Почему и как 5g изменит все: технологии, поэтапное внедрение и элементная база для абонентского оборудования

Снижение задержки сети

Фактор, почти такой же важный, как пропускная способность сети, – низкая задержка. Это время, за которое устройства, управляемые через сеть, реагируют на действия, и вы получаете от них ответ. Все, кто увлекается мультиплеерными компьютерными играми, сталкивались с этим понятием и хорошо представляют, как нелегко эффективно управлять виртуальным аватаром, когда тот реагирует на команды не сразу, а спустя доли секунды.

В сетях 4G диапазон задержки где-то между 50 и 100 миллисекундами. 5G-сети уменьшат эту задержку до 1–5 миллисекунд

Это важно, поскольку открывает новые возможности для дистанционного управления техникой

Например, до сих пор люди продолжают работать на строительных площадках в кабинах высотных кранов. Почему они должны рисковать и каждый день подниматься на высоту?

Потому, что сверху отлично видно, что происходит на конце стрелы крана. Но с 5G можно без проводов установить камеру в любом месте, хоть на конце стрелы, хоть на поднимаемом грузе, и получить гораздо лучший обзор. Оператор крана при этом будет сидеть не в замкнутом пространстве кабины, а расположится в комфортабельном офисе.

Другой пример касается автомобильной промышленности и сферы грузоперевозок.

Не так давно было обнаружено, что фуры, едущие друг за другом очень близко, подобно поезду, экономят топливо. В BMW этот эффект называют hypermiling. В результате снижения аэродинамического сопротивления у грузовиков, следующих вплотную к ведущему автомобилю, потребление топлива снижается на 15%, что в конечном счете ведет к сокращению выбросов парниковых газов и к громадной выгоде для компании-перевозчика.

Но, чтобы извлекать выгоду из эффекта hypermiling, необходимо постоянно удерживать минимальную дистанцию между машинами. Человеческий мозг реагирует на изменение дорожной ситуации со скоростью 30 миллисекунд и более. Этого недостаточно, чтобы избежать аварий на высокой скорости, если грузовики двигаются вплотную.

Другое дело автопилоты. Необходимо только обеспечить надежный канал связи между грузовиками, и они будут двигаться как единое целое, мгновенно синхронизируя скорости и реагируя на изменение дорожной ситуации. Технология 5G предложит для передачи команд беспроводную сеть с минимальной задержкой.

То же касается медицинских роботов, чьи действия должны быть максимально точны и оперативны вне зависимости от удаленности хирурга от пациента. Для дистанционной хирургии 5G предлагает не только надежную передачу команд без задержек, но и эффект присутствия за счет видеоформата виртуальной реальности, транслируемого без задержек.

Таким образом, внедрение 5G является катализатором для масштабных изменений в целом ряде областей. К тому же сотовая связь пятого поколения послужит основой для развития долгожданной технологической ниши.

Тестирование 5G в Москве: где это будет

Также в Москве частоты в диапазоне 3,4 – 3,6 ГГц планируется выделить на территориях «Экспоцентра», «Москва-Сити» и офисного парка Comcity (здесь находятся офисы «Ростелекома» и Tele2).

В каких регионах и в каких диапазонах ГКРЧ планирует выделить частоты для тестирования 5G

Полосы радиочастотТерритория
3430-3600 МГцМосква в офисном парке Comcity (офисы «Ростелекома» и Tele2), ММДЦ «Москва-Сити» и ЦВК «Экспоцентр»
3430-3600 МГцМосква, ММДЦ «Москва-Сити»
3430-3600 МГцг. Москва, ЦВК «Экспоцентр».
27,1-27,5 ГГцг. Москва
27,1-27,5 ГГцг. Санкт-Петербург
27,1-27,5 ГГцМосковская область
27,1-27,5 ГГцЛенинградская область
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцМосковская область, Дмитровский район, пос. Автополигон НАМИ
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцМосковская область, трасса М11 с 315 км по 330 км
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцЛипецкая область, трасса М4
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцВоронежская область, трасса М4
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, территория парка ВДНХ
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцРеспублика Татарстан, г. Набережные Челны, территория завода КАМАЗ
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, Петровский бульвар, дом 12 строение 1 (офис МГТС)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, ул. Авиамоторная (МТУСИ)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, Зеленоград, территория завода «Микрон»
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Санкт-Петербург, Петроградская наб., д. 22 (офис МТС)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Томск, Проспект Ленина (ТГУ)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Краснодар, ул. Гимназическая г. Екатеринбург, ул. Мамина Сибиряка
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Казань, ул. Ямашева г. Санкт-Петербург, Контейнерный терминал Санкт-Петербург
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Санкт-Петербург, Калининский район
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Туапсе (Краснодарский край), Туапсинский морской торговый порт
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Кемерово
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Мурманск, Мурманский морской торговый порт
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Калининград
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Полярные зори (Мурманская область)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Арск (республика Татарстан)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Калуга
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Ульяновск
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москвы, городской округ Троицк
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Томск
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Дербент (республика Дагестан)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Междуреченск (Кемеровская область)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Альметьевск (республика Татарстан)
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, территория парка Зарядье
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, территории Парка имени М. Горького и парка искусств «Музеон»
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, территория наукограда Сколково
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцМосковская область, аэропорт «Шереметьево»
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцМосковская область, аэропорт «Домодедово»
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Москва, ГУП «Московский метрополитен», станции и тоннели
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцг. Санкт-Петербург, ГУП «Петербургский метрополитен», станции и тоннели
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцКраснодарский край, г. Сочи, аэропорт «Сочи Адлер»
3400-4200 МГц, 4400-4990 МГц и 25,25-29,5 ГГцРеспублика Татарстан, территория города Иннополис, университет Иннополис

