You are currently browsing the category archive for the ‘WLAN’ category.
Snart är det dags för Mobile World Congress i Barcelona. I en pressrelease inför mässan lyfter Ericsson fram en rad nyheter, två tycker vi är särskilt intressanta då de rör teknik som kan ge smidig mobil kommunikation i framtida mobilnät.
En av nyheterna är ett aktivt antennsystem med 8 x 8 MIMO, tekniken beskrivs som ytterligare ett steg mot heterogena mobilnät och små basstationer som är lätta att installera. Den aktiva skall dessutom göra det möjligt att öka datatakten, 1 Gbit/s utlovas i en framtida basstation som dessutom skall vara kostnadseffektiv. Om LTE 8 x 8 MIMO blir en del av framtida LTE-standarder kan näten helt klart erbjuda högre kapacitet.
En annan nyhet gör det möjligt att bygga kombinerade celler, det vill säga celler där mobilnät och wifi samverkar i så kallade heterogena nät. Med basstationer som dynamiskt optimerar balansen mellan mobilnäten och tillexempel wifi kan de kombinerade basstationerna fungera ännu bättre i ytterkanten av cellerna.
+Ulf Seijmer
Allt pekar på att wifi blir det tredje benet för mobilnätens datatrafik. Under 2013 kommer det sannolikt att tas många steg mot att wifi blir en RAN-teknik (Radio AccessNet ) att räkna med. Tekniken kommer att vara en av tre tekniker för att ta hand om trafiken i mobilnäten jämte 3G och 4G (LTE). Anledningen att wifi kommer ta steget beror på att många faktorer faller på plats samtidigt, här är fyra av dem:
1. Wifi är etablerat och utbrett. I Kina är tekniken bevisat användbar där en stor del av mobilt bredband redan går via wifi.
2. Wifi är ekonomi för operatörerna. Det är en billig plattform att bygga på och den fungerar bra även i områden med mycket folk då den bara täcker mindre ytor vilket gör att cellerna kan byggas tätare.
3. Hotspot 2.0, passpoint, standarder klubbades i fiol som ger wifistandarden de viktiga egenskaper som roaming och automatisk inloggning som behövs för dess nya roll.
4. Stöd även för 5 GHz var något som infördes på allvar i smartphones förra året, stöd för wifi på två olika frekvensband är en förutsättning för genomslag. Dessutom är bandbredden enormt bra, wifi kan erbjuda upp till 500 MHz att jämföra med 3G som erbjuder 10-20 MHz i stora delar av världen.
LTE 3G och wifi i samverkan
Enligt en nyligen presenterad undersökning kommer mobil datatrafik att öka trettonfallt under den kommande fyraårsperioden. 11,2 exabytes i månaden kommer vi inom fyra år skyffla fram och tillbaka i näten, en ökning som sägs bero på tilllväxttakten för surfplattor, smarta mobiler och maskin-till-maskin tillämpningar.
Den prognos som målas upp är alltså en kraftig ökning av data i mobilnäten och måste hanteras på något sätt. Nya frekvenser för mobilt bredband är en väg, en annan är just lastbalansering via wifi. Problemet är bara att wififrekvenserna kan vara slut redan om fyra år. Det kan innebära att de fria frekvenserna för wifi plötsligen kan bli lika sega som dagens mobilnät kan vara när de är som mest nedlastade, är det den utveckling du tycker känns attraktiv i framtiden?.
Precis som våra tungor lärt sig att uttala wifi-standarden 802.11ac klubbas nästa standard, 802.11ad med 4 Gbit/s utan sladd. Som vi tidigare nämnt är det ett nytt wifiband som man diskuterar. Wifi tar klivet upp från 2,4- och 5 GHz-banden till 60 GHz. Nackdelen med detta är räckvidden, 60 GHz är som wifis dragracing, det går fort, men det går bäst rakt fram. En del aktörer kallar 60 GHz för Wigig, och det kommer sannolikt att presenteras som en teknik som skall kombineras med 802.11ac , dvs wifi på de lägre frekvensbanden. Sådana kretsar visades upp på elektronikmässan CES nyligen.
