Rubno računarstvo jedna od ključnih infrastruktura za 5G SA

Rubno računarstvo je ključna infrastrukturna i strateška promjena koju donosi peta generacije telekomunikacijske tehnologije (5G), ističe se u najnovijem, dvadesetom po redu izvješću 5G Opservatorija

Gorden Knezović srijeda, 10. srpnja 2024. u 11:05

5G Opservatory je izvješću koji svakih pola godine analizira najnovija nastojanja prema ciljevima i politikama EU 5G (Digitalno desetljeće). Izvješće tradicionalno sadrži i usporedbu europskog usvajanja nove generacije telekomunikacijske tehnologija s njenim usvajanjem u drugim tehnološkim najnaprednijim dijelovima svijeta (SAD, Kina, Južna Koreja i Japan).

Kao jedna od ključnih specifičnosti usvajanja 5G-a u Europi navodi se i kako je od 27 država članica Europske unije njih samo 12 ima dodijeljene licence za korištenje frekvencijskog opsega od 26 GHz što ukazuje na tehnološki problem primjene milimetarskog frekvencijskog opsega (mmWave) opsega koji bi trebao mobilnim mrežama omogućiti gigabitne brzine prijenosa podataka.

ključni podaci o usvajanju 5G-a u Europskoj uniji
ključni podaci o usvajanju 5G-a u Europskoj uniji

Pionirski pojasevi

U zajedničkoj strategiji Europske unije za usvajanje 5G tehnologije utvrđeni su osnovni tzv. pionirski frekvencijski opsezi (niski, srednji i visoki) za korištenje u 5G mrežama. U niskom frekvencijskom opsegu dodijeljena je pionirska frekvencija (700 MHz) i u srednjem frekvencijskom opsegu (3,6 GHz) u svim članicama EU.

Nakon nedavnih aukcija održanih u Austriji, Bugarskoj i Latviji frekvencijski opseg od 700 MHz sada je dodijeljen u 25 od 27 država članica Europske unije (EU), dok je pojas od 3,6 GHz dodijeljen u 26 od 27 država članica. Nizozemska, koja je jedina zemlja koja još nije dodijelila pojas od 3,6 GHz, upravo je dovršila dodjelu pojasa.

dostupnost makar jednog signala 5G-a, uglavnom je riječ o dostupnosti nesamostalnog 5G-a
dostupnost makar jednog signala 5G-a, uglavnom je riječ o dostupnosti nesamostalnog 5G-a

5G pokrivenost 89%

5G pokrivenost kućanstava (uključujući i samostalnu 5G i nesamostalnu 5G) sada iznosi 89% diljem EU-a. Od toga je pokrivenost mrežom koja se posebno oslanja na pojas visokih performansi od 3,6 GHz dosegla 51%. Broj 5G baznih stanica postavljenih u Europi u međuvremenu je porastao na 460.000.

Pokrivenost 5G signalom i dalje ostaje u fokusu telekom operatera. Operateri najavljuju nove prekretnice pokrivenosti 5G mrežom. Usto, sve više mobilnih operatera u EU ulažu napore da pokrenu samostalne 5G (5G stand alone, 5GSA) usluga. 5G SA donosi nekoliko prednosti, uključujući povećanu izvedbu, poboljšano trajanje baterije krajnjeg korisnika i omogućavanje novih značajki kao što je rezanje 5G mreže.

Nedavne najave uključuju NOS Portugal koji je u prosincu 2023. godine objavio da će pokrenuti svoju 5G SA mrežu. U siječnju ove godine, Three Ireland započela je probnu 5G SA s Ericssonom. Podaci o nastojanjima na izgradnji 5G SA mreža teško se prikupljaju jer operateri nisu transparentni ni o pokretanjima niti o dosezima takvih mreža.

