Telekom Slovenije in Fakulteta za elektrotehniko Univerze v Ljubljani sta v laboratorijih LMMFE in LTFE prvič v Sloveniji prikazala delovanje mobilne tehnologije 5G na frekvenčnem pasu 26 GHz. Pri tem so dosegli 2 Gbps hitrost prenosa podatkov v smeri proti omrežju (upload). Podatek je na prvi pogled suhoparen, a v resnici cilja v jedro spremembe, ki jo prinašajo milimetrski valov. Težišče se v številnih scenarijih namreč premika k zanesljivemu in hitremu pošiljanju podatkov iz naprav, kamer, senzorjev in strojev v omrežje.
Milimetrski valovi kot drugačen del 5G zgodbe
Pas 26 GHz spada med tako imenovane milimetrske valove, kjer je fizika radijskega prenosa drugačna od nižjih frekvenc, ki pokrivajo večje razdalje. Takšne povezave praviloma delujejo na krajših razdaljah in so posebej uporabne tam, kjer je treba na relativno omejenem območju zagotoviti veliko kapaciteto in nizke zakasnitve. V praksi to pomeni možnost, da se na gostih prizoriščih ali v industrijskih okoljih vzpostavi območje z visokimi hitrostmi prenosa podatkov v obe smeri in z odzivnostjo, ki je pomembna za delo v realnem času. Prav zato se ob 26 GHz pogosto govori o dodatni plasti povezljivosti za specifične naloge, ne nujno o univerzalni pokritosti, temveč o ciljanih žepih zmogljivosti.
Zakaj je 2 Gbit s v smeri proti omrežju več kot rekord?
V klasični potrošniški rabi se uporabniki največkrat srečajo z vprašanjem, kako hitro vsebine prejemajo. Pri industriji, medijski produkciji in številnih digitaliziranih procesih pa postaja odločilno prav nasprotno, kako hitro in stabilno lahko sistemi podatke pošiljajo v omrežje. Telekom Slovenije in UL FE sta pri preizkusu izpostavila 2 Gbps prenos v smeri proti omrežju (upload) kot mejnik za prihodnost industrijskih in infrastrukturnih aplikacij. Takšna številka se v praksi povezuje z možnostjo prenosa video produkcijske kakovosti, z video analitiko, s telemetrijo, pa tudi z nadzorom sistemov, kjer se informacije generirajo na terenu in jih je treba takoj obdelati ali posredovati naprej. In če se pri tem doda še zahteva po minimalnih zakasnitvah, postane jasno, zakaj je 26 GHz zanimiv predvsem kot platforma za naloge, kjer ni prostora za nihanja.
Sodelovanje akademske sfere in operaterja kot razvojni model
Preizkus je potekal v Laboratoriju za multimedijo in Laboratoriju za telekomunikacije, kjer študenti in raziskovalci v sodelovanju s partnerji preizkušajo tehnologije prihodnosti. Mag. Vesna Prodnik, članica uprave Telekoma Slovenije za tehnologijo, je ob tem poudarila:
V Telekomu Slovenije se zavedamo, da tehnološkega voditeljstva ne moremo graditi zgolj z nakupom opreme, temveč predvsem z vlaganjem v znanje in zaposlene. Današnji prikaz je dokaz, da je slovensko znanje v svetovnemu vrhu. Povezovanje akademske sfere z gospodarstvom je za Telekom Slovenije strateškega pomena pri gradnji digitalne hrbtenice Slovenije. S sodelovanjem pri razvojnih projektih s Fakulteto za elektrotehniko soustvarjamo okolje, kjer se kalijo vrhunski inženirji. Slednji bodo nosilci razvoja v Telekomu Slovenije in tudi širše v slovenskem gospodarstvu. To je temelj naše digitalne suverenosti.
Industrija 4.0 potrebuje stabilne zakasnitve in veliko podatkov
Pri razpravah o industrijski digitalizaciji se pogosto omenja avtomatizacija, robotika in senzorika. Precej manj pa se govori o telekomunikacijski infrastrukturi, brez katere takšni sistemi ne delujejo usklajeno. Kot izpostavljajo pri Telekomu Slovenije, je pas 26 GHz idealen za zasebna mobilna omrežja v industriji in povsod, kjer je na majhnem območju zelo veliko ljudi in naprav. Mag. Matjaž Beričič, direktor Omrežja in infrastrukture v Telekomu Slovenije je pri tem pojasnil:
Dokazali smo, da bo mobilno omrežje Telekoma Slovenije lahko prenašalo hitrosti 2 Gbit/s in več v smeri proti omrežju ter je pripravljeno na najzahtevnejše scenarije uporabe. Frekvenčni pas 26 GHz omogoča, da na omejenem območju zagotovimo zelo visoke hitrosti prenosa podatkov v obe smeri in minimalne zakasnitve, ki so nujne za vodenje robotov, video analitiko v realnem času ali recimo brezžični prenos vrhunskega 4K in 8K videa. S tem še krepimo status najboljšega in najbolj zanesljivega omrežja v Sloveniji, kar nam priznavajo tudi neodvisne meritve.