Все остальные предполагаемые выделения касаются сразу трех диапазонов: 3,4 — 4,2 ГГц, 4,4 – 4,99 ГГц и 25,25 – 29,5 ГГц. В том числе в Москве планируется выделить частоты в метрополитене и на следующих территориях: ВДНХ, офис МГТС на Петровском бульваре, здание МТУСИ в районе метро «Авиамоторная», зеленоградский завод «Микрон», округ Троицк, парк Зарядье, Сколково, Парк им. М. Горького и парк искусств «Музеон».

Технологии 5G

Высокоскоростную сеть передачи данных обычно строят в проводных архитектурах (кабель или оптическое волокно), а беспроводная технология является альтернативной сетью для передачи данных, выстраиваемой в параллели к этой проводной системе. Эволюция радиосвязи, являющейся аналоговой системой, к подвижной (мобильной) радиосвязи началась уже с первого поколения (1G) и продолжалась в течение всего второго и третьего поколений (2G и 3G). Затем в 2010 г. было внедрено четвертое поколение мобильной связи (4G) для увеличения скоростей и получения более высокой пропускной способности для передачи данных.

Пятое поколение беспроводной, или мобильной, сети (5G) обладает способностью поддерживать связь на еще более высоких скоростях. Для таких соединений ожидается возможность поддержки не менее 100 млрд устройств при скорости передачи данных 10 Гбит/с на каждого пользователя с ничтожными уровнем задержки и временем отклика. Внедрение и развертывание технологии 5G ожидается в 2020 г., в настоящее время проводятся исследования и разработка, а также происходит стандартизация. Использование 5G-сетей будет ожидаемо расти в период между 2020 и 2030 гг., сразу же после развертывания. В любом случае, сети 5G будут наслаиваться на уже существующие беспроводные технологии, такие как глобальная система мобильной связи (GSM) и беспроводная связь (Wi-Fi), которые также являются технологиями радиодоступа. Технология 5G способна стать образцом для будущего планирования умных городов и для реализации очень высокоскоростной сети передачи данных для миллионов пользователей и устройств.

Рис. 3 иллюстрирует преимущества 5G-технологии по пяти категориям.

Рис. 3. Преимущества 5G-технологии по пяти категориям

Специальный стандарт пятого поколения для беспроводной сети также связан со стандартизацией беспроводной связи (Wi-Fi), которая эволюционировала из беспроводной технологии, появившейся еще в 1997 г. Эта технология стандартизуется по IEEE 802.11, и ее способность в скорости передачи данных не превышает 2 Мбит/с. С течением времени продолжалось увеличение скоростей (рис. 4). Последний стандарт четвертого поколения устанавливает максимальную скорость передачи данных до 600 Мбит/с. В настоящее время в готовящемся стандарте 5G для Wi-Fi предполагается достичь очень высокой скорости передачи данных (в гигабитах). Из-за увеличения возможностей по быстроте в сто раз, а также вследствие уменьшения задержек ожидается также появление новых технологий для увеличения сроков работы батарей для устройств 5G (по сравнению с 4G).

Рис. 4. Эволюция Wi-Fi 5G-стандарта

CUPS (control and user plane separation)

В соответствии с архитектурой SDN для сетей 5G определено разделение шлюза пакетной передачи данных на две составляющие — плоскость управления (SMF) и плоскость пользовательского трафика (UPF) — control and user planes separation (CUPS). При этом ради объективности стоит отметить, что концепция CUPS релизом 14 3GPP определена и для сетей 4G-LTE, где предусмотрено разделение SGW на C-SGW (control plane) и U-SGW (user plane), а PGW соответственно — на C-PGW и U-PGW.

