Forskningen och utvecklingen kring nästa generations mobilkommunikation har pågått i flera år och nu närmar sig tillverkarna av utrustningen för att bygga nätverk för mobil kommunikation slutrakan.
Under tisdagen och onsdagen utförde Ericsson och Ålcom fälttester av 5G i frekvensbandet 3,5 GHz på Åland.
Kort sammanfattat möjliggör nästa generations nätverk, precis som sina föregångare, ännu snabbare trådlösa förbindelser, kortare fördröjningar i dataöverföring och ökad säkerhet och energieffektivitet.
– Tanken är att 5G-nätet ska introduceras i större skala 2020. Det vi gör nu är att analysera och utveckla systemet genom att testa det i olika miljöer, säger Mikael Gudmundson som är på Åland för Ericssons räkning under testerna.
4G-nätet på Åland skickar i dag inte ut signaler på frekvenser högre än 2,6 GHz. En av utmaningarna med 5G-nätet, som kan arbeta på betydligt högre frekvenser och signalerna således inte färdas lika långt, är att hitta ett system för att täcka in olika miljöer så effektivt som möjligt.
– Det är fysikens lagar. Signaler som skickas ut på en hög frekvens kan inte färdas lika långt och har svårare att tränga sig genom föremål, säger Jonas Sundborg.
Betyder det att det behövs flera master för att täcka in ett område med 5G?
– Både ja och nej. Avstånden blir kortare men systemet är smartare och mera effektivt och kan rikta radiosignaler till användaren och också använda flera parallella signaler, vilket inte behöver betyda att det behövs fler master.
Riktade strålar
Björn Halvarsson, 5G-forskare på Ericsson, berättar att spektrumet som 5G kan verka inom är betydligt bredare än dagens mobilnät.
– Det går att köra på andra frekvensband och det är också det som gör att hastigheterna ökar. Vi har testat 5G-signalerna på frekvenser upp till 800 GHz. Man skulle kunna likna det med vattenledningar som har olika tjocklek.
Det finns alltså mera utrymme för signalerna på en högre frekvens?
– Så skulle man kunna säga.
Men signaler på hög frekvens arbetar som sagt på ett annat sätt. Därför är den basstation som Ericsson har med sig till Åland under onsdagen utrustad med en antenn med 148 olika antennelement.
– Antennelementen är aktiva vid olika tillfällen och följer mobilen för att optimera överföringshastigheten.
Under fälttestet fungerar en av Ericsson minibussar, utrustad med teknik för att kunna ta emot signaler på hög frekvens, som en mobil terminal.
Under en testkörning längs med Ålandsvägen är signalen stabil på drygt en gigabit per sekund, och via en skärm går det att följa vilka antennelement som är aktiva, men så fort minibussen svänger in på en sidogata och tappar fri sikt till basstationen försvinner signalen helt och hållet.
Mikael Gudmundson berättar att 5G-tekniken troligtvis kommer att kräva mer av framtidens master.
– Med dagens master får man inte ut 5G-teknikens fördelar på samma sätt.
Reflektioner
Jonas Sundborg berättar att ett av syftena med Ericssons tester på Åland är att ta reda på hur 5G-signalerna fungerar i olika miljöer. På Åland är till exempel närheten till vatten en faktor eftersom det gör det möjligt för antennsignalerna att reflektera sig fram till mottagaren.
– Vi testade utrustningen mellan Korrvik och Lotsgatan och under testet ankom Rosella till Mariehamn. Teknikerna såg direkt att reflektioner från Rosellas plåtkonstruktion bidrog till att optimera signalen till mottagaren.
Basstationen räknar alltså på egen hand ut hur strålarna ska riktas från antennen?
– Precis. Var femte millisekund räknar den ut vad som är bäst för dig och vad som är bäst för mig. Tanken är att signalerna ska hjälpa varandra genom att riktas in från olika håll och vid olika tidpunkter.
Många nya möjligheter
Hastigheter på över en gigabit per sekund för den vanliga mobilanvändaren lär inte blir någon verklighet. Men Mikael Gudmundson säger att den som i dag laddar ner en film till sin Ipad kommer att kunna göra det på bara sekunder när 5G-nätet blir standard.
– Det beror så klart var masterna finns och var man själv befinner sig. Det finns många faktorer som inverkar.
Jonas Sundborg säger att 5G-nätet planeras garantera hastigheter på över 100 megabit per sekund.
– Och snabbare beroende på omständigheter. 5G ger snabbare hastigheter och kortare fördröjning. Det kommer att innebära en helt annan syn på streaming och gaming och den som ringer ett samtal kommer alltid att ha bättre täckning.
Han ser också stora möjligheter inom till exempel processindustrin.
– 5G kan användas som ett slutet nät och styra till exempel robotar i en fabrik – eller manövrera fordon som befinner sig flera hundratals kilometer bort. 5G öppnar upp helt nya möjligheter.
Kevin Eriksson