Dataa kuluu yhä enemmän, mutta toistaiseksi verkossa riittää kaistaa – metaversumi voi tuoda ruuhkaa verkon reunalle
Kun someyhtiö Facebook osti kuvasovellus Instagramin huhtikuussa 2012, keskivertosuomalainen kulutti mobiiliverkon kautta reilun gigatavun verran dataa kuussa. Älypuhelimet olivat edellisenä vuonna ohittaneet perinteiset matkapuhelimet myyntimäärissä ja 3G-verkko oli saatu kattamaan lähes koko Suomen.
3G:n myötä mobiiliverkon tiedonsiirtokapasiteetti kasvoi noin 40-kertaisesti aikaisempaan 2G-verkkoon verrattuna. Ja kun nopeudet kasvoivat, lisääntyi myös siirrettävän tiedon määrä.
Kymmenessä vuodessa keskivertosuomalaisen käyttämän mobiilidatan määrä nousi yli 61 gigatavuun kuussa. Instagram-kuvien lisäksi puhelimien kautta alkoi virrata videoita ja musiikkia. 3G-verkko vaihtui 4G:hen, joka on nyt korvautumassa 5G-verkolla.
Samalla nopeudet ja datamäärät jatkavat kasvuaan.
Suomessa sekä mobiiliverkot että kiinteät tietoliikenneverkot ovat pystyneet vastaamaan lisääntyneeseen kulutukseen ilman ongelmia. Kaikki kapasiteetti ei ole vielä edes käytössä. Eikä koronapandemian aikaansaama etätyöbuumikaan aiheuttanut ongelmia.
– Tietyillä alueilla kulutus nousi jopa 30 prosenttia koronaa edeltävään tasoon verrattuna. Mutta sinänsä ei ollut tarvetta merkittävästi lisätä verkon tiedonsiirtokyvykkyyttä. Eli verkossa oli ikään kuin reserviä, sanoo teleoperaattori Elisan verkkopalveluiden johtaja Sami Rajamäki.
Tämä reservi tulee tarpeeseen ja itse asiassa sitä pitää merkittävästi lisätä, jos suunnitelmat fyysisen maailman ja virtuaalitodellisuuden yhdistävästä metaversumista toteutuvat. Tätä visiota ajaa etenkin Facebook eli nykyinen Meta. Yhtiö haluaa varmistaa, ettei uusi maailma porhalla sen ohi, kuten oli käymässä 2010-luvun taitteessa, kun varta vasten puhelimille kehitetyt Twitterit, Snapchatit ja Vinet uhkasivat somejätin asemaa. Tuolloin Facebook pääsi pälkähästä vaivaisella miljardilla dollarilla, jonka se maksoi Instagramista.
Facebookin perustaja Mark Zuckerberg uskoo, että elämme nyt vastaavanlaisen teknologisen murroksen aikaa. Mikrosirujen laskentateho alkaa lähestyä virtuaalimaailmojen vaatimuksia ja tietoliikenneverkot kykenevät siirtämään suuria määriä dataa silmänräpäyksessä.
Toisaalta laajassa käytössä jatkuvasti oleva metaversumi on vielä kaukana. Virtuaaliympäristössä laitteiden pitää samanaikaisesti paikallistaa sijaintinsa ja asentonsa, kartoittaa ympäröivää aluetta ja tunnistaa siellä olevat esineet. Tämä kaikki pitää tehdä reaaliajassa kolmessa ulottuvuudessa.
Verkkolaitevalmistaja Nokian blogissa (siirryt toiseen palveluun) arvioidaan, että parhaimman metaversumi-kokemuksen aikaansaaminen vaatii verkolta reilun kahden gigabitin sekuntivauhdin ja alle kymmennen millisekunnin latenssin, eli viiveen.
Rajamäen mukaan yksittäisen käyttäjän osalta tämä ei kuulostaa pahalta. Tähän päästään jo nyt 5G-verkossa. Haasteita alkaa muodostua siinä vaiheessa, kun sama nopeus ja viiveettömyys pitää tarjota tuhansille käyttäjille samanaikaisesti.
Haasteet löytyvät verkon reunalta
Runkoverkon kannalta metaversumi ei aiheuta ongelmia. Valokuitukaapeleita voidaan aina vetää lisää mannerten välille ja niissä tietoa kuljettavan valon aallonpituuksia voidaan muuttaa ja käännellä niin, että tiedonsiirtokapasiteetti kaapelissa nousee.
