Связь / Статьи
инфраструктура операторы технологии услуги связи
20.1.2022

Как разгоняется 5G

Скорость передачи данных в сетях связи пятого поколения превысила 8 Гбит/с

Компании Samsung и Qualcomm смогли добиться рекордной скорости в сети 5G – 8,08 гигабит в секунду. Эксперимент проходил в лаборатории. На практике средняя скорость в коммерческих сетях пятого поколения не превышает 1 гигабит в секунду. К концу 2021 года 200 компаний запустили 5G. Эксперты ожидают, что в 2022 году все большее число операторов начнет внедрять технологии, позволяющие увеличить пропускную способность сетей и обеспечить пользователям высокую скорость передачи данных.

ДАЛЬШЕ – БЫСТРЕЕ

Скорость – одно из важнейших преимуществ сетей связи пятого поколения. Ее значения в 5G в разы выше, чем в 4G. Не удивительно, что различные технологические компании стремятся ставить новые рекорды в этой сфере. Так, на днях портал АndroidHeadlines сообщил о том, что Samsung и Qualcomm смогли передать данные через сеть пятого поколения со скоростью 8,08 гигабит в секунду.

Тестовое устройство, на котором был установлен рекорд, оснастили модемом Snapdragon X65 5G, а сам эксперимент проходил в лаборатории корейского гиганта в Техасе.

Скорость в downlink (канал связи от базовой станции (БС) к абоненту) свыше 8 Гбит/с была достигнута с помощью технологии New Radio Dual Connectivity (NR-DC), которая позволяет нескольким БС, работающим на разных участках радиочастотного спектра, передавать данные пользователю одновременно или попеременно. В данном случае в миллиметровом диапазоне ширина полосы пропускания составила 800 МГц и 100 МГц – в среднем.

Предыдущий рекорд был установлен в марте 2021 года, тогда компания Samsung разогнала сети 5G до 5,23 гигабит в секунду.

Еще один способ увеличить пропускную способность сети пятого поколения и обеспечить клиентам высокую скорость передачи данных – использование технологии агрегации частот New Radio Carrier Aggregation (NR-CA).

В отчете ассоциации GSA (Global mobile Suppliers Association) отмечается, что на текущем этапе развития 5G еще немногие операторы активно используют NR-CA для своих коммерческих услуг.

Так, насчитывается 29 компаний, которые инвестировали в эту технологию, в том числе 11 начали ее внедрять. И среди них

по меньшей мере пять операторов в четырех странах уже запустили NR-CA

Аналитики ожидают, что в 2022 году все большее число телеком-компаний начнут тестировать и внедрять эту технологию на своих сетях 5G. По мере того как это будет происходить, показатели средней скорости, которую получат их клиенты, также будут увеличиваться.

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПО МИРУ

По данным GSA, на конец прошлого года 487 операторов по всему миру инвестировали в 5G. Из них уже развернули коммерческие сети 200 компаний, а 99 операторов вложили средства в автономные (standalone) сети пятого поколения.

На рынке доступно более 850 моделей устройств с поддержкой 5G.

В GSA также отмечают, что для мобильных сетей пятого поколения максимальная пропускная способность downlink варьируется от 100 Мбит/с до 4,26 гигабит в секунду. При этом

средняя по миру скорость сетей 5G составляет 1,116 Гбит/с

Однако, по данным компании мобильной аналитики Opensignal, основанным на миллиардах ежедневных измерений, которые она собирает с устройств по всему миру, пиковые скорости загрузки в 15 крупнейших 5G-сетях варьируются от 580 Мбит/с до 934,9 Мбит/с, а средние – от 189 до 423,8 мегабит в секунду.

По первому показателю лидирует Тайвань. По второму – Южная Корея, за ней следует Норвегия (355,3 Мбит/с), на третьем месте по средней скорости загрузки 5G – Тайвань (320 Мбит/с).

В России коммерческих сетей связи пятого поколения еще нет, однако операторы большой четверки тестируют технологию в пилотных зонах, используя диапазоны 25,25–27,5 и 4,9 гигагерц.

Осенью 2021 года компания МТС сообщила о том, что в партнерстве с Huawei ей удалось разогнать скорость передачи данных до рекордных для РФ 5,6 гигабит в секунду.

Эксперимент проходил в парке развлечений «Остров Мечты» в Москве.

