6g on seuraaja 5g:lle, joka on 2020-luvun alussa yleistymässä. 6g:n tutkimus on vasta alkuvaiheessa.

Ensimmäisten kaupallisten 6g-teknologioiden odotetaan tulevan markkinoille noin 10 vuoden kuluessa.

6g-verkkojen tutkimusta tehdään paraikaa.

Oulun yliopistolla on menossa yli 250 miljoonan euron 6G Flagship -ohjelma, jossa 200 tutkijaa selvittää seuraavaa mobiilisukupolvea samanaikaisesti, kun 5g-päätelaitteet vasta yleistyvät.

Marraskuussa 2020 puolestaan Suomen Akatemia antoi 1,4 miljoonan euron rahoituspäätöksen tulevaisuuden langattomien tietoliikenneteknologioiden tutkimusympäristölle (6g-Fuwiri). Tutkimusympäristöä kehittävät Tampereen yliopisto, Oulun yliopisto, Aalto-yliopisto ja Teknologian tutkimuskeskus VTT.

Mitä 6g tarkoittaa käytännössä?

6g on yleisnimitys seuraavan sukupolven langattomille verkoille. 6g-verkon tekniikan odotetaan olevan käytössä noin 10 vuoden kuluessa.

6g tarkoittaa käytännössä vähintään kolmea asiaa:

  1. 6g tarjoaa lisää nopeutta.
  2. 6g tarjoaa suurempaa kapasiteettia.
  3. 6g-verkon viive on pienempi.

Verkkojen suorituskyky kasvaa entisestään, minkä lisäksi ne käyttävät entistä korkeampia lähetys­taajuuksia.

6g kasvattaa tiedonsiirron nopeutta huomattavasti. Nopeuden nousee vähintään gigabitteihin sekunnissa (Gbps), jopa terabittiin sekunnissa (Tbps). 6g käyttää terahertsin taajuuksia, jotka ovat selvästi 5g:n mikro- ja millimetriaaltojen yläpuolella.

Verkon latenssi pyritään saamaan alle sataan mikrosekuntiin. Verkkoviive pyritään saamaan kymmenesosaan 5g:n viiveestä.

Koska 6g-verkon odotetaan yleistyvän vasta 2030-luvulla, silloin käytettävistä sovelluksista on tässä vaiheessa olemassa vain aavistus.

Siinä missä 4g ja 5g ovat tuote- tai insinöörialustoja, joissa on komponentteja sekä enemmän tai vähemmän avoimia rajapintoja, 6g:ssä on kyse siitä, että se on yleiskäyttöinen alusta, arvioi työelämäprofessori Seppo Yrjölä Oulun yliopiston 6g Flagship -ohjelmasta.

Kuinka nopea 6g on?

6g-verkossa tiedonsiirtonopeuden uskotaan olevan parhaimmillaan jopa terabittitasoa (Tbps), mutta yleisemmin nopeus tulee olemaan gigabittitasoa (Gbps).

Gigabittitaso on 5g-verkon tavoitetaso, mutta yleisimmin nopeus jää siinä satoihin megabitteihin.

Esimerkiksi Samsung on kertonut pyrkivänsä 6g:n datansiirrossa yhden terabitin nopeuksiin sekunnissa ja latensseissa alle sataan mikrosekuntiin eli 50 kertaa nopeampiin siirtoyhteyksiin sekä kymmenesosan verkkoviiveisiin 5g:hen verrattuna.

Mitä hyötyä 6g-verkosta on?

Tulevien 6g-verkkojen odotetaan olevan merkittävästi yleiskäyttöisempiä kuin nykyisten mobiiliverkkojen. Ne palvelevat monia käyttötarkoituksia.

Suuret tiedonsiirtonopeudet mahdollistavat entistä parempaa iot-laitteiden hyödyntämistä, mutta ne avaavat myös huikeasti uusia mahdollisuuksia.