– Toimiakseen metaversumit edellyttävät, että laskentatehon kanssa tullaan lähemmäs asiakasta. Loogisin paikka on runkoverkon reuna ja silloin palvelun ajaminen ei kuormita runkoa, Rajamäki sanoo.
Toinen mahdollinen paikka laskentateholle on itse laite, esimerkiksi virtuaalilasit, mutta tämä johtaa helposti painaviin laitteisiin, jotka kuluttavat akkua ja kuumenevat helposti. Siksi todennäköisempää on, että virtuaalimaailmojen vaatima tehokas prosessointi tapahtuu ainakin aluksi verkon reunalla.
Ja tässä kohtaa mukaan astuvat fysiikan lait.
Nykyään tiedonsiirrossa viimeiset metrit kulkevat pääsääntöisesti radiotajuuksilla. Vaikka kotiin tulisi fyysinen kuitukaapeli, se usein liitetään wifi-tukiasemaan, joka jakaa verkkoyhteyden langattomana eteenpäin.
– Nämä taajuusresurssit ovat rajallisia luonnonvaroja, Rajamäki toteaa.
Radioaaltojen kyky kuljettaa dataa vaihtelee taajuusalueittain. Esimerkiksi millimetriaalloilla toimivassa 5G-verkossa on suuri kaistanleveys, mikä mahdollistaa suuren tietomäärän siirtämisen nopeasti. Kääntöpuolena on se, että korkeilla taajuuksilla aallon kantama lyhenee merkittävästi. Nykypäivänä millimetriaallon kantama on noin pari sataa metriä, ilman erikoistemppuja.
Lisäksi korkeiden taajuuksien aallot läpäisevät huonosti materiaaleja, mikä aiheuttaa haasteita, kun verkon pitää pysyä stabiilina laajalla alueella.
– Siinä hetken aikaa vielä virtaa vesi Vantaanjoessa ennen kuin meillä on koko Suomen päällä toinen digitaalinen todellisuus, joka integroituu saumattomasti kaikkeen mitä Suomessa tapahtuu, Rajamäki naurahtaa.
Nokia-johtaja uskoo metaversumin toteutumiseen
Rajamäki kuitenkin uskoo, että kaikki taajuuksiin ja tiedonsiirtoon liittyvät pullonkaulat saadaan ajan myötä avattua. Näin on käynyt myös aikaisempien verkkoteknologioiden kohdalla. Fysiikan lait voidaan kiertää.
– Ihmisellä on hämmentävä kyky keksiä näihin ongelmiin ratkaisuja, Rajamäki sanoo.
Yhtä luottavainen tulevaisuuteen on Nokian strategia- ja teknologiajohtaja Nishant Batra.
– Ensinnäkin nämä visiot toteutuvat. Niiden täytyy toteutua, koska se on yhteiskunnalle oikea suunta, Batra vastaa kysymykseen Piilaakson metaversumisuunnitelmista.
Nokialla katseet ovat jo edistyksellisessä 5G-verkossa ja sitä seuraavassa 6G-verkossa. Batra lupaa, että kun metaversumi-sovellukset tulevat käyttöön, verkko on kehittynyt vastaamaan niiden tarpeita.
Batran mukaan Suomi on hyvä esimerkki siitä, miten uudet verkkoteknologiat on otettu käyttöön. Maailmanlaajuisesti tilanne on kuitenkin toinen. Yhdenvertaisuuden vuoksi onkin tärkeää, että verkkoyhteydet saadaan kehitettyä tarvittavalle tasolle myös muualla. Tähän kuitenkin menee vuosikymmeniä.
– Mahdotonta ennustaa tulevaisuutta on, Batra toteaa lainaten Tähtien sodan Yodaa.
Yksi asia on kuitenkin varmaa. Verkkoliikenne tulee kasvamaan myös jatkossa, toteutui metaversumi tai ei.
Elisan arvioissa koko tietoliikenteen määrä kasvaa seuraavan kymmenen vuoden aikana noin 10-kertaiseksi nykyisestä.
Lue myös:
6G-signaali tietää kohta, miten voit kotona – tästä on kyse biosignaalien mittaamisessa
Matkalla metaversumiin – itseään etsivällä teknojätillä on edessään kivinen polku