Izvješće GSMA-e iz siječnja ove godine o globalnom napretku 5G SA ukazuje na to da većina država članica EU-a ima najmanje jednog operatera koji ulaže u javne 5G SA mreže, no opseg njihovih ulaganja ostaje nejasan.

najčešći korišten frekvencijski opseg za 5G u Europi, a i u svijetu, je srednji opseg od 3,6 GHz
najčešći korišten frekvencijski opseg za 5G u Europi, a i u svijetu, je srednji opseg od 3,6 GHz

Globalni trend

Ulaganja u 5G mreže karakteristično je i za druge dijelove svijeta. Međunarodna telekomunikacijska unija (International Telecommunication Union, ITU) izvještava da je 40% globalne populacije sada pokriveno 5G (uključujući i SA i NSA 5G pokrivenost). To je bio prvi put da je ITU objavio podatke koji se odnose na 5G mobilnu pokrivenost, otkrivajući značajan rast u preuzimanju mobilne tehnologije na globalnoj razini.

GSMA (Global System for Mobile Communications) predviđa da će do 2030. godine 5G činiti više od polovice svih mobilnih veza i postati dominantna mobilna tehnologija.

Globalna ulaganja u 5G nisu ograničena na zemaljske mreže, budući da postoji sve veći interes za kombiniranjem satelitskih i mobilnih funkcija u razvoju nezemaljskih 5G mreža (non terrestrial networks, NTN). Najavljeno je još više partnerstava u tom području, a očekuje se da će u idućim godinama takva partnerstva značajnije rasti.

U veljači ove godine GSMA je najavio da će surađivati ​​s Global Satellite Operators Association (GSOA) na razvoju tehnologija koje spajaju satelitsku povezanost s zemaljskom mobilnom vezom.

U ožujku ove godine Sjedinjene Američke Države postale su prva zemlja u svijetu koja je razvila regulatorni okvir za satelitsko povezivanje izravno s uređajem (Direkt to Devices, D2D). Okvir dodatnog pokrivanja iz svemira (Supplemental Coverage from Space, SCS) Savezne komisije SAD-a za komunikacije uvest će bilješku u tablicu dodjele frekvencija SAD-a koja satelitskim operaterima omogućuje ponovnu upotrebu nekih pojaseva zemaljskog spektra.

postotak 5G baznih stanica u članicama EU
postotak 5G baznih stanica u članicama EU

Globalne usporedbe

Globalno gledano, Južna Koreja je očiti lider u implementaciji 5G. Prema Agenciji za komunikacije zemlje, sada ima 307.000 5G baznih stanica.57 Ako se uzme u obzir stanovništvo zemlje, to je jednako 593 5G bazne stanice na 100.000 stanovnika. Kina slijedi primjer Južne Koreje, koja je sada postavila 3.500.000 baznih stanica. Unatoč velikoj populaciji Kine, to iznosi 245 5G baznih stanica na 100.000 stanovnika. EU je ispred SAD-a s oko 363.000 baznih stanica. To znači 103 5G bazne stanice na 100.000 stanovnika.

Kina prednjači po broju 5G pretplatnika s preko 59.690 pretplatnika na 100.000 stanovnika. Južna Koreja je na drugom mjestu s 57.915 pretplatnika na 100.000 stanovnika.

Sjedinjene Američke Države dodijelile su najveću količinu visokopojasnog spektra u mmWave rasponu (26-28 GHz), s ukupno 4.950 MHz dodijeljenih operaterima. Nakon nedavne odluke o opozivu licenci, Južna Koreja je dodijelila samo 800 MHz u pojasu.

Najveći postotak spektra pionirskih pojaseva 5G koji je već dodijeljen u Europi nalazi se u srednjem pojasu (3,6 GHz), a slijedi ga niski pojas od 700 MHz.

ključni pokazatelji usvajanja 5G tehnologije u tehnološki najnaprednijim dijelovima svijeta
ključni pokazatelji usvajanja 5G tehnologije u tehnološki najnaprednijim dijelovima svijeta

Problem mmWavea

Frekvencijski opseg od 700 MHz sada je dodijeljen u 25 od 27 država članica, dok je frekvencijski opseg od 3,6 GHz dodijeljen u 26 od 27 država članica. Nizozemska je jedina zemlja koja još nije dodijelila opseg od 3,6 GHz. Međutim, njegova dražba pojasa započela je 25. lipnja ove godine, a licence za taj opseg trebale bi biti dostupne u kolovozu.

