5G w Łodzi: Ericsson uruchamia pierwszą sieć 5G na Politechnice Łódzkiej

Ericsson, główny promotor standardu 5G w Polsce, ma w Łodzi jedno z dwóch centrów badawczych, a sąsiedztwo Politechniki Łódzkiej przyczyniło się do wyboru Łodzi jako miasta testowego. Pracownicy firmy bezpłatnie wykonali projekt testowej sieci 5G dla kampusu Politechniki Łódzkiej, która została dziś uruchomiona symbolicznym przyciskiem w siedzibie firmy. Reprezentanci firmy Ericsson nie mówią jednak o włączeniu sieci, ale o uruchomieniu ekosystemu 5G, bez którego znajdowanie zastosowań dla nowego standardu komunikacji bezprzewodowej jest niemożliwe.

Pierwszymi użytkownikami sieci 5G będą pracownicy naukowi, studenci i przedsiębiorcy. Celem pilotażu nie jest sprawdzenie, jak 5G sprawdzi się w Łodzi, ale edukacja i upowszechnianie istniejących już rozwiązań wykorzystujących 5G, a także opracowywaniu nowych. Warto tu dodać, że Minister cyfryzacji w październiku ogłosił konkurs dla studentów na pomysłowe i praktyczne wykorzystanie rzeczonej sieci w przestrzeni miejskiej. Zwycięzca zgarnie 50 tys. zł. Umowa ramowa uczelni z firmą Ericsson obejmuje również współpracę naukową. Posłuży ona do popularyzacji projektów realizowanych w „5G Competence Center”. W planach jest też akcelerator projektów studenckich i wykorzystanie infrastruktury podczas zajęć. Teren PŁ zamieni się zaś w obszar testowania inteligentnego budownictwa i rozwiązań dla zautomatyzowanych miast.

Standard 5G jest wynalazkiem na miarę naszych potrzeb i ma zapewnić szybką komunikację bez opóźnień w czasach, gdy w każdym domu znajduje się kilka urządzeń, generujących dużo danych, a fabryki i transport mają działać autonomicznie. Podstawową zaletą 5G, o jakiej słyszymy, jest wzrost prędkości przesyłania danych o rząd wielkości – mówi się o skoku nawet do 100 Gb/s. W niektórych sytuacjach standard 5G mógłby zastąpić światłowód.

Zaletą od strony operatora jest łatwa i szybka konfiguracja urządzeń. Oprogramowanie jest niezależne od sprzętu i rozwijane według standardów, by zapewnić jednolitą komunikację. Ponadto infrastruktura ma być zdecentralizowana, a wiele usług będzie wirtualizowanych, by zapewnić jeszcze szybszą komunikację. Często nie trzeba będzie przesyłać danych konkretnie do serwerowni operatora, by wykonać zadanie. Dla układów złożonych ze współpracujących ze sobą maszyn zaplanowany został model połączeń device-to-device, w którym mogą one komunikować się bezpośrednio i przekazywać sobie informacje.

W sieci 5G nie będzie czegoś takiego, jak kiepski zasięg. Infrastruktura ma mieć tyle stacji bazowych, że pokryje cały kraj, bez pomijania obszarów niezaludnionych i z naciskiem na szlaki komunikacyjne. Pomogą w tym też panele antenowe (zawierające 64 lub 128 anten), zdolne kierować i optymalizować cienkie wiązki radiowe. Warto też wiedzieć, że 5G może łączyć różne pasma częstotliwości. Standard ten może działać zarówno w zakresie kilkudziesięciu GHz (Ericsson mówi o zakresie 20-29 GHz w Polsce, ale można dojść nawet do 100 GHz), jak i kilkuset MHz. Do transmisji danych możliwe będzie wykorzystanie częstotliwości 2G i 3G, o ile akurat nie są potrzebne do rozmów, dzięki dynamicznej alokacji.

Równolegle posuwa się do przodu współpraca Ericssona z Łódzką Specjalną Strefą Ekonomiczną. W tym celu został uruchomiony akcelerator S5, który będzie pomagał startupom wykorzystać 5G w nowych pomysłach i pozyskać finansowanie na ich realizację. Ponadto Ericsson współpracuje z przedstawicielami lokalnego przemysłu i firmami już korzystającymi z przywilejów Strefy.

