Na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně (FEKT) se dala do pohybu zatím největší investice do privátních mobilní sítě 5G v České republice zaměřených na vědu, výzkum a výuku. Tuzemská pobočka operátora Vodafone se společně s fakultou zapojila do evropského projektu za 17 milionů eur, zhruba 417 milionů korun, na jehož konci má být kromě jiného vyvinutý komunikační modul, který zatím není na trhu k dostání.
Jde o projekt 5G-SHARE neboli 5G Shared Academic Research Environment. Kromě VUT se na něm podílí univerzity z Irska, Rumunska a Itálie. Evropská unie z celkového rozpočtu 17 milionů eur poskytne necelých 12,3 milionu eur. Z pohledu univerzitního výzkumu nejde o malé peníze. Pro představu, VUT FEKT má ročně na R&D k dispozici zhruba 14 milionů eur. Vodafone přihodil zbytek.
Vodafone v nasazování privátních sítí 5G, které mají podobné parametry jako ty tradiční, ale jsou k dispozici pouze subjektům jako jsou továrny, přístavy, univerzity a tak dále, patří mezi nejaktivnější hráče. Skupina uvedla, že má v chodu 173 komerčních privátních sítí ve 20 trzích. Gartner operátora řadí mezi hlavní subjekty na trhu.
Sítě tohoto typu to ovšem pořád mají těžké. Operátoři si od nich slibovali zvýšení příjmů z vysokých investic do 5G infrastruktury, zásadní boom se ovšem neděje a těžko se hledají obchodní modely a velké odlišení od moderních sítí Wi-Fi. Investice do výzkumných sítí proto mají sehrát roli i v nalezení toho, k čemu privátní 5G (a v budoucnu 6G) může být. Jinými slovy, hledá se killer app.
Vodafone se i proto zapojuje do pomoci čerpání evropských dotací. “Od roku 2022 jsme na podporu inovací v 5G pro naše zákazníky získali více než 24 milionů eur,” shrnul Tomáš Rosůlek z divize Vodafone Business. 5G-SHARE je součástí několika vybraných projektů pro pilotní testy 5G v Evropě, na což celkově jde přes 52 milionů eur.
Gigabity za sekundu
FEKT a Vodafone spolupracují už nějakou dobu, testovací 5G síť už na škole běží (UniLab), je ovšem limitována na 1,1 Gb/s u downlinku a na 150 Mb/u v případě uplinku. To je dáno hlavně šířkou pásma 100 MHz.
Profesor Pavel Mašek pro Lupu uvedl, že se VUT nyní chce dostat na 300 MHz a parametry navýšit, reálné jsou i vyšší gigabity za sekundu. Škola chce kromě frekvencí 3,4 až 3,8 GHz využít 24 až 27,5 GHz, tedy milimetrové vlny (tam se čeká na schválení Českým telekomunikačním úřadem). První moduly od Quectelu už tato mmWave pásma umí.
FEKT začínal na privátní síti 4G, kterou postupně upgraduje. Nyní je cílem samostatné jádro (standalone core), nikoliv “pouze” rádiová část. Core bude postavený na 3GPP standardu Release-16 a později Release-17, což umožní nasazení technologie RedCap. S tou už si nějakou dobu “hraje” například O2, jde o zlepšení standardu NB-IoT pro zapojení technologií internetu věcí. Síť VUT se nyní připojuje do standalone jádra v Praze pomocí dedikované 10Gb linky.
Dodavatelem rádiové části sítě je Nokia. U vlastního coru ještě nebyl výrobce vybrán, ale jedno je jisté, nebude to čínská společnost Huawei. Evropská komise tuto podmínku stanovila v rámci dotačního programu, protože podnik považuje za bezpečnostní riziko. Číňané dříve byli na českých univerzitách dost aktivní, v Praze na ČVUT FEL například vybavili telekomunikační laboratoř, která byla po bezpečnostním varování raději odstavena.
Poslat výzkum do průmyslu
Aktivity VUT s vlastní privátní sítí 5G nejsou jen o tom pokrýt posluchárny a další objekty moderní technologií. Výsledky jsou vidět v konkrétní průmyslové spolupráci. Mezi partnery patří firmy jako Škoda Auto, EG.D (E.ON), T-Mobile, O2, ČEZ, Advantech, Vodafone nebo ministerstvo průmyslu a obchodu a ČTÚ.