Redan nu har termen 5G börjat figurera trots att ingen riktigt definierat vad det är än. I dagsläget finns inget utkast till 5G-standard och det råder delade meningar om vad som kan förväntas kallas 5G.
I år förväntas 4G vara den gällande tekniken för nya mobilnät och inom några år kommer 3G-nät uppgraderas till 4G för att hantera en ökande trafikmängd. År 2020 är det rimligt att LTE kommer att vara den gällande standarden globalt. Generationsutvecklingen har hittills drivits av hårdvarutillverkare där en ny generation, ett nytt G, inneburit ny teknik, högre hastigheter och per automatik nyförsäljning av basstationer och terminaler.
Ökade kapacitetskrav
Behovet av kapacitet kommer inte att avmattas, utan utvecklingen kommer snarare att kräva en ökad kapacitet i mobilnäten. Jens Zander, professor i radiosystemteknik vid KTH menar att det finns tecken på att vi varje år lär se kapacitetsbehovet fördubblas.
I tidigare generationer mobilnät har operatörerna presenterats färdiga lösningar från hårdvarutillverkarna med små möjligheter att påverka utvecklingen. Vad gäller kommande mobilnät lär det se annorlunda ut. Organisationen NGMN, Next Generation Mobile Network, är ett operatörsinitiativ för att påverka utvecklingen av kommande generationers mobilnät. En av medlemmarna, den japanska operatören NTT Docomo, menar att utvecklingen av 5G påbörjas 2018 och standarden tror man lanseras 2020. Framtida mobilnät ska leverera hög uppkopplingshastighet och god tillgänglighet överallt där användaren för stunden behöver den.
Näten skall vara skalbara och kostnadseffektiva plattformar för mobil kommunikation som dynamiskt kan lastbalansera kapaciteten i näten varefter efterfrågan på tillgång ändras. NTT Docomos version samstämmer med den utveckling som kan skönjas på marknaden, även om frågan om termen 5G skall användas, får anses som öppen. Utvecklingen de närmaste åren inom mobilnätet kommer att betyda förtätning av nuvarande nät, därtill lär mer frekvensspektrum behövas. En slutsats är att en övergång till 5G kommer att utgå från 4G och utgöras av en uppdatering av 4G-näten.
Ett faktum som talar för det är tillgången på frekvenser. Att avsätta nya band för 5G är orimligt, nästa generation mobilnät kommer dela frekvenser med dagens nät.
En av visionerna för nästa generations mobilnät är att användaren inte skall känna hastighetsbegränsningar i nätet utan upplevelsen skall vara lika oavsett geografisk plats.
Heterogena nät
För att lösa kapacitetskraven i framtida mobilnät behövs dels en förtätning av basstationerna dels en ny modell av basstationer för inomhusbruk. Dessa så kallade HETNETs är blandade nät baserade på olika trådlösa tekniker. Så kallade pico-basstationer, inomhusbasstationer, för hem, kontor och gallerior, skall kunna kopplas direkt till fibernät eller cat5-nätverk och etablera lokala mobilnätverk. Tack vare dessa inomhusbasstationer kan de traditionella mobilnäten, utomhusnäten, effektivt avlastas.
– HETNET är viktigt för kommande mobilsystem. En egenskap som vi får se är att näten blir heterogena där den för tillfället bästa kommunikationslänken används oavsett teknologi, säger Fredrik Tufvesson, Docent i radiosystem vid LTH, institutionen för elektro- och informationsteknik.
Utvecklingen av HETNETs tog i somras fart på riktigt när Wi-Fi-alliance presenterade sitt Passpoint-program som för de cellulära teknikerna och wifi närmare varandra. I praktiken kan wifi användas för att lastbalansera de välutnyttjade mobilnäten genom att mobila enheter automatiskt kan logga in i wifinätverk och utnyttja dem för lastbalansering.
I Kina har liknande tekniker använts ett tag då de inhemska mobilnäten har standarder som inte alla telefoner stödjer. Genom att bygga wifi-nätverk istället har mer än två tredjedelar av trafiken i Kina styrts från mobilnäten till wifi-nätverk. En erfarenhet man dragit av wifi är att frekvenserna kan återanvändas många gånger.
