Сложное поколение

Для полноценного развития технологиям 5G нужно больше частотного ресурса

Главной темой форума СПЕКТР-2017 стали перспективы развития технологии 5G в России. Эксперты сошлись во мнении, что внедрению технологии может помешать нехватка радиочастотного ресурса. По различным оценкам, дефицит спектра в мировом масштабе составляет около 1 ГГц, и Россия не исключение. Рынок ждет от регулятора скорейшего принятия решения по выделению полос для пятого поколения связи.

В хорошем темпе
Подготовка к внедрению сетей 5G в РФ соответствует общемировой. Об этом заявил начальник отдела департамента регулирования радиочастот и сетей связи Минкомсвязи России Денис Ляшенков.

Он напомнил, что пробный запуск сетей связи пятого поколения в этом году должны осуществить США, Канада, Япония и Китай. В 2018-м возможностями технологии 5G можно будет воспользоваться на зимних Олимпийских играх в Южной Корее и во время чемпионата мира по футболу в России. После Всемирной конференции радиосвязи в 2019 году США и Канада запустят сети связи пятого поколения в коммерческую эксплуатацию. Повсеместное внедрение технологии должно начаться в 2020 году.

Д. Ляшенков также сообщил, что в технологическом плане релиз 5G будет разделен на две фазы. Первая предполагает только предоставление мобильного широкополосного доступа. Во второй добавятся критические сервисы и технологии межмашинного взаимодействия. Фазы завершатся во второй половине 2018 года и в декабре 2019-го соответственно.

План работы администрации связи РФ до 2020 года, по словам представителя Минкомсвязи, включает анализ международного опыта, проведение исследований и рассмотрение их на Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ). Необходимо пересмотреть Методики платы за использование спектра и экспертизы ЭМС, принять нормативно-правовые акты по вопросам применения средств связи новых технологий, организовать частотные аукционы, отметил Д. Ляшенков.

Представитель Минкомсвязи перечислил требования, которые, согласно рекомендациям Международного союза электросвязи, будут применяться к сетям 5G: средняя скорость передачи данных – 100 Мбит/с (пиковые – около 20 Гбит/с), высокая надежность для специальных применений и задержки менее 1 мс для ряда случаев. Прогнозируется стократный рост объема трафика, увеличение количества устройств (с низкой стоимостью, с возможностью работы от батареи не менее десяти лет) в десять раз.

«Реализация полного спектра всех заявленных требований, которые будут предъявляться к сетям связи пятого поколения, невозможна без использования полос радиочастот выше 24 гигагерц. В соответствии с позицией Российской Федерации целесообразно провести исследования, в первую очередь, в полосах радиочастот 24–27 ГГц, 31–33 ГГц и 40–42 ГГц, в которых в принципе может быть достигнута глобальная гармонизация», – добавил Д. Ляшенков.

Бери выше!
При внедрении технологии пятого поколения в высоких диапазонах частот, таких как 40,5–42,5 и 66–71 ГГц, не ожидается проблем в сфере электромагнитной совместимости с существующими РЭС, подтвердил заместитель директора НТЦ анализа ЭМС ФГУП НИИР Игорь Гурьянов.

Целесообразно рассматривать в РФ применение 5G в диапазонах 4400–4500 МГц, и 4800–4990 МГЦ – для внедрения сетей New Radio. Исследования уже ведутся, отметил эксперт.

В высоких диапазонах, в частности, 24,25–27,5 ГГц, 31,8–33,4 ГГц и др., в России традиционно меньше ограничений, и эти полосы открыты для пятого поколения, подчеркнул спикер.

По мнению И. Гурьянова, для принятия решений по 5G стоит не ждать резолюций Всемирной конференции радиосвязи (ВКР-19), а действовать на опережение. Если вовремя не обозначить для производителей рекомендованные полосы частот, невозможно начать серийный выпуск устройств, в чем нуждаются операторы, отметил эксперт.

Услуга 5G будет отличаться от существующего сервиса связи для абонента, отметил И. Гурьянов. Она использует все резервы инфраструктуры по запросу пользователя. Таким образом, 5G агрегирует в себе массу технологий – все те, что сможет «переварить» ядро сети.

26 ГГц и 39 ГГц во многих странах мира станут наиболее активно используемыми высокочастотными диапазонами для ранней коммерциализации 5G в глобальном масштабе, подтвердил старший менеджер и эксперт GSM/UMTS/LTE отдела департамента технической поддержки продаж компании Huawei Дмитрий Конарев.

Абоненты-машины
Пятое поколение связи – это новая фаза эволюции мобильных телекоммуникационных стандартов, технология для производственных систем, а не для абонентов-людей, уверена генеральный директор ПАО «Микрон» Гульнара Хасьянова. Сервисы, которые появятся на основе применения стандарта 5G, поменяют многие отрасли экономики. Например, развитие беспилотного транспорта приведет к сокращению количества водителей. Часть сфер будет существенно оптимизирована: в медицине найдут применение носимым устройствам, «умные» датчики придут в сельское хозяйство, ЖКХ и т. д., в сфере образования начнут использоваться технологии дополненной реальности и прочее.

Для развития интернета вещей (Internet of Things, IoT) необходимо использовать как лицензируемые, так и нелицензируемые полосы частот. Такое мнение высказал начальник департамента радиочастотных присвоений и лицензионного обеспечения ПАО «МегаФон» Павел Мамченков.
По словам спикера, нелицензируемый спектр может быть использован в основном для маломощных датчиков, для сервисов без жестких требований по задержкам и надежности, например, для LPWAN-сетей[1]. «С помощью этих технологий можно открывать дверь в гараж, но нельзя заниматься телемедициной, – подчеркнул П. Мамченков. – Что касается лицензируемых полос, то там рынок ограничен, зато будут выполняться требования по ультранадежности соединений и по очень малым задержкам».

