20/10/2015

Dlaczego potrzebujemy sieci 5G?

Informacje Porady

Podczas gdy sieci LTE zaczynają dopiero wkraczać do powszechnego użytku i nie są jeszcze tak wszechobecne, dostawcy i dystrybutorzy sieci są już w pełni zaangażowani w żywą dyskusję na temat możliwości i perspektyw związanych z technologią 5G. Niektóre z korporacji już zaczęły aktywnie inwestować w działania PR-owe związane z tym zagadnieniem. Taki przykładem są firmy Megafon i Huawei, które zadeklarowały się uruchomić wersję testową sieci 5G na mistrzostwach FIFA 2018, które odbędą się w Rosji.

5G

Ustandaryzowanie sieci 5G jest w dalszym ciągu na etapie planowania, a wg wstępnych założeń wdrożenie nastąpi dopiero w roku 2020 (to dlatego w oficjalnych dokumentacjach standard otrzymał nazwę IMT-2020). Wykorzystywanie nazwy „5G” w celach marketingowych nie jest oczywiście zabronione – dopóki nie będzie się ono bezpośrednio wiązało z prawdziwą nazwą ustandaryzowanej sieci. Obecnie cyfra ma na celu podkreślenie 5. generacji sieci komórkowych.

Kwestia nazewnictwa poszczególnych standardów i generacji ma zawsze charakter otwartego pytania filozoficznego. W pewnym sensie sieć 5G funkcjonowała już prawie 10 lat temu w rejonie Moskwy – w tym konkretnym przypadku 5G była jedną z usług oferowanych przez ArtCommunications, lokalnego operatora sieci.

Podmioty, które starają się wyjść na prowadzenie w tym technologicznym wyścigu, są dość niepewne korzyści płynących z 5G: „Dostęp do mobilnego internetu o wysokiej przepustowości oraz błyskawicznie rosnąca liczba niedrogich urządzeń powodują ogromny wzrost ilości danych. Łączność 5G zapewni wyższą pojemność sieci, co złagodzi obciążenia oraz zredukuje opóźnienia podczas przesyłania sygnału. Abonenci będą mogli korzystać z wyższych prędkości transferu danych, który stanie się dostępny wraz z pojawieniem się nowego standardu. Przykładową korzyścią może być natychmiastowe odtwarzanie filmu, bez oczekiwania na załadowanie się pliku” – komentuje Huawei.

Powyższa wypowiedź używa dokładnie tych samych argumentów, które zostały wykorzystane podczas aktywnej promocji technologii LTE-Advanced, LTE, 3G, a nawet EDGE – pamiętam jak dziś każdą z prezentacji wersji demonstracyjnej tych technologii.

Branża technologiczna zajmują się sprzedażą komercyjną powinna wspierać rozwój 5G. Na chwilę obecną rynek dopiero wysuwa hipotezy na temat możliwych częstotliwości 5G oraz niezbędnych rodzajów modulacji i kodowania. Wstępny plan zakłada zastosowanie w widmie 1-100 GHz różnych transmiterów. Z całej dyskusji najbardziej realne jest to, że nowy standard łączności wykorzysta maksymalną szerokość pasma. Jego dalsze rozbudowywanie za pomocą częstotliwości mikrofalowych oznacza pojawienie się fektokomórek i pikokomórek o minimalnym zakresie pracy.

Jednym z głównych powodów, dla których 5G nieuchronnie będzie potrzebowało większej pojemności, jest przede wszystkim dynamika rozwoju urządzeń z kategorii Internetu Rzeczy (Internet of Things, IoT). Przewiduje się, że przeciętne gospodarstwo domowe będzie wkrótce posiadać ponad sto inteligentnych urządzeń – niektóre z nich będą służyły jako bazy dla innych podłączonych przedmiotów typu lodówka czy telewizor. Takie rozwiązanie nazwane zostało Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output) – urządzenie klienta łączy się z wieloma nadajnikami-odbiornikami jednocześnie.

W związku ze zwiększaniem się liczby dostępnych na rynku urządzeń niezbędna skumulowana przepustowość powinna być nie mniejsza niż kilkadziesiąt Gb/s, zwłaszcza w tych pomieszczeniach, w których znajduje się większość urządzeń. Taka wysoka wydajność powinna sobie poradzić z ponad 1000-krotnym wzrostem generowanych danych spodziewanym do roku 2020.

Na zewnątrz zadowalająca powinna być prędkość kilkuset MB/s, co odpowiada prędkości istniejących już sieci produkcyjnych LTE-Advanced. Nowa funkcja 5G zaoferuje branży mniejsze opóźnienia (czyli pingi), które spadną poniżej 1 milisekundy.

Obecnie jest tylko jeden przypadek, który spełnia te kryteria w praktyce: rozwiązania związane z rzeczywistością rozszerzoną (ang. Augmented Reality) i rzeczywistością wirtualną (ang. Virtual Reality). I chociaż nie będziemy chodzić w hełmach jak Robocop, technologia ta ma znacznie korzystniejsze zastosowanie w telemedycynie (umożliwi lekarzom zdalne operowanie pacjentów) czy transporcie (zarządzanie autonomicznymi samochodami).