Outnyttjade frekvenser
I en nära framtid kommer Pico-basstationer sannolikt använda wifi i stor utsträckning, medan utvecklingen på längre sikt pekar på att sekundär spektrumanvändning kan bli aktuell. Genom så kallad whitespaceteknik kan för tillfället outnyttjade frekvenser återanvändas för inomhuskommunikation. Med kognitiv radio fattas beslut om vilket frekvensband som för tillfället skall användas. Tekniken har framförallt fördelen att den inte förbrukar mer av naturtillgången frekvensspektrum.
Om man skulle definiera 5G utifrån påverkan av branschens affärsmodeller och sättet vi definierar mobilnät, då är HETNET sannolikt definitionen av 5G. Frågor som vem som skall bygga infrastrukturen, vem som bygger basstationerna inomhus och hur operatörerna ska ta betalt från den som har basstationen hemma är intrikata.
Effektiviserade utomhusnät
Utomhusbasstationerna i framtidens mobilnät kommer kännetecknas av förenklad drift, enklare nätverkshantering och högre energieffektivitet. Kostnaden för varje överfört paket måste minska jämför med dagens nät.
Adaptiva antenner är en viktig komponent för att nå de ökade bandbreddskraven och kommer att användas för att öka datahastigheten utan att samtidigt öka behovet av bandbredd.
Så vad är 5G?
Ett försök att definiera 5G skulle kunna vara ”intelligent trådlös teknik som kan sammankoppla världen utan gränser”. Den stora frågan är om termen 5G inte överskuggas av den intressanta teknikutveckling som ligger framför oss. I framtiden lär 4G eller 5G ta steget från alternativ uppkopplingsväg mot omvärlden till en primär uppkopplingsväg.
– I framtiden kommer vi se mindre tekniska generationsskiften. Benämningen av näten som 4G eller 5G är inte en stor sak, menar Jens Zander vid KTH.
Artikeln var publicerad i SKEF News nummer 4 2012, sedan publiceringen har METIS2020-projektet tagit form som avser sätta igång arbetet med en 5G standard.
-
Europakommissionen anser med all rätt att det börjar blir trångt i luften, samtidigt som önskemålen om ökad mobilitet tilltar för varje år. I praktiken fördubblas kapacitetsbehoven i mobilnäten varje år och denna tilltagande trafikmängd kräver både mer spektrum och tätare mellan basstationerna för att fungera i praktiken.
En lämplig teknik för att förtäta mobilnäten och samtidigt erhålla mer spektrum är låta en del av mobilnätstrafiken gå via wifi, men liksom med mobilnäten är det frekvensspektrumet en begränsad naturresurs. Glädjande nog uppmanar nu Europakommissionen medlemsländerna att främja trådlös innovation och ”utvidga de harmoniserade inremarknadsband där det inte krävs några licenser”.
Man vill möta nätens tillväxt med hjälp av trådlös teknik som kan dela användningen av radiospektrumet. Kommissionen menar att frekvenser är en extremt dyrbar och allt mer begränsad resurs och att Europa måste lära sig att använda denna begränsade resurs effektivare än tidigare.
Samexistens på frekvensbanden
Rent teoretiskt kan PTS och dess europeiska motsvarigheter tvinga operatörerna att dela med sig av frekvensutrymme till varandra. Dagens frekvenstillstånd för mobiloperatörerna öppnar till och med för denna möjlighet, tillstånden är inte exklusiva utan det finns en öppning för samexistens på frekvensbanden. Är det fullt i Telias nät på en viss plats kan basstationen temporärt låna frekvensutrymme från Tres basstation på samma plats om kapacitet finns.
En ytterligare väg är sekundär spektrumanvändning, så kallad whitespace-teknik, man utnyttjar helt enkelt ett spektrum som är ”vitt”, det vill säga outnyttjat. Med denna teknik kan delar av frekvensspektrum återanvändas inomhus för kortdistanssändning.
