Att förlita sig på lokala licenser med TDD medför ett antal utmaningar och begränsningar för industriella tillämpningar, särskilt om man vill ha täckning både inomhus och utomhus. Som nämnts flera gånger handlar det om att lokala nät måste synkas eller ha låg effekt, dvs det blir ett renodlat inomhussystem. Alla TDD system måste synkroniseras oavsett om det är ett NPN eller inte och oavsett om det är operatörslicens eller en lokal licens.
Vidare måste industrier med krav på mycket data i upp-länk anpassas till operatörers TDD system som sannolikt har mer data i ned-länken. Industriföretag som bygger ett eget lokalt nät riskerar då att inte kunna får den kapacitet man önskar för sina tillämpningar och/eller ha en stor del outnyttjad överkapacitet.
Det är oklart om man via endast TDD-tillstånd i 3,5 GHz eller högre frekvensband kommer att kunna tillfredsställa alla behov inom området industriell radiostyrning och icke publika nät. Om man vill möjliggöra för industrin att själv kunna bygga egna lokala icke publika nät som tillfredsställer alla sina behov utan att ta hjälp av en mobiloperatör kan det behövas kompletterande lokala tillstånd i harmoniserade FDD band. Det kunde därför vara intressant att utreda om det finns det andra band med FDD som är möjliga att frigöra för lokala licenser. Även ett relativt begränsat band skulle medge kapacitet då lokala licenser i hög grad
”återanvänds” geografiskt.
9 Slutsatser och fortsättning
Icke-publika nät (Non-public networks, NPN) är ett globalt fenomen med stort stöd och intresse från existerande ekosystem inom industri och telekom men även från helt nya spelare från tex IT industrin. NPN drivs av industrins behov av säker och tillförlitlig uppkoppling för digitalisering och automatisering av sina processer. Idag är industrins uppkoppling främst trådbunden, alternativt så använder man sig utav ”proprietära”- eller WiFi baserade system i icke-licensierade band (alternativt smala industriband specifikt dedicerade för olika
industriprocesser). Trådbunden uppkoppling är långsiktigt inte önskvärt för industrin då det begränsar rörligheten.
För att industriföretag skall kunna ta beslut om investering i cellulär teknik för uppkoppling istället för tex WiFi, krävs dock långsiktighet både tekniskt och affärsmässigt. Det är därför viktigt att PTS så snart som möjligt tillhandahåller lokala frekvenstillstånd för industriellt bruk.
Det frekvensutrymme som är aktuellt för de planerade lokala tillstånden i 3,72-3,80 GHz används redan för lokala tillstånd för främst industri i Tyskland. Det bredare frekvensbandet 3,4-4,2 GHz används även i flera andra länder för lokala tillstånd dock utan en specifik harmonisering, men kan i Sverige dock inte komma att bli aktuellt inom de närmaste åren. Banden mellan 3,4 och 4,2 GHz är dock definierade för TDD och behöver vid utomhusbruk synkroniseras med operatörernas makronät samt även använda samma fördelning av trafik mellan upp-och nedlänk som dessa nät. Industrins kapacitetsbehov är dock främst i upplänk medan operatörsnäten främst tillhandahåller video i nedlänk.
Det är i därför nuläget således oklart om man via endast TDD-tillstånd i 3,5 GHz eller högre frekvensband kommer att kunna tillfredsställa alla behov inom området industriell
radiostyrning och icke publika nät. Tilldelning och användning av lokala 5G-frekvenser är en del av detta problemområde. Då nyttan för industriföretag med lokal tilldelning av frekvenser är stor rekommenderar vi därför att man bör:
1. Tilldela lokala frekvenstillstånd för industriellt bruk i bandet 3,72-3,80 GHz så snart som detta är möjligt.
2. Utreda möjligheter och strategier att underlätta för företag att utnyttja lokala licenser på 3,5 GHz bandet för att hantera de problem som framkommit i stora EU projekt t.ex. 5G
Smart och som sammanfattas i föreliggande genomförbarhetsstudie
3. Utreda möjligheterna att hitta kompletterande lösningar till de planerade lokala tillstånden i 3,72-3,8 GHz. Som konstaterats i projektet finns det behov inom området industriell radiostyrning som kan vara svåra att tillfredsställa inom föreslagna ramverk. Det vore därför lämpligt att utreda om det finns möjligheter att frigöra kompletterande
För Åkerströms och andra tillverkare av industriell radiostyrning är slutsatsen att man långsiktigt måste förbereda sig på att migrera från punkt-till-punkt kommunikation till användning av cellulära nätverk. Man bör söka kontakt med större Europeiska
forskningsprojekt och utnyttja resultat och/eller insikter om 5G för industrin, maskinsäkerhet och tidskritisk kommunikation. Man bör utgå från industriella lösningar, modem och chipsets som använder frekvensbandet 3,72-3,80 GHz. Samtidigt bör man ha beredskap för att anpassa sig till alternativa lösningar innefattande:
- Andra frekvensband för industriella tillämpningar
- Vilka typer av aktörer som kan tilldelas lokala tillstånd (mobiloperatörer, industriföretag, tredje-parts-aktörer)
Givet ovanstående gör vi i projektgruppen bedömningen att det i nuläget saknas tillräckliga underlag för att definiera ett större projekt för att utveckla och testa 5G baserad system för industriell radiostyrning. Under projektets gång har vi dock identifierat ett antal osäkerheter, problem och utmaningar. För att definiera ett utvecklingsprojekt bör först följande områden och utmaningar utredas:
Definiera funktion och testfall för typiska användningsfall, exempelvis 1 - 2 fall för Åkerströms och 1-2 fall för industriell användare som Boliden.
Tidsplaner för tillgång på chipset och radiomodem
Tidsplan och möjliga osäkerheter för tillgång till lokala spektrumtillstånd
Utreda möjligheter med att använda enbart olicensierat spektrum för ett icke-publikt nät I dialog med mobiloperatörer och tredjeparts aktörer utreda alternativa möjligheter att
erbjuda icke-publika nät som uppfyller industrins krav på: prestanda och säkerhet, kontroll på egna data och system, kontroll på egna investeringar samt möjliga risker för inlåsning
10 Referenser