Japanners halen draadloze uplinksnelheid van 10Gbps in praktijktest

Onderzoekers van NTT Docomo en de Tokyo Institute of Technology zijn er voor het eerst in geslaagd om een uplink-snelheid te behalen van 10Gbps vanuit een rijdende auto. De praktijktest moet de haalbaarheid van hogere mobiele doorvoersnelheden aantonen.

Voor het experiment maakten de onderzoekers gebruik van een bandbreedte van 400MHz in het 11GHz-spectrum. De moeilijkheid hierbij is dat de reikwijdte van deze hoog-frequente signalen niet al te hoog is en dat obstakels als gebouwen de signalen kunnen storen. Vandaar dat tot op heden beduidend lagere frequenties voor mobiele netwerken gebruikt worden. De behaalde uplink-snelheid van 10Gbps is honderd keer zo snel als het huidige lte-netwerk van het Japanse telecombedrijf.

Als mobiel-basisstation werd een auto gebruikt die zich tijdens de test met een snelheid van 9 kilometer per uur voortbewoog door de straten van Ishigaki in het Okinawa-district in Japan. Daarnaast bestond de setup uit mobiele-zendapparatuur met acht antennes. Aan de ontvangstkant werden zestien antennes gebruikt. Voor het verzenden van de packets werd mimo-multiplexing en 64 qam-modulatie gebruikt. De technologie kan ook gebruikt worden voor de downlink en gesuggereerd wordt dat daarvoor dezelfde doorvoersnelheid bereikt kan worden.

NTT Docomo loopt al langer voorop bij onderzoek naar hogere doorvoersnelheden voor mobiele toepassingen. Zo voerde het Japanse telecombedrijf in 2006 een praktijktest uit waarmee een downlinksnelheid van 5Gbps bereikt werd.

Reacties (50)

[mux]

Om een idee te krijgen van de theoretische piek van huidige mobiele hardware: de modulatietechniek (bijv. 64QAM) zegt hoeveel bits er per Hz bandbreedte kunnen worden verzonden/ontvangen en dit kun je vermenigvuldigen met de bandbreedte om de totale hoeveelheid data per seconde te kunnen schatten die in perfecte omstandigheden kan worden verstuurd.

64QAM betekent 8 bytes per Hz, 400MHz bandbreedte betekent 3200MB/s theoretische bandbreedte oftewel 25.6Gbit/s theoretische maximumbandbreedte.

Het feit dat ze 10Gbit/s hebben gehaald in de praktijktest betekent dat ze het behoorlijk goed doen: ongeveer 40% van het theoretisch maximum. Hoe vaak komt het voor dat je op WiFi zogenaamd met 54Mbit/s bent verbonden maar in werkelijkheid nog niet eens 8Mbit/s kunt downloaden?

[RickN]

64QAM is 6 bits per symbool en met 400 Mhz bandbreedte dus 2.4 Gbit/s. Maar dat is per spatial layer. MIMO met 16 bij 8 antennes geeft je in principe 8 van die lagen en dus maximaal 19.2 Gbit/s.

In principe geeft het artikel te weinig informatie om in te schatten hoe indrukwekkend dit allemaal is. Hoge doorvoersnelheden halen is makkelijk als je een paar van de belangrijkste parameters zoals bandbreedte en antenne configuratie mag schalen. Ik kan zo een theoretische standaard neerpennen met een physical layer die 100 Gbit/s in ideale condities ondersteund. Als je me ergens een Ghz bandbreedte geeft en ik 64 zend en ontvangst antennes mag gebruiken is dat theoretisch allemaal niet zo'n punt.

Interessanter is of ze ook al bezig zijn met een standaard eromheen die het multi-user aspect detailleert en alle protocol lagen bovenop die physical layer. Dat zou een echte stap richting een 5G standaard zijn.

