Devemos desenvolver uma forma de onda 6G NR? - Madden

A indústria móvel despende um enorme esforço em cada "G". Cinquenta empresas contribuíram para actividades de normalização ininterruptas durante 10 anos. Este investimento resultou num enorme retorno ao longo dos anos, construindo um mercado com mais de um trilião de dólares de receitas por ano.

With a nod to Seizo Onoe from NTT DoCoMo, I like the joke that only “even number  generations” can succeed in mobile. 2G was a winner, but 3G didn’t come through with much value. Then, 4G enabled great applications with serious revenue. So far, 5G has been a complete flop from a revenue point of view.

Sure, the wide spectrum blocks are useful, and massive MIMO is awesome. But 5G has not paid for the $100 billion or more in R&D investment from 2011 through 2020. All those engineers sitting in boring 3GPP meetings for countless hours! There’s zero revenue tied to URLLC or any new 5G apps so far.

Portanto, talvez o "6G" seja a consolidação necessária para que as aplicações URLLC e empresariais comecem a gerar centenas de milhares de milhões de receitas. É o que eu penso. De facto, eu generalizaria dizendo que cada segunda geração de tecnologia móvel tem sucesso porque as pessoas precisam de uma geração - 20 anos - para mudar o seu comportamento. As pessoas de 50 anos da indústria fizeram um excelente trabalho na criação dos telemóveis sem fios. Agora é altura de os jovens de 30 anos darem um passo em frente e surpreenderem-nos com algo realmente diferente.

Hoje, a minha pergunta é se é uma boa ideia enviar centenas de engenheiros para passarem milhares de horas em reuniões aborrecidas do 3GPP RAN durante os próximos 10 anos. Será que devemos rever a estrutura de quadros OFDMA? Ou devemos simplesmente ajustá-la ao novo espetro e concentrar a nossa atenção em novos casos de utilização?

Há várias respostas para esta pergunta:

• As pessoas que se concentram nos 140 GHz como a "banda 6G" dirão que é necessária uma nova estrutura de enquadramento e uma nova forma de onda RF. James Clerk Maxwell e Enrico Marconi concordariam. A física dos semicondutores nesta banda torna o OFDMA problemático, e teremos de mudar para uma abordagem de potência constante. Mas espere um minuto. Não há mercado nos 140 GHz e não ouço nenhum especialista de mercado credível que defenda o investimento de milhares de milhões na normalização de algo que não consegue penetrar num saco de papel molhado.
• Se a banda "6G" estiver algures entre os 6 GHz e os 15 GHz - a chamada "banda dourada" - então o OFDMA funcionará bastante bem. Os semicondutores suportarão as transmissões OFDMA e poderemos alargar o MIMO maciço para um longo alcance e uma capacidade muito elevada. Espero que nos próximos cinco anos sejam lançadas no mercado soluções de 128T a 7 GHz e soluções de 256T a 10-13 GHz. Esta é uma forma sólida de continuar a aumentar a capacidade das nossas aplicações existentes - um mercado conhecido com um ROI comprovado.
• Keep in mind that 6G will be refarmed into our existing bands. We’ve done this in many previous generations, and this will be no different. There’s a lot of value in refarming 6G using Dynamic Spectrum Sharing via software upgrade. That means that we should keep the OFDMA structure and the waveform very similar to the 5G arrangement. Backward compatibility means that we don’t have to yank radios out of the field.
• Open RAN is a great idea, and I support the concept of an open RIC with applications for specific use cases. But this approach requires stability in some fundamental things. Not everything can be changing constantly. If developers are going to innovate with AI and xApps, then I submit that the waveform should remain fairly stable. The 5G NR waveform already has the flexibility that is needed.
• I have spoken with dozens of enterprises about their plans for private 5G networks. Nobody is looking for anything beyond 5G URLLC, and in fact most applications are well served by private LTE. In our research, there is no driving force for further reductions in latency or higher speeds. Instead, the focus is clearly on software maturity in the use case and integration with their IT systems.

No final, eu daria o seguinte conselho a todos os principais fornecedores de rede e operadores que estão a considerar a normalização 6G: Reduzam a escala. Provavelmente, podemos obter mais 1-2% de eficiência espetral com pequenos ajustes no OFDMA, por isso vamos fazer isso.

Let’s not allow the 3GPP committees to run on “autopilot” and create completely new numerology or complex multiple-access schemes to squeeze 5% more spectral efficiency from a “6G NR” type of change. Heck, we will get 40% more capacity from the use of AI to optimize within the complexities of 5G NR and beamforming anyway, so let’s focus our attention there and leave the radio frame structure alone.  

Ao mesmo tempo, vamos concentrar a atenção dos nossos brilhantes engenheiros no mercado privado sem fios. A nossa recente investigação em mercados industriais e "empresas alcatifadas" ilustra um mercado de equipamento celular privado de 2,5 mil milhões de dólares este ano, e pelo menos 10 anos de crescimento de 20% ou mais. Faça as contas. O mercado privado de 6G poderá ser maior do que o nosso atual mercado de RAN em 10 anos.