Käyttötarkoituksia nähdään muun muassa teollisuudessa, kuten myös 5g:n kohdalla. Esimerkiksi pienet iot-sensorit voitaisiin korvata yhdellä laajakaistaisella laitteella: vaikkapa 8k-tarkkuudella toimiva 360-asteinen kamera voisi tarkkailla tehtaan tavaravirtaa, ja älykäs videoanalytiikka poimisi kuvasta olennaisen datan.

Samsung povaa yhdistettyjen koneiden kuten robottien sekä tekoälyn nousevan 6g-yhteyksien merkittäviksi käyttökohteiksi. Yhtiö näkee myös paljon mahdollisuuksia digitaalisissa kaksosissa, hifi-laatuisissa mobiilihologrammeissa, virtuaalitodellisuudessa, keinotodellisuudessa sekä uudentyyppisessä, mukaansatempaavaksi kutsutussa laajennetussa todellisuudessa (xr, immersive extended reality).

6g-verkot voivat tuoda keskiöön myös ihmisen siinä missä 5g:n yhteydessä on puhuttu enemmän esimerkiksi teollisuusautomaatiosta. Elintoimintoja ja terveyttä voitaisiin seurata miltei reaaliajassa.

Osa 6g-visioista on vielä melkoista scifiä. Lähtökohtaisesti uudet mobiiliverkot yhdistävät kuitenkin yhä enemmän koneita ja laitteita toisiinsa.

Kuluttaja ei välttämättä näe suuria 6g:n hyötyjä, ainakaan heti. Kuten 5g-vallankumous, myöskään 6g ei nykyvalossa anna kuluttajakäyttöön muuta kuin hieman nopeamman nettiyhteyden. 6g ja 5g eivät tee YouTuben katselusta tai verkkoselailusta merkittävästi nopeampaa.

Miten 6g eroaa 5g-verkosta?

6g käyttää terahertsin taajuuksia, jotka ovat selvästi 5g:n mikro- ja millimetriaaltojen yläpuolella.

6g tekee paljon samaa kuin nykyinen ja tuleva 5g-tekniikkakin, mutta pienemmässä koossa sekä paljon nopeammin ja tehokkaammin.

Uusia käyttöalueita 6g-verkkopalvelut löytävät muun muassa virtuaalitodellisuudesta, keinotodellisuudesta sekä näiden yhdistelmistä, kuten laajennetun todellisuuden xr-maailmasta.

6g ratkaisee näillä alueilla prosessorien laskentamuskeleiden ja akkujen kapasiteetin kaltaiset esteet, jotka yhä vaivaavat 5g-teknologioita.

6g:n merkitys

6g voisi siirtää sekunnin murto-osissa suuria määriä dataa. Tällä hetkellä scifi-henkisissä käyttöesimerkeissä on nostettu esiin muun muassa kolmiulotteisia holografisia näyttöjä, joissa tarvitaan terabitin sekuntinopeuksia.

Samoin voisi olla tilanne suoratoistettavassa videomateriaalissa, joka olisi erityisen korkearesoluutioista. Nopeutta tarvittaisiin vaikkapa erilaisten videoiden siirroissa, jos auton viihdejärjestelmässä on 4K-näyttö. Kun auto ajaa ”6g-pylvään” ohi, aikaa lataamiseen olisi vain sekunnin murto-osia.

Voi käydä niinkin, että 6g:n tehtäväksi jää osin lunastaa vanhempia lupauksia.

”5g on teknologisesti suuri harppaus. Otettiinko siihen mukaan liian paljon asioita ja käykö niin, että osa 5g:n asioista toteutuu vasta 6g:ssä? Jo aiemmin 3g oli käytännössä väliinputoajasukupolvi, jonka lupauksen – langaton internet taskuun – vasta 4g toteutti. 3g:llä käyttäjä sai ehkä sähköpostinsa luettua, jos oli kärsivällinen”, on kommentoinut Oulun yliopiston langattoman tietoliikenteen tutkimuskeskus CWC:n apulaisjohtaja, professori Ari Pouttu.

Millä taajuuksilla 6g toimii?

Mikäli tiedonsiirtonopeutta halutaan nostaa terabitin sekuntitasolle, siihen vaaditaan aivan uudenlaista teknologiaa.