[Reactie gewijzigd door RickN op 23 juli 2024 18:22]

[Neal]

Ben benieuwd waar dit toe kan leiden, als je namelijk de foto's ziet is het nu nog een beetje groot om in massa productie te gooien

Ontwikkelingen duren na een ontdekking altijd heel erg lang, omdat dingen kleiner gemaakt moeten worden, getest moeten worden, apparatuur moet worden vervangen enzovoorts. Kan best zijn dat we dit pas over een jaar of 10 als consulment/gebruiker kunnen merken...

[erikmeuk3]

Alleen al door het feit dat het 400Mhz aan bandbreedte in neemt zie ik het nog niet gebeuren voor de consument. Die ruimte is er alleen op extreem hoge freqenties.
Juist bij die extreem hoge freqenties komen zoveel problemen om de hoek kijken die nog lang niet opgelost zijn. Dan hebben we het nog niet eens over de 24 antennes die er voor nodig waren.

[freaky]

Omvang is niet echt relevant voor massa productie wel voor de vraag van consumenten in dit geval (en dus weinig consumptie).

Bijv. rioolbuizen zijn aanzienlijk groot en die worden toch echt massaal geproduceerd.

[_Thanatos_]

Hier ergens hebben ze dus gereden.

Kan nog vanalles zijn, van platteland, tot gebergte, tot stadsleven... Maar écht hoge gebouwen zie ik niet. Ik ben dus benieuwd hoeveel er van die 10Gbps overblijft als ze het gaan toepassen in een van de wereldsteden. Of beter nog: in een metro, want daar moet je ook kunnen internetten (en dat doen ze ook massaal).

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 23 juli 2024 18:22]

[Damic]

Ze hebben daar toch wel tussen appartements blokken gereden, dat kan tellen als een hoog gebouw voor signalen.

[pegagus]

Ik ben benieuwd naar de omvang van de apparatuur. Dat het kan, betekent nog niet direct dat het in een smartphone past.

Qua toepassing: ik zie wel mogelijkheden waarbij auto's die bij elkaar in de buurt rijden middels een server met elkaar kunnen communiceren over positie, snelheid en richting. Google is al vrij ver met de zelf rijdende auto. Deze techiek zou in aanvulling op hetgeen google doet met camera's, de auto kunnen voorzien van informatie uit de omgeving.

[Neal]

Omvang kun je zien als je het originele artikel opent, onderaan staat een linkje naar een PDF met 2 foto's

[Verwijderd]

Met een bandbreedte van 400MHz een data-overdracht halen van 10 Gbps is nogal een prestatie.

Okee het gaat om binaire data (geen analoge data), maar ik vraag me toch eigenlijk af of hier geen informatietheoretische limieten worden verbroken (Shannon/Nyquist) (?)

Edit: En hoe neemt de overdrachtssnelheid af met het aantal gebruikers in hetzelfde gebied?

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 18:22]

[erikmeuk3]

De verhouding overdrachtsnelheid tov het aantal gebruikers is een interesante.
De totale bandbreede van een bepaalde techniek staat vast en meer gebruikers wil ook zeggen dat je de bandbreede deelt. ook het verdelen van de ruimte onder de verbruikers kost bandbreedte.
Ik denk dat dit ook nog wel een onaangename verassing wordt voor 4G

[Verwijderd]

Ze hebben het over 9 km per uur... dat is iets sneller dan wandelen... en acht antennes...

Leuke setup, hopelijk leren ze er veel van om dit te vertalen in praktijk inzetbare toepassingen.

[aryan1171]

On topic:

Ik vind het een mooie ontwikkeling, alleen vraag ik mij af wat voor veranderingen er moeten doorgevoerd worden om dit op de lange termijn mogelijk te maken.

Als mobiel-basisstation werd een auto gebruikt die zich tijdens de test met een snelheid van 9 kilometer per uur voortbewoog door de straten van Ishigaki in het Okinawa-district in Japan. Daarnaast bestond de setup uit mobiele-zendapparatuur met acht antennes. Aan de ontvangstkant werden zestien antennes gebruikt. Voor het verzenden van de packets werd mimo-multiplexing en 64 qam-modulatie gebruikt. De technologie kan ook gebruikt worden voor de downlink en gesuggereerd wordt dat daarvoor dezelfde doorvoersnelheid bereikt kan worden.