Внедренное компаниями решение на основе технологии множественных антенн Massive MIMO значительно увеличивает пропускную способность сети, а значит, и средние скорости передачи данных для большого количества пользователей, сообщили пресс-службы МТС и Huawei.

Каждый из восьми смартфонов китайской компании, которые использовались для тестирования, одновременно принимал сигнал от БС Huawei со скоростью около 700 Мбит/с, а суммарная пиковая скорость передачи данных от соты в полосе 100 МГц составила 5,6 гигабит в секунду.

Ранее МТС также сообщала о своих успешных испытаниях технологии агрегации частот – в партнерстве с компаниями MediaTek и Ericsson.

МТС отмечает, что в пилотных зонах оператора в Москве и Санкт-Петербурге абоненты, использующие 5G-совместимые смартфоны, смогут подключаться к безлимитному интернету со скоростями до 1,5 Гбит/c и минимальными задержками.

Руководитель Центра беспроводных технологий Сколковского института науки и технологий (Сколтех) Дмитрий Лаконцев пояснил RSpectr, что практически всегда компании заявляют одни параметры, а на практике получаются другие. По словам эксперта, дело в том, что оператор может управлять лишь максимальной планкой скорости передачи данных и долей выделяемого на конкретного абонента частотного или транспортного ресурса. Однако на этот показатель влияют погода, нагрузка на БС и на всю сеть, модель смартфона, даже время года, да еще много других условий.

В большинстве тарифов операторы обозначают размер пакета гигабайт и верхнюю границу скорости – до 10 Мбит/с, до 100 Мбит/с, до 1 гигабит в секунду. Абоненты к этому привыкли, хотя понятно раздражение пользователей, которые платили за гигабитный интернет, а получили поначалу лишь 200–300 Мбит/с, да и то не везде.

«Но у технологии 5G есть преимущество: в автономных (SA) сетях с реализованным функционалом network slicing (“сетевая нарезка”) можно получить гарантированное качество связи, что необходимо, к примеру, для работы объектов критической инфраструктуры», – подчеркивает Д.Лаконцев.

РЕКОРДЫ VS РЕАЛЬНОСТЬ

Директор центра сетевых решений «Инфосистемы Джет» Сергей Андронов в комментарии для RSpectr указывает на то, что

те скорости, которые достигаются в лабораториях, пока не могут быть гарантированы в реальных коммерческих проектах

Причина в том, что окружающий мир насыщен радиопомехами, которые будут накладывать ограничения на технологические решения 5G.

Сергей Андронов, «Инфосистемы Джет»:

– Как только сети пятого поколения будут внедрены повсеместно, появится большое количество новых сервисов, и подавляющее большинство уже существующих тоже будут переориентированы на 5G. Это позволит очистить радиоэфир от помех и шумов.

Архитектор решений центра компетенций промышленного инжиниринга и автоматизации компании «Т1 Интеграция» Владимир Шапоров обращает внимание на то, что Samsung и Qualcomm продемонстрировали пиковую скорость в идеальных условиях приема на одного пользователя на тестовом оборудовании. В реальных сетях на пользовательских устройствах при различном расположении она будет значительно ниже. А для абонента скорость будет также зависеть от количества потребителей на данную БС или кластер БС.

При этом эксперты уверены:

любое достижение в увеличении пиковой скорости надо приветствовать

Каждый рекорд, полученный в лабораторных условиях, – это важное технологическое достижение и еще, как правило, демонстрация возможностей конкретной компании, говорит Д.Лаконцев.

Дмитрий Лаконцев, Сколтех:

– В реальных сетях скорости всегда ниже, так как общий ресурс делится между множеством пользователей, да и условия далеки от идеальных. Но это не значит, что такие эксперименты не нужны, так как они в конце концов достигают коммерческих сетей в форме отлаженного оборудования и ПО, где дают прирост скорости, снижение времени задержки или стоимости решения.

В.Шапоров отмечает, что

опыт и практика разработки и внедрения сетей 4G/5G показали возможность постоянного увеличения пропускной способности всех элементов сети за счет внедрения новых технологий

«При распространении 5G мы будем сталкиваться с потенциальным уменьшением скоростей в условиях нарастания количества пользователей за счет физически ограниченного частотного ресурса в заданных диапазонах. Но параллельно будет идти процесс освоения новых участков спектра и будет развиваться сетевое оборудование», – прогнозирует эксперт.