Whitespacetekniken baseras på något som kallas kognitiv radio med dynamisk spektrumaccess, en radio som själv fattar beslut om vilket frekvensband som kan användas för stunden. Fördelen är att tekniken inte förbrukar mer av naturtillgången frekvensspektrum, vilket kan antas tilltala EU-kommissionen. En av nackdelarna är att man inte i förväg vet hur mycket spektrum som finns tillgänglig för varje plats.
Under 2012 har vi producerat en rad artiklar, debattartiklar, tekniska artiklar och debattinlägg. Gemensam nämnare är att inläggen handlar om trådlöst. Vi har nu summerat 2012s artiklar i en 32-sidig artikelsamling om trådlöst. Bra information delar vi gärna med oss av och som en julklapp till kunder, leverantörer, intressenter, branschförståsigpåare och alla intresserade och trevliga människor är artikelsamlingen kostnadsfri att ladda hem.
Redan på 1990-talet talades det om smarta hem, tänkande kylskåp och möjligheten att slå på kaffebryggaren från datorn. Sedan sprack den berömda IT-bubblan och projekt lades på is. Men nu är det dags igen menar många. Analysföretaget Gartner identifierade att uppkopplade saker, det vill säga uppkopplade maskiner, processer och fastigheter blir en av de 10 hetaste teknikområdena under 2012. Fenomenet kallas M2M, sakernas internet eller Internet of Things, förkortat IoT.
IoT kommer att ha inverkan på de flesta människors liv de kommande åren, sensorer som detekterar och kommunicerar förändringar byggs in i produkter och implementeras på allt fler platser. Att dessa sensorer skall anslutas till Internet, eller det utökade Internet, The Internet of Things, är underförstått. Men ett problem som branschen brottas med är att det finns en uppsjö olika standarder som inte förstå varandra.
De smarta byggnaderna kommer på allvar
En av de marknader som i Sverige verkligen skulle kunna dra nytta av IoT, är fastighetsautomation. Ett varierat klimat och höga uppvärmningskostnader betyder att det finns pengar att spara på fastighetsautomation. De flesta automationssystem som installeras i fastigheter idag styrs och övervakas från en websida, ett program eller en app. Vissa fastigheter kopplas upp via fiberanslutning eller bredband, medan andra ansluts via mobilnäten. Ett exempel är styrsystemet CC Kyrka som har vunnit flera miljöpris. Systemet ger församlingar möjlighet att göra förändringar i inomhusklimatet i sina fastigheter. – I kyrkans värld är det mobildata som gäller eftersom det sällan finns fasta bredbandslösningar i gamla fastigheter, säger Jan Lindberg, vd för JEFF Electronics som utvecklat systemet.
Kabel ingen lösning
I nybyggda bostäder är kabelbaserade system dominerande och här finns olika standarder för kommunikation i systemet. En av dessa är KNX (Konnex) en internationell, öppen kommunikationsstandard. Men att dra kabel i befintliga byggnader kan vara både kostsamt och komplicerat. Det är här trådlös kommunikation borde vara ett naturligt val, den stora mängden standarder gör att det ännu inte fått en bred genomslagskraft. Utmaningarna ligger i att hitta en standard som antas av många tillverkare, som möjligör konstruktion av stömsnåla enheter, som täcker tillräckliga ytor och har säker kommunikation och en attraktiv prislapp.
En av de ledande trådlösa teknikerna inom smarta hem är Z-Wave som kommunicerar på 868 MHz. Över 160 tillverkare sägs använda Z-Wave i sina produkter, men standarden är inte öppen utan ägs av Sigma Designs. Z-Wave använder meshteknik vilket gör att uteffekten för varje enhet kan minimeras, något som spar energi. Z-Wave kan inte kommunicera med omvärlden utan en dedikerad Gateway, IP-kommunikation stöds endast via en speciell Gateway.
