Det som er spennende med 5G er at det er egentlig en stor datamaskin. Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg sitter her med Odd-Rikard Wallmoth. Hei, Jan. Odd-Rikard, i dag skal vi snakke om et tema vi har snakket om mange ganger før, faktisk, i denne podcasten. Ja, men nå nærmer det seg, Jan. Ja, jeg har skjønt det at det allerede er i gang.
Det er i gang på mange steder. Få punkter, men en god del steder i Norge. Litt kryptisk for noen, men vi skal altså snakke om det du kaller den siste G-en. Har dere hørt? 5G. Jeg er jo nysgjerrig på dette med 5G, fordi jeg har hørt om det, og tenkte 3G, 4G, ja, ja, skal med 5G, men det er virkelig noe nytt.
Det er jo en helt enorm teknisk transformasjon, virkelig stor. Som kommer til å bety mye mer for infrastrukturen i hele samfunnet enn hva de tidligere mobilnettene har vært.
Men for å få inn noen i studiet som kan enda mer om dette enn deg, Odd-Rikard, og til og med oss det samme, så har vi fått med oss researchprofessor fra SimulaMet, Håkon Brynni. Velkommen. Tusen takk. Er vi på sporet av noe her nå?
Dette er det mest interessante som det går an å studere innenfor vårt fall akkurat nå, synes jeg. Så jeg har vært så heldig å få lov å konsentrere meg om 5G, og for så vidt også internett de siste årene. Men du må fortelle hva rollen er i Simulamet, hva dere holder på med i forbindelse med 5G. Simulamet er jo en felles prosjekt for...
Oslo MET og Simula Research Laboratory. Så vi er 50-50 forskningsinstitutt som holder til på Bislett sammen med Oslo MET. Og det som vi nettopp har gjort på Simula MET, det er å bygge en 5G-lab. For min kollega Olav Lystene har vært veldig tydelig på at det er viktig å ha interoperabilitet, å ha flere utstyrsleverandører. Og det skaper en masse spennende tekniske utfordringer. Så vi har nettopp lansert
5G interoperability lab hos Simulamett. Og vi har fått ordentlig 5G NR, altså helt siste måte radioutstyr, helt siste måte nettverkinfrastruktur og datamaskininfrastruktur. Så vi kobler sammen 5G-aksess og superdatamaskiner. Så det er Telia, Telenor og dere som har lisenser i Norge? Det er jo faktisk riktig. Da kanskje vi kan få spill i abonnementet, Rikardt?
Vi kan jo ikke kjøpe en simkort etterpå, så Håkon. Vårt problem er at vi kan ikke selge simkort, vi skal forske. Så hvis du har noen eksperimentelle selvkjørende biler, eller noen nye applikasjoner som må ha Edge Computers, så kan vi snakke. Men det blir artikler. Men Håkon, dere har jo gått inn, eller dere har arbeidet med å se på hele strukturen i 5G, og den er jo vesentlig annerledes enn hva vi ser for eksempel på 4G.
ikke minst hva disse basestasjonene er i forhold til hva det var. Det som er spennende med 5G er at det egentlig er en stor datamaskin. Jeg som har jobbet med forskning på supercomputing, også har vært veldig interessert i wireless-saksess, både med Wi-Fi, jeg var forsker på Apple Research i 1994, hvor vi standardiserte Wi-Fi,
og helt frem til utviklingen av det siste nå med Wi-Fi 6, så har jo disse G-ene egentlig vunnet frem. GSM, som etter hvert ble til 3GPP-standariseringen, som ble til 2G, 3G, 4G og nå 5G, de har egentlig vunnet i
i dekning og en fornuftig forretningsmodell. Så du kan jo gå til andre land, og telefonen din virker like fint, og mange steder er jo 4G like rast som WiFi. Så dette 5G-nettet er spesielt interessant. Og det kombinerer både aspekter av å være en superdatamaskin, og det er jo helt siste måte wireless-saksess.