Co więcej, niektórzy twierdzą, że minimalne opóźnienia są niezbędne, aby napędzać tak zwany tactile Internet – według tego paradygmatu wszystkie aplikacje są przenoszone do chmury, a użytkownik wykorzystuje cienkie urządzenie wyposażone w wyświetlacz z ekranem dotykowym, które lokalnie nie przetwarza żadnych danych.

Takie podejście, poza minimalizacją opóźnień, budzi także zainteresowanie w naszej branży ze względu na bezpieczeństwo danych. Gdy są one przechowywane wyłącznie w centrach danych, a przez połączenie sieciowe transmitowana jest jedynie zawartość wyświetlacza, przestępcy nie mają możliwości ich przechwycenia lub kradzieży urządzenia.

Jednym z filarów łączności mobilnej 5G jest bezpieczeństwo. Jednak oprócz wizjonerskich oświadczeń wyrażających potrzebę sprzętowo wspomaganego bezpieczeństwa danych istnieje tylko kilka odpowiednio opracowanych koncepcji. Ponadto dyskusja w branży objęła także różne przewidywalne zagrożenia, które może za sobą nieść era sieci 5G.

Weźmy pod lupę ransomware – obecnie hakerzy są w stanie zablokować dostęp do Twoich plików przechowanych lokalnie na komputerze lub urządzeniu mobilnym. W świecie Internetu Rzeczy także jest to możliwe, lecz może nieść za sobą konsekwencje w bardziej rzeczywistym wymiarze. Co byś powiedział, gdyby okazało się, że nie jesteś w stanie dostać się do swojego domu lub biura albo nie możesz otworzyć drzwi do samochodu, ponieważ padłeś ofiarą ataku ransomware?

Ponadto coraz większa liczba podłączonych urządzeń ułatwi tworzenie botnetów służących do przeprowadzania ataków DDoS, przez co staną się one jeszcze bardziej rozpowszechnione i dotkliwsze. Należy pamiętać, że mowa tutaj o miliardach nowo podłączonych urządzeń – prawdopodobnie domowych gadżetów zwykłych użytkowników, a nie doświadczonych administratorów.

Co więcej, im wyższa prędkość transmisji, tym większa szansa, że oszust z powodzeniem prześle mały szkodliwy kod lub błyskawicznie zatrze ślady po przechwyceniu ruchu.

Ogólnie, współczesne koncepcje bezpieczeństwa 5G (łącznie z Nokia Mobile Guard, który jest jednym z najbardziej znanych rozwiązań) opierają się na działaniu „w chmurze”. Ma to sens, biorąc pod uwagę, że większość urządzeń 5G będzie miała dosyć przeciętną moc obliczeniową (przynajmniej początkowo). Inaczej mówiąc, tworzenie osobnych programów antywirusowych dla każdego odkurzacza, żarówki czy żelazka nie byłoby praktyczne.

Dlatego rozwiązania bezpieczeństwa będą oparte na analizie danych mobilnych i SMS-ów przeprowadzanej na poziomie dostawcy. Analiza ta pozwoli rozpoznać działanie szkodliwego oprogramowania lub nieprawidłowości w zachowaniu podłączonego urządzenia.

Z punktu widzenia bezpieczeństwa dużą przewagą technologii 5G jest możliwość ostatecznego wyeliminowania łączności Wi-Fi. Mobilny internet o wysokiej przepustowości będzie znacznie przewyższał starsze rozwiązania, a co więcej – będzie lepiej funkcjonował wewnątrz pomieszczeń niż na zewnątrz.

O wadach łączności Wi-Fi mówi się dość często. Po pierwsze, jest to rozwiązanie o ograniczonym i niekontrolowanym zakresie częstotliwości, co prowadzi do poważnych problemów z zakłóceniami, a tym samym z przepustowością łącza. Urządzenia wewnętrzne, które używają pasma o częstotliwości 2,4 GHz, w dużych budynkach działają kiepsko, a przecież nasze telewizory, lodówki czy tostery nie są jeszcze połączone z siecią.

Po drugie, proces ponownego połączenia sieci komórkowej z siecią Wi-Fi zakłóca wszystkie bieżące sesje urządzenia. Chociaż problem ten został już prawie rozwiązany, sam proces jest w dalszym ciągu powolny i bardzo często nie przynosi oczekiwanego zakończenia.

Po trzecie, daje cyberprzestępcom ogromne możliwości: klucze szyfrowania są łatwe do zdobycia, a ruch w sieci może zostać przechwycony i wykorzystany do stworzenia fałszywych hotspotów z takim samym SSID.

I wreszcie, sieć Wi-Fi oferuje dyskusyjne otwarte sieci publiczne, które są tak naprawdę korzystne tylko dla cyberprzestępców, a nie ich użytkowników. Miejmy nadzieję, że standard 5G obroni się swoją jakością i przyniesie prawdziwą zmianę, odczuwalną dla przeciętnego użytkownika.