Overvåker havet med «ekstrem 5G»

I sjøen utenfor Trondheim har forskningsinstituttet SINTEF satt i gang et ambisiøst dataprosjekt. I sentrum for det hele står en diger gul bøye. Den er selvforsynt med fornybar energi og utstyrt med det siste innen kameraer og måleinstrumenter for alt fra vannkvalitet til mikroorganismer. Et flytende, ubemannet laboratorium.

Dataene og bildene som samles inn i fjorden, overføres og analyseres i sanntid. Bøyen er nemlig utstyrt med det aller siste innen superrask 5G-konnektivitet – millimeter wave (mmWave). Navnet mmWave kommer fra den fysiske avstanden mellom bølgetoppene i 5G-signalet. Dette er mer høyfrekvent radiospektrum enn det som i dag brukes i de kommersielle 5G nettene ¬Høyere frekvenser betyr at man kan frakte enda mer data, og hastigheten er så høy at teknologiavisen tek.no bruker uttrykket «ekstrem 5G» for å beskrive ytelsen.

MmWave byr på svært lav forsinkelse og massiv kapasitet. I Telias 5G Lab har mmWave levert nedlastningshastigheter på opptil 4 gigabits i sekundet. Dét er raskt! Og i sjøen utenfor Trondheim, 1,56 kilometer fra land, har Telia målt nedlastningshastigheter på 2,6 Gbit/s.

Fordi mmWave går på en høyere frekvens (26 GHz), har ikke mmWave-signalene like lang rekkevidde som vanlig 5G. Men for prosjekter som trenger svært høy hastighet og svært høy kapasitet – innendørs eller utendørs – er mmWave en skikkelig banebryter. Og for forskningsbøyen til Sintef, så er mmWave midt i blinken. Å overføre store datamengder fra bøyen kunne ikke vært særlig enklere – eller raskere.

MmWave svarer ut «heftige krav» til kommunikasjonssystemer

– Jeg forventer at dette pilotprosjektet gir oss mer kunnskap om hvordan vi kan bruke mmWave-teknologien på en smart måte for å samle data effektivt fra instrumentene vi har ute i sjøen, sier Beate Kvamstad-Lervold, spesialrådgiver i SINTEF Ocean.

SINTEF, sammen med NTNU, er i gang med å utvikle Norsk havteknologisenter, neste generasjon nasjonale forskningsinfrastruktur for marin og maritim forskning. En del av Norsk havteknologisenter er Fjordlab, som består av instrumenter og infrastruktur i sjøen, både på overflaten og på havbunnen. Målet er å overvåke det som skjer i havet, slik at SINTEF kan støtte den havbaserte industrien med solid forskning og testaktiviteter. Da gjelder det å ha god konnektivitet.

– SINTEF har ganske heftige krav til kommunikasjonsnettverk. Det er mange sensorer og instrumenter som plasseres ut. En viktig forutsetning for effektiv datainnsamling er at vi har et kommunikasjonssystem som tåler datamengden som sendes over, og som gir oss robust oppetid, sier Kvamstad-Lervold.

Samarbeidet og dialogen med Telia oppsto da SINTEF så seg om etter nye og kraftige kommunikasjonsløsninger. SINTEF ble tidlig nysgjerrig på potensialet som ligger i mmWave. Telia har tidligere gjort forsøk med mmWave-teknologien i Telia 5G Lab. Nå, i sjøen utenfor Trondheim, testes teknologien for første gang med en kunde. SINTEF er spent på ytelsen mmWave kan levere.

En tidlig test av fremtidens konnektivitet

– Det er viktig å understreke at denne piloten er en tidlig test av mmWave. Foreløpig er det ikke utlyst noen kommersielle lisenser for mmWave i Norge. Derfor har testfrekvensene Telia og Sintef bruker i dag en utløpsdato, sier Hemdan Bezabih.

En dato for en offentlig auksjon for kommersielle rettigheter til mmWave-frekvenser i Norge er foreløpig ikke fastsatt, men Nasjonal kommunikasjonsmyndighet har ambisjon om å få delt ut frekvensene i 2023. 

 

Hemdan Bezabih understreker at Telia følger nøye med på utviklingen, og at de har flere testprosjekter på trappene. For selv om mmWave i dag ikke er et kommersielt tilgjengelig tilbud i Norge, vil det bli det i fremtiden. MmWave er allerede i bruk i flere land. I USA har enkelte operatører allerede tatt teknologien i bruk, blant annet for å tilby avanserte videoløsninger i sanntid på fotballkamper og andre idrettsarrangementer.

– De siste årene har behovet for høyere opplink-kapasitet økt, forklarer Hemdan Bezabih. Ordet «opplink» beskriver opplastning av data fra mobilen til en basestasjon.

Med overføringshastigheter på opptil 4 gigabits per sekund, er mmWave perfekt for flerkameraproduksjoner, gaming og andre ytelseskrevende tjenester. For bedrifter byr også mmWave på store muligheter. Er liveoverføringene fra bøyen utenfor Trondheim en forsmak på en hastighet og en båndbredde som kan bli mer og mer vanlig i årene som kommer?

– Ja, absolutt. Det er den veien vi går, sier Bezabih.

Bærekraftig utvikling gjennom lynrask overføring

Med mmWave og datainnsamling i sanntid blir det lettere å følge med på alt som skjer i havet. Beate Kvamstad-Lervold i SINTEF forklarer at havovervåkning nå blir viktigere og viktigere, ikke minst fordi EU legger stor vekt på å ta vare på havene. Fremover vil bedrifter og virksomheter måtte dokumentere påvirkningen de har på havet. Da blir det helt essensielt å ha gode data, som kan vise havets tilstand før, under og etter et inngrep eller aktivitet.

– Nettopp derfor er det så viktig å utvikle teknologi som denne bøyen, slik at vi kan samle inn denne dataen og bruke den til å skape mer kompetanse og kunnskap, sier Kvamstad-Lervold.

Hemdan Bezabih og Telia synes det er spennende å bidra til høyere hastigheter i det viktige forskningsarbeidet til Sintef. Lynrask datainnsamling over mmWave kan på sikt skape store muligheter for forskere over hele verden.

– Hvordan hadde man løst denne typen datainnsamling uten superrask og stabil konnektivitet? Jo, en forsker hadde dratt ut til bøyen, lastet opp data på PC-en eller tatt med seg en minnepinne, og så dratt tilbake på kontoret igjen for å jobbe med dem, sier Bezabih ivrig.

– Men ved bruk av mobilnettet behøver ingen å dra fysisk ut i fjorden; man kan være hvor man vil og jobbe med dataen live.