Medijska produkcija brez kablov in reportažnih vozil
Ena najbolj oprijemljivih razlag, kaj prinaša hiter prenos proti omrežju, je področje avdio in video produkcije. Še posebej pri dogodkih v živo. Možnost brezžičnega prenosa slike s kamer v ločljivosti 4K in 8K neposredno v režijo bi zmanjšalo odvisnost od kablov in specializiranih vozil ter povečalo fleksibilnost produkcijskih ekip. Prof. dr. Matevž Pogačnik, predstojnik Laboratorija za multimedijo na Fakulteti za elektrotehniko je poudaril:
V okviru raziskav na področju sodobnih multimedijskih tehnologij smo v sodelovanju s podjetjem Telekom Slovenije vzpostavili inovativno tehnološko postavitev, ki omogoča prenos avdio-video vsebin produkcijske kakovosti prek omrežja 5G. To predstavlja pomemben preboj na področju sodobne medijske produkcije, saj rešitev omogoča zanesljiv prenos izjemno visokih bitnih pretokov z nizko zakasnitvijo prek IP-omrežij, kar je ključno za produkcijo v realnem času. Tehnologija odpira nove možnosti za fleksibilno produkcijo na terenu, na dogodkih v živo ter v zahtevnih produkcijskih okoljih. Tovrstni dosežki potrjujejo vlogo naših inženirjev in raziskovalnih laboratorijev, kot pomembnih akterjev inoviranja na področju multimedijskih tehnologij in telekomunikacij.
Telekomunikacije, kibernetska varnost in meje zmogljivosti omrežij
Pri uvajanju novih radijskih tehnologij se razprava pogosto vrti okoli hitrosti, vendar pa laboratorijski razvoj praviloma odpira še druga vprašanja. Med drugim, kako povezave načrtovati, nadzorovati in zavarovati. Prof. dr. Andrej Kos, predstojnik Laboratorija za telekomunikacije na Fakulteti za elektrotehniko, je prikaz umestil širše:
Demonstracija prenosa produkcijske kakovosti videa prek 5G mobilnega omrežja na frekvenčnem pasu 26 GHz potrjuje, da Fakulteta za elektrotehniko soustvarja prihodnost telekomunikacij in multimedije ter hkrati preizkuša meje zmogljivosti sodobnih mobilnih omrežij. V LTFE že vrsto let razvijamo in preizkušamo rešitve, ki industriji omogočajo najzmogljivejše povezave in zagotavljajo kibernetsko varnost informacijskih in komunikacijskih sistemov. Veseli nas, da lahko takšne interdisciplinarne prebojne dosežke soustvarjamo skupaj s Telekomom Slovenije in jih prenašamo neposredno v realne aplikacije ter tudi v izobraževanje inženirjev, ki bodo oblikovali našo prihodnost.
Kje se 26 GHz najhitreje pokaže v praksi?
V zadnjih letih se je v mednarodnih razpravah pojavilo kar nekaj idej, zakaj uporabljati milimetrske valove. Prvi so množični dogodki in prizorišča, kjer 26 GHz lahko deluje kot dodatna kapaciteta, da tisoči obiskovalcev hkrati delijo vsebine in uporabljajo storitve, ne da bi omrežje zastalo. Drugi so pametne tovarne in logistika, kjer omrežje omogoča vodenje robotov in avtonomnih transportnih sredstev z nizkimi zakasnitvami ter video nadzor proizvodnje v realnem času. Med zanimivejšimi in bolj infrastrukturnimi rabami, pa se omenja tudi poslovno kritično infrastrukturo, kjer Mobilni SD WAN lahko deluje kot ultra zmogljiva rezervna povezava pa tudi fiksni brezžični dostop kot gigabitna optika po zraku za poslovne cone in ruralna območja, kjer je polaganje optike oteženo, a je na voljo vidna linija do bazne postaje. V prihodnosti ima velik potencial tudi področje zabave z XR, kjer se pričakuje povpraševanje po izkušnjah brez opaznih zakasnitev.