Dit klinkt erg ''overdreven'' als je het zo hoort namelijk. Hoe dan ook, we zullen toch lang moeten wachten. Eerst maar eens zien hoe 4G uitpakt in Nederland.

Off topic:

Ik vindt het erg jammer dat tegenwoordig lulkraak de offtopic/ongewenst button wordt aangeklikt.
Wellicht als mensen beter lezen, dat ze er achter komen dat de comments wel degelijk on topic zijn.

[Byte_Me]

Leuk voor smartphones, maar waarom wordt zoiets niet gebruikt voor wifi? die zit nog steeds op 150/300/450 Mbit. Zelf als 801.11ac eindelijk beschikbaar wordt, kom je maar net boven de Gbit, als je 3 antennes hebt. Ik zou toch verwachten dat je met Wifi hogere snelheden kunt halen, vanwege het veel kleinere bereik.

[erikmeuk3]

Dit is afhankelijk van de bandbreede die beschikbaar is.
Leest dit maar eens.
http://www.motorola.com/w..._White_Paper_0712-web.pdf

[S7evin]

[FF een edit: als het in 2006 al 5 Gbps link is gelukt, waarom merken wij gebruikers en geen drol van met mobiele verkeer ? zijn de kosten nog te hoog voor providers ? of moeten wij als smartphone gebruikers dan ook 8 a 16 antennes hebben ? )


Kosten zijn niet echt te hoog, maar het is op dit moment technisch gezien niet mogelijk om jouw de ervaring te geven zoals je thuis gewent bent. Mobiel een stream bekijken gaat prima, omdat deze gebruik maakt van UDP, maar echt hard downloaden via usenet en websites bekijken wat weer gebruik maakt van TCP gaat hem nooit worden. Daarvoor zijn de frequenties te laag, afstanden te lang en het protocol als TCP kan dat gewoon niet aan.

[|sWORDs|]

Als je twee minuten na het plaatsen van een artikel een reactie plaats zul je wel niet heel goed gelezen hebben. Het staat er letterlijk: De moeilijkheid hierbij is dat de reikwijdte van deze hoog-frequente signalen niet al te hoog is en dat obstakels als gebouwen de signalen kunnen storen. Vandaar dat tot op heden beduidend lagere frequenties voor mobiele netwerken gebruikt worden.

[Reactie gewijzigd door |sWORDs| op 23 juli 2024 18:22]

[Soundstorm2010]

Dat mag misschien zijn, maar hoe hebben hun dat dan voor elkaar gekregen met al die hoge gebouwen ? in het boeren land met 9 km gereden ?

Het zeker wel gelezen, maar ik vroeg me dit gewoon af, en aangezien er genoeg hoge gebouwen zijn in japan vindt ik het toch knap dat ze 10 Gbps kunnen halen als ze zeggen dat hoge gebouwen het kunnen verstoren

[Jewcookie]

Werkt 4G niet op de 900MHz band? De dekking zou dus beter moeten zijn dan 3G als dit is uitgerold

[firest0rm]

4G werkt op de 800mhz band
en volgens mij kan sinds de veiling nu ook 3g naar de 900mhz band

[Moonsurfer_1]

En hierbij haal je meteen zijn punt onderuit:

Providers hebben al moeite met de huidige technologie (die op een lagere frequentie werkt, maar hoger dan de gewone GSM technologie) voldoende dekkend te maken. (Want hogere frequentie == meer benodigde zendmasten per vierkante kilometer)

Als dan een dergelijk hoge frequentie de actieradius zo verlaagt dat het onbetaalbaar is om een land te dekken, dan weet je meteen dat het nog lang gaat duren eer dit effectief op de markt zal komen.