Käytännössä se tarkoittaa, että lähetystaajuuksissa pitää mennä terahertsialueelle. Massatuotantoon soveltuvien puolijohdemateriaalien ja niitä hyväksikäyttävien prosessien suorituskyky loppuu nykyään kuitenkin noin 300 gigahertsissä.

Tarkkaa tietoa terahertsitaajuuksien käytännön toteutuksesta ei tällä hetkellä vielä ole.

6g:n tutkimus Suomessa

Oulun yliopiston 6g-tutkimusohjelma oli nimeltään 6G-Enabled Wireless Smart Society & Ecosystem, sittemmin 6g Flagship. Sen yhteistyökumppaneita ovat Nokia, VTT, Aalto-yliopisto, BusinessOulu ja Oulun ammattikorkeakoulu.

Lisäksi Suomessa tutkitaan tulevaisuuden langattomien tietoliikenneteknologioiden tutkimusympäristöä, joka on saanut nimen 6g-Fuwiri.

Onko 6g vaarallinen?

6g:n säteilyvaikutuksista ei tällä hetkellä ole vielä tietoa.

Säteilyturvakeskus STUK on seurannut 5g:n kehitystä.

Tämänhetkisen tiedon mukaan 5g ei ole ihmiselle vaarallinen tekniikka. Säteilyturvakeskuksen (Stuk) mukaan radiotaajuiselle säteilylle altistumisen kannalta 5g:n käyttämät 1 GHz ja 3,5 GHz taajuusalueen tukiasemat eivät poikkea merkittävästi jo käytössä olevien matkaviestintekniikoiden (2g, 3g, 4g) tukiasemista.

”Tämänhetkisen tiedon valossa altistuminen tukiasemien radiotaajuiselle säteilylle ei tule nousemaan merkittävälle tasolle 5g-verkon käyttöönoton myötä”, Stukin verkkosivuilla kerrotaan.

Koska 6g tulee Suomeen?

5g on vasta yleistymässä, joten 6g:n tulemisessa kestää vielä aikaa.

6g voi kuitenkin tulla nopeammin kuin odotetaankaan: 3g:n määrittely vei 15 vuotta, mutta 5g:ltä samaan kului vain kahdeksan vuotta. 6g:n kanssa tahti vain kiihtyy, eräät tutkijat arvioivat.

On arveltu, että 6g tulee käyttöön 2030-luvulla. Joidenkin arvioiden mukaan ensimmäisiä 6g-sovellutuksia tullaan näkemään vuonna 2028. Suomen osalta 6g:n tulemisesta ei ole vielä mitään konkreettisia suunnitelmia.

Sitä ennen odotetaan vielä 5g-verkkojen yleistymistä.

Vuosi 2021 tulee olemaan standalone 5g-verkkojen vuosi. Erityisesti niistä pääsevät hyötymään yritykset, joiden mahdollisuudet kehittää yksityisiä 5g-verkkoja kasvavat voimakkaasti.

6g-verkon aikataulu (alustava arvio)

  • 2019–2025: 5g-verkon rakentaminen. 4g-verkon taajuuksia siirretään vuosikymmenen edetessä 5g-käyttöön.
  • 2020: 6g:n tutkimusohjelmia aloitetaan.
  • 2021: 5g:n millimetritaajuudet eli 26 GHz:n taajuus otetaan alustavasti käyttöön. Se mahdollistaa gigabittien nopeuksia sekunnissa. Hintana on selvästi huonompi kantavuus ja läpäisevyys.
  • 2021-2022: YK:n alaisen televiestintäjärjestö ITU:n radioyhteyksiä koordinoiva ITU-R aloittaa 6g-suunnitelmiensa laatimisen.
  • 2025: Vuosikymmenen puolivälissä oikea 5g-verkko on enimmäkseen valmis. Perustettu kymmeniä tai jopa satoja paikallisia datakeskuksia, jotka mahdollistavat pienemmät viiveet ja erilaiset etäohjaussovellukset.
  • 2028: Ensimmäisiä kaupallisia 6g-ratkaisuja olemassa.
  • 2030: 6g-verkkoa rakennetaan laajamittaisesti.