Oulun yliopisto rakentaa ennakoivaa 6G-verkkoa yhdessä Nokian, NVIDIA:n, DNA:n, Keysightin ja MediaTekin kanssa

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, kun yhteys jo heikkenee ja sen korjaamisessa tulee viive.

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." sanoo tutkimusjohtaja Dileepa Marasinghe Oulun yliopistosta.

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.

”Integroimalla älykkyyttä suoraan radioverkkoon AI-RAN-teknologian avulla muutamme tukiaseman pelkästä signaalinkäsittelijästä korkean suorituskyvyn laskentayksiköksi, joka kykenee myös tulkitsemaan fyysisen ympäristön muutoksia. Tämä mahdollistaa sen, että verkko voi havainnoida, päätellä ja reagoida millisekunneissa, mikä on elintärkeää esimerkiksi robotiikan kannalta. 6G-ROCKET-hanke auttaa 6G:n kehittäjiä rakentamaan, testaamaan sekä optimoimaan seuraavia merkittäviä innovaatioitaan NVIDIA AI-RAN -alustoilla”, toteaa NVIDIAN varatoimitusjohtaja Soma Velayutham.

“Operaattorina meille on tärkeää, että tulevaisuuden verkkoteknologioita kehitetään alusta alkaen todellisten asiakastarpeiden pohjalta ja testataan myös käytännön ympäristöissä. 6G-ROCKET yhdistää ainutlaatuisella tavalla maailmanluokan tutkimuksen, teknologiayritysten osaamisen ja operaattorin kokemuksen. DNA:lle hanke tarjoaa mahdollisuuden vaikuttaa tekoälyn varaan rakentuvien verkkojen kehitykseen sekä saada käytännön oppia ratkaisuista, joilla voidaan tulevaisuudessa parantaa verkkojen tehokkuutta, toimintavarmuutta ja asiakkaille tarjottavia palveluita,” sanoo DNA:n teknologiajohtaja Sari Leppänen.

”Tekoälypohjaisten verkkojen validointi edellyttää tarkkoja ja toistettavia mittauksia realistisissa olosuhteissa. Keysight tuo hankkeeseen asiantuntemustaan ​​simulaatioista, mittauksista ja kanavien validoinnista, auttaen konsortiota etenemään konseptivaiheesta kohti todennettua suorituskykyä”, kertoo Michael Dieudonne, Keysightin 6G-tuotekehitysjohtaja.

”Laitepään älykkyys on välttämätöntä verkon ja päätelaitteen välisen kokonaisuuden saattamiseksi yhteen. MediaTek tuo piirisarja- ja päätelaiteosaamisensa hankkeeseen ja auttaa varmistamaan, että nämä AI-RAN-innovaatiot toimivat saumattomasti päästä päähän”, toteaa Chih-Ming Hung, MediaTekin teknologiajohtaja.

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

Projektista kerrotaan lisää 28.10. Finlandiatalossa järjestettävässä 6G Summitissa. Se on merkittävä tilaisuus, jossa tarkastellaan erityisesti 6G:n, tekoälyn ja turvallisuuden yhdistymistä. Pääpuhujat ovat Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard ja NVIDIAn teleliiketoiminnan johtaja Ronnie Vasishta. DNA:n teknologiajohtaja Sari Leppänen osallistuu tapahtumassa paneelikeskusteluun.

Nokia ja NVIDIA ovat aiemmin kesällä julkistaneet yhteistyönsä AI-RAN-teknologian ympärillä.