Mullistaako 5G ihan kaiken?

Yleisesti ymmärretään, että 5G tarkoittaa entistä parempaa mobiililaajakaistaa, nopeampaa tiedonsiirtonopeutta, viiveiden lyhenemistä ja suurempaa kapasiteettia. Uuden sukupolven verkkoteknologiasta povataan suurta ilmiötä. Älykaupunkeja, älykkäitä kiinteistöjä, älykoteja, tehtaita, keskenään kommunikoivia robotteja ja autonomisia kuljetusvälineitä.

Digitalisaation edistäminen ja aiempaa useamman laitteen liittäminen verkkoon liittyvät vahvasti 5G-kontekstiin, mutta mitä se tarkoittaa käytännössä, missä tilassa ollaan nyt ja lähitulevaisuudessa?

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk on mukana perustamassa Mussalon satama- ja teollisuusalueelle aitoa 5G-testiverkkoa, joka tarjoaa ainutlaatuisen alustan ja näköalapaikan 5G:n tutkimiseen ja eri käyttötapausten testaamiseen alan toimijoille sekä korkeakoululle. 5G Finlog -hanke toteuttaa käyttötapauspilotteja yhdessä teknologiaa kehittävien ja satamassa toimivien yritysten kanssa.

Mitä 5G tarkoittaa käytännössä?

5G-ekosysteemi on suunniteltu tukemaan kolmea luokkaa. eMBB (Enhanced Mobile Broadband) on suuren kaistanleveyden internetyhteys, joka soveltuu verkkoselaamiseen, videoiden suoratoistoon ja virtuaalitodellisuuteen. mMTC (Massive Machine Type Communication) on kapeakaistainen internet-yhteys tunnistus-, mittaus- ja valvontalaitteita varten. URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications on palvelut viiveherkille sovelluksille, kuten tehdasautomaatio, autonominen ajo ja etäkirurgia. Nämä sovellukset vaativat alle millisekunnin latenssivirheen.

Karkeasti sanottuna tiedonsiirto nopeutuu 5G:n myötä 5-10-kertaiseksi, verkon viive katoaa olemattomaksi ja laitteiden moniliitettävyys monikertaistuu. Näiden lisäksi 5G-teknologia tuo parannuksia verkon käytettävyyteen, suuntakeilauksen, verkon viipaloinnin ja joustavuuden kautta.

Satama- ja teollisuusalueilla on valtavasti potentiaalia hyödyntää 5G:tä erilaisissa älykkäissä liikenne-, valvonta- ja mittauspalveluissa. Teknologia mahdollistaa erilaisten autonomisten ajoneuvojen käytön, kone- ja tekoälysovellutukset, dronepalvelut sekä aiempaa korkearesoluutioisemman videokuvan lähettämisen. Lisäksi parannuksia nähdään tulevan lastioperointiin, turvallisuuteen, infrastruktuurin ylläpitoon ja sataman sisäisen liikenteen ohjaukseen.

5G-testiverkon rakenne

5G testiverkko tullaan rakentamaan vuoden 2021 alkuvuoden aikana. Tulevaa 5G-testiverkkoa tukee jo olemassa oleva 4G-infrastruktuuri satama-alueella. Käytännössä 5G-testiverkko tarkoittaa 3.5GHz non-standalone testiverkon käyttöönottoa, joka keskittyy parannettuun mobiililaajakaistaan suuremman datakaistanleveyden ja luotettavan yhteyden tarjoamiseksi.

Testiverkon tuetut teknologiat

Hankkeessa tulemme tukemaan 4G taajuusalueella toimivaa 5G NB-IoT/LTE-M -teknologiaa sekä 3.5GHz taajuusaluetta hyödyntävää 5G verkkoteknologiaa. 5G -testiverkon 3.5 GHz taajuusalueella pääsemme nopeisiin Uplink/Downlink datanopeuksiin, sekä mahdollisimman pieneen viiveeseen datan siirrossa verkon yli laitteelta toiselle. Tämä mahdollistaa lähes reaaliaikaisen tiedonsiirron laitteiden välillä.

5G-testiverkko voidaan tarvittaessa laajentaa kattamaan myös 26 GHz -taajuusalueen tukemaan satama-alueen erilaisia käyttötapauksia, riippuen satama-alueen tulevaisuuden kehitystarpeista ja vaatimuksista uuden taajuusalueen käyttöönotossa.

Testiverkon rakentamisen haasteet ja käyttötapaukset

Satamaympäristö luo varsin haastavat olosuhteet 5G-testiverkon luotettavalle toiminnalle. Nopeasti muuttuvat sääolosuhteet sekä muuttuvat radiosignaalien etenemisreitit asettavat verkkosuunnittelulle erityisiä vaatimuksia. Hyvällä verkkosuunnittelulla ja testiverkon laajamittaisella testaamisella ennen verkon käyttöönottoa varmistamme 5G-testiverkon toimivuuden kaikissa olosuhteissa.

Rakentamalla satama-alueelle 5G-testiverkon voimme testata erilaisia käyttötapauksia oikeassa käyttöympäristössä ja verrata saatuja mittaustuloksia simuloituihin tai ideaalisiin laboratoriotesteissä saatuihin tuloksiin. Erilaisten käyttötapauksien laajamittainen testaus haastavassa käyttöympäristössä antaa tietoa, miten tulevaisuuden 5G-verkkoa voidaan hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla ja kuinka sataman toimintaa voidaan kehittää käyttämällä 5G-teknologiaa.

5G FINLOG – 5G Future Innovation Platform for Logistics -hanketta rahoittaa Euroopan aluekehitysrahasto EAKR.