Kuinka nopea on 5G?

Sanotaan, että 5G:n tarjoamasta suuremmasta nopeudesta olisi hyötyä kaikille. Vastaako se kuitenkaan sille asetettuja speksejä käytännössä?

Tulevaisuudessa 5G verkossa halutaan käyttää tuotanto- ja turvallisuuskriittisiä palveluita, joiden luotettava ja riittävä tiedonsiirtokapasiteetti 5G:n yli ovat ehdottomina toimintaedellytyksinä. Testasimme 5G Finlog hankkeen perustaman 3.5GHz 5G testiverkon suorituskyvyn päätelaitteelta verkon suuntaan ja määrittelimme sen kyvykkyyden vaativissa satamaolosuhteissa.

5G-testiverkon Uplink-suorituskyky ja verkon viipalointi Mussalon satama-alueella

Viipalointi (eng. slicing) tarkoittaa, että 5G-verkon kapasiteettia voidaan jakaa eri kokoisisiksi paloiksi eli viipaleiksi. Viipale voi pitää sisällään erilaisia palveluita ja tuottaa jonkin sovitun nopeuden, tai verkon viive pysyy alle tietyn rajan. Yritysasiakkaille julkisen 5G-verkon viipalointi tarjoaa kiinnostavia näkymiä saada taattua kapasiteettia mobiiliverkossa.

Uplink tarkoittaa tiedonsiirron suuntaa päätelaitteelta, kuten matkaviestinlaitteelta tai kamerasta tukiasemalle. Uplink-kapasiteetti on ilmeinen, kun 5G:n yli halutaan siirtää korkearesoluutioista kuvaa reaaliajassa esimerkiksi etäohjaustoimintoja varten. Huonolaatuinen tai pätkivä kuva heikentää etäohjauskokemusta huomattavasti.

5G Finlog -hanke selvitti käytännössä testaamalla 5G-testiverkon (Uplink) kapasiteetin eri kohdissa sektoreittain satama-alueella. 5G-testiverkkoa kuormitettiin samanaikaisesti viidestä eri pisteestä verkkoon kytkettyjen kameroiden avulla, jolloin mitattiin arvot sekä 5G-verkon maksimi Uplink kapasiteetille, että sektorikohtaiselle Uplink kapasiteetille.

Pilotoimme myös verkon viipalointia asettamalla osan verkossa olevista 5G-liittymistä verkon palvelutasoltaan ylimpään luokkaan, jolloin näiden 5G-liittymien toiminta tietyllä suorituskyvyllä oli varmistettu myös 5G-verkon erilaisissa kuormitustilanteissa sataman alueella.

5G-verkon testijärjestelmän kokoonpano satama-alueella sekä niiden sijainnit:

– Modem 4 (Kamera AXIS PI447-LE)
– Modem 1 (Kamerea AXIS P1448-LE), priority slice
– Modem 2 (Kamera Bosch), priority slice
– Dahua 5G (Kamera), priority slice

Testitulosten perusteella voimme todeta 5G testiverkon kokonaisUplink-kapasiteetin olevan yhteensä noin 128 Mbps ja maksiminopeudet yhteen sektoriin (Beam) noin 60 Mbps. Tämä mahdollistaa useiden 5G-kameroiden sijoittamisen satama-alueelle tarvittavalla 5G.verkon palvelulaadulla tukemaan satama-alueella tapahtuvaa operatiivista toimintaa sekä turvallisuutta.

5G:n kehitys jatkuu

5G-tekniikka tulee uusimaan käytännössä koko verkkoarkkitehtuuriin, ja se perustuu maailmanlaajuiseen 5G New Radio (NR) -standardiin. Seuraavissa 3GPP-standardoinnin kehitysjulkaisuissa siirrytään radioverkkoarkkitehtuuriin, joka ei käytä enää 4G:tä toimiakseen. 5G SA (Stand-Alone) -moodissa saavutetaan selvä etu 5G-nopeuksien, sekä palveluiden avulla.

5G:n suurin hyöty nähdään yritysmaailmassa.  5G Stand Alone (SA) mahdollistaa tulevaisuudessa uudenlaiset käyttötapaukset ja liiketoimintamahdollisuudet myös satamaympäristössä, missä vaaditaan verkolta korkeaa tietoturvatasoa, nopeutta sekä luotettavuutta asiakas- tai käyttötapauskohtaisesti.

Viipaloinnin avulla kriittinen dataliikenne ohjataan tukiasemalta suoraan yrityksen omaan dataverkkoon. Yrityksen viipale voi pitää sisällään erilaisia palveluita tietyllä nopeudella tai verkon viive pysyy alle tietyn rajan viivekriittisillä käyttötapauksilla

5G kehittyy ajan myötä tukemaan 5G.n uusia ominaisuuksia kuten Carrier Aggeration/MIMO sekä Multi-RAT. Nämä ominaisuudet lisäävät 5G-verkon nopeutta ja kapasiteettia entisestään, jolloin nykyinen testiverkko ”vanhentuu” nykymuodossaan.

5G-verkon päivittäminen NSA:sta SA arkkitehtuuriin on ensimmäinen vaihe, 5G:n uusimpien ominaisuuksien käyttöönotossa viivekriittisissä käyttötapauksissa. Tulevissa päivityksissä on suunniteltu otettavaksi käyttöön myös matalammat tukitaajuudet (Carrier Aggregation), lisäämään 5G-verkon kapasiteettia.