Kansainvälinen hanke tähtää ennakoivaan 6G-verkkoon

Oulun yliopisto käynnistää kansainvälisen 6G-Rocket-hankkeen, jossa kehitetään yhteyskatkokset ennakoivaa mobiiliverkkoa.

Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa ovat mukana alan keskeisistä yrityksistä Nokia, Nvidia, DNA, Keysight ja Mediatek sekä tutkimuskumppaneina Bostonin Massachusettsin Northeastern University ja Tokion yliopisto. Hanke on osa Business Finlandin 6G Bridge -ohjelmaa.

Kaksivuotisessa projektissa tavoitteena on kehittää verkko, joka tunnistaa häiriöt etukäteen ja säätää toimintaansa, ennen kuin yhteys katkeaa tai signaali heikkenee kriittisesti; se ennakoi häiriöt ja mukauttaa verkon toimintaa ennen yhteyden heikkenemistä.

Ennakointi on tärkeää erityisesti tehtaissa, varastoissa ja sairaaloissa, joissa katkennut yhteys pysäyttää työn. Kriittisissä tiloissa liikkuva robotti tai trukki voi menettää radiosignaalin hetkessä. Nykyiset verkot huomaavat esteen vasta sitten, kun yhteys jo heikkenee ja sen korjaamisessa tulee viive.

”Verkko muodostaa reaaliaikaisen näkymän ympäristöstään hyödyntämällä radiosignaaleja, kameroita ja etäisyysmittauksia.

Tekoälyllä on merkittävä rooli ennakoivassa laskennassa. Tekoälyn hyödyntäminen mobiiliverkoissa on yksi keskeisistä tuoreista 6G-teknologioiden kehityssuunnista. AI-RAN-teknologian akronyymi tulee englannin sanoista artificial intelligence radio access network. Se tarkoittaa mobiiliverkkoa, jossa tekoälyn laskentaa käytetään verkon toiminnan ohjaamiseen, optimointiin ja ennakointiin.

Radiosignaalin heijaste tuottaa ympäristöstä kuvan

Verkko muodostaa reaaliaikaisen näkymän ympäristöstään hyödyntämällä radiosignaaleja, kameroita ja etäisyysmittauksia. Tämän tilannekuvan avulla se pystyy ennakoimaan häiriöitä ennen niiden syntymistä. Digitaalinen kaksonen, reaaliaikainen virtuaalinen kopio tilasta, ennustaa radioympäristön muutoksia ja verkon sisäänrakennetut tekoälytoiminnot säätävät keilanmuodostusta ja resursseja sen mukaan.

Tutkimustyö tehdään Oulun yliopiston 5G/6G-testiverkkoon kytketyllä GPU-kiihdytetyllä testialustalla.

”Tutkimuksemme rakentaa perustan uusille tekoälypohjaisille mobiiliverkoille, joissa viestintä, aistiminen ja äly toimivat saumattomasti yhdessä. Tavoitteemme on viedä tutkimus simulaatioista käytäntöön ja osoittaa toimivat AI-RAN-teknologiat GPU-kiihdytetyillä testialustoilla. Hanke vahvistaa Suomen asemaa 6G-tutkimuksen, innovaation ja tulevien langattomien ekosysteemien kärjessä”, Oulun yliopiston tutkimusjohtaja Dileepa Marasinghe sanoo.

Hankkeessa Nokia tuo osaamista matkapuhelinverkoista, Nvidia laskentatehoa tekoälypohjaisiin radioverkkoihin ja Keysight mittaus- ja validointiosaamista. Mediatek tuo piiri- ja päätelaiteosaamista ja DNA operaattorin näkökulman sekä ymmärryksen todellisista mobiiliverkoista. Northeastern University ja Tokion yliopisto osallistuvat kansainvälisinä tutkimuskumppaneina.

Seuraavan kahden vuoden aikana hankkeessa tuotetaan teknisiä suunnitelmia ja prototyyppidemoja aitoa verkkoa vastaavassa testiympäristössä. Lisäksi Oulun yliopistoon perustetaan AI-RAN Perception Lab eli tekoälyverkkojen havainnointilaboratorio, jossa yritykset voivat testata tekoälypohjaisia verkkoratkaisuja.