De standarder som har störst sannolikhet att lyckas i framtiden bygger på IP-kommunikation och kan lätt sammakopplas med internet. En sådan teknik är 6LoWPAN, som står för IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks. Med denna standard kan varje sensor ha en egen IP-adress vilket gör dem till en del av internet. 6LoWPAN bygger på radiostandarden 802.15.4 vilket betyder att det behövs en gateway (kallad EDGE router) där tekniken skall användas.
Öppen radiostandard ger möjligheter
En möjlighet är att använda väletablerad teknik som tillexempel wlan/wifi, en teknik med gott om accesspunkter och hotspots spridda över hela världen. Wifi har fördelen att det är en teknik som har bra spridning och den hanterar IP-trafik. Wifi erbjuder hög säkerhet och de höga tillverkningsvolymerna minskar systemens kostnad. En annan fördel med wifi är att mobila enheter som surfplattor, smart phones och datorer direkt kan kommunicera med enheterna. Kritiken mot wifi har varit strömförbrukningen, men idag finns det wifimoduler som kan leverera två temperaturvärden per minut i två år strömförsörjda av två AA-batterier. En produkt som bygger på wifiteknik är Nest, en självlärande termostat som går att nå över internet och via en app. Termostaten är adaptiv och lär sig beteendet hos användaren, samtidigt som den går att nå på distans för att med full kontroll styra klimatet på platsen där den är installerad.
Framtidens mobilnät får wifistöd
För att lastbalansera mobilnäten kommer mer och mer trafik att styras över till wifi via trådlösa nätverk i hem, flerfamiljshus, köpcentrum och arbetsplatser. Detta gör att inomhustäckningen för wifi kommer att byggas ut dramatiskt på många platser inom en nära framtid. Detta är något som ytterligare talar för att standarden borde vara en given hit i framtida automationssystem.
Utmaningar med trådlösa sensorer:
- givarens pris måste vara överkomligt
- givaren måste kunna strömförsörjas med batterier som lätt kan bytas av användaren
- kommunikationen med givarna måste vara tillförlitlig
Artikeln publiceras i ett kortare format i SKEF News nr 4 2012
Friare wifi: Open Wireless Coalition är ett initiativ av organisationen Electronic Frontier Foundation (EFF) och ett försök att bygga ett öppet wifi-nät där basstationerna utgörs av privatpersoners wifinätverk. Tanken är att det inte bara skall erbjudas gratis hotspots på caféer och restauranger utan det området skall utökas, blanda annat till bostadsområden och städer. Enligt Open Wireless handlar om att förlänga kulturen för öppen nätverksdelning till våra privata trådlösa nätverk. Open Wireless rörelsen finns på openwireless.org, en sajt som lämnar både teknisk och juridisk information om hur man kan göra sitt trådlösa nät.
Överlastning i mobilnäten skall lösas: Huawei och Chalmers Tekniska Högskola inleder forskningssamarbete inom antennlösningar för mikrobasstationer (femtoceller/småceller/picoceller) vilket är en väg för att lösa överbelastningen i mobilnäten. Huawei strävar efter att bli världsledande på området och har slutit ett avtal med Chalmers Tekniska Högskola kring utformningen av antenner till mikrobasstationer.
Politikerna kräver bättre täckning: En ny undersökning visar på stora brister i operatörernas löften, de verkar helt enkelt sakna täckning för sina påståenden om täckning. I en kartläggning i Västernorrland visar undersökningarna att operatörernas löften inte alls stämmer med verkligheten. Detta har lett till att kommunpolitikerna kräver bättring. – Om vi tar mobildatatrafik till exempel är det bara längs Ljungan det fungerar tillfredsställande, säger Sten-Ove Danielsson (S), kommunalråd i Ånge till SVT, läs även denna artikel om du vill veta mer.
Smarta nät Ericssons nya giv: Den nya inriktningen för Ericssons FoU är att utveckla ett smart mobilnät. Tanken är att göra det enklare att ta fram nya tjänster direkt för mobilnätet. Detta låter genomtänkt, man skall kunna prioritera funktionalitet i nätet och se till att objekt skall kunna tilldelas kapacitet, svarstid och positionsprecision när det behövs. Detta låter också som något som värdesätts i M2M-applikationer, idag och i framtiden.
