов обеспечивает различные характеристики покрытия и пропускной способности, а агрегация обеспечивает более высокое качество пользовательского опыта в любых условиях. Также это позволяет подключить к сети большее количество пользователей. Если выгрузка (offload) трафика происходит быстрее, то на одного абонента приходится больше емкости, и таким образом каждый пользователь получает лучшее качество связи. Так что, чем больше пользователей перейдет на Cat.6/Cat.9, тем лучше станет качество связи, даже для пользователей Cat.4. То есть, получается, что лучшее качество сетей Cat.4 зависит от пользователей Cat.6.

Когда мы представили Cat.6 пару лет назад, мы были вынуждены отвечать на тот же самый вопрос: зачем увеличивать скорость? Теперь же у нас 98 коммерческих внедрений сетей Cat.6 и выше по всему миру. Теперь, когда объемы поставок устройств с Cat.6 возросли, мы начали поддерживать эту категорию LTE на более низких уровнях чипсетов: сначала технология была доступна в Snapdragon 800-ой серии, а теперь в 600-ой и 400-ой. А возросшие объемы поставок устройств с Cat.6, которые, в свою очередь, подключаются к различным сетям по всему миру (в том числе в Европе), позволяет пользователям оценить преимущества Cat.6, так как сеть работает более эффективно, а трафик выгружается более быстро. А эффективность – это хорошо для всех, так как это задает новый уровень качества для сетей по всему миру; операторы хотят предлагать высококачественные услуги при любом качестве покрытия, и использование агрегации несущих дает им эту возможность.

С другой стороны, MIMO делает доступный спектр более разнообразным. Мы только что обсудили, как агрегация несущих улучшает пользовательский опыт в мобильной сети. Увеличение количества антенн дает тот же эффект. У вас в устройстве четыре антенны, и если вы попадаете в сеть, которая передает сигнал на четыре антенны, скорость передачи данных увеличивается, особенно при малом радиусе действия. Если то же самое устройство попадает в сеть с поддержкой 4х4 MIMO, четыре антенны позволят получить более высокое качество приема. Конечно, пиковые скорости могут и не быть высокими, так как передача не осуществляется с четырех антенн, но если устройство находится на границе соты и при скорости в 10 Мбит/с пытается загрузить «тяжелый» файл, прием на четыре антенны потенциально способен добавить 2-3 dB по сравнению с приемом на две антенны. То есть, вы можете более эффективно принимать данные при наличии четырех антенн.

Snapdragon X16 – очень важный продукт, так как он имеет очень широкий спектр инструментов для улучшения пользовательского опыта. Вы, наверное, уже слышали о появлении гигабитных сетей в 2016 году (многие из них будут развернуты до конца года). Однако, если учесть влияние каждой отдельной технологии – 4х4 MIMO, модуляции высокого порядка (которая позволяет увеличить пропускную способность при использовании малых сот), агрегации большего количества несущих – их общее влияние на работу сети позволяет существенно улучшить пользовательских опыт, даже не достигая пиковых значений скоростей. Что действительно важно – это качество пользовательского опыта для среднего абонента.

- Как я понимаю, X16 пока не используется ни в одном коммерческом чипсете?

- Вы имеете в виду чипсеты для смартфона? Да, сейчас он существует в виде дискретного модема, но чтобы сделать смартфон, можно запустить его в связке с процессором приложений. Этот модем был создан достаточно энергоэффективным, и вполне может использоваться в смартфоне. Согласно нашей «дорожной карте», мы создаем модем, а потом уже создаем чипсет. То есть, пока чипсета для нового модема нет. На данный момент разработано или разрабатывается порядка 100 дизайнов устройств на базе Snapdragon 820, и этот процессор – оптимальное решение. Многие операторы уже используют агрегацию трех несущих, и при этом в Snapdragon 820 реализована поддержка MU-MIMO и модуляции более высокого порядка, что позволяет достигать более высоких пиковых скоростей. Также мы предоставили такую полезную функцию, как Uplink Data Compression (сжатие данных в восходящем соединении). Знаете, что это?

