Det kan være en ubehagelig tanke for de som fortsatt ikke kan få et tilstrekkelig 4G-signal hvor de bor eller jobber, men de første kommersielle 5G-tjenestene er satt til å gå live senere i år i USA.

Asia, Europa og Storbritannia vil følge i 2019 og 2020, kickstarting en ny generasjon mobil teknologi, i stand til ultrafast hastighet, større kapasitet og ultra-lav latens.

Disse egenskapene vil muliggjøre forbedret mobilt bredbånd og muligheten for nye applikasjoner innen ting av Internett (IIoT), Artificial Intelligence (AI) og Virtual Reality (VR), forandre måten vi jobber og spiller på..

Men på kanten av Polarsirkelen i Nord-Finland, jobber en gruppe forskere allerede med generering av tjenester utover det, og er overbevist om at 5G vil kunne leve opp til de umulig høye forventningene som sine fortalere har generert.

  • Hva er 5G? Alt du trenger å vite

Veien til 6G

Byen Uleåborg er hjemsted for en blomstrende teknologi scene, med startups og store tech bedrifter som ønsker å tappe inn i ingeniør talent igjen uten jobber etter Nokias dramatiske fall fra nåde i mobiltelefonmarkedet.

Det er ikke å si at Nokia ikke har en tilstedeværelse her. Dets telekommunikasjonsutstyr fabrikk og FoU-senter jobber med 5G teknologi og anlegget faktureres som "hjemmet til radio", på grunn av sin rolle i utviklingen av enhver signifikant generasjon av mobiltilkobling. Og det er opptatt av at dette fortsetter med 6G.

Selskapet er en av 60 organisasjoner som deltar i Uleåborgs 5G Test Network (5GTN), som dekker universitetsområdet og deler av byen. 5GTN kunne til slutt være grunnlaget for verdens første 6G-nettverk, med 6Genesis-prosjektet som tar ledelsen.

6Genesis er et åtteårig program med € 251 millioner i finansiering, oppgave å undersøke trådløs kommunikasjonsteknologi som til slutt vil omfatte 6G-nettverk.

Finlands Akademi er den største sponsor, med Universitetet i Uleåborgs elektronikk- og kommunikasjonsteknikkavdeling som har all sin ressurs i prosjektet. Andre deltakere inkluderer bedriftssponsorer som Nokia, samt Aalto University og det statseide forskningscentret VTT.

“Universitetet i Uleåborg er sterk med 5G og med dette programmet håper vi å være sterk med 6G,” sier Ari Pouttu, 6Genesis samarbeidsprosjektleder. “Vår langsiktige ambisjon er at 5GTN skal være verdens første 6G-nettverk, slik at vi kontinuerlig oppgraderer det.

“Universitetets rolle er å se hva som vil skje i løpet av de neste ti årene. Selvfølgelig vil vi gjøre forskning for en kortere tidsramme, men det meste av vårt arbeid dekker en lengre periode.”

Leverer 5G-løftet

Pouttu sier at det er motvilje i bransjen å kalle noe "6G" på dette stadiet, men sier det er tradisjon for de like nummererte generasjonene å levere løftet om de odde nummererte. For eksempel leverte 4G data revolusjonen antydet på av 3G og 6G vil levere lav latency og arkitektonisk skift som 5G er lovende.

Den enkleste forpliktelsen til 5G å levere er raskere hastigheter fordi den håndterer spekteret mer effektivt. Tidlige 5G-nettverk ved hjelp av 3,4 GHz vil ikke være for ulik fra LTE, men bruken av millimeterbølge (mmWave) frekvenser lenger opp i spekteret vil være dens virkelige arv.

Disse frekvensene har tradisjonelt blitt ansett som uegnet for mobilkommunikasjon, men vil være en nøkkelkomponent i 5G-nettverk. Og 6G har tenkt å bygge videre på denne arven ved å bruke airwaves enda høyere i spekteret.

Men ulempen med denne båndbredden er at signalene har lav penetreringshastighet, noe som betyr at nettverkene må tettes med mikroinfrastruktur som små celler, som vil utfylle tradisjonelle mastere. Forskerne tror det vil ta en betydelig mengde tid og kapital for å oppnå den nødvendige tettheten.

“Det er allerede en teori at det må være 1000s radioer per person,” legger til Pouttu.