Situacija s frekvencijskim opsegom od 26 GHz izgleda drugačije, budući da (makar 1 GHz opsega) nije široko odobren u svim državama članicama. Konkretno, samo je 12 država članica do sada dodijelilo licence unutar tog frekvencijskog opsega, a samo je Austrija to učinila od objave posljednjeg izvješća 5G Opservatorija u listopadu 2023. godine. Ograničeni interes za frekvencijski opseg od 26 GHz uglavnom se pripisuje nedostatku potražnje od strane mobilnoj industriji, koja je ukazala na nedostatak kompatibilnih uređaja. Problem visokih frekvencija je prije svega tehničke prirode. Premda taj frekvencijski opseg nudi najveće brzine prijenosa podataka jako je osjetljiv na fizičke prepreke koje sprječavaju širenje signala,

Sveukupno, 5G pionirski pojasevi sada su dodijeljeni 73% diljem EU-a.

najčešće korišteni frekvencijski opseg za 5G u tehnološki najnaprednijim dijelovima svijeta
najčešće korišteni frekvencijski opseg za 5G u tehnološki najnaprednijim dijelovima svijeta

Restrukturiranje mreže

Osim poboljšanja brzine, poboljšane funkcionalnosti 5G-a smatraju se pokretačkom snagom za duboku transformaciju u raznim sektorima i vertikalama – uključujući proizvodnju, zdravstvo, transport i logistiku te računalne igre, između ostalog. Objedinjavanje veće pouzdanosti i ultraniske latencije, kao i omogućavanje masivne komunikacije IoT i stroj-stroj, bila su neka od ključnih očekivanja od 5G: rubno računalstvo (edge computing) značajka je ovih 5G poboljšanih mogućnosti (uz virtualizirani RAN i druge ), i igrat će značajnu ulogu u ostvarivanju svih prednosti 5G-a.

Rubno računalstvo u telekomunikacijama – koje se često naziva Mobile Edge Computing (MEC) ili Multi-Access Edge Computing – koncept je koji uključuje približavanje računalne infrastrukture krajnjim korisnicima i/ili aplikacijama („rub” mreže) postavljanjem računalna rješenja u blizini mjesta gdje se podaci generiraju i troše. Drugim riječima, rubno računalstvo znači da se veći dio teškog posla događa na krajnjem uređaju ili blizu njega.

Takav pristup ima za cilj odgovoriti na porast potražnje za obradom i analizom podataka u stvarnom vremenu u različitim tehnološkim domenama, kao što su robotika, proširena i virtualna stvarnost (AR/VR) i povezana vozila. Pomicanjem obrade i analize podataka bliže mjestu gdje se podaci bilježe, dolazi i do poboljšanja mrežnih performansi i optimizacije propusnosti, značajnog smanjenja vremena odziva i povećanja sigurnosti. Primarna razlika leži u kašnjenju: rubno računalstvo ističe se u rukovanju vremenski osjetljivim podacima na izvoru, dok je računalstvo u oblaku (cloud computing) prikladnije za upravljanje velikim količinama nekritičnih podataka. Rub će nadopuniti oblak, ali ga neće zamijeniti. Zapravo, u nekim slučajevima prednost ovisi o infrastrukturi oblaka.

Rubna računalna rješenja, međutim, također dolaze sa svojim skupom nedostataka i izazova. Oni dodaju dodatnu razinu složenosti: zadaci poput ažuriranja softvera, upravljanja konfiguracijom i nadzora postaju izazovniji u decentraliziranom okruženju. Rubno računalstvo također može zahtijevati implementaciju i pružanje dodatne infrastrukture (uključujući hardverske i softverske komponente), uvodeći opterećenje i složenost u upravljanje mrežom.