Он добавил, что сети связи для критичных сервисов ориентированы на гармонизированные полосы частот 870–876/915–912 МГц и 5725–5875 мегагерц.

Гармоничная плата
Для полноценной реализации скоростей 5G минимальный объем радиочастотного спектра, выделяемый оператору, должен быть не менее 100 мегагерц. Такое мнение высказал заместитель технического директора Tele2 Алексей Телков.

5G будет ограничено в работе без «подложки» из полноценной LTE-сети, которая полностью использует выделенный ресурс и пропускает голосовой трафик из 2G.
А. Телков также отметил, что увеличение платы за больший объем спектра делает развитие пятого поколения невозможным из-за низкого ARPU[2].
Вне зависимости от того, каким стандартом сотовой связи пользуется абонент, он не готов тратить на эти услуги более 300 рублей в месяц, уверен представитель Tele2.

Спикер обратил внимание собравшихся на то, что плату за использование радиочастотного спектра необходимо гармонизировать, так как существующий дисбаланс сдерживает переход на новые технологии. «Если десять лет назад нам было достаточно 30 МГц в диапазоне 1800, чтобы оказывать услугу, то теперь суммарного спектра 150 МГц нам уже не хватает, чтобы предоставить тот же сервис, тому же абоненту, который по-прежнему платит 300 рублей в месяц», – сказал А. Телков.
В различных диапазонах своя средняя стоимость 1 мегагерца. По оценкам Tele2, самым дорогим является диапазон 2100 МГц – 579 543 рублей в год. Немного меньше обходится использование полос 900 и 1800 МГц – 567 448 и 561 287 рублей соответственно. Диапазоны 800 МГц и 2600 МГц стоят гораздо дешевле – 63 662 рублей и 57 831 рублей соответственно.

Широкое применение
Сила 5G – в ширине канала, поэтому каждому оператору необходимо иметь не менее 200-400 МГц непрерывной полосы чистого спектра. Чем меньше его будут делить, тем большую спектральную эффективность можно будет увидеть в сетях, считает Дмитрий Конарев.

Для IMT в Районе 1 МСЭ уже выделил до 1181 МГц в интересах 5G, однако дополнительная потребность в частотах составляет от 779 до 979 МГц, напомнил старший эксперт департамента обеспечения радиочастотным ресурсом ПАО «ВымпелКом» Константин Зудин. Он рассказал, что новые диапазоны нужны компании для запуска опытных сетей 5G со скоростью более 1 Гбит/с в Московском регионе и Самарской области, для коммерческого запуска NB-IoT-инфраструктуры в диапазонах 900 и 1800 МГц, а также для создания зон тестирования системы управления беспилотным автотранспортом и интеллектуальной дорожной инфраструктурой в Москве, Татарстане и Краснодаре.

Активно экспериментирует с пятым поколением ПАО «МТС». Совместно с Ericsson в диапазоне 15 ГГц оператор провел демонстрацию мобильного 5G на стадионе «Открытие-Арена». Завершаются тесты с Huawei по проекту Massive MIMO TDD. Компания активно участвует в рабочих группах госпрограммы «Цифровая экономика», где будет решаться судьба технологий пятого поколения.

Мировой рынок виртуальной реальности (VR) станет массовым уже к 2022 году, а в 2025 может заработать до 182 млрд долларов. Существующие LTE-сети не могут обеспечить полноценного погружения человека в активно развивающиеся VR-технологии, поскольку имеют задержку в 10 мс, уточнил Д. Конарев. В сетях 5G для отсутствия эффекта «укачивания» она должна быть менее 9 миллисекунд.

Приложения интернета вещей, чувствительные к задержкам на сети (URLLC), нуждаются в «ковровом» 5G, и их также нельзя реализовать в 4G, добавил начальник отдела архитектуры сети радиодоступа ПАО «МТС» Алексей Маслянкин.

В сфере Connected Car 4G тоже способно поддерживать только базовые телематические сервисы, например, связывать пассажирский транспорт с инфраструктурой остановочных комплексов. Соединение между водителями и пешеходами (V2P, vehicle-to-pedestrian), полную автоматизацию, а также комфортное вождение при поддержке робота смогут обеспечить лишь технологии пятого поколения, рассказал Д. Конарев.

В США активно продвигают закон об установке устройств V2V (vehicle-to-vehicle), связывающих между собой автомобили, на все новые транспортные средства к 2020 году. В странах ЕС массовое производство машин без водителей намечено на 2025 год.

***

Говорить о конкретных сервисах технологии в России пока преждевременно, поскольку 5G – это живая, еще не сложившаяся платформа, резюмировали участники СПЕКТР-2017. Профиль потребителя услуг связи пятого поколения станет понятным после ЧМ-2018. Более 2,5 млн пользователей на всех объектах чемпионата в 11 городах будет обеспечено различными видами радиосервисов.

По мнению заместителя министра связи и массовых коммуникаций Дмитрия Алхазова, операторам «большой четверки» при строительстве сетей пятого поколения стоит делать акцент на инвестициях в технологии, а не в конкурентное преимущество. Операторы солидарны с регулятором в том, что «инновации “заводят” рынок».

________________

1.  Low-power wide-area network – энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия.
2.  Average revenue per user – средняя выручка на одного пользователя.