Упрощение архитектуры UPF по сравнению с PGW сети 4G-LTE позволяет снизить как стоимость разработки и производства самих узлов, так и затраты на их эксплуатацию. В конечном счете, это открывает путь к «пограничным вычислениям» (edge computing) за счет возможности устанавливать на сети большое кол-во шлюзов, размещая их в непосредственной близости к сети доступа. Однако такой подход создает проблему мобильности, поскольку перемещение пользовательского терминала с активной сессией передачи данных будет сопровождаться частой сменой UPF. 3GPP решает данную проблему путем введения новой функциональности — бесшовности абонентских сессией и услуг — SSC (Session and Service Continuity).

Описание технологии

Технология 5G пришла на смену четвертому стандарту LTE, который распространяется в качестве мобильного доступа к сети. Интернет 5 Джи иначе называют пятым поколением – эта технология действует на основе новейших стандартов телекоммуникации и появилась в связи с постоянным и быстрым развитием технической сферы. Главная задача – удовлетворение спроса и обеспечение работоспособности огромного количества так называемых «умных» устройств, а не только смартфонов.

Что такое 5G связь? Это настоящий прорыв в сфере передачи данных – стандарт, направленный на уменьшение количества времени в сети, которое тратится на поиск и обработку информации.

Скорость 5G интернета:

  • Средний показатель – 100 Мбит/сек.;
  • Скорость работы серверов – 10 Гб/сек.;
  • Рекорд тестирования – 35-37 Гбит/сек.

Частоты 5G для полноценного функционирования превышают уровень 3,5 ГГц, на данный момент ни один стандарт не поддерживает такой уровень.

5G Wi-Fi будет исходить от малых базовых станций, функционирующих на маленькие расстояния – первые внедрения будут охватывать густонаселенные районы и города. Сеть охватывает до миллиона устройств на одном квадратном километре и обеспечивает стабильный доступ без перебоев.

Отметим, в чем разница стандарта связи 5G и технологий прошлых поколений, в том числе, в чем отличие 5G от 4G:

  • Улучшенное соединение между разными типами устройств;
  • Уменьшенная задержка;
  • Намного большая пропускная способность;
  • Высокая скорость приема и передачи данных.

Теперь вы знаете, что это такое – 5G сеть. Рассмотрим, как технология распространяется на территории нашей страны и какое будущее ее ожидает.

А как вы думаете, антенна бустер 5g относится к интернету или это совершенно другое устройство? Ответ найдете в другой нашей статье!

Страна пилотных зон

Формально РФ уже включилась в строительство 5G, есть пример покрытия сетью пятого поколения небольшого города (проект МТС в Кронштадте). Однако до покрытия коммерческими сетями городов-миллионников пройдет несколько лет. Пока же, до начала практической конверсии частотного ресурса, необходимого для массового запуска сетей 5G, в России можно говорить лишь о тестировании технологий связи пятого поколения на небольших фрагментах опытных сетей.

С мая 2018 года тестовые сети разворачивает «Ростелеком». Первая из них была запущена в Иннополисе в Татарстане, затем ограниченные участки покрытия появились в Сколково (Москва) и в Эрмитаже (Санкт-Петербург). Опытная зона в Иннополисе, по информации оператора, развернута на оборудовании Huawei с элементами технологии 5G Massive MIMO, а для демонстрации возможностей сети используются трансляция потокового видео в формате 4K и прямые эфиры с камеры с охватом 360 градусов, демонстрируемые в VR-шлемах.

Наиболее масштабная программа тестирования 5G операторами «большой четверки» реализуется в Москве. В начале сентября 2019 года во время демонстрации работы опытной зоны в салоне Tele2 на Тверской улице заместитель руководителя столичного департамента информационных технологий (ДИТ) Александр Горбатько сообщил, что все операторы запустят свои тестовые участки по договоренности с ДИТ. В частности, «Билайн» намерен изучать работу технологии в Сколково, МТС — на ВДНХ и в парке Горького, «МегаФон» — в деловом центре «Москва Сити» и возле МГУ, а Tele2 обеспечила покрытие Тверской улицы от Кремля до Садового кольца. Представитель ДИТ уточнил, что «большая четверка» во всех случаях задействует полосу 28 ГГц.

До начала практической конверсии частотного ресурса, необходимого для массового запуска сетей 5G, в России можно говорить лишь о тестировании технологий связи пятого поколения на небольших фрагментах опытных сетей.

