Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

​​​​

Tulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussa

Juha-Pekka Honkanen | 3.12.2015

​Oulun 5G-testiverkko tulee olemaan avoin kaikille 5G-kehittäjille. Esineiden internetistä ja 5G:stä tulee testattavaa todellisuutta jo vuodenvaihteen jälkeen.

Nykyisen 4G-mobiiliverkon kaikki kehitysvaiheet eivät ole vielä edes käytössä, kun kiinnostus seuraavaa, viidettä sukupolvea (5G) kohtaan kuumenee jatkuvasti. VTT rakentaa Oulussa yhteistyössä teollisuuden ja Oulun yliopiston kanssa Suomen ensimmäistä 5G-testiverkkoa.

– Tavoitteena on tehdä Suomesta 5G-kehityksen ja määrittelyn edelläkävijä sekä 5G-teknologian ja -sovellusten paras tuotekehityspaikka maailmassa, VTT:n radiojärjestelmät -tutkimustiimin päällikkö Kyösti Rautiola sanoo.

Verkkosukupolvien evoluutiossa tällä hetkellä käytössä oleva 4G-verkko lisäsi merkittävästi tiedonsiirtonopeutta ja kapasiteettia 3G-verkkoon verrattuna. Vuosikymmenen taitteessa käyttöön tuleva 5G on VTT:n erikoistutkijan ja 5G Test Network -hankkeen vetäjän Atso Hekkalan mukaan monitahoisempi muutos. Tavoitteita on useita – samalla myös haasteita.

– Tutkijoille tilanne on mielenkiintoisempi. Odotusten perusteella tiedetään, että digitalisaatio tulee koko yhteiskuntaan ja me ajattelemme, että 5G on sen mahdollistaja, Hekkala kertoo.

Nopeus keskimäärin satakertaistuu

Nopeutta tulee tälläkin kertaa. Käyttäjälle tarjottava nopeus keskimäärin satakertaistuu verrattuna nykyiseen 4G-verkkoon. Verkkosovellusten kehittämisessä edelleen bittien mahdollisimman nopea liikuttaminen ei enää riitä. Tiedonsiirtoviiveen, eli latenssin poistuminen muuttaa mobiiliverkon käyttöä esimerkiksi teollisuudessa. Rautiolan mukaan millisekunnin viiveiden ansioista esimerkiksi robotteihin voidaan olla reaaliaikaisesti yhteydessä maapallon toiselta puolelta.

– Myös tulevaisuuden automaattisesti liikkuvien autojen taustalla on oltava äärimmäisen luotettava ja reaaliaikainen tiedonsiirto.

Kun tiedonsiirtonopeudet kasvavat, energiatehokkuuteen on kiinnitettävä enemmän huomiota. Aiemmin tilannetta on korjattu akkuteknologian kehittymisellä. Hekkala sanoo, että CMOS-mikropiiriteknologia on ollut toistaiseksi toimiva ratkaisu, mutta nyt virrankulutuksen pienentämisen rajat ovat tulossa vastaan.

– Jatkossa isoin juttu on siinä, että laite osaa yksinkertaisesti mennä älykkäämmin nukkumaan eikä ole turhaan yhteydessä verkkoon. Matkapuhelin on verkossa jatkuvasti, ja se kuluttaakin paljon virtaa, Hekkala vertaa.

Älypuhelinten akut hupenevat nopeasti, sillä Hekkalan mukaan 4G-verkko on suunniteltu ensisijaisesti tarjoamaan mahdollisimman nopeaa tiedonsiirtoa esimerkiksi videoiden katseluun älypuhelimista. Samalla verkon kyky suurten laitemäärien tukemiseen on vähentynyt, mikä huomataan heikkona tiedonsiirron laatuna esimerkiksi suurissa yleisötilaisuuksissa ja urheilustadioneilla. 5G-verkko tulee aikanaan korjaamaan tämänkin.

Verkkoon kytkettävien laitteiden hurja kasvu

Tällä hetkellä verkkojen laitekapasiteetti on pullonkaulana esineiden internetin (internet of things, IoT) yleistymisen edessä. 

IoT-sovelluksia on jo pienessä mittakaavassa käytössä, ja Rautiola ennakoi verkkoon kytkettävien laitteiden määrän kasvavan räjähdysmäisesti lähivuosina, kun esimerkiksi automaattisesti ruokaa tilaavat jääkaapit ja kehon toimintoja seuraavat vaatteet yleistyvät.

– Älyvaatteet ja muut sensoreita sisältävät laitteet eivät lähetä paljon dataa, joten niille riittää pääsy verkkoon. Niiden valtava määrä tuo kuitenkin uuden haasteen, Hekkala sanoo.

