Ericsson: Så kan 6g användas

Än så länge är det mycket som är oklart med den sjätte generationens mobilnät som förväntas börja byggas ut under 2030-talet.

– Däri ligger mycket av utmaningen. Vi ska skapa en teknologi som passar 2030-talet innan vi riktigt vet hur det kommer att gå med 5g. Därför målar vi än så länge med en ganska bred pensel. 

Ericssons forskningschef ser framför sig att utvecklingen av digitala tvillingar kommer att öka explosionsartat.

– Dagens digitala tvillingar är inte alltid realtidsuppdaterade. Men det kommer de att vara i framtiden. Ovanpå dessa digitala tvillingar kommer det gå att skapa mängder av intressanta applikationer, säger Magnus Frodigh och fortsätter:

– Dels för att titta på data bakåt, och göra en root cause analysis när ett problem har uppstått. Men du kommer också kunna prediktera vad som ska hända framåt, och på det sättet välja en åtgärd som leder till just det utfallet du söker.

”De utmaningarna kan inte vänta till 2030 och 6g”

Positionering har varit ett av de stora modeorden i samband med 5g-utrullningen. Tekniken kommer med 6g kunna ta ännu större steg.

– Idag handlar positionering mycket om meter och decimeter. I framtiden kommer du att ännu tydligare vilja avgöra orienteringen av objekt och då behöver du komma ner på centimeter. Vi kommer gå från att bara positionera och spåra till att verkligen fullt ut förstå hela den omgivande miljön.

Det är än så länge svårt att säga om 6g framför allt kommer att bli en industri- eller konsumenttjänst. Därför är Ericssons plan att utforma tekniken så att den är förberedd för båda segmenten.

– 4g var optimerat för smartphones. När vi utvecklade tekniken såg vi inte framför oss app-explosionen som följde där på. Med 5g såg vi att den utvecklingen skulle fortsätta samtidigt som vi verkligen lägger till ett industriellt ben.

Frodigh tycker dock det är fel att kalla 5g för en ren enterprise-tjänst.

– Det som faktiskt har hänt hittills med 5g är att det framförallt är det mobila bredbandet som drivit investeringarna. Privatpersoner som vill streama mer och så vidare. Dessutom har vi hela ar-trenden och den typen av konsumenttjänster som kommer att driva väldigt mycket trafik.

– Samtidigt tror vi verkligen att digitaliseringen, uppkopplingen av objekt, maskiner och så vidare kommer att slå igenom på 5g. Det måste bara ske för att vi ska klara av att energieffektivisera och få ner utsläppen. De utmaningarna kan inte vänta till 2030 och 6g.

6g en nyckelteknologi för ai-utvecklingen

Mycket tyder på att IoT-utvecklingen kommer att vara monumental fram till 2030. 6g kommer dock innebära ännu större möjligheter för sakernas internet.

– Möjligheterna att koppla upp väldigt enkla device-sensorer utan batteri kommer bli mycket bättre. En tröja kommer kanske framöver att ha tusentals sensorer, men den behöver ju fortfarande vara tvättbar. Därför behöver den kunna utvinna energi ur omgivningen från exempelvis radiovågor. Prylarna kommer också förutsätta robust och begränsad räckvidd för att snabbt och energisnålt ladda upp information från sensorerna till nätet.

Han betonar också att 6g i likhet med tidigare generationers mobilnät kommer vara i konstant förändring och att ny funktionalitet hela tiden kommer adderas.

– I 5g-näten har vi exempelvis nyligen lagt till bättre möjligheter att kommunicera med drönare och vi ser nu hur exempelvis satellitkommunikation håller på att integreras.

6g blir också en nyckelteknologi för den snabbt tilltagande ai-utvecklingen.

– Ai-algoritmer kräver väldigt mycket data. Att mata dem med det kommer säkert bli ett stort uppdrag för 6g-näten.

”Behöver kunna rullas ut på existerande sajter”

I november inleds World Radio Conference 2023. Där kommer Ericsson att argumentera för att nytt spektrum för 6g läggs till inför World Radio Conference 2027.

