5G-verkkotekniikka ja latenssi

Abstract

Työn tarkoituksena oli tarkastella mobiiliverkkojen kehityshistoriaa ensimmäisen sukupolven NMT-verkoista nykyiseen 5G-verkkoteknologiaan. Työssä tutkittiin lisäksi tarkemmin 5G-verkkoteknologiaa ja selvitettiin, miten latenssi vaikuttaa mobiiliverkossa ja millä keinoin sitä on minimoitu 5G-verkossa.

Latenssi ja sen minimointi on keskeinen osa mobiiliverkon toimintaa. Latenssi tarkoittaa aikaa, jossa data kulkee kahden pisteen välillä, ja sitä mitataan millisekunteina. Latenssia aiheuttavat tekijät mobiiliverkossa ovat matkaviive, siirtoviive, käsittelyviive, reititysviive ja jonoviive. 5G-verkkotekniikan kehityksessä on pyritty saavuttamaan mahdollisimman pieni latenssi kaikilla näillä alueilla.

5G-verkossa on mahdollista saavuttaa jopa yhden millisekunnin latenssi hyödyntämällä reunapalvelinlaskentaa, jossa datan käsittely tehdään mahdollisimman lähellä päätelaitetta. Tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää sovelluksissa, jotka vaativat lähes reaaliaikaista datan käsittelyä. Näitä ovat esimerkiksi teollisuusrobotit ja itseajavat autot.

The purpose of this thesis was to examine the development of mobile networks, starting from the first generation NMT network to the current 5G network technology. The thesis also examined the 5G network technology more closely and explained how latency affects mobile networks and what methods are used to minimize it in 5G.

Latency and its minimization are central to the operation of mobile networks. Latency is the time it takes for data to travel between two points, and it is measured in milliseconds. Latency in mobile networks consists of propagation delay, transmission delay, processing delay, routing delay, and queuing delay. The development of 5G network technology has aimed to achieve the lowest possible latency across all these areas.

In 5G networks, latency as low as one millisecond can be achieved through edge computing, where data processing is done as close as possible to the end device. This feature can be utilized in applications that require near real-time data processing, such as industrial robots and self-driving cars.