Så for meg som har jobbet med begge deler hele livet, så er dette egentlig det mest interessante jeg kan stelle meg akkurat nå. Det bringer sammen alt du har jobbet med egentlig? Ja, egentlig, men så også et nytt felt som jeg har lært av mine kolleger Ahmed Al-Mukashfi og Olav Lysne, dette med politlighet. Så jeg jobber nå i Center for Resilient Networks and Applications. Så i og med at denne infrastrukturen kommer til å være så viktig i samfunnet vårt,
så er det veldig viktig at vi også her i Norge har helt egen kunnskap om politighet og sikkerhet. Ja, for når du sier superdatamaskin, så er det jo en standardisering som foregår.
Det blir liksom x86-prosesser all the way? Ja, eller kanskje ARM. ARM bruker litt mindre strøm, og kanskje ikke bare amerikansk. Så det er en uhyre spennende teknisk-politisk problemstilling, som selvfølgelig dere har snakket mye om. Det som er det store forskjellen er at
Hele radioprosesseringen er jo egentlig et softwareprogram. Den kan du kjøre på en rimelig og strømsnål prosessor som er plassert ute i felt. Så hvis du ser på en vanlig basestasjon i dag, hvis du går forbi en vanlig Telenor eller Telia eller ICE basestasjon, så ser du noen antenner oppe, noen koksialkabler ned og en liten boks ved bakken. I nær fremtid
så vil du se den samme antennen, kanskje litt annerledes med mange flere antenner, så den er direktivautomatisk med en såkalt MIMO. Og så vil du se en liten fiber som går ned med Ethernet. Hvis du titter inn i den fiberen, så er det vanlig Ethernet-protokoll, akkurat som du har på PC-en din. Så vi Ethernet-diffuserer mobilnettet? Det er helt riktig.
Og derfor kan det bli en super datamaskin. Ja, og ikke bare fra den lille prosessoren som står oppe i antenna, som sørger for MIMO og retningsstyring og synkronisering og sånt, men da ned til maskinen som står på bakken, som ikke lenger er en dedikert radioboks fra en av leverandørene, men kanskje er en liten kløstercomputer, en liten maskin med
20, 40, 50 blades med vanlig prosessorkort som kjører en software, for eksempel fra Huawei eller Ericsson eller Nokia. Men det er en softwareprosess som kan til og med flytte seg. Og så, hvis du går videre inn i nettet, så er det fortsatt Ethernet. Det er Ethernet som brukes for transmisjon, helt inntil en Edge-computer som er en kraftigere datamaskin som står lokalt, hvor du kanskje kan kjøre spesielle applikasjoner for
Nye typer spill som trenger rendering for eksempel ute i nettet med veldig kort latency, eller kanskje kollisjonsungåelse for biler som leverer av sensordata inn til nettet, og det kan gjøres bearbeiding.
for eksempel kollisjonsundgåelse på en datamaskin som bare er et millisekund unna. Og fortsatt innover i nettet så går du fortsatt eternett inn til en cloud, en private cloud, som la oss si operatøren, Telenor, ICE eller Telia, opererer. Og der er type SIM-kort, databaser og regninger og
min side og alle mulige tjenester som hører til i et 5G-core-nettverk. Sikkerhet, billing, internet-aksess, natt, brandvegger, alt som hører til i en 5G-core, det finnes da gjerne i en private cloud som operatøren tilbyr, og kanskje har replisert et par byer for å være sikker
Men den er litt lenger unna i latency fra terminalen din. Så en helt ny ting er at du får kort latency, kanskje under et millisekund, til en supercomputer som er tilgjengelig for deg når du er ute i felt. Ja, det er jo tilgjengeliggjøring. Dette kommer til å bety mye. Men du må forklare et par begreper her. Vi snakker også om denne kraften som kan...
Det er noe som heter spatial multiplexing. Ja, vi må snakke litt om multiplexing. Multiplexing er viktig for at du har flere kanaler samtidig på lufta. Ja, for dette tilgjengeliggjør enda mer til enda flere brukere og typebrukere og applikasjoner. Ja, hvis dere husker teorien, så har du tidsdelt multiplex, at du har timeslots, og så du sender nå, og jeg sender etterpå, og så kommer den tredje å sende. Vi deler kapasitet mellom oss.