- Примерно представляю.

- Она служит для сжатия данных в обратном канале, то есть мы можем передать некое количество информации, сжимая ее до 4 раз. Например, при потоковой передаче видео (то есть, при постоянной передаче контента по восходящему соединению) происходит большое количество операций. Объем передаваемого «вверх» трафика превышает объем аналогичного количества информации, передаваемого «вниз», вчетверо. Что касается веб-браузинга, наибольшее влияние на производительность оказывает передача данных «наверх», так так HTTP – это протокол, основанный на текстовых командах. При помощи технологии Uplink Data Compression мы сжимаем все эти текстовые команды, связанные с вызовом и распознаванием объектов (например, чтобы загрузилась веб-страница, нужно вызвать пару сотен объектов). Мы отметили, что при использовании Uplink Data Compression время загрузки веб-страницы сокращается вдвое, так как все текстовые команды протокола сжимаются, ускоряя загрузку.

- Почему эта функциональность не применяется по умолчанию? Например, еще 20 лет назад в dialup-модемах уже использовалось сжатие. Я думал, что в беспроводных сетях используются аналогичные протоколы…

- Беспроводные протоколы изначально разрабатывались с учетом максимальной эффективности и этим очень отличались от протоколов проводных сетей. Например, давайте рассмотрим такой простой тип трафика, как голосовой трафик. Доступная емкость - 64 Кбит, а для передачи голосового трафика используются 16- и 8-килобитные голосовые кодеки… Зачем вообще тогда делать кодеки спектрально эффективными? В самом начале истории мобильных сетей пропускная способность сетей была так мала, что приходилось «экономить» даже на голосе, создавать спектрально эффективные голосовые протоколы (в восемь раз превышающие по эффективности типичную сеть голосовой связи). Так что дело не в голосе, а в сжатии данных. Недостаток пропускной способности является одной из самых больших проблем современных сетей. И самым оптимальным для сжатия является текстовый протокол, где оно будет иметь максимальный эффект. Именно для этого мы и создали технологию Uplink Data Compression. Это улучшает качество доступа в Интернет, снижает интерференцию в восходящем соединении, то есть, за счет уменьшения объема передаваемых по восходящему соединению данных снижаются проявления интерференции, емкость сети возрастает. Это очень нравится операторам.

- Это программно или аппаратно реализуемая функция?

- Это программная функция, впервые реализованная в Snapdragon 820, но мы планируем реализовать ее в будущих продуктах.

- Я тут посетил ваш круглый стол, посвященный IoT, где участвовали Nokia, Huawei и Qualcomm… Там прозвучала мысль, что LTE TDD лучше подходит для IoT. Скажите, почему?

- TDD и FDD широко используются в сетях 4G. 4G обеспечит рост IoT. 5G обеспечит производительность и емкость, необходимые для того, чтобы масштабировать сеть с учетом десятков миллиардов подключенных устройств. У каждой технологии есть свои плюсы, и если посмотреть на требовательные к пропускной способности приложения, им нужны частоты более высокого диапазона, то есть в большей степени спектр TDD.

Технологии MIMO в основном применяются в TDD. Приложения, использующие частоты более низкого диапазона, будут полагаться на FDD. Одно из ключевых преимуществ TDD для IoT – это низкое энергопотребление. То есть, работать устройство будет вдвое дольше, но покрытие при этом будет меньше. Особенно если учесть производительность восходящего соединения, разница составит до 3 dB, если сравнивать TDD и FDD. Если в какой-либо реализации важнее покрытие, то подойдет FDD, который подходит для частот нижнего диапазона и обеспечивает лучшее покрытие. Со временем вы будете чаще встречать в IoT-внедрениях TDD, но сейчас TDD доминирует в более высоком частотном диапазоне – от 2 ГГц и выше. Во многих реализациях IoT будет применяться FDD.

