Вот уже пять лет по всему миру продолжается внедрение нового стандарта мобильной связи пятого поколения 5G.
На первоначальном этапе телекоммуникационные сети и технологии 5G, стали самыми быстро развивающимися по темпам распространения, обогнав стандарты связи предыдущих поколений. Этой высокой динамике способствовала пандемия COVID-19 и связанные с ней ограничения. В период карантина появились новые перспективные варианты массового использования беспроводных сетей связи, такие как дистанционное обучение, удаленные виды работ и различных услуг, и т.д. Вследствие чего нагрузки на телекоммуникационное оборудование возросли в разы. Всё это продемонстрировало значимость стабильной и качественной связи для общества, а также важнейшую роль мобильных операторов в поддержании жизнедеятельности ключевых отраслей экономики, что и выступило катализатором начала нового этапа развития 5G.
Процесс внедрения 5G-технологий во многих странах с развитой экономикой шёл с опережающими темпами. Были разработаны национальные программы по продвижению 5G и полному покрытию национальных территорий беспроводной связью. Проведены торги по продаже лицензий на выделение мобильным операторам необходимых частотных диапазонов. Приняты меры поддержки телекоммуникационных компаний на государственном уровне. Так, к началу 2022 года в зоне покрытия сетей пятого поколения по всему миру проживало около одного миллиарда человек, а уже в третьем квартале 2024 года число абонентов мобильной связи 5G достигло 2,1 млрд, это около 26% населения планеты. Если тенденция сохранится, то в 2026 году четыре из десяти подключений в мире придется на 5G, а количество абонентов будет насчитывать 3,5 млрд.
Благодаря своим техническим характеристикам, обеспечивающим сверхвысокую пропускную способность (до 20 Гб/с) и низкую задержку передачи данных (1-2 мс), новый стандарт мобильной связи позволил создавать разные сценарии использования уникальных возможностей искусственного интеллекта, расширенной реальности, граничных вычислений и Интернета вещей (Internet of Things, IoT). Также, 5G-технологии оказали значительное влияние на развитие таких отраслей как интеллектуальная городская экосистема («умный» город), беспилотный транспорт, электронное здравоохранение и промышленное производство. А с учетом того, что на современном этапе цифровой трансформации всё больше внимания уделяется массовой интеграции передовых информационных технологий в различных отраслях экономики, спрос на высокоскоростную беспроводную/мобильную связь 5G с каждым годом только растет.
Ожидается, что к 2030 году технологии 5G могут добавить 1,3 трлн долларов США в мировой ВВП – благодаря появлению новых приложений для сферы здравоохранения, ЖКХ, потребительских и медийных услуг, промышленного производства и финансовых сервисов.
Несмотря на первоначальные высокие темпы внедрения и положительные прогнозы использования инновационных технологий, к началу 2025 года около 100 стран мира не имели запущенных коммерческих сетей 5G, тем самым увеличивая цифровой разрыв между государствами.
В Российской Федерации на сегодняшний день также нет функционирующих массовых коммерческих 5G-сетей. Тем не менее, руководство государства рассматривает 5G как важный компонент экономического роста страны, внедрение которого будет способствовать технологическому прогрессу и инновациям в различных секторах экономики от промышленного производства до финансового сектора. Кроме этого, появление 5G окажет существенное влияние на развитие новых отраслей, повысив общую конкурентоспособность российской экономики на мировой арене. Поэтому, в начале декабря 2023 года правительство РФ утвердило «Стратегию развития отрасли связи в РФ на 2024-2035 годы», в соответствии с которой планируется развернуть защищённую информационную национальную инфраструктуру связи с внедрением современных инновационных решений.
Стратегия разработана Министерством цифрового развития,связи и массовых коммуникаций РФ совместно с профильными ИТ-организациями, производителями телекоммуникационного оборудования и операторами связи. В документе предусматривается:
- к 2027 году, осуществить полный отказ от стандарта связи 3G;
- к 2028 году, создать инфраструктуру для сетей 5G в городах с численностью населения более одного миллиона жителей;
- к 2030 году, развернуть 5G в городах с населением от 500 тысяч человек;
- в период с 2031 по 2035 годы, обеспечить доступ к 5G во всех городах с населением свыше 100 тысяч человек;
- средняя скорость мобильного интернета должна составлять не менее 125 Мбит/с.
- к 2035 году территории покрытия 5G, должны охватывать 60% населения страны;
- с 2030 года начать развертывание сетей 6G-Ready;
- проведение обновления государственной орбитальной группировки спутников на геостационарных орбитах. Запланировано создание и выведение на орбиту 19 космических аппаратов связи, которые будут использоваться в сетях 5G.
Однако проблемы с реализацией стратегии возникли еще на этапе подготовки к запуску нового стандарта связи.
Ключевой проблемой стало выделение приоритетного частотного диапазона для работы 5G-сетей. Так, ещё в 2017 году Государственная комиссия по радиочастотам России дала разрешение компаниям «Мобильные ТелеСистемы» (МТС) и «Вымпелком» (Билайн) на проведение испытаний сетей 5G в диапазоне частот от 3,4 ГГц до 3,8 ГГц. Отдельное разрешение получила компания «МегаФон» на проведение испытаний на частоте 26 ГГц.
Первые серьезные испытания проводились в ряде российских городов, принимавших чемпионат мира по футболу FIFA 2018, где на стадионах были развернуты демонстрационные зоны 5G МТС. Создавались тестовые зоны в местах массового пребывания людей или проведения культурных и спортивных мероприятий (парки, стадионы и др.). Почти все они были развернуты в Москве.
Несколько тестовых 5G-площадок, где связь работает стабильно, существует по настоящее время:
- Москва: окрестности парка Горького, центральный фонтан на ВДНХ, улица Никольская, парк «Зарядье» и Сколково.