Så har du frekvensmultipleks, som du er vant til fra FN, hvor du skrur inn på P2, og når vi kører på den, så litt over på P3. Det er frekvensmultipleks, ikke sant? Og så har du CDMA, Code Divisible Multiple Access.
som rett og slett gjør at jeg har en kode, og du har en annen kode, og vi kan sende på samme frekvens, og vi splitter ut det. Det er basis for wifi. Men det vi bruker her er space division multiplex. Det betyr rett og slett at du sender på din hjørne, og jeg sender på mitt hjørne, og så rundt neste hjørne har vi en ny sender. Rett og slett du bruker
til å lage deg små celler, slik at hver celle kan bruke fullt frekvensspektrum. Dermed kan du gå nedover en gate, så først servres du av en basestasjon, du har ikke så mange naboer å dele kapasiteten med, du har veldig god kapasitet, og så gjør du handover til neste celle, som er noen hundre meter lenger ned i gata,
og får da full tilgang til kapasiteten som er der, mens andre gjenbruker frekvensen som du i dette objektet får lot. Dette kalles space division multiplex og er sentralt til 5G, fordi frekvensressursene er fortsatt begrenset. Og her deler vi bare opp i flere mindre celler, lavere effekt og gjenbruk av frekvenser. Men det betyr også at 5G-net er flinkere til å følge behovet
enn hva et 4G-nett er? Ja, det er et godt spørsmål. Det er MIMO-teknikk som du egentlig også kan bruke på 4G, men i 5G blir det helt nødvendig. MIMO står for Multiple In, Multiple Out, og det er rett og slett at du har flere antenner. Så de antenner vi installerer nå på taket på OsloMED, de har 64 mottak og 64 sendeantenn. Og det betyr at hvis du forsinker signalet litt,
På den ene antenne er det jeg, og litt mer på nesten er det enda litt mer, så blir antenna direktiv. Da kan du tenke deg at når du kommer ned den T-banen ned til pilstredet, så kan du rett og slett følge den med en antennelobe, så alle ombord har kjempefin 5G-dekning, mens det byggefeltet som ikke er noen abonnenter, det får ingen effekt. Og dermed bruker du rekreften dine bare der hvor du har abonnenter.
Er det mulig å si noe om hvor mye større kapasitet et 5G-nett har til og fra i forhold til et 4G-nett? For det har vi snakket om ganske betydelig. 4G har også teknikker for å få høyryttelse med carrier bundling og sånn, at du bunder sammen flere bærefrekvenser.
Så hvis det er samme mengde frekvensspektrum, så nærmer 4G seg, men 5G NR, som er den nye radioen, er mer effektiv. Ikke minst løser vel da 5G også flere av oppgavene. Tidlig begrepp edge computing og sånne ting. Ja, med edge computing er det at du har
Datamaskinressurser veldig nær, sånn latency-messig, er jo helt nytt. Så du kan liksom gjøre breakout nesten rett etter basstasjonen til en computer. Vanligvis i Fyrhjelm går du helt inn til Core, inn i teleoperatørens nett, som kanskje er i en annen by enn den du er i. Da har du latency, og tjenesten du bruker kanskje er for en skyleverandør som er Google eller Apple eller noe sånt, som da er langt unna.
Vi må også snakke om et annet begrep, Håkon. For det finnes en annen måte å dele 5G-ressursene på, noe som er kalt slicing. Det er også en annen veldig spennende ting med 5G som er helt nytt. Det betyr også at infrastrukturen kan tilby flere nett samtidig. Og det er også en viktig økonomisk bærbelte for 5G. For hvis vi bare skulle bruke det til mobiltelefoni,
så er ikke folk interessert i å betale så veldig mye mer for en 1G til. Nei. Fordi de vil omtrent ha samme betalingsinteresse. Det vil kanskje være litt fancy løsning hvis det bare skulle være mobilløsning. Nettopp, så du må finne flere som kan spleise. Og da har vi nye brukergrupper. For eksempel nødnettet er et veldig godt eksempel. For tradisjonelt har man bygget separate nett med Tetra for eksempel i Norge. Det er veldig kostbart, veldig få brukere brukes bare av og til.
