В Bell Labs провели очередную церемонию в честь своих сотрудников — нобелевских лауретов и рассказали о своем видении перспектив развития сетей связи до 2020 года.
Поскольку большинство сетевых технологий достигли имеющихся сегодня ограничений скорости передачи данных по одному каналу или очень близки к этому, увеличивать пропускную способность становится все сложнее. Но президент Bell Labs Маркус Уэлдон убежден в том, что дальнейшие улучшения по-прежнему возможны.
Планы Bell Labs в отношении сетей 5G предусматривают создание миниатюрных базовых станций (так называемых малых сот), которые самостоятельно будут вырабатывать из солнца или каких-то других источников электроэнергию для своей работы. Продолжающееся снижение энергопотребления существующего оборудования делает такое решение вполне возможным.
Базовые станции будут подключаться к остальной части сети без проводов, используя технологию MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). В этом случае в целях увеличения скорости передача данных осуществляется одновременно с помощью сразу нескольких антенн. Связь с базовыми станциями поддерживается за счет 16 лучей, создаваемых 64 антеннами.
Рабочий прототип уже был продемонстрирован сотрудниками Bell Labs, однако устройство выглядит пока не таким компактным, как рассчитывал Уэлдон.
«Мы продолжаем сглаживать острые углы, а реализация предложенной концепции показывает, что достижение желаемого результата вполне возможно», – подчеркнул он.
В Bell Labs разработали также прототип беспроводного интерфейса для сетей 5G, получившего название универсальной технологии OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) с фильтрацией.
Отправка и прием данных в мобильной сети производится с помощью беспроводного интерфейса, и технология Bell Labs обещает повысить эффективность этого процесса по сравнению с существующими сетями 4G. Продолжительность сеансов связи между базовыми станциями и подключенными устройствами сократится, что позволит увеличить время непрерывной работы устройств от батарей. Сети смогут управлять большим числом устройств, что упростит жизнь обычным пользователям смартфонов и повысит жизнеспособность Интернета вещей.
Внедрение технологий 5G окажет влияние и на операторов других сетей, которым также придется задуматься о необходимости идти в ногу со временем.
По словам Уэлдона, медный кабель – не единственный носитель, который мы представляем себе, когда речь заходит о будущем сетей. Но пока медный кабель применяется довольно широко и не собирается сдавать своих позиций.
Операторы British BT и Telekom Austria поддерживают новую технологию G.fast, которая позволяет увеличить пропускную способность телефонного кабеля и довести ее до нескольких сотен мегабитов в секунду за счет расширения частотного спектра и применения дополнительных средств защиты от помех. Благодаря преимуществам G.fast в Bell Labs рассчитывают поднять скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Однако протяженность каналов со столь высокой пропускной способностью не превышает сейчас 30 метров.
Впрочем, даже если медному кабелю и не грозит исчезновение, важность волоконно-оптических технологий все равно будет расти. В Bell Labs работают сегодня над созданием оптических сетевых технологий, которые использовали бы преимущества многожильного волокна, передавая по каждой из жил данные со скоростью 1 Тбит/с. Подобно тому как ядра процессора способны брать на себя управление различными задачами, отдельные жилы волокна можно было бы использовать для передачи различных видов трафика.
Организовать передачу такого большого объема данных по одной жиле очень сложно. А объединение в волокне нескольких жил приводит к возникновению интерференции, с которой необходимо бороться. Как и сетевое оборудование, волоконно-оптический кабель продолжает совершенствоваться. Создание и внедрение нового кабеля с приемлемыми затратами становится не менее масштабной и сложной задачей, чем предыдущие разработки.