I mellomtiden kan den ultra-lave latens lovet av 5G kun oppnås gjennom å bygge opp mobilnettverk.

Med nåværende generasjons infrastruktur bruker mobilenheter radionettverket til å koble til basestasjonen før du kobler kjernenettet, med samme prosess som brukes til å returnere signalet. Dette er imidlertid for lang tid en prosess for det industrielle Internett-området (IIoT) og noen andre latensfølsomme applikasjoner.

Mobiloperatører benytter Software Defined Networking (SDN) og Network Function Virtualization (NFV) teknologier for å flytte funksjoner rundt sitt nettverk, nærmere kunder, i forbindelse med kants datasentre. Dette reduserer ventetiden betydelig.

Dette skiftet kan ikke skje til midten av 2020-tallet, men Pouttu mener at latens fortsatt vil være for høyt for industrielle applikasjoner: “Det vil være millisekund når mikrosekund er nødvendig.”

Hva er 6G?

Det er lett å avvise 6G som enda et bransjemusikk, men det er allerede en ide om hva 6G-nettverk vil utgjøre. Pouttu forventer at de blir kommersialisert tidlig på 2030-tallet, og tilbyr enda raskere hastigheter, enda større kapasitet og enda lavere ventetid.

Tidlige 6G-nettverk vil i stor grad være basert på 5G-infrastruktur, en bekreftelse på at hver generasjon låner elementer fra den forrige, og vil dermed dra nytte av det økte antallet radioer og de-sentraliserte nettverksarkitektur som vil finne sted med 5G.

Med hensyn til hastighet vil 6G-nettverk tillate 1Tbps ved å benytte seg av sub-1THZ-spektrum og vil fokusere på å koble til “billioner” av gjenstander, i stedet for “milliarder” av mobile enheter.

Latency vil bli forbedret ved bruk av Artificial Intelligence (AI) for å bestemme den beste måten å overføre data fra enheten til basestasjonen og gjennom nettverket. Det forutsettes også at organisasjoner utenfor mobilindustrien vil spille en mye større rolle i standardisering, noe som betyr at det kan skreddersys for deres behov.

“Det har vært mye snakk om å bringe vertikaler til 5G-utvikling, men bare noen få selskaper i 3GPP-standardiseringsgruppene kommer fra utenfor IKT,” sier Pouttu. “Dette vil endres med 6G.”

Stigningen av mikrooperatøren

Sub-1THz frekvensene øremerket for 6G vil bli enda dårligere ved å trenge innendørs enn mmWave-spektret satt til bruk i 5G, så det kan være at bygningseiere, i stedet for operatører, bygger opp nettene.

“På universitetet har vi kommet opp med noe som heter mikrooperatørmodellen,” forklarer Pouttu. “

“Når en eiendomseier begynner å bygge en bygning, som et kjøpesenter eller fotballstadion, bestemmer de hvem som skal bygge nettverket. Mikrooperatører vil ha til oppgave å bygge og vedlikeholde mobilnett som en nøytral vert og tilby tilgang på grossistbasis.

“Mobiloperatørene selv vil bevege seg videre [kjeden] til ting som innhold og kontekst, med vedlikehold av mobilnett outsourcet.”

De første trinnene

Veien til 6G er en lang og 6Genesis forskningsaktiviteter er bare bare i gang. Etter at finansieringen var sikret tidligere i år, var det en pause for sommeren, og nå er det en ekte appetitt å komme i gang.

På grunn av bidraget fra Finlands Akademi, vil enkelte elementer av forskningen skreddersys for landets behov. Det første fokuset vil være på Industri 4.0, personlig helsetjenester, bærekraftig energi og autonome transport.

Det kan være en tidlig definisjon av 5G - 1Tbps hastighet, mikrosecond latency, uendelig kapasitet og bruk av AI for å bygge nettverk og rutetrafikk - men det vil være mer enn et tiår før det er en realitet.

Industrielle applikasjoner vil trolig være den største enkeltmottakeren, men trenger forbrukerne virkelig slik avansert tilkobling? Pouttu sier at han ikke er bekymret, og sier at ingen kunne ha spådd oppgangen til YouTube og andre videotjenester som gjorde 4G så nødvendig.

“Vi er bare ingeniører, folk vil tenke på applikasjonene.”

  • Her er de beste mobiltelefonen avtaler for september 2018