Viidennen sukupolven mobiiliverkon on siis oltava entistä nopeampi, viiveettömämpi, luotettavampi ja sen tulee kannatella valtavaa määrää siihen kytkeytyviä radiolähettimiä. Miten tähän päästään? Vastaus on monitahoinen: Hekkalan mukaan ensinnäkin radiotaajuuksien käyttöä tehostetaan. Siinä missä tällä hetkellä mobiiliverkot operoivat noin 2 GHz:n alueella, 5G voi löytää vapaata kaistatilaa esimerkiksi 60 GHz:n alueelta.

– Teknologia on kehittynyt, ja nyt päästään korkeampiin taajuusalueisiin kiinni ilman, että laitteet maksavat liikaa, Rautiola kertoo.

Uuden kaistatilan löytäminen ei kuitenkaan ole ongelmatonta. Moni muistaa lämmöllä NMT450-verkkoa – matkapuhelinverkkojen ensimmäistä sukupolvea, joka kuului jokaisessa niemessä ja notkelmassa. Se käytti verrattain matalaa 450 MHz:n taajuusaluetta. Kun sen kapasiteetti alkoi kännyköiden yleistyessä loppua, käyttöön otettiin NMT900 – ja katvealueet kasvoivat. Sama pätee edelleenkin.

– Korkeilla signaaleilla kantomatka lyhenee, eikä aiemmin ole voitu ajatellakaan, että niitä käytettäisiin langattomassa tiedonsiirrossa, Hekkala sanoo.

5G voi käyttää useita taajuusalueita

Tällä hetkellä testiverkossa käytetään 2,6 GHz:n kaistaa. Mahdollisesti ensi vuoden aikana käyttöön otetaan myös 3,5 GHz:n taajuusalue. Hekkala huomauttaa, että kaistojen taajuus ei sinänsä olekaan olennaista 5G-verkolle.

– 5G on eri teknologioiden kokoelma. Siinä missä vanhemmat puhelinsukupolvet käyttävät vain yhtä tiettyä kaistaa, 5G voi käyttää useita taajuusalueita, ja ne toimivat saumattomasti yhteen. 

VTT rakentaa avointa testiverkkoa 5G-kehittäjille

Nyt VTT:n Oulun toimipisteen katolla on makrotukiasema ja sisätiloihin ollaan rakentamassa useiden piensolujen verkkoa ensimmäiseksi 5G-testausympäristöksi Suomessa. Vastaavankaltaisilla soluilla tulee olemaan merkittävä rooli 5G:n tulevaisuudessa.

– Teemme tällä hetkellä ensimmäisiä mittauksia, joilla muun muassa selvitetään, mihin tukiasemia kannattaa asettaa. Testaamme myös erilaisten antennien suorituskykyä, Atso Hekkala sanoo.

Oulun 5G-testiverkko tulee olemaan avoin kaikille 5G-kehittäjille. Verkkoa rakennetaan yhteistyössä tarvittavaa laitekantaa ja asiantuntemusta tarjoavien kumppaneiden kanssa. Paljon puhutuista esineiden internetistä ja 5G:stä tulee testattavaa todellisuutta jo vuodenvaihteen jälkeen.

VTT koordinoi Suomessa neljän 5G-testiverkkohankkeen kokonaisuutta. Lisätietoa www.5gtnf.fi​

Lisätietoja:

VTT, tiimipäällikkö Kyösti Rautiola, puh. 0400582246, kyosti.rautiola (at) vtt.fi

VTT, erikoistutkija Atso Hekkala, 0407515708, atso.hekkala (at) vtt.fi

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Kasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kasvua-ja-uusia-mahdollisuuksia-piifotoniikassa.aspxKasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassa
SMACC – älyä koneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Mahdollisuus piilee haasteissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Kaikki katseet uudistumiseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Terveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveytta-ja-tehokkuutta-ruuan-laadusta-tinkimatta.aspxTerveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättä
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Laivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laivateollisuuden-digitalisoituminen-edellyttää-huippututkimusta.aspxLaivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimusta
Enemmän kuin pelkkää piitähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
Digikärjellä kaivokseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Kännykällä mielenrauhaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Suomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-tavoittelee-karkipaikkaa-tekoalyn-soveltamisessa.aspxSuomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessa
Brasilia viitoittaa bioenergian tietähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Brasilia-viitoittaa-bioenergian-tieta.aspxBrasilia viitoittaa bioenergian tietä
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Robottiautojen esiinmarssihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Puun voimalla biotalouteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puun-voimalla-biotalouteen.aspxPuun voimalla biotalouteen
Tulevaisuuden sensorihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Älylasit haastavat kännykänhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Laitteet kämmenen kokoisiksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laitteet-kammenen-kokoisiksi.aspxLaitteet kämmenen kokoisiksi
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Kansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kansainvälinen-yrittäjyys-ei-toteudu-hetkessä-vaan-siihen-kasvetaan.aspxKansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaan
Menetelmiä parempaan päätöksentekoonhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Menetelmia-parempaan-paatoksentekoon.aspxMenetelmiä parempaan päätöksentekoon
Elintarvikkeet muutoksessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Asiakasasenteen airuethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asiakasasenteen-airuet.aspxAsiakasasenteen airuet