Når måleenheden er millisekunder

• Af:
  
• Thomas Hasselriis

I det eksisterende 4G-netværk er den mindst opnåelige latenstid – altså den tid, det tager at få en besked fra ét sted til et andet – omkring 15 til 20 millisekunder. Men det er måske kun med 90 procents pålidelighed.

"Derfor kan der sagtens være 10 procent af beskederne, der først kommer efter 50 millisekunder, og 1 procent, der først kommer efter 100 millisekunder, og man kan ikke – i første version af 5G – stole på timingen i kritiske applikationer, hvor det for eksempel gælder personsikkerhed. Og det er altså én af de forbedringer, der skal være på plads i anden version," siger lektor Jimmy Jessen Nielsen, AAU´s Institut for Elektroniske Systemer.

Det er blandt andet også nødvendigt indendørs i fabrikshaller, hvor droner skal overvåge produktionen eller flyve rundt med materialer. Der kan også være tale om maskiner, der skal snakke sammen inde i produktionshallen.

"Hvis det er maskiner, der kan flytte sig, er det oplagt at anvende trådløs kommunikation i stedet for kabler, og her er det også særdeles vigtigt, at de kontrolsystemer, der styrer robotterne, fungerer ved et ultrapålideligt netværk med meget lav latenstid. Her er der ligeledes tale om, at vi skal ned på meget få millisekunder i forhold til at reagere på en given observation."

Med den stigende udbredelse af Internet of Things, IoT, stilles der stadig større krav til netværket om understøttelse af mange enheder på én gang. Det kan være så forskellige enheder som armbåndsure med fitness-trackere, temperatursensorer til måling af fjernvarme eller følere til måling af næringsstoffer i jorden hos landmanden.

Der er imidlertid i dag en mængde information, der skal sendes frem og tilbage, før man rent faktisk kan sende den information om temperaturen, som er hele formålet med kommunikationen, videre. Og de ekstra informationer, som kaldes overhead, kan sagtens indeholde ti gange mere data end selve temperaturoplysningen, hvis man har den fornødne plads.

En af de store udfordringer bliver at få de to nævnte forbedringer – URLLC og mMTC – til at blive understøttet i samme mobilnetværk på én gang. De 13 telekommunikationsaktører, der arbejder sammen i forskningsprojektet for anden fase af 5G, i projektet ONE5G, der tæller toneangivende aktører inden for telekommunikation såsom Nokia, Samsung, Intel, Huawei og Orange, er i tæt kontakt via telefonkonferencer og løbende møder. Målet er at udvikle forslag til den fælles standard for 5G, der defineres af den globale interesseorganisation 3GPP, og som dermed bliver gældende på globalt plan:

"De virksomheder, vi arbejder sammen med, har simulatorer og testudstyr, der gør dem i stand til at foretage meget virkelighedsnære studier og give en detaljeret gengivelse af virkeligheden. Som akademisk partner bidrager vi fra de helt tidlige stadier med idéudvikling og indledende undersøgelser af nye koncepter. Det er en stor tilfredsstillelse at have en reel indflydelse på, hvad der kommer til at ligge i fremtidens 5G, ligesom AAU-forskere har haft det på de tidligere versioner af netværksteknologien igennem projekter som eksempelvis FANTASTIC-5G og METIS," siger Jimmy Jessen Nielsen:

Fra AAU deltager to forskningsgrupper i projektet, nemlig sektionerne "Connectivity" og "Wireless Communication Networks", der ledes af henholdsvis professor Petar Popovski og professor Preben Mogensen.ONE5G står for E2E-aware Optimizations and advancements for the Network Edge of 5G New Radio. Projektet er støttet af Horizon 2020, EU’s program for forskning og innovation, og løber frem til maj 2019.