– Då får vi fyra år till att förbereda oss. Det tar tid att göra alla nödvändiga studier på hur saker stör varandra och hur samexistens ska fungera. Så småningom hoppas vi kunna få tilldelat ganska mycket spektrum någonstans mellan 7 GHz och 15 GHz för 6g.

De höga frekvensbanden kommer dock med vissa utmaningar. 

– 6g-utrustningen behöver kunna rullas ut på existerande sajter. Det blir dock svårare och svårare när du kommer upp i frekvens, eftersom utbredningen blir sämre med kortare radiovågor. Samtidigt blir antennsystemen bättre och bättre vilket kan kompensera en hel del för den här täckningsutmaningen.

Hur såg de skiftena ut för 4g och 5g?

– När vi gick från 2,6 GHz som vi hade för 4g till 3,5 GHz som var det stora och starka bandet för 5g kunde vi använda existerande sajter. På samma sätt hoppas vi kunna gå upp till 7, 8 eller 9 GHz och använda existerande 5g-sajter för centimeterbanden.

”Då kan man bygga helintegrerade lösningar”

I 5g-utbyggnaden introducerades milimeterwavebanden för exempelvis 28, 30 och 40 GHz.

– De är ännu inte så utbyggda med 5g, men kommer förstås att finnas kvar och säkert byggas ut. Dessutom finns den del vi kallar sub-terahertz för någonstans mellan 100 och 300 GHz som blir aktuellt för 6g.

Vad är användningsområdena för sub-terahertz?

– Med den högre frekvensen så blir våglängderna väldigt korta och antennerna supersmå. Då kan man bygga helintegrerade lösningar med basband, radio och antenner integrerade på ett chip. Därigenom blir formfaktorn för accesspunkterna mycket mindre.

– Men med de radiovågorna är det svårt att få till utbredningen. Det betyder att det bli aktuellt mest för vissa speciella applikationer. Om du tänker dig en arena, flygplats eller annan inomhusmiljö där du har ett enormt behov av kapacitet kan sub-terahertz vara mycket relevant.

Vilka latenstider ser du framför dig med 6g?

– När vi tog fram 5g pratade vi om en millisekund. Det klarar vi en väg över radion, men ofta ska det processas och skickas tillbaka så roundtripp-tiderna landar någonstans kring 10 millisekunder nu där 5g är fullt utbyggt. Det gör att vi klarar oerhört mycket exempelvis när det kommer till ar och andra saker där människor ska samverka med tekniken.

– Men om man vill optimera maskiner kan man ju dra nytta av ännu kortare fördröjning. Det kommer säkert att förbättras med åtminstone en 10-potens till med 6g. Det betyder då att man med lätthet når en millisekund roundtrip och en enkel kanske en tiondels millisekund. Det kommer ner på mikrosekunder.

Vad krävs för att det lyckas?

– Kort sagt, väldigt mycket. När du utvecklar realtidsapplikationer ska det ju dels förstås kunna köras i realtid över radionätet, men också själva processingen måste vara lokal och det betyder edge-compute. Sedan behöver också applikationen vara skriven på ett bra sätt. Idag om du har till exempel kameror, så kan ju mpeg-kodningen äta upp en stor del av latens-budgeten.

Ovisst om det blir en 6g-standard

Det är ännu inte klart om det blir en global enhetlig 6g-standard, som fallet varit med de tidigare generationernas mobilnät. Den geopolitiska situationen gör att det finns en reell oro i branschen för att det inte kommer att bli en standard.

– Det finns en risk att det splittras och blir två eller flera 6g-ekosystem. Det vill vi motverka. Fördelen med att hålla ihop allt är framför allt att du kan använda samma chip i terminalerna. Ekosystemet med uppkopplade prylar är det centrala med 6g. Det verkar än så länge som att alla är intresserade av att driva på för en gemensam standardisering så att de viktigaste delarna hålls ihop och vi får de här skalfördelarna.

– Nu är vi i en fas där alla pratar om stora visioner. Ericsson, Nokia och Huawei har en ganska samstämmig bild av vad 6g ska vara och vilken funktionalitet som ska finnas. Men det blir skarpt läge först när standarden verkligen ska tas fram och alla vill ha in sin specifika teknik.