Og det er en helt separat infrastruktur. Det er veldig kostbart. Kanskje bare en leverandør, ingen konkurranse.
Ikke optimalt. Så der er det økonomiske tyngdekrefter som gjør at det er veldig aktuelt å bruke 5G for nødnett i fremtiden. Og det er masse utfordringer med det. For det må være sikkert. Og du må da kunne tilby kapasitet. Så da kommer slicingen. Så slicing er et begrep i 5G hvor all kapasitet både på radiokrensesnittet, i basestasjonen, i maskinen som står i nærheten av antenneren,
I Edge-computeren som står i en liten region og i Core, alle steder kan det allokeres kapasitet. Så da er nødnettbruker i 5G, vil da ha garanti for at det finnes både overføringskapasitet og reiberekraftkapasitet i 5G-nettet. Og dermed så kan politifolk, brandfolk og sykehusbrukere
altså utrykning på alle nøddetatene, kan da få tilgang til sitt kritiske nett i en delt infrastruktur. Når de da ikke bruker det, så kan du og jeg surfe raskt og bruke ressursene. Ja, for det jeg snakker om her er jo ikke egentlig å dedikere deler av dette og slice noe som står der og er statisk. Dette kommer når du har behov for det. Dette er helt dynamisk. Så du får en veldig god utnyttelse av kapasiteten. Men denne slicen, som da er nødnettslicen i 5G, den må jo da ha spesielle egenskaper.
Og så er det også andre brukergrupper som kan tenke seg å betale, og der kommer vi inn på IoT. Så IoT er en veldig viktig del av 5G. Og autonome kjøretøy og den type ting. Ja, så tenkte jeg da bilene som skal inn i et kryss, de har alle sensorer, kamera kanskje, intrasensor, ultralydsensor, kanskje lidar i fremtiden. De kan jo levere sensordata opp til nettet.
De kan ikke ta imot fra alle andre biler, for du kanskje til og med ikke har radiokontakt med andre biler, men alle hører basestasjonen. Så du kan da laste opp dine sensordata til en lokal edge-computer, og alle bilene på vei i et kompleks kryss, kan du da få vink fra en lokal hjelpende datamaskin, som da gjør collision avoidance. Så du kan si brems opp, gass på, tre grader til venstre, opps, opps, det kommer en...
person i rullestol rundt hjørnet, brems, og det kan til og med også gjøres automatisert. Ja, for det her med...
et millisekund ledelse. Det er jo ikke noe magi. Lyset trenger også tid for å gå langt, så når det blir så kort til datapandlingen, så er det mulig. Så hele klu her er at datamaskinen blir distribuert. Så det finnes da ressurser både, basstasjonen har blitt en PC, edge-computeren står kort avstand fra basstasjonen, men kan serve flere basstasjoner,
På denne måten er det det jeg kaller en superdatamaskin. Vi er nødt til å snakke om enda et tema, noe som er faktisk litt fascinerende og litt skummelt på en gang. Når du har en så viktig infrastruktur som dette kommer til å bli, og såpass komplisert, så er det snakk om at dette 5G-nettverket må jo i noen grad være i stand til å passe på seg selv hvis det skulle skje noe. Dette vet jeg at dere forsker på i forbindelse med politlighetssikkerhet og robusthet.
Det er derfor jeg har stor glede av å arbeide sammen med Ahmed Al-Mukashfi, som er min nærmeste kollega på Simulamed. Han er spesialist på nettverksinfrastruktur og spesielt sårbarhet og politlighet. En stor internasjonal kapasitet. Vi arbeider sammen nå om å utforske self-driving networks. Det betyr et nettverk som kan reparere seg selv
En utfordring med såpass kompliserte infrastrukturer er at det er vanskelig å gjøre manuell korreksjon når det skjer noe galt. Fordi du vet ikke akkurat hva som har skjedd galt. Du må gjøre undersøkelser, du må teste pinger rundt og ta opp og ned interface. Du kan ikke gjøre det på en infrastruktur som server biler som kyrker rundt kryss og det er politifolk som skal ringe til sykebilsjåfører. Det må virke. Og her må vi ha datamaskinen til hjelp.