- Санкт-Петербург: Экспофорум, площадь у «Газпром Арены», парк имени 300-летия Санкт-Петербурга, ТРЦ «Питерленд» и Ботанический сад.
- Кронштадт: Летний сад, улица Восстания, улица Посадская, музей истории Кронштадта.
- Другие регионы: Иннополис в Татарстане, Академпарк в Новосибирске.
Диапазон частот 3,4-3,8 ГГц, считается самым оптимальным для развертывания 5G-сетей и используется мобильными операторами в большинстве зарубежных стран, но в России этот диапазон занят Министерством обороны, ФСО и «Роскосмосом». Это связано с тем, что в этом диапазоне работают некоторые военные системы, такие как радиорелейные станции, радары средней дальности и спутниковая связь. Госкомиссия по радиочастотам неоднократно отклоняла заявки мобильных операторов на выделение частот в этом диапазоне.
Аналогичная проблема была и в США, где этот диапазон также принадлежит Министерству обороны, но Федеральная служба связи решила эту проблему, согласовав с военным ведомством выделение операторам связи для коммерческого использования полосу частот в 100 МГц.
В России же в результате было принято решение на выделение сотовым операторам частоты в диапазоне 4,8-4,99 ГГц, с дальнейшим расширением до 4,4–4,99 ГГц. Аналогичные диапазоны используются в США, Японии и Китае, но в очень редких случаях.
4,4–4,9 ГГц характеризуется быстрым затуханием радиосигнала и плохим проникновением через препятствия. У базовых станций, работающих в этом диапазоне, минимальный радиус покрытия, что требует увеличения их количества для покрытия определенной территории. Следовательно создание повсеместного покрытии нецелесообразно. Вероятнее всего, базовыми станциями будут оборудоваться места в крупных мегаполисах, в точках с максимальной концентрацией абонентов. Развертывание сети и эксплуатация инфраструктуры будет обходиться операторам в 2,5 раза дороже, чем при использовании менее высокочастотных диапазонов.
Ещё одной проблемой является резолюция Всемирной конференции радиосвязи (ВКР), принятая в 2019 году, согласно которой часть выделенного для российского 5G диапазона — 4,8–4,95 ГГц де-факто не может быть использована на территории страны. Дело в том, что упомянутая резолюция запрещает устанавливать базовые станции 5G, работающие в полосе 4,8–4,95 ГГц ближе 300 км от сухопутной границы и 450 км – от морской с целью защиты от помех сопредельных государств. По сути это может ограничивать использование 5G-сетей данного диапазона почти во всех крупных городах западной части России.
Кроме того, этот диапазон не являются приоритетными для мировых производителей телекоммуникационного оборудования и мобильных устройств. А с учетом сложной геополитической ситуации и санкционной политики зарубежных стран, ситуация еще более усугубляется. Так, из трех ведущих производителей телекоммуникационного оборудования финская Nokia и шведская Ericsson полностью свернули свою работу в России, а китайская Huawei приостановила поставки оборудования в страну. Поэтому основным препятствием на пути развития сетей 5G в России является нехватка базовых станций, необходимых для обеспечения работы сети, что также сказывается на темпах развития уже существующих мобильных сетей связи.
Разработкой базовых станций 5G в России занимаются две компании: Yadro и Irtea. В настоящее время массовое производство такого оборудования отсутствует. Однако в январе 2023 года, стало известно, что российские операторы связи заключили форвардные контракты с отечественными производителями на сумму более 100 млрд рублей ($1,1 млрд). Ожидается, что массовое производство базовых станций начнется в 2025 году, а общий объем поставок до 2030 года предположительно составит около 75 тыс. станций. Необходимо отметить, что с 2028 года операторы будут обязаны закупать исключительно российские базовые станции.
Первые опытные отечественные образцы планируется использовать в ходе тестирования сетей 5G для апробации методов динамического управления спектром и совместимости с LTE. Государственная комиссия по радиочастотам определила регионы для такого тестирования – пилотные проект будут запущены в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Новосибирске, Нижнем Новгороде, а также в Московской и Ленинградской областях. Проведение исследований возложено на совместное предприятие «Новые цифровые решения», в которое входят мобильные операторы «МегаФон», «Вымпелком», «Ростелеком» и МТС.
Массовый запуск сетей начнется после завершения пилотных проектов, но не раньше 2026 года.
Серьезной проблемой для операторов мобильной связи является высокая стоимость развертывания инфраструктуры 5G. В отличие от беспроводных технологий предыдущих поколений 5G-сети требуют создания более плотной структуры базовых станций и малых сот для обеспечения бесперебойного покрытия и высокоскоростного подключения.
Чтобы заинтересовать мобильных операторов в запуске 5G-сетей, правительство предложило выдавать льготные кредиты для развития инфраструктуры, прежде всего в городах-миллионниках. Также предложено предоставлять скидки на плату за использование частотного диапазона. Скидка может достигать до 90% если мобильные операторы готовы устанавливать от одной до четырех базовых станций в квартал в населенных пунктах численностью до одной тыс. человек. Для каждого субъекта установлена своя квота на количество станций от одного оператора. Такая мера поддержки продлится до конца 2025 года.
Ещё одним фактором медленного развертывания 5G-сетей может стать малый объем получаемых телекоммуникационными компаниями доходов по сравнению с вложенными инвестициями, что повлечет за собой замедление разработки новых продуктов и услуг, а также улучшения уже существующих приложений.
Что касается развития в России 6G, в настоящее этот вопрос находится на этапе сбора данных для проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Первые сети должны появиться в период с 2030 по 2035 год.
Больше полезной информации об ИТ и ИБ — в наших соцсетях:
Telegram
ВКонтакте
Одноклассники
vc.ru