Об этом же предупреждает Д.Лаконцев. Он напомнил, что в 2021 году, согласно данным компании Ookla, мировая медианная скорость в сетях 5G снизилась. Замедление составило 13% для downlink и 39% для uplink (канал связи от абонента до БС оператора). Тут роль сыграл фактор резкого увеличения числа 5G-пользователей. Взрывной рост связан с тем, что в прошлом году на многих рынках до 80% всех продаваемых смартфонов уже поддерживали сети пятого поколения. Но это нормальный процесс: похожая ситуация была и во время внедрения 4G. Такой «кивок» займет не более года-двух и не будет повсеместным, затем скорость начнет непрерывно расти по мере миграции абонентской базы со старых сетей на 5G.

Владимир Шапоров, «Т1 Интеграция»:

– При достижении физических ограничений 5G начнется переход к 6G, но он будет плавным, как это было при внедрении пятого поколения – поэтапный ввод новых разработок при эффективном и совместном использовании технологий 4G и 5G.

КОГДА ВАЖНА СКОРОСТЬ?

Развитие сетей 5G будет стимулировать внедрение новых сервисов, в том числе тех, что потребуют высокоскоростного и высоконадежного соединения, например, VR-технологии или беспилотный транспорт, говорит С.Андронов.

Особенно это коснется онлайн-сервисов, связанных с органами чувств человека, с визуальным и аудиовоздействием.

Сергей Андронов, «Инфосистемы Джет»:

– Чем выше скорость, тем более реалистична степень восприятия и более качественно будет работать сервис в сетях 5G. Например, это может быть виртуальная прогулка по Лос-Анджелесу, в рамках которой пользователю в VR-шлеме в режиме реального времени будет транслироваться видео с разрешением 8K в формате 360 градусов, объемные звуки города и прочие эффекты. Для качественной работы такого сервиса потребуется передача данных на скорости 8 гигабит в секунду. Но пока этот пример – из разряда фантастики, так как сейчас еще нет доступных сервисов, которые требуют такой пропускной способности.

Д.Лаконцев полагает, что в ближайшей перспективе скорость будет расти вне зависимости от появления «сверхтяжелых» новинок. Существующая экосистема еще не полностью исчерпала существующие в ней тренды на более активное использование видеоконтента, повышение его качества и длительности.

Сейчас в странах с быстрым 5G уже наблюдается появление прослойки пользователей с месячным потреблением мобильного интернета на уровне 40 и выше гигабайт, то есть в два-четыре раза выше средних показателей, – спрос есть.

Дмитрий Лаконцев, Сколтех:

– Даже наоборот, из-за улучшения показателей сетей 5G мы увидим ускорение тренда «утяжеления» существующих приложений практически по всем популярным категориям благодаря все большей доле видео, увеличению интерактивности, укрупнению приложений во все большие «суперапы».

Эксперт также напомнил, что 2021 год отметился быстрым ростом количества VR-устройств, которые могут стать через несколько лет крупным потребителем трафика – за последний год куплено столько же очков виртуальной реальности, сколько за вместе взятые предыдущие три года. Серьезную нагрузку на сети оказывают и решения, требующие передачу данных визуального мониторинга и видеосвязи.

Изображение: RSpectr, Freepik.com

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Какие новые функции появятся в сетях 5G
К апрелю 2020 года 73 оператора развернули сети связи пятого поколения в 41 стране

Еще по теме

Для пропуска растущего трафика в LTE-сетях операторам нужны низкие диапазоны

Спутники «Сферы» и перспективы появления интернета во всех уголках страны

Эксперты ГРЧЦ проанализировали доступность услуг сотовой связи в регионах РФ

Почему последовательность сейчас важнее, а «журавль» 5G пока подождет

Как устроена инфраструктура для мобильного интернета в метро

Как будут развиваться сотовые сети в условиях дефицита телеком-оборудования

Как создать эффективную CRM-стратегию в телеком-компаниях

Компаниям сотовой связи предложили включить роуминг в селах и на автотрассах

Как развивается российский рынок виртуальных сотовых операторов

Почему операторы связи прибегают к модели FVNO

Сотовые операторы планируют ввозить в РФ подержанную технику

Как сокращаются возможности телефонных мошенников

В России есть свое оборудование для строительства линий связи

Будущая многоспутниковая орбитальная группировка РФ готовится к практической реализации

Россия намерена удвоить спутниковую группировку