Vår digitale fremtid med 5G

1G-nettet var et analogt mobilt kommunikasjonsnett, mens 2G-nettet var spesielt utviklet for tale. 3G-nettet var et datanett, akkurat som dagens 4G-nett. Men om ikke mange år – kanskje allerede i 2020 – er dette historie, i hvert fall hvis vi ser bort fra 4G. Den neste generasjonen – 5G-nettet som er det neste store – åpner for helt nye muligheter. Kapasiteten skal bli hele tusen ganger bedre enn dagens 4G-nett, energibruken skal reduseres drastisk, datahastigheten skal bli mellom 10 og hundre ganger dagens hastighet, og det skal bli et pålitelig nettverk med lavere forsinkelse. Det er i hvert fall dette dataekspertene håper.   

5G PPP
Utviklingen av det nye mobilnettet krever store ressurser og kompetanse fra en rekke aktører. Derfor har offentlige organisasjoner og private selskaper i Europa innledet et samarbeid, kalt 5G PPP (Public Private Partnership). Bak dette partnerskapet står EU-kommisjonen, forskningsinstitutter, industriforetak, teleoperatører, tjenesteleverandører og en rekke små og mellomstore bedrifter, i alt 1000 organisasjoner og bedrifter. 5G PPP skal sikre at Europa beholder sitt lederskap på områder der de europeiske landene allerede har en sterk posisjon og et stort potensial. Man snakker om å skape nye markeder for smarte byer, e-helse, intelligent transport og utdanningssystemer, underholdning og medier der mobile nettverk skal spille en stor rolle. 5G PPP skal gjennom utviklingen av 5G være med på å utvikle innovative løsninger som skal gjøre Europa til en global teknologisk leder på sine områder. Når denne avisen går i trykken, har partnerskapet et toppmøte i Barcelona der de vil diskutere løsninger og fremtiden til de nye mobilnettet. Forhåpentlig vil dette møtet bringe prosjektet et stykke nærmere målet.

5G-SIG
I Norge arbeider interessegruppen 5G-SIG (Special Interest FGroup) for å fremme forskningen i Norge av det fremtidige mobilnettet. Gruppens mandat er å øve innflytelse på den europeiske teknologiplattformen NetWorld2020 som i likhet med 5G PPP arbeider med oppgaver innenfor nettbasert kommunikasjon. Gruppen skal videre bidra til å synliggjøre og forsterke norske partnere innenfor denne forskningen gjennom et nærmere kontakt med NetWorld2020 og samtidig øve innflytelse på EUs forskningsprogrammer, slik at norske forskningsmiljøer kan komme i betraktning også der. 

Mobilt bredbånd
Innenfor den mobile datateknologien snakker vi om celler. En celle er det området som dekkes av en basestasjon. En basestasjon er en radiosender som fungerer som bindeledd mellom mobiltelefoner og telefonsentralen. 4G-nettet, som har betegnelsen LTE (Long Term Evolution), benytter både små og store celler. 4G-teknologien er basert på bruk av multiple antenner både i basestasjonene og i mobilene og datamaskinene til brukerne, noe som øker kapasiteten. 4G-nettet ble bygd ut for å kunne håndtere store dataoverføringer samtidig, med andre ord et mobilt bredbånd. Utviklingen går i nå retning av at cellene blir mindre og mindre. Det betyr at hver generasjon datanett blir dyrere å bygge ut fordi det trengs stadig flere basestasjoner for å dekke de mindre arealene. Alle generasjonene av mobilnett har dessuten egne tekniske formater, og i og med at for eksempel 3G og 4G benyttes samtidig, kreves det det begge systemene må vedlikeholdes, noe som også er kostnadsdrivende. Så utbyggingen av 5G blir med andre ord ingen billig affære.

«Tenkende» nett
Hva skiller så 5G-nettet fra 4G-nettet? Mens 4G-nettet er basert på kommunikasjon mellom mennesker, vil 5G-nettet også knytte forbindelser mellom ting. Verden er blitt slik at ting og systemer vi omgir oss med, for eksempel kjøretøyer, systemer for fjernstyring av digitale dørlåser, oppvarming av boliger osv. knyttes opp mot nettet. 5G PPP sier at det nye nettet skal ta høyde for kommunikasjon med 100 milliarder enheter. Men skal dette målet nås, kreves det et mobilnett med langt større kapasitet og hastighet enn dagens 4G. En annen forskjell mellom 4G og 5G er at den nye 5G-teknologien vil utnytte kapasiteten i nettet på en mye bedre måte enn i det 4G-gjør i dag. Dagens nett er basert på en gjennomsnittlig forventet bruk. Men enkelte ganger vil nettbruken være større enn denne forventede bruken, slik at nettet ikke fungerer tilfredsstillende. Utviklerne av 5G ser for seg en annen og mer effektiv løsning. De tenker seg at systemet selv vil gjøre en vurdering av hvordan nettet best kan utnyttes. Det snakkes altså om en type «tenkende» nett, som vil være langt mer stabilt enn 4G-nettet.
   Som vi har sett, krever hver generasjon mobilnett stadig mindre celler. Så 5G vil med andre ord kreve enda større tetthet av basestasjoner enn tilfellet er i dag. Med 5G får vi dessuten flere innendørs basestasjoner, noe som imidlertid kan skape problemer i bygninger der dekningen er dårlig på grunn av mye mur og metall. 

Store aktører på banen
Det er ikke bare i Europa det arbeides med neste generasjons mobilnett. Store selskaper i Asia og USA er for lengst i gang og har satt seg selv i førersetet. Samsung er en av aktørene som kommet langt i utviklingen av neste generasjons mobile nettverk. Deres løsning har en overlegen overføringshastighet sammenlignet med 4G. Og det er også påkrevd, for som selskapet sier: – Et raskt nettverk er nødvendig ettersom folk laster ned stadig større apper, ser på video på mobiler med stadig større skjermer, bruker mobile nettverk på steder der man tidligere knyttet seg av fasttelefon eller knyttet seg til nettverket gjennom kabel-TV, og etter hvert som nettverket knyttes til nye enheter, for eksempel biler. Men selskapet slå fast at det ikke bare er hastigheten som teller. Andre faktorer, slik som brukernes opplevelser med forsinkelser i nettverket, såkalte latency, dekning og kostnader knyttet til et fremtidig nettverk er også noe som man må finne en løsning på.
   Andre store aktører som Huawei og Intel er også sterkt inne i bildet pluss en rekke andre selskaper, organisasjoner og myndigheter. 

Tidsperspektiv
Man regner med at det nye nettverket vil bli bygd ut mellom 2018 og 2020, og det er jo ikke så lenge til, men mye forskning gjenstår. Hvis alt går etter planen, vil de første prøveprosjektene komme i gang i 2018. To år senere vil de kommersielle nettene åpnes. Om det skjer like raskt her i landet, vet vi ennå ikke.

Av: Per Nørgaard