МТС развивает 5G и запускает пилотные проекты совместно с Huawei – соответствующее соглашение было подписано перед Петербургским международным экономическим форумом в 2019 году. Оно предусматривает внедрение решений 5G и IoT, доведение коммерческой сети LTE до уровня 5G-ready, запуск тестовых зон и пилотных сетей на инфраструктурных объектах. Уже после ПМЭФ оператор сообщил о покрытии сетью 5G всей населенной части Кронштадта. В сети была достигнута пиковая скорость 1,2 Гбит/с, причем для тестов использовалось коммерческое оборудование. В сентябре 2019-го МТС сообщила о совместном с Nokia и Qualcomm тестировании смартфонов Samsung Galaxy в Москве, в ходе которого удалось зафиксировать скорость в нисходящем канале до 2,1 Гбит/с.

В феврале текущего года МТС подключила тестовые базовые станции 5G в Москве к транспортной сети XGS-PON на основе ВОЛС, ранее построенной МГТС. Речь идет о пилотной зоне, которая в 2020 году охватит большую часть территории ВДНХ. По данным оператора, подключение базовых станций 5G к сетям XGS-PON делает возможным передачу данных на скорости до 10 Гбит/с и выше. Оператор заявил о готовности подключить к магистральной сети «любое количество базовых станций 5G по всей Москве», обозначив единственное условие — решение вопроса с частотным диапазоном.

Tele2 в развитии 5G заручилась поддержкой компанией Ericsson, с которой в рамках Всемирного мобильного конгресса 2019 года в Барселоне было достигнуто соглашение, предусматривающее установку 50 тыс. базовых станций 5G в 27 регионах России, в том числе в Москве и Санкт-Петербурге. С помощью этих базовых станций к концу лета 2019 года Tele2 обеспечила сплошное outdoor-покрытие пилотной зоны 5G в районе Тверской улицы от Кремля до Садового кольца. В ходе презентации тестовой зоны директор центра 5G-инноваций Ericsson Михаил Филимончик представил два сценария использования 5G

Первый — мониторинг дронами критически важной инфраструктуры (нефте- и газопроводов, линий электропередачи, защищенных объектов). В сетях 5G дроны смогут передавать в режиме реального времени 4К-видео и телеметрию с объектов

Второй сценарий — создание инфраструктуры умных городов с подключением к 5G. Так, сеть умных светофоров с датчиками и камерами позволит контролировать дорожный трафик, передавая информацию даже без миллисекундных задержек в диспетчерский центр.

Сколько можно заработать на 5G и когда окупятся затраты

История мобильных сетей

Прежде чем углубиться в устройства технологии 5G, следует кратко изучить то, как развивались и эволюционировали мобильные сети.

Те коммуникационные возможности, которые можно условно назвать 0G, были доступны с середины 40-х и до 70-х годов прошлого века. Это были «портативные» радиотелефоны, по сути представлявшие собой рации – аналоговое радио со встроенным передатчиком для обратной связи и узлом-коммутатором, в котором работали операторы, соединяющие абонентов.

Поначалу из-за больших габаритов коммерческое использование радиотелефонов ограничивалось их установкой на транспортные средства, от автомобилей и до судов. Лишь к концу 70-х 0G-передатчики стали действительно мобильными.

С 1981 года можно говорить создании первого поколения мобильной связи. Радиотехника, необходимая для передачи голоса, была достаточно уменьшена, чтобы быть втиснутой в форм-фактор мобильного телефона. Стандарт 1G, как 0G, все еще основывался на аналоговых сигналах и обеспечивал передачу голоса по полосе пропускания приблизительно в 2 килобита в секунду. Работу телефонистов автоматизировали.

К 1992 году мобильные телефоны, ставшие компактными и доступными, снискали популярность в США. Как раз кстати пришелся новый цифровой стандарт связи – 2G, который, помимо речи, позволял отправлять SMS – короткие текстовые сообщения на скорости от 14 до 64 килобит в секунду. Впоследствии скорости 2G увеличились до 144 килобит в секунду, однако потребности рынка росли.

Именно такими телефонами пользовались в начале 90-х

В 2001 году дебютировал 3G. Это была мобильная технология, поддерживающая передачу любых видов данных на скоростях от 144 килобит в секунду до 2 мегабит в секунду. С появлением и распространением 3G стало возможно создание смартфонов.

Промежуточные стандарты 3,5G и 3,75G обеспечили пиковые скорости до 2 мегабит в секунду и до 10 мегабит в секунду соответственно.

Потребовалось еще приблизительно 10 лет, чтобы создать и внедрить нечто более быстрое. Протокол 4G был сосредоточен не на новых функциях, а на достижении скорости проводного соединения. Без 4G не мог бы существовать сегодняшний мир, буквально пронизанный телекоммуникациями.

Наиболее актуальный стандарт Long-Term Evolution (LTE) – долговременное развитие 4G – обеспечивает подключение от 10 мегабит в