5g erillisverkot

5G muuttaa turvallisuustoimijoiden viestintää

Suomessa rakennetaan parhaillaan langatonta 5G-mobiiliverkkoa, joka mahdollistaa lähes kymmenkertaisen tiedonsiirtonopeuden nykyiseen verrattuna.

5G:n tulo tarkoittaa muutoksia myös turvallisuustoimijoiden viestintään, kertoo professori Ari Pouttu Oulun yliopiston langattoman tekniikan tutkimuskeskuksesta, CWC:stä (Centre for Wireless Communications).

5G:n tärkeimpiä ominaisuuksia ovat suuri kapasiteetti, lyhyt viive ja alhainen energiankulutus. Nopea ja luotettava laitteiden välinen viestintä mahdollistaa vähitellen täysin uudenlaisten sovellusten kehittämisen esimerkiksi viestinnän, liikenteen, robotiikan ja automaatioon tarpeisiin. Sen avulla voidaan luoda myös uusia reaaliaikaisia ja tietoturvallisia palveluita esimerkiksi terveydenhoitoon, energiantuotantoon ja logistiikkaan.

Professori Ari Pouttu vastaa viiteen 5G-kysymykseen:

erillisverkot ari pouttu

1. Miten 5G vaikuttaa viranomaisviestintään ja turvallisuuskriittisten toimijoiden työhön?

5G kattaa muutaman vuoden sisällä suurimmat kaupungit ja valtaväylät. Vaikka koko maan kattavaa verkkoa ei ole ihan heti odotettavissa, se e ei ole kuitenkaan suuri ongelma, koska ensimmäinen versio 5G:stä on niin sanottu non-standalone-versio (NSA). Se tarkoittaa, että 5G-tukiasemat liitetään 4G-verkkoon. Niitä ohjaa siis 4G:n core eli kontrollisydän. LTE eli nykyinen 4G ja 5G toimivat samassa verkossa saumattomasti, ja 4G:llä pystytään tarjoamaan lähestulkoon valtakunnallinen kattavuus. Eli aluksi turvallisuustoimijoiden arki ei juurikaan muutu, puhelimia käytetään entiseen tapaan.

Kun myöhemmin tulee käyttöön 5G:n core, verkon elementit muuttuvat ohjelmallisesti kontrolloiduiksi. Silloin voi ruveta rakentamaan niin sanottuja verkkoviipaleita, joiden avulla voi toteuttaa erilaisia palveluja.

Suomessa onkin ollut jo puhetta siitä, milloin voisi rakentaa oman verkkoviipaleen turvallisuuskriittisten toimijoiden ja viranomaisten viestintään. Sen voisi toteuttaa ehkä muutamien vuosien päästä, ja silloin voi saada merkittäviä uudistuksia turvallisuusviestintään. Nythän voi tehdä jo omia privaattiverkkoja viranomaisille esimerkiksi onnettomuuspaikalle, ne toimivat 4G-laitteilla. 5G:llä se onnistuu vielä helpommin ja turvallisemmin.

Tuotekehitys menee koko ajan eteenpäin. Myöhempiin 5G-taajuksiin, jotka menevät korkeammille taajuusalueille (26-28 gigahertsiä), tulee mitä ilmeisimmin käyttöön jaetut taajuudet. Silloin voi ottaa käyttöön sisätiloihin tarkoitettuja laitteita, joiden kantama jää pieneksi. Ne ovat esimerkiksi tehtaisiin, kauppakeskuksiin tai koteihin tulevia omia tukiasemia. Niiden tuloon menee kuitenkin vielä useampi vuosi.

2. Minkälaisessa vaiheessa 5G:n kehitys on nyt?

Olemme juuri ison murroksen kynnyksellä. Kansainvälinen ensimmäinen 5G-standardi (niin sanottu release 15) hyväksyttiin heinäkuussa 2018. Ensimmäisiä 5G-tukiasemalaitteita rupesi tulemaan vuoden 2018 loppupuolella.

Suomi on ihan hyvässä vaiheessa 5G:n rakentamisessa kansainvälisesti verrattuna. Suomen ensimmäiset 5G-taajuusluvat 3,5 gigahertsin alueella myönnettiin vuoden 2019 alussa kaikille kolmelle Suomessa toimivalle isolle operaattorille. Operaattorit ovat nyt pikkuhiljaa ruvenneet rakentamaan 5G-verkkoja. Hitaus johtuu siitä, että tukiasemaraudan ja ohjelmistojen annetaan ensin kehittyä mahdollisimman pitkälle. Vasta sen jälkeen voi kehittää muuta tekniikkaa eli laitteita, jotka toimivat aidosti 5G-verkossa. Päätelaiteita ei tosiaankaan vielä ole, mutta verkkojahan pitääkin rakentaa aina etukäteen. Ensimmäiset laitteet tulevat kauppoihin kuluvan vuoden aikana.

