Soluverkkoissa

Soluverkko on langaton puhe- ja tiedonsiirtoverkko, joka kattaa maantieteellisen alueen jakamalla sen pienempiin soluihin. Jokainen solu tarjoaa radioliikenteen tukiaseman kautta, ja verkko koostuu radiopuolesta (radio access network, RAN) sekä ydinverkosta (core network). Liikenne kulkee radioliikenteen kautta tukiasemalta eteenpäin ydinverkkoon ja sieltä Internetiin tai muihin verkkoihin. Tavoitteita ovat kattavuus, kapasiteetti sekä alhainen viive ja energiatehokkuus.

Arkkitehtuuri perustuu kahteen pääosaan: radiopuoleen ja ydinverkkoon. Tukiasema hoitaa radioliikenteen solun sisällä; 4G- ja 5G-verkot käyttävät erilaisia ydinverkkomekanismeja: 4G EPC (Evolved Packet Core) ja 5G Core (5GC). 2G ja 3G käyttivät aiemmin MSC-pohjaisia ratkaisuja. 5G:n radioteknologia on New Radio (NR), ja liikenne on pääosin IP-pohjaista. Handover eli solulta toiselle siirtyminen sekä spektrin dynaaminen käyttö ovat keskeisiä toimintoja.

Soluverkkoja käytetään sekä puhe- että data- palveluihin sekä laajenevien teollisuus- ja älyratkaisujen taustalla. Puhelut voivat kulkea VoLTE- tai VoNR-palveluina. 5G tuo nopeammat lataus- ja lähetysnopeudet, pienemmän viiveen sekä mahdollisuuden verkkosäätöjen (network slicing) ja edge-computingin hyödyntämiseen.

Haasteita ovat spektrin rajallisuus ja kapasiteetin hallinta suurissa ruuhkahuipputilanteissa, sekä backhaul-yhteyksien riittävyys, turvallisuus ja yksityisyys. Soluverkon okupointi vaatii energiatehokkuutta, automaatiota ja verkonhallintaa (SDN/NFV). Tulevaisuudessa tutkimuksessa korostuvat 6G-tutkimus, tiheämmät solut, laajempi spektri sekä tekoälypohjaiset optointiratkaisut.