Mobiiliverkot ovat kokemassa isoa mullistusta muutenkin kuin siirryttäessä 4G-verkoista 5G-tekniikkaan. Ehkä merkittävin linkin spektritehokkuutta parantava tekniikka on ns. massiivinen MIMO, jossa suuntaavilla antenneilla saadaan päätelaitteeseen usean signaalin yhdistävä linkki.
Nokia Networksilla SoC-piirien mallinnuksesta vastaava Sami Repo kertoi eilen Mathworksin Matlab Expo -tapahtumassa Helsingissä, miten tulevien 5G-radioiden piirisarjojen suunnittelussa mallinnus- ja simulointityökaluilla on ollut iso merkitys. Niiden avulla suunnittelijat voivat simuloida erilaisia käyttötapoja. Samalla työkaluilla voidaan eliminoida ongelmia, joita ei muuten suunnittelussa ehkä nähtäisi.
Nokian vastikään esittelemä uusi ReefShark-piirisarja on tärkeä askel tässä kehityksessä ja osoitus mallipohjaisen suunnittelun voimasta. Piirisarjan avulla antennien tehonkulutusta on saatu parannettua merkittävästi samalla kun piirin tehonkulutus on puristettu pienemmäksi.
Massiivinen MIMO on tekniikka, jota on tuotu pikkuhiljaa 3GPP:n LTE-määrityksiin. 5G:ssä tilanne on toinen, sillä massiivi-MIMO kuului sen vaatimuksiin alusta asti. Ilman sitä ei 5G-verkoissa päästän haluttuun spektritehokkuuteen, joka on ainoa tapa yltää tavoiteltuun jopa 10 gigabitin datanopeuteen.
Messuilla on jo nähty monenlaisia massiivi-MIMO-järjestelmiä ja tutkimuslaboratorioissa on taidettu testata jo parin sadan antennin järjestelmää, mutta kaupallisessa käytössä niitä ei vielä ole. Vai onko?
- Tällä alueella on nyt todella kova kilpailu, suostuu Sami Repo raottamaan salaisuutta. Tarkennusta kysyttäessä hän myöntää, että ensimmäiseksi markkinoille tulevat 8 ja 16 antennin MIMO-järjestelmät.
Käytännössä käytössä olevan spektrin aallonpituus määrittää pitkälle sitä, milloin massiivi-MIMO-vastaanotto on päätelaitteissa mahdollista. Alhaisilla taajuuksilla antennien pitäisi olla massiivisen isoja, mikä vie pohjan käytännön toteutuksilta. Tämän takia 3,5 gigahertsin taajuusalue on niin kiinnostava operaattorien kannalta: se avaa oikeita mahdollisuuksia useiden gigabittien datanopeuksille päätelaitteissa.
Lisäksi datanopeutta rajoittavat tietenkin käytettävissä olevat taajuudet. Alle kuudessa gigahertsissä vapaata kaistaa on noin 200 megahertsiä, jolla päästään parhaimmillaan kahden gigabitin nopeuksiin. 20-90 gigahertsin alueella vapaata aluetta on yli 2000 megahertsiä, joten yli 10 gigabitin yhteyksissä on välttämätöntä mennä korkeammille taajuuksille.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