Operatörer når inte förväntningarna visar Svenskt kvalitetsindex senaste rapport om mobilmarknaden, men ur ett M2M-perspektiv famlar M2M-kunderna i mörkret när de skall jämföra, kvalitetsindex behandlar allt utom kommunikation med maskiner. Samtidigt är just maskin till maskin-kommunikation en form av kommunikation som måste fungera klanderfritt varje gång. Det finns ingen på plats som kan starta om enheten om inte näten är uppe, det finns ingen som vill ha en fordonsflotta stillastående i timmar på grund av att nätet är fullt av Wordfeudspelande eller sekundvisa väderappsuppdateringar.
SKI pekar på att operatörerna inte levt upp till kundernas förväntningar när det gäller täckning och datakapacitet. I avvaktan på att SKI tar med även M2M-kunder i sin utvärdering får vi dra slutsatser från de siffror som presenterats. Inom kategorin som hamnar närmast M2M, mobilt bredband, där anser SKI att Telia befäster sitt överläge, samtidigt som man menar att inom övriga marknader så blir resultaten allt jämnare. Vi hoppas dock att operatörerna tar till sig de oinfriade förväntningarna och fortsätter bygga mobilnät i världsklass, men att de nästa år når förväntningarna kunderna har.
Skräckexempelt om man vänder blickarna ut i världen är den Kanadensiska marknaden där allt fler klagar över mobilnäten. En ny rapport från Canadian Commissioner for Complaints for Telecommunications Services (CCTS) visar att kundklagomålen i Kanada har ökat med 35% under 2012, med mobilnäten som den största källan till irritation, och så har det varit fyra år i rad.
Hur skall man då lösa detta?
Globalt så står vi inför en spektrumbrist, ITU, Internationella TeleUnionen, generalsekreterare Dr. Hamadoun Touré gjorde nyligen ett uttalande där han menar att jorden runt måste vi agera nu för att finna mer spektrum för att stoppa flaskhalsarna. Även i Sverige arbetar PTS med framtida spektrumanvändning och sannolikt kommer vi att se wifi användas för avlastning av mobilnäten.
En del av problemet ligger i att operatörerna har svårt att infria sina löften när det gäller mobilt bredband, delvis beroende på utnyttjandegraden som skjuter i höjden. När det gäller M2M-kommunikation så utgör det en av operatörernas främsta framtida inkomstkällor och tillväxtmarknad, därför är det viktigt att operatörerna fortsätter att leverera en M2M-kommunikation i världsklass, något som vi i Sverige hittills varit bortskämda med. Om sedan SKI beaktade även denna tillväxtmarknad i kommande undersökningar, ja då skulle vi förhoppningsvis kunna driva utvecklingen ännu mer.
Äntligen fredag! Medan Nokia aktien rusar ställer sig folk mer tveksamma till Googles mobilframgångar efter köpet av Motorola. Märkligt vad vändningarna i mobilbranschen kan gå fort.
Nyligen rapporterade vi om att mer än 2/3 av trafiken i Kinas mobilnät går via wifi. Nu rapporteras att man i Kina skall påbörja testerna med ett TD-LTE nätverk. Alcatel-Lucent skall rulla ut 3000 4G-basstationer i Shanghai, Nanjing och Qingdao.
Inom tre år kommer hela 70% av smart phones vara utrustade med snabbare wifi, det vill säga den nya standarden 802.11ac, menar ABI research. 93% använder sin smartphone hemma enligt denna infografik från loveinfographics.com
MSB genomför en ny informationssäkerhetsövning. Den nationella övningen, NISÖ 2012, syftar till att stärka förmågan till krishantering i samhället. Fokus ligger på att hantera it-relaterade kriser genom att utveckla förmågan till samarbete.
PTS arbetar med att ta fram en ny strategi för den framtida hanteringen av radiospektrum. Man bjuder därför in till en diskussion om framtidens spektrumanvändning. Framtida arbete med radiospektrum står på agendan och på talarlistan återfinns bland annat Totalförsvarets forskningsinstitut, Transportstyrelsen, MSB, PTS.