5G stwarza świetne warunki i okazje ekonomiczne dla biznesu. Przede wszystkim bardzo niskie opóźnienia pozwalają na komunikację bezprzewodową do tej pory nieosiągalną, ale mającą mnóstwo ciekawych zastosowań. Dzięki temu przedsiębiorcy mogą sprawdzać rozwiązania z dziedziny automatyzacji i większego bezpieczeństwa pracy, przynoszącego oszczędności autonomicznego transportu, telemedycyny, a nawet edukacji z błyskawicznymi informacjami zwrotnymi. Nie mówimy tu o kursach online z czatem z nauczycielem, ale na przykład o nauce gry na instrumentach wspieranej przez urządzenia analizujące nasze ruchy i poprawiające błędy w czasie rzeczywistym. Nie bez znaczenia jest też szybkość przesyłu danych, dzięki czemu koszt przesłania jednostki będzie niższy, niż w przypadku LTE. To spore ulepszenie dla rozwiązań chmurowych.

Budowa standardu 5G przewiduje też możliwość tworzenia podsieci dla konkretnych zastosowań. Technika ta nazywa się network slicing i dzięki niej będzie można wykorzystać tę samą infrastrukturę nie tylko jako dostęp do Internetu dla użytkowników smartfonów. Przykładowo, mogłaby na tym skorzystać kolej, wykorzystując 5G zarówno do udostępniania internetu pasażerom, jak i komunikacji transportowej. Na to jednak poczekamy jeszcze dłużej. Polska kolej do 2025 roku porzuci analogowe radio w paśmie 150 MHz i będzie używać wyłącznie cyfrowego systemu GSM-R, którego specyfikacja jest już... pełnoletnia.

Prowadzący projekt mają nadzieję, że rozwiązania, które powstaną w Łodzi, zainteresują też przedsiębiorców zagranicznych i zostaną wypromowane w całej Europie. 80 proc. możliwych zastosowań 5G zapewne jeszcze nie zostało odkryte.

Podczas wizyty w łódzkim laboratorium firmy Ericsson mogliśmy zobaczyć kilka ciekawych zastosowań sieci 5G, ale jedno szczególnie zwróciło moją uwagę. Chodzi o komunikację kryzysową. Znane są przypadki, gdy podczas akcji ratunkowych czy gaszenia pożaru giną także strażacy, na przykład dlatego, że zawalił się wieżowiec, a ostrzeżenie nie dotarło do nich na czas (taka sytuacja miała miejsce też w 2017 roku podczas pożaru lasów w Arizonie).

W Stanach Zjednoczonych zostało już wdrożone zastosowanie 5G jako nośnika LMR (Land Mobile Radio). System ten opracowali inżynierowie z Łodzi. Pozwala na błyskawiczną komunikację głosową i wideo na duże odległości. Centrala może sterować komunikatami i wyciszać te o niższym priorytecie. W połączeniu z innym sprzętem, jak gogle echolokacyjne, ułatwiające rozpoznawanie konturów w zadymionej przestrzeni, 5G może być narzędziem ratowania życia. Operator może w takiej sytuacji pomagać strażakom czy ratownikom analizować obraz i wskazywać drogę.

Sieć 5G już ruszyła w kilku miejscach na świecie, ale w Polsce musimy poczekać przynajmniej do 2020 roku, aż będzie można z niej skorzystać „na ulicy”. Narazie 5G będzie wykorzystywane głównie na uczelniach i w firmach opracowujących nowe zastosowania standardu.

Od strony sprzętu nie ma przeciwwskazań, by uruchomić komunikację w standardzie 5G. Stacje bazowe, routery i modemy są już dostępne, a w przypadku elementów infrastruktury Ericssona, można zaktualizować urządzenia nawet z 2015 roku. Smartfony i pierwsze urządzenia konsumenckie pojawią się zapewne w 2019 roku.

Dużo większym problemem jest organizacja najcenniejszego zasobu operatorów telekomunikacyjnych – pasma transmisji. Operatorzy mają licencje na wykorzystanie różnych zakresów w różnych układach, obowiązujące do różnych dat. Przed UKE stoi trudne zadanie, polegające na uporządkowaniu ich i zapewnieniu jak najszerszych, ciągłych bloków operatorom. Z tym wiążą się oczywiście nowe licencje i potencjalne problemy prawne. Ponadto musimy dogadać się z sąsiadami, by nie zakłócać sobie wzajemnie transmisji. Warto bowiem wspomnieć, że w Rosji i Białorusi nadawana jest telewizja w paśmie 700 MHz. Powoduje to znaczne zakłócenia w tym paśmie przy wschodniej granicy kraju. Być może uda się też wynegocjować dodatkowe bloki częstotliwości, z których obecnie korzysta wojsko.

W początkowym okresie działania 5G w Polsce za sterowanie siecią odpowie 4G, ale dane będziemy przesyłać już przez 5G, jeśli będzie dostępne. Warto o tym pamiętać, ponieważ system został skonstruowany tak, by nie było widać różnicy, nawet jeśli będziemy prowadzić rozmowę przechodząc przez granicę zasięgu.