[SuperDre]

Dus bevestig je juist dat de reikwijdte een probleem is...

[_Thanatos_]

Beter nog, wat bezielt ze om 2G af te breken als 3G nog niet dekkend is? Als ze 2G willen uitfaseren, moeten ze natuurlijk als de sodemieter 3G dekkend maken.

Ik heb mijn telefoon op 3G-only staan (2G radio staat dus helemaal uit) en ik heb eigenlijk nooit geen bereik, maar in Venray zou ik dan dus ook niet kunnen bellen/smsen.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 23 juli 2024 18:22]

[Verwijderd]

je hebt het ook over Venray he als je in de grote stad gaat wonen is 3g dekkend en 4g gedeeltelijk

[metalmania_666]

Maar ja, niet iedereen woont in de randstad hè?

OnToppic:

Op zichzelf een mooie techniek, maar op hogere frequenties is je signaal nu eenmaal sneller weg. Dat wil zeggen dat er dus óf erg veel masten gebouwd moeten worden, óf dat het maar zeer beperkt beschikbaar blijft.

In gebouwen kan het wel handig zijn.

[_Thanatos_]

In Nederland mogen we nog "blij" zijn met de randstad, waar de grote steden allemaal op een kluitje zitten, want de meeste landen hebben de grote steden juist over het hele land verspreid (of hebben maar één grote stad, maar da's weer een ander verhaal). En vaak zijn die grote steden ook nog es veel groter, want 3G-netwerken alleen maar complexer maakt (bijv meer zendmasten met kleiner bereik nodig, om overbelasting te minderen).

Venray hoort er ook gewoon bij, dat wil ik eigenlijk zeggen
En Heerlen ook, en Terneuzen ook, en Den Helder ook.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 23 juli 2024 18:22]

[Odie]

Waar haal jij vandaan dat 2G uitgezet gaat worden? Dat is namelijk (voorlopig, als in: de komende jaren) helemaal niet het geval.

[Soundstorm2010]

Kijk.. Dit vindt ik nou eens een goede argument in plaats van alleen op ongewenst klikken en niks zeggen

Hier aan had ik inderdaad nog niet gedacht en vooral aan die landelijke dekking. Waarschijnlijk hebben die wetenschappers vlak bij een zendmast gereden om een hele goede dekking te krijgen.

[_Thanatos_]

De snelheid is alleen om niet buiten bereik te raken. Radiogolven gaan op lichtsnelheid, dus 9km/h of 150km/h maakt geen moer uit daarvoor.

[dasiro]

de file gaat vaak trager en dan rustig wat youtuben op je in-car entertainment system is leuk

[Raventhorn]

de file gaat vaak trager en dan rustig wat youtuben op je in-car entertainment system is leuk

Hoeveel mensen zullen dit in de praktijk doen?
Hoeveel mensen hebben er überhaupt een in-car entertainment system, laat staan een die op het web is aangesloten en al helemaal dat ze tijdens de rit op YouTube zitten.

Kom dan liever met een voorbeeld als dat je door de straat loopt (á 5km/h, komt dus in de buurt qua snelheid) en muziek streamt met Spotify.
Dat komt dichter in de buurt voor de normale persoon dan het gebruik van een luxesysteem in een auto die toch teveel kost.

Dan nog is een uplink van 10Gbit/s wel aardig, zeker voor publieke hotspots en het 3G netwerk. Vaak merk je het toch als je in de stad loopt en er veel mensen op 3G zitten...
Maar of het ook echt direct nodig is?

Zorg liever snel voor een landelijk glasvezelnetwerk. Overal kunnen facebooken/twitteren kan ook met 3G, terwijl in de Randstad de koperlijnen al lang vol zitten.

[Reactie gewijzigd door Raventhorn op 23 juli 2024 18:22]

[Fire69]

Daarvoor heb jij nou niet echt 10Gbps nodig natuurlijk