Что касается сравнения TDD и FTD, нельзя сказать, что одно лучше другого. Нужно задать уточняющий вопрос: какова цель их использования? Если, например, нужно максимально увеличить покрытие сигнала, используя как можно меньше сайтов, то, конечно, сегодня лучшим выбором является LTE FDD, так как оно обеспечивает лучшее покрытие из-за преимущества в энергетическом потенциале связи. Выделенный аплинк, большее время активности радиомодуля в итоге означает более высокое потребление энергии. То есть, нужно понять, что важнее: энергоэффективность или покрытие.

- Вы упомянули частоты более высокого диапазона. Х16 поддерживает диапазон 3,5 ГГц. В чем преимущества таких частот (кроме добавочной емкости)? Может, они просто меньше используются в большинстве стран или проще для расчистки?

- Чем выше диапазон, тем больше частот спектра доступно; доступны большие “порции” спектра, в случае частот 3,5 ГГц - диапазоны 42 и 43, наличие свободных полос шириной до 200 МГц и более. И многие из них доступны всему миру.

Не все диапазоны доступны, многие частоты подлежат рефармингу или должны быть выставлены на аукцион, но если учитывать, как они распределяются, многие участки спектра будут доступны всем. Как диапазон 2,6 ГГц. Есть диапазон 41, 40… они доступны по всему миру, являются общими для всех… Это одна из причин, почему мы вкладываемся в развитие LTE-U и LAA. Диапазон 5,8 ГГц стандартизирован по всему миру. Он широко доступен вплоть до полос шириной 100 МГц.

Это одно из преимуществ; еще одно – это, как вы сказали, емкость, так как эти диапазоны можно использовать на участках сети с высокой плотностью и в малых сотах. Использование этого участка спектра дает преимущество в емкости, а также экономию энергии на устройстве.

Приведу один пример: одно из наших подразделений в течение двух недель тестировало сеть в Южной Калифорнии. Исследователи сравнивали различные условия работы сети и использование диапазонов 700 МГц и 2,1 ГГц в рамках сети одного оператора. Выяснилось, что в среднем мощность сигнала в рамках всего доступного спектра была ниже почти на 2 dB, а это немало. То есть, покрытие лучше в диапазоне 700 МГц – но почему? Тогда мы проанализировали топологию сети и выяснили, что сеть 2,1 ГГц была развернута на участках сети самой высокой плотности – то есть в этом случае абонент чаще находится в соте с более низкой емкостью, где очень сильный сигнал передается от соты к соте. То есть, в этом случае не надо жертвовать зарядом батареи – вы фактически потребляете меньше энергии в диапазоне 2,1 ГГц. Весьма интересный вывод можно добавить поддержку высоких частот, не жертвуя автономностью. Такие вещи неочевидны – нужно более подробно рассматривать различные параметры и топологии сети. Но, учитывая эти факты, понятно, почему мы добавляем поддержку диапазона 3,5 ГГц. 

Источник: "TelecomDaily"

Комментировать Комментировать
Средний рейтинг
Оценить статью
19:16 | 11.10.2018
Интернет вещей все ближе, а вопросы его безопасности становятся все более актуальными. О том, что делается в отрасли в этом направлении, рассказал Дмитрий Казаков, инженер-консультант в области киберб...
: :
13:01 | 13.08.2018
Резидент фонда «Сколково» — компания Texel — разработала технологию цветного сканирования людей, которая не имеет аналогов. Российские специалисты создали сканер, с помощью кот...
: :
09:29 | 08.08.2018
Развитие рынка телемедицинских услуг за последние пару лет в России резко набрало обороты. Страховые компании держат руку на пульсе и, по аналогии с западными коллегами, запускают все больше услуг для...
: :
Популярные новости