Meillä on täällä Oulun yliopistolla oma 5G-testiverkko, ja ihan lähiaikoina saamme siihen sopivia laitteita testattaviksi. Aluksi saamme USB-tikkujen tyyppisiä päätelaitteita, joita voi käyttää esimerkiksi droneissa ja satamatrukeissa. Nyt siis odotamme, että saamme 5G-kyvykkyyttä ihan uudenlaisiin laitteisiin. Lisäksi mekin odotamme testiverkkokäyttöön myös puhelimia.

3. Tarvitaanko valokuitua enää, kun 5G tulee?

5G:n tulo ei poista valokuituverkon tarvetta, vaan valokuitua tarvitaan entistä enemmän. Kun rakennetaan paljon uusia 5G-tukiasemia, ne kaikki pitää yhdistää valokuidulla internetiin. Vain kaistan viimeinen pätkä on yleensäkin langatonta verkkoa. Valokuitu on siis edellytys sille, että tulevaisuuden puhelinjärjestelmät toimivat.

Valokuitu on erittäin hyvä verkkoyhteys pysyvässä kohteessa kuten kotona tai työpaikalla. 5G-verkko ja muu langaton verkko on hyvä, kun ollaan liikkeessä tai kun uudet toiminnot vaativat liikkuvaa verkkoyhteyttä.

4. Milloin 5G on täydessä käytössä Suomessa?

Kyllä tähän vielä muutama vuosi menee, koska operaattorit rakentavat samalla myös 4G-verkkoa paremmaksi.

Aluksi 5G tulee suuriin kaupunkeihin ja valtaväylien varrelle. Suomen 5G-taajuuskauppaan ei liittynyt voimakkaita reunaehtoja, joita oli aiemmin. Esimerkiksi aiemmin oli vaatimuksena, että verkon pitää kattaa alueet, joissa on 99 prosenttia väestöstä. Nyt kattavuutta on tosin löysennetty. Se tarkoittaa, että 5G:n ensimmäinen versio tulee Suomen syrjäseuduille aika hitaasti.

5. Mitä muita näkökulmia 5G-verkon käyttöönottoon liittyy?

5G voisi tuoda uuden tavan tehdä liiketoimintaa, jos verkkolupia hajautettaisiin osittain myös pienemmille operaattoreille. Itse asiassa ehdotimme sitä jo valtiolle, kun taajuuskauppaa suunniteltiin. Eli osa 5G-verkosta voitaisiin antaa uudentyyppisten, pienempien palveluoperaattorien haltuun. Ne voisivat sitten kehittää ja myydä paikallisia, dedikoituja 5G-verkkoja esimerkiksi sairaaloille, tehtaille tai satamille.

Tällaisten pienempien operaattorien avulla 5G voitaisiin levittää Suomessa myös syrjäseuduille, jos valtio tukisi jollain tavalla toimintaa tai jos niistä voitaisiin rakentaa osuuskuntia – vähän samaan tapaan kuin nyt on rakennettu valokuitua syrjäseuduille.

5G-verkon kehitystilanne vaihtelee maittain sen mukaan, miten ja keille on annettu taajuudet käyttöön. Suomessa suuret operaattorit ovat nyt vetovastuussa siitä, miten 5G-verkko kehittyy. Mutta esimerkiksi Saksassa varattiin 5G-verkosta 100 megahertsiä pienemmille toimijoille. Nyt siellä voi esimerkiksi teollisuuslaitos rakentaa oman 5G-verkon jonkin mikro-operaattorin kanssa. Se mahdollistaa siellä ehkä 5G-verkot myös syrjäseuduille myöhemmässä vaiheessa.

Muutamat muutkin maat, kuten esimerkiksi Hollanti ja Irlanti, ovat myös tehneet tällaisia irtiottoja perinteisestä mobiilioperaattorimallista. Se auttaa monenlaisia uusia toimijoita, jotka haluavat kehittää paikallisen verkon toiminnallisuutta ja paikallisia palveluita.

Toinen näkökulma on sitten vielä se, missä vaiheessa langattoman teknologian ja langattomien päätelaitteiden tuominen jonnekin on huomattavan paljon halvempaa kuin kaapelilla tehdyn. Eli edullisuus voi jossain vaiheessa olla perustelu, kun langattomia verkkoja ruvetaan käyttämään kaapelin sijaan.

Lue lisää: 5G-verkon kehityksen kolme vaihetta – kunnes tulee 6G

Lue lisää: Luotettavuus ja lyhyt viive vaikea yhdistelmä