Součástí budovy FEKTu je například laboratoř BUTCA, kde se testují desítky chytrých elektroměrů, střídačů nebo nabíječek pro elektrovozy v různých konfiguracích. Tyto prvky se připojují do energetické sítě a komunikují s internetem, takže se řeší certifikace a ověřování bezpečnosti.
VUT je tím pádem v kontaktu i s českými bezpečnostními složkami, kterým poskytuje výsledky své práce. V případě dodavatelů z Číny brněnští výzkumníci upozorňují na přetrvávající bezpečnostní rizika jako nahodilá komunikace se vzdálenými servery, neprůhledné aktualizace a podobně.
Na VUT také vytvořili univerzální tester prot IoT v rámci 5G, který funguje bez SIM karty. Dokáže zjistit parametry rádiových sítí a i on bude vylepšen o kapacity RedCap.
Dalším z projektů jsou příspěvky do standardu 3GPP. Brněnská technika kromě jiného s firmou Intel dělala na technologii pro takzvaný offloading zátěže mezi mobilními sítěmi a Wi-Fi.
Další pokus o užitečné AR/VR
5G-SHARE má do výzkumu více zapojit rozšířenou a virtuální realitu v napojení na 5G. Brýle pro AR/VR jsou dalším z rádoby svatých grálů, který ma generovat nové zdroje příjmů, často to ale končí ve fázi testů a užitečná komerční nasazení váznou. Vodafone například dodal privátní 5G využívanou pro AR/VR v jaderných elektrárnách Temelín a Dukovany. Ovšem jak jsme psali, má to zatím hodně “ale”.
Současné headsety mají omezení v tom, že je nejde přímo připojit do sítě 5G standalone. Často se tedy používají moduly Quectel RM520, které se skrze Thunderbolt připojí k brýlím a to celé následně k 5G. To zdaleka není přívětivý postup, proto VUT doufá, že v rámci 5G-SHARE vznikne proprietární komunikační modul.
Do 5G-SHARE se kromě univerzit a Vodafonu zapojily firmy Adapta Studio a Fifth Ingenium. Matteo Valoriani, ředitel Fifth Ingenium, prezentoval koncept, kdy jeden uživatel dokáže s pomocí AR brýlí manipulovat virtuálním objektem ve fyzické učebně, což se celé v jednom spojeném obraze promítá na dálku studentům, navíc jsou připojeny slajdy s doplňujícími informacemi. Technologie pracuje s tradičními brýlemi na trhu. Je to ukázka dalšího hledání smysluplného využití AR/VR v kombinaci s privátním 5G a čím dál nižšími latencemi a vyššími rychlostmi. Třeba se to časem přenese do smysluplné průmyslové praxe.
5G-SHARE má zkoumat i další využití, například edge computing. I ten je často zatím takový “nedomrlý”. Existují vize, že se výpočty budou více distribuovat, na což ve velkém vsadil třeba Qualcomm, zatím se ale i díky nástupu AI klade rostoucí důraz na centralizovaná velká datacentra (i proto to teď Qualcomm zkouší také s AI čipy v datacentrech, což jsme více ukázali zde). Další testy se budou týkat network slicing pro prioritizaci provozu v sítích, což byl další obrovský slib dodavatelů prvků pro 5G, který zatím v praxi není moc viditelný.
5G-SHARE by měl posloužit i jako testovací prostředí pro kvantové šifrování. Zapojené univerzity se mají propojit tímto způsobem. Na VUT už nějakou dobu testují kvantovou distribuci klíče (QKD), která vyžaduje poměrně drahá a na provoz náročná zařízení (Alice a Bob), což jsme vysvětlovali v článku o komerčním nasazení v datacentrech CETINu. Na VUT jde o projekt NESPOQ, na nějž navazují další aktivity.
Jenže mezitím se začal více prosazovat model postkvantového šifrování (PQC) postavený na matematickém, nikoliv fyzikálním principu. Je výrazně přístupnější a má první standardy NIST, takže aktuálně má větší budoucnosti. QKD je podle výzkumníků VUT stále dobrou technologií na akademické fyzikální bádání.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU