POIR

Krajowe laboratorium sieci i usług 5G wraz z otoczeniem

Opis i cel projektu

Celem projektu „Krajowe laboratorium badawcze sieci i usług 5G wraz z otoczeniem” (PL-5G) jest zbudowanie unikalnej w skali kraju infrastruktury badawczej dla prowadzenia praktycznych badań dotyczących technologii i usług 5G. Znaczenie tego przedsięwzięcia dla kraju jest szczególnie ważne, co wynika z faktu, iż w najbliższej przyszłości należy oczekiwać powszechnych wdrożeń rozwiązań 5G w krajowych sieciach operatorskich, co spowoduje istotny rozwój usług dostępnych przez Internet. Infrastruktura badawcza będzie się składać z trzech laboratoriów:

  • Laboratorium sieci 5G zbudowanego na bazie rozwiązań producentów technologii 5G i obejmującego w pełni funkcjonalną sieć rdzeniową 5G wdrożoną w formie ogólnokrajowego systemu rozproszonego połączonego siecią szkieletową oraz zróżnicowane rozwiązania sieci dostępowej (bezprzewodowe i przewodowe sieci dostępowe, brzegowa chmura obliczeniowa).
  • Laboratorium symulatorów i aparatury pomiarowej 5G zawierającego symulatory technologii 5G oraz aparaturę pomiarową umożliwiającą prowadzenie zróżnicowanych badań związanych z rozwojem i utrzymaniem sieci 5G oraz związanych z nią aplikacji i usług.
  • Laboratorium otoczenia 5G zawierającego urządzenia i oprogramowanie służące opracowaniu nowych rozwiązań sieciowych, platform i aplikacji bazujących na technologii 5G, takich jak np. rozwiązania Internetu Rzeczy (IoT), systemów przemysłowych (Industry 4.0) czy pojazdów autonomicznych i sterowanych.

Krajowe laboratorium badawcze sieci i usług 5G wraz z otoczeniem umożliwi przeprowadzanie eksperymentów w dedykowanym środowisku testowym sieci 5G. Dostęp do zasobów infrastruktury badawczej będzie otwarty dla wszystkich zainteresowanych podmiotów (jednostki naukowe, przedsiębiorstwa itp.) i będzie realizowany przez specjalizowany system rezerwacji zasobów umożliwiający użytkownikom realizację eksperymentów z dowolnego miejsca.

Wartość projektu: 229 399 787,44 zł w tym dofinansowanie z UE 166 599 999,79 zł

 

Lista organizacji

  • Politechnika Warszawska – Lider projektu
  • Instytut Łączności – Państwowy Instytut Badawczy
  • Politechnika Wrocławska
  • Politechnika Gdańska
  • Akademia Górniczo-Hutnicza
  • Instytut Chemii Bioorganicznej PAN Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe
 

Wybrane elementy wyposażenia laboratorium

  • Wdrożona, stała sieć 5G obejmująca 6 konsorcjantów (Nokia):
    • rdzeń Nokia Compact 5G Core,
    • głowice radiowe AWHQM/AAHN (n77) + BBU (ASIB/ABIO).
  • Infrastruktura zewnętrzna – 5 punktów instalacyjnych na terenie kampusu PG:
    • 1-2 maszty 3 m, szafka instalacyjna 19”, zasilanie, 24 włókna światłowodowe SM do laboratorium, wysokości n.p.t: 20-40 m.
  • System 5G (5G NR RAN + 5G Core) Amarisoft z usługami głosowymi i wymiany wiadomości:
    • rozwiązanie programowe, przenośne na inne platformy sprzętowe,
    • 6x stacja bazowa + 5G core + usługi – wersja mini (1 sektor),
    • 3x stacja bazowa + 5G core + usługi – wersja classic (3 sektory),
    • anteny: panelowe (33°/7° RET, 65°/7°, 65°/22°, 90°/7°), dookólne (360°/23°).
  • System 5G z usługami głosowymi i wymiany wiadomości:
    • rdzeń sieci 5G / IMS: Athonet na platformie VMWare,
    • stacja bazowa: Amarisoft mini (+core Amarisoft),
    • system monitorowania/zarządzania.
  • System 5G OpenRAN Radisys z platformą sprzętową:
    • programowy element CU,
    • programowe elementy DU,
    • 3 głowice radiowe RU (n77),
    • obsługa elementu RAN Inteligent Controller (interfejs E2),
    • kod źródłowy z możliwością kompilacji i wykorzystania zmodyfikowanego oprogramowania,
  • Emulator sieci 5G i tester zgodności (AMF compliance) – Valid8 5G,
    • rozwiązanie modularne na platformie VMWare,
    • Emulatory klientów 5G:
      • emulator 128 klientów, 100 MHz – Amarisoft Simbox E 128,
      • emulator 64 klientów, 100 MHz – Amarisoft Simbox E 64,
  • Centrum danych:
    • bezpośrednie połączenia światłowodowe do terenowych punktów instalacji.
  • Urządzenia pomiarowe:
    • emulator kanału radiowego (Keysight),
    • stacjonarne i przenośne analizatory sygnałów (Anritsu, Tektronix),
    • skanery radiowe (Rohde & Schwarz),
    • generator ruchu aplikacyjnego (Fortinet).
  • Infrastruktura laboratoryjna RF:
    • namiot izolujący RF 2 x 2 x 2 m (Select Fabricators),
    • shieldbox’y (Ramsey),
    • programowalne i klasyczne tłumiki, dzielniki mocy, … (Vaunix)
    • okablowanie RF,
    • urządzenia radia programowalnego SDR (Ettus).
  • Urządzenia klienckie LTE/5G:
    • telefony/tablety 10+ modeli,
    • modemy M.2, USB,
    • moduły do urządzeń automatyki,
    • routery / routery przemysłowe z interfejsami 5G,
    • moduły przemysłowe,
  • Systemy dostępowe Wi-Fi 6E:
    • klasyczne i z kontrolerami,
    • 2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz.
Laboratoria otoczenia (zastosowań) 5G:
  • Internet of Things:
    • komunikacja: LoRa, LoRaWAN, ZigBee, BLE, NB-IoT, CAT-M, 5G,
    • komputery:
      • SBC,
      • przemysłowe z interfejsami komunikacyjnymi,
    • zestawy rozwojowe urządzeń komunikacyjnych,
    • czujniki i elementy wykonawcze (popularne, przemysłowe, profesjonalne),
    • urządzenia monitoringu wizyjnego z analizą obrazu (w tym LPR),
    • oprogramowanie zarządzające i akwizycji danych,
    • sterowane pojazdy kołowe.
  • Przemysł 4.0:
    • przemysłowe urządzenia komunikacyjne WiFi i 5G,
    • przemysłowe sterowniki, czujniki i elementy wykonawcze (Siemens),
    • sterowany robot mobilny Husarion (udźwig platformy ~80 kg) z ramieniem i lidarem (128 wiązek),
    • robot badawczy na szynie (udźwig ~1 kg),
    • kolaboracyjny robot przemysłowy (udźwig ~3 kg),
    • terminale użytkownika,
    • osprzęt AR/VR,
    • oprogramowanie sterujące.
  • Morskie:
    • autonomiczne drony pływające (5) z wyposażeniem,
    • oprogramowanie sterujące,
    • systemy RTK, czujniki (np. lidary, czujniki środowiskowe), rejestratory parametrów,
    • systemy zdalnej telemetrii i systemy komunikacyjne,
    • elementy infrastruktury 5G – Athonet Core/gNB 2,3 GHz,
    • terminale komunikacyjne przystosowane do warunków morskich (CrossCall).
  • Bezpieczeństwa:
    • zintegrowany zestaw modułów bezpieczeństwa sieciowego (Fortinet):
      • NGF, sandbox, analiza AI, zcentralizowane zarządzanie,  analiza zdarzeń,
    • generator ataków i ruchu usługowego (FortiTester),
    • system monitorowania ruchu w rdzeniu sieci 5G (FortiCarrier).
 

Publikacje i wystąpienia

  • Wojciech, B., Bęben, A., Sosnowski, M., Więcek, D., Michalski, I., Woźniak, J., Gierłowski, K., Hoeft, M., Patryk, S., Warzyński, A., Natkaniec, M., Boryło, P., Binczewski, A., Belter, B., & Furmann, M. (2022). Planowane krajowe laboratorium badawcze sieci i usług 5G wraz z otoczeniem. Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne, 110-115. https://doi.org/10.15199/59.2022.4.3
  • Referat plenarny pt. „Planowane krajowe laboratorium sieci i usług 5G wraz z otoczeniem” przez K. Gierłowskiego (PG) wygłoszony w trakcie Krajowe Sympozjum Telekomunikacji i Teleinformatyki 2022, Warszawa, 08.09.2022
  • Referat pt. „5G LAB POLSKA Research Infrastructure for Research in 5G and Beyond”, wygłoszony przez B. Beltera (PCSS) w trakcie 18th SIG-NOC meeting, Stockholm, 16.05.2023
  • Prezentacja pt. „Usługi krajowego laboratorium sieci i usług 5G wraz z otoczeniem” wygłoszona przez A. Bębna (PW) i P. Schauera (PWr) w trakcie konferencji PLNOG, Kraków, 16.05.2023
  • Prezentacja pt. „Roadmap for development of 5G/6G RI in Poland, wygłoszona przez B. Beltera (PCSS) w trakcie SLICES-SC 2nd Summer School, Oulu, 13.06.2023
  • Konferencja „Nauka Inwestycje Rozwój” – prezentacja i wyróżnienie projektu (szczegóły na kolejnych stronach)
  • Cyfrowa infrastruktura badawcza w Polsce – artykuł reklamowy w tygodniku "Polityka"