- 2 -
CÍLE REALIZACE PRACOVIŠŤ
Hla ním cílem bylo y oření uniká ního p aco iš ě p o ýuku 5G mobilních echnologií, k e é by
s uden ům i yučujícím umožnilo i ualizaci dílčích komponen a chi ek u y mode ních bezd á o ých
sys émů. Díky omu bylo možné během online či blended ýuky zdáleně přis upo a k p aco iš i a
ealizo a na něm p ak ické ukázky jedno li ých echnologií či p o ádě simulace yb aných
aplikačních scénářů. S uden i yb aných bakalářských, magis e ských či dok o ských předmě ů ak
získají ( zdálený) přís up k ysoce mode nímu echnickému yba ení, na k e ém budou moci ealizo a
p ak ickou ýuku či s oje indi iduální p ojek y a zá ě ečné p áce.
Díky in eg o aným p kům i ualizace umožňuje y ořené p aco iš ě současné připojení íce
uži a elů – s uden ů či yučujících a každý ak může ykoná a samos a né úkoly spojené s ýukou 5G
echnologií na FEKT VUT B ně (např. analýza cho ání konco ých zařízení mobilní 5G sí i,
kon igu ace síťo ých p ků, ý oj a implemene ace las ních 5G aplikací a služeb, es o ání
bezpečnos ních p a idel a další).
Ak uálně jsou mobilní sí ě 5G implemen o ány e d ou hla ních ežimech nasazení: (i) NSA (Non-
S andAlone) a (ii) SA (S andAlone). Oba ežimy nasazení yuží ají základno é s anice 5G, k e é
posky ují RAN pá é gene ace. Rozdíl mezi nasazením ežimu NSA a SA spočí á přede ším použi é
gene aci echnologií na s aně jád a sí ě. U NSA a chi ek u y se kombinuje RAN (Radio Access
Ne wo k) pá é gene ace s jád em č é gene ace (EPC (E ol ed Packe Co e)), za ímco u a chi ek u y
SA je ádio á přís upo á síť pá é gene ace připojena na jád o sí ě pá é gene ace j., Nex Gene a ion
Co e (5GC).
In eg ace mobilní p i á ní sí ě 5G plnohodno ném ežimu SA dle 3GPP ydání č.15 byla na VUT
B ně ealizo ána labo a oři #Voda oneUniLab, j., labo a oř SC5.35 budo ě Technická 12. Hla ní
mo i ací bylo in eg o ání 5G ežimu SA, k již exis ující in as uk uře 5G ežimu NSA (Non
S andAlone). Ne ýhodou 5G NSA je ak , že přes ože je ádio é přís upo é čás i sí ě možné yuží a
5G e minály (konco é zařízení), ak se y o zařízení následně připojují do „co e“ čás i mobilní sí ě,
k e á případě 5G NSA yuží á LTE (4G). Není edy možné dosažení dekla o aných přenoso ých
ychlos í jako případě 5G SA (ať již e smě u Uplink a Downlink) a zejména není možné dosáhnou
snížení komunikačního zpoždění, k e é je p o ě šinu komunikačních scénářů yuží ajících 5G mobilní
sí ě nap os o klíčo é.
In eg ace p i á ní 5G SA ádio é čás i mobilní sí ě ámci labo a oře #Voda oneUnilab byla p o edena
koope aci s mobilním elekomunikačním ope á o em Voda one Česká epublika, kdy byla dodána 5G
SA echnologie od společnos i Nokia. Popis klíčo ých komunikačních scénářů, k e é in eg ace p i á ní
5G SA mobilní sí ě ámci labo a oře #Voda oneUniLab umožňuje, je u eden níže:
• eMBB (Enhanced Mobile B oadband): ylepšené mobilní ysoko ychlos ní připojení,
na azuje na mobilní připojení přes sí ě 4G a přináší op o i nim přede ším na ýšení přenoso ých
ychlos í a snížení zpoždění. Požada ky na eo e ické přenoso é ychlos i ámci eMBB jsou
20 Gbi /s e smě u downlink a 10 Gbi /s e smě u uplink. Těch o přenoso ých pa ame ů by
mělo bý dosaženo za ideálních podmínek, předpokládající yuži í šech p os ředků sí ě p o
jeden e minál. Za s ejných podmínek se očeká á dosažení spek ální e ek i i y až 30 b/s/Hz
p o downlink při 8 s eamech a 15 b/s/Hz p o uplink při 4 s eamech. V ámci eMBB se očeká á
- 3 -
zpoždění 4 ms. Minimální požada ky na přenoso é ychlos i ámci uži a elského záži ku jsou
100 Mbi /s e smě u downlink a 50 Mbi /s e smě u uplink.
• uRLLC (Ul a Reliable Low La ency Communica ions): spolehli á komunikace s elmi
nízkou odez ou, jedná se o scénář použi í, kde je hla ním cílem dosažení co nejnižší odez y,
konk é ně do 1 ms. Dalším požada kem ámci uRLLC je elmi ysoká spolehli os 99,9999
%. uRLLC se upla ní p ůmyslo é au oma izaci, au onomním řízení ozidel a u k i ických
aplikací, yžadujících nej yšší spolehli os .
• mMTC (Massi e Machine Type Communica ions): mMTC značí masi ní komunikaci ypu
M2M (Machine o Machine). Jedná se o scénář použi í p o elké množs í zařízení nená očných
na spo řebu, ýkajících se oblas í jako je IoT (In e ne o Things), IIoT (Indus ial IoT) a IoE
(In e ne o E e y hing). U ěch o zařízení se očeká á spo řeba, k e á jim umožní ýd ž na
ba e ii až 10 le . Mezi y o zařízení pa ří například senzo y a moni o o ací sys émy ámci
chy ých měs (Sma Ci ies) či in eligen ních sí í (Sma G ids). Požada ek na hus o u
konek i i y p o mMTC je 1 milion zařízení na č e eční kilome .
P o bezd á o ý přenos da ámci in eg o ané ádio é čás i p i á ní 5G SA mobilní sí ě je yh azeno
ek enční spek um o šířce 100 MHz z . ek enčním pásmu C ( ek enční ozsah 3,4 GHz –
3,8 GHz). Ilus ace ak uálně yuží aných ek enčních pásem ČR je u edena na Ob ázek 1.
Ob ázek 1: Vizualizace přidělených ek enčních pásem p o jedno li é ope á o y
ČR.
In eg o aná a o ěřená p i á ní 5G S andAlone mobilní síť labo a oři #Voda oneUniLab na Ús a u
elekomunikací VUT FEKT B ně bude slouži p o po řeby ýuky předmě ů Komunikační sys émy p o
IoT (BPC-IOT, BKC-IOT, MPC-IOT), Mobile Ne wo k Communica ion Sys ems (MPA-KPM, MKA-
KPM) a Nex -gene a ion o Wi eless Ne wo ks (DPA-NWN, DKA-NWN).
Klíčo ým bene i em je možnos yuži í předpřip a ených es o acích scénářů p o eMBB, uRLLC či
mMTC a zejména es o ání no ě nas upující komunikační echnologie, což s uden ům ýše u edených
- 4 -
předmě u bakalářském, magis e ském a dok o ském s udijním p og amu posky ne ýhodu při
upla nění na hu p áce oblas i elekomunikací.
Dále pak bude labo a oř slouži jako uniká ní pla o ma umožňující po o nání z . legacy
komunikačních echnologií (4G, 5G NSA) s ak uálně nasazo anými echnologiemi (5G SA, p i á ní 5G
SA). Toho o ak u bude yuži o při příp a ě éma p o bakalářské, magis e ské či dok o ské zá ě ečné
p áce.
POPIS REALIZACE
Realizace p i á ní 5G SA mobilní sí ě labo a oři T12, SC5.35 p obíhala ámci následujících k oků:
• Pop á ka a nákup yba ení p aco iš ě (07/2022-05/2024): ámci oho o bodu p oběhly
jednání s mobilními ope á o y (Voda one Česká epublika, O2 Česká epublika a T-Mobile
Česká epublika) a aké s doda a eli ha dwa e, j., E icsson Česká epublika a Nokia Finsko.
Výs upem bylo speci iko ání echnických požada ků na komunikační in as uk u u a ypsání
eřejného ýbě o ého řízení.
• Přizpůsobení labo a oře a po řebné in as uk u y, ins alace pořízeného yba ení (07/2022-
05/2024: ámci oho o bodu p obíhala diskuze ohledně ypu p i á ní 5G SA mobilní sí ě, kdy
bylo ozhodnu o, že RAN čás mobilní sí ě bude yzicky umís ěna labo a oři T12, SC5.35 a
co e čás i 5G SA sí ě bude umís ěna dediko ané se e o ně ope á o a Voda one Česká
epublika P aze. P opojení mezi co e a RAN čás í je ealizo áno 10Gb/s dediko aným
op ickým láknem, k e é je zakončeno echnické mís nos i na FSI. Dále je pak ámci in e ní
sí ě mezi FSI a FEKT ealizo áno no é dediko ané spojení se zakončením labo a oři
#Voda oneUniLab, iz ob ázky in as uk u y níže.
• Popis no ého p aco iš ě, zaškolení yučujících, zkušební p o oz (10/2023-06/2024): byla
p o edena ins alace, kon igu ace a o es o ání p i á ní 5G SA mobilní sí ě. Následně bylo
p o edeno školení p aco níků Ús a u elekomunikací (10.6.2024, iz doložená p ezenční
lis ina).
In eg o aná a o ěřená p i á ní 5G S andAlone mobilní síť labo a oři #Voda oneUniLab na Ús a u
elekomunikací VUT FEKT B ně bude slouži p o po řeby ýuky předmě ů Komunikační sys émy p o
IoT (BPC-IOT, BKC-IOT, MPC-IOT), Mobile Ne wo k Communica ion Sys ems (MPA-KPM, MKA-
KPM) a Nex -gene a ion o Wi eless Ne wo ks (DPA-NWN, DKA-NWN) od začá ku akademického
oku 2024/2025. P o účely ýuky byly již aké ámci příp a ných ak i i y ořeny es o ací ki y, iz
sekce „Fo odokumen ace“.
- 5 -
ZÁVĚREČNÉ SHRNUTÍ
Byla p o edena ealizace p i á ní 5G SA mobilní sí ě ámci labo a oře T12, SC5.35
(#Voda oneUnilab), kdy bylo dosaženo y oření uniká ní a ámci České epubliky p o ní ins alace
p i á ní 5G SA spolu s 5G NSA, což posky uje možnos i jak p o ýuku, kdy bude možné s uden ům
p ak icky demons o a ýhody no ě nas upujících 5G+ sí í p o scénáře eMBB, uRLLC a mMTC.
Vyba ení bude aké yuži o při yp aco ání éma p o bakalářské, magis e ské či dok o ské zá ě ečné
p áce.
- 6 -
FOTODOKUMENTACE Z REALIZACE
Ob ázek 2: Ukázka p opojení komunikační in as uku y mezi FSI a FEKT
(UTKO).
- 7 -
Ob ázek 3: ealizo aná ins alace p i á ní 5G SA mobilní sí ě.
- 8 -
Ob ázek 4: O es o ání přenoso ých ychlos í p i á ní 5G SA mobilní sí ě ze s any
konco ého e minálu.
