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

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Impulssi 1/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2018.aspxImpulssi 1/2018
Matti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ennen-kuin-tieto-hukkuu-numeroihin.aspxMatti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihin
Kohti uutta syöpähoitoa soluseulonnallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kohti-uutta-syopahoitoa-soluseulonnalla.aspxKohti uutta syöpähoitoa soluseulonnalla
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Kun osaat mitata, osaat parantaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/MIKES-tekee-vaativia-mittauksia-teollisuuden-kayttoon.aspxKun osaat mitata, osaat parantaa
Muutosjohtamisen luova voimahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Muutosjohtamisen-luova-voima.aspxMuutosjohtamisen luova voima
Suomella osaaminen globaaleihin ongelmiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomella-osaaminen-globaaleihin-ongelmiin.aspxSuomella osaaminen globaaleihin ongelmiin
Erkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehoa-tutkimukseen.aspxErkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseen
Teknologiahypestä asiakasymmärrykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teknologiahypesta-asiakasymmarrykseen.aspxTeknologiahypestä asiakasymmärrykseen
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Yritysten ja tutkijoiden löydettävä toisensa uudella tavallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yritysten-ja-tutkijoiden-loydettava-toisensa-uudella-tavalla.aspxYritysten ja tutkijoiden löydettävä toisensa uudella tavalla
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Plasmakäsittely kirittää materiaalikehitystähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Plasmakasittely-kirittaa-materiaalikehitysta.aspxPlasmakäsittely kirittää materiaalikehitystä
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Jari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Jari-Gustafsson-Vanhoja-ja-uusia-taantuman-voittamiseksi.aspxJari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksi
VTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/VTTn_spinno_GrainSense_tuo_laboratorion-maanviljelijan-kouraan.aspxVTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraan
Kestävästi lankaa puukuidustahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestavasti-lankaa-puukuidusta.aspxKestävästi lankaa puukuidusta
Ketterä ja nopea Ponssehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Mediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoonhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mediatuotannossa-ja-asumispalveluissa-valmistaudutaan-5G-verkkoon.aspxMediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoon
Tulevaisuuden sensorihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Robottiautojen esiinmarssihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
Älylasit haastavat kännykänhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Brasilia viitoittaa bioenergian tietähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Brasilia-viitoittaa-bioenergian-tieta.aspxBrasilia viitoittaa bioenergian tietä
LEO tuo älyä sylintereihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/LEO-tuo-alya-sylintereihin.aspxLEO tuo älyä sylintereihin
Maailma kuluttajien silminhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Tehdään totta biotaloudestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehdaan-totta-biotaloudesta.aspxTehdään totta biotaloudesta
Automaatio antaa paketille siivethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Automaatio-antaa-paketille-siivet.aspxAutomaatio antaa paketille siivet
Kvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmällehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kvanttinormaaleita-uudistuvalle-SI-jarjestelmalle.aspxKvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmälle
Voiko ympäristöväittämiin luottaa?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-ymparistovaittamiin-luottaa.aspxVoiko ympäristöväittämiin luottaa?
Kitka ja kasvihuonepäästöt kuriin materiaalien digitoinnillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kitka-ja-kasvihuonepaastot-kuriin-materiaalien-digitoinnilla.aspxKitka ja kasvihuonepäästöt kuriin materiaalien digitoinnilla
Kovaakin kovempi vientituotehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kovaakin-kovempi-vientituote.aspxKovaakin kovempi vientituote
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Pekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pekka-Soinin-Business-Finland-on-yritysten-kansainvalistymiskanava.aspxPekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”
Mies, jota optimismi ja uteliaisuus vievät eteenpäinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mies-jota-optimismi-ja-uteliaisuus-vievat-eteenpain.aspxMies, jota optimismi ja uteliaisuus vievät eteenpäin
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Kaikki katseet uudistumiseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Minima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Minima-Processor-Oy-Energiatehokkuuden-maailmanennätys-kiihdyttää-IoT-kehitystä.aspxMinima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystä