- Vi har prøvet at forudse alle de situationer, som vil kræve trådløs netværksforbindelse i 2020, og så har vi kogt dem sammen til fem overordnede fremtidsscenarier, der lidt overraskende er i stand til at rumme alle de cases, vi overhovedet kan komme i tanke om, forklarer professor Petar Popovski fra Institut for Elektroniske Systemer. Han er en af Aalborg Universitets deltagere i METIS-projektet (Mobile and wireless communications Enablers for Twenty-twenty Information Society), som samler 30 producenter, teleoperatører, akademiske institutioner, industrivirksomheder og forskningscentre.
Projektet er en af de største internationale forskningsaktiviteter inden for 5G, og det har skærpet den globale interesse for en teknologi, som EU i 2013 har annonceret at ville støtte med forskningsbevillinger på op til 50 millioner euro.
Antallet af smartphone-abonnementer ventes at vokse fra 1,2 milliarder i 2012 til 4,5 milliarder i 2018, og det medfører en tilsvarende stærk vækst i den mobile datatrafik. Den blev fordoblet fra 1. kvartal 2012 til 1. kvartal 2013, og ved udgangen af 2018 forventer METIS-projektet, at den vil være 12 gange så stor, som den var i slutningen af 2012.
Maskinerne snakker sammen
Den kraftige stigning i mobilt dataforbrug bliver ikke blot drevet af flere abonnementer, men også af at den enkelte bruger vil anvende flere og flere data til en stadig større vifte af tjenester. Udfordringerne bliver kravet om høje datahastigheder og minimale forsinkelser til lave priser og med lavt energiforbrug. Teknikken skal kunne håndtere masser af samtidige brugere og et massivt opbud af tilkoblede enheder, fordi direkte kommunikation mellem maskiner og apparater i hjemmene og industrien bliver stadig mere udbredt.
Alt det er afsæt for METIS-projektets fem 5G scenarier, der afspejler de fremtidige udfordringer og kommer til at tjene som vejledning for det videre arbejde:
1. “Amazingly fast” (“Forbløffende hurtigt”) - fokuserer på høje datarater til fremtidens mobile bredbåndsbrugere.
2. “Great service in a crowd” (“Fremragende service i en folkemængde”) - fokuserer på mobil bredbåndsadgang selv i meget befolkede områder og stuvende fulde omstændigheder.
3. “Ubiquitous things communicating” (”Allestedsnærværende ting kommunikerer”) - fokuserer på effektiv håndtering af et meget stort antal enheder med vidt forskellige krav.
4. “Best experience follows you” (“Bedste erfaring følger dig”) - fokuserer på at levere brugeroplevelser på højt niveau til mobile slutbrugere.
5. “Super real-time and reliable connections” (“Supergode og pålidelige forbindelser i realtid”) - fokuserer på nye anvendelser og brugereksempler med skrappe krav til forsinkelse og pålidelighed.
METIS-projektet har udledt en række specifikke krav fra scenarierne:
• 10 til 100 gange højere datarate, så en typisk bruger i et tætbefolket bymiljø vil have adgang til hastigheder fra én til 10 Gbps (Gigabit per sekund).
• 1000 gange mere mobil data per område per bruger (over 100 Gbps/km2 eller 500 Gbyte per bruger per måned).
• 10 til 100 gange flere forbundne enheder.
• 10 gange længere batteritid ved intensiv maskinkommunikation. Apparater som sensorer og personsøgere vil have en batteritid på et årti.
• Understøttelse af ultrahurtige svartider i applikationer (fx til berøringsbetjent internet), hvor den samlede forsinkelse vil være under 5 millisekunder og stadig med høj pålidelighed.
• En nøgleudfordring bliver at opfylde kravene til samme pris og med samme energitab per areal som i de nuværende mobile og trådløse systemer.
Skal virke altid og overalt
Med scenarierne og de udfordrende krav på plads vil forskerne i METIS-projektet de kommende måneder fortsætte med at lægge fundamentet for 5G mobil- og trådløs kommunikation ved at udvikle og integrere de vigtigste teknologiske komponenter. Det adskiller sig på nogle måder fra det, der har været gældende ved tidligere generationsskifter, fortæller AAU-professor Petar Popovski:
- I forhold til de foregående trådløse generationer 3G og 4G, er der ud over den højere datahastighed to krav, som stikker ud. Det ene er behovet for at understøtte et massivt antal maskine-til-maskine forbindelser (M2M). Det andet krav er at garantere en minimumskvalitet i den trådløse adgang praktisk talt over alt. Når vi gør os mere afhængige af trådløse forbindelser i hverdagen – fx med automatisering af hjemmet eller automatisk assistance, når vi kører bil - er vi nødt til at gøre trådløs forbindelse til en ren hyldevare og en selvfølgelighed på linje med elektricitet. Og vi er nødt til at garantere, at den er tilgængelig praktisk taget altid. Sådan er det ikke i dag, hvor vores wifi- og 3G-forbindelser kan blive totalt afbrudt.
Nye teknologier giver også nye forretningsmuligheder, og Petar Popovski mener, at nogle af dem vil være ekstra interessante for hjemlige virksomheder:
- Jeg mener, at de scenarier, der vedrører maskine-til-maskine kommunikation, vil være meget interessante for den danske industri. Der er flere hightech-virksomheder, som bruger indlejret computerkraft og sensorer i deres produkter og installationer. Eksempelvis inden for energiproduktion og styringen af elnettet. De firmaer kan formentlig udtænke nye koncepter for deres systemarkitektur, når de ved, at pålidelig trådløs realtids-forbindelse vil være tilgængelig i nær fremtid.
Kontakt:
• Professor Petar Popovski, Institut for Elektroniske Systemer, AAU, tlf. 9940 9897.
• Lektor Elisabeth de Carvalho, Institut for Elektroniske Systemer, AAU, tlf. 9940 7528.
• Overordnet projektkoordinator: Dr. Afif Osseiran, Ericsson, tlf. (+46) 107 132 670.
• Videnskabsjournalist Carsten Nielsen, Aalborg Universitet, mobil 2340 6554.
Fakta:
• METIS-projektet er støttet af EU’s syvende rammeprogram for forskning og teknologisk udvikling (FP7). Projektet skal med afsæt i europæisk lederskab skabe en platform for global enighed om fundamentale spørgsmål vedrørende udviklingen af fremtidens mobile og trådløse kommunikationssystemer samt bane vej for fremtidig standardisering.
• Omkring 80 personer er dedikerede til METIS på fuld tid i de 30 måneder, projektet kører. Konsortiet inkluderer producenter, teleoperatører, akademiske institutioner, industrivirksomheder og forskningscentre.
• Partnerne er: Ericsson (overordnet koordinator), Aalborg Universitet, Aalto University, Alcatel-Lucent, BMW Forschung und Technik GmbH, Chalmers Tekniska Högskola/Chalmers University of Technology, Deutsche Telekom AG, DOCOMO (Tyskland & Japan), Elektrobit, France Telecom-Orange, Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung, Huawei Technologies Duesseldorf GmbH, Royal Institute of Technology, National and Kapodistrian University of Athens, Nokia Corporation, Nokia Siemens Networks, University of Oulu, Poznań University of Technology, Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen, Institut Telecom, Telecom Italia, TELEFÓNICA Investigacion y Desarrollo, University of Bremen, University of Kaiserslautern og Universitat Politècnica de València.