Og moderne nettverksinfrastruktur kan programmeres med såkalt software-defined networks, eller med noe som heter P4, som er en ny protokoll, hvor du kan styre for direkte tilgang til ASIC-en, altså selve typen inni ruter og switcher. Denne teknikken bruker vi sammen med maskinlæring, slik at nettet kan reparere seg selv. Det vil kjenne igjen feilsituasjoner, forstå hva som nå gikk galt, den linken gikk ned,
en dårlig optisk komponent i den switchen. Vi må rute om, vi må gjøre andre ting, og det må vi gjøre mye raskere enn dagens omrutingsprotokoller. Det er et spennende forskningsfelt som vi nå går inn i. Et siste tema, Håkon, vi er nødt til å spørre deg mens vi har deg her. 5G har jo også blitt litt politisk betent, ikke bare på grunn av utstyrsleverandører som blir inkludert og ekskludert, men
I hvilken grad bør myndighetene bry seg mer om 5G og det som skjer? Jeg synes at myndighetene bør være opptatt av det, fordi hvis du tenker deg fremtiden vår, bare noen få år inn i fremtiden,
hvor avhengig vi blir, altså hvor mange dager går det for folk sulter hvis du ikke har nettverksinfrastruktur. Og nettverk blir i praksis 5G, fordi det er det som driver mobilen din i fremtiden. Så dette er viktig. Så jeg synes at myndighetene skal interessere seg. Men jeg synes kanskje ikke de skal gi helt detaljerte tekniske føringer. Det er kanskje opp til mobiloperatørene.
Og så vil jeg også si at jeg er ingeniør og er genuint faglig interessert, så jeg prøver å tenke på teknikken først og fremst. Så jeg har ikke tatt noen standpunkt til det politiske. Men det jeg tror er fornuftig er det som min kollega Olav Lysne sier. Få inn flere utstyrsleverandører. Få det til å virke godt sammen.
krev det som i gamle dager var ganske vellykket med standardisering. Telefonen din har alltid kunnet ringe hvor som helst. Jeg hadde en gang en interessant samtale med CTOen i Skype, og sa hvorfor har du ikke interoperabilitet med PSTN, også vanlig telefonnettet? Nei, we are the standard, sier han. Det er en veldig amerikansk tanke. GSM har jo vist at 3GPP standardisering av 3G, 4G, 5G
er en veldig kutt internasjonal løsning. Du kan ha roaming, du kan ha fornuftige forretningsmodeller. Så det å ha 5G som en veldig kutt forretningsmodell som også kan fungere i samfunnet, er fornuftig. Og den er kritisk. Så jeg synes at myndighetene skal stille krav til robusthet og sikkerhet. Derfor er vi på The Center for Resilient Networks and Applications, som er på Simla METT.
er veldig opptatt av både nettverk og applikasjoner som er politelige og robuste. Og det er veldig viktig å ha norsk kunnskap om. Vi skjønner at dette er på full fart. Det er jo ikke bare mobiltelefonene som skal ri på dette 5G-nettet, men har du din første 5G-telefon?
Ja, vi har et par 5G-telefoner på labben, og vi har også fått noen telefoner fra våre partnere. Så vi har jo fått donasjon av utstyr fra Huawei og fra Juniper, og fra Palo Alto Networks, og til og med har fått en startup med på laget som heter Transpacket. Så vi har utstyr, og vi har på en måte hands-on eksperimentering med dette nå. Det høres ut som du må ned der og kikke, Rikard. Ja, jeg har jo en Samsung her med 5G, så jeg er klar. Ja, men har du 5G-abonnement?
Det er inkludert i abonnementet, men de har ikke åpnet den da. Nei, så du sitter litt og spinner. Håkon Brynne, tusen takk for at du tok deg tiden til å komme hit og fortelle oss om dette. Vi vet du har mye mer å fortelle, og vi tenkte at vi like godt kan invitere deg på en ny podcast om et par måneder, før det er andre temaer vi skal snakke om også. Lykke til med sentere. Takk til Odd Rikard med sin nye 5G-telefon, og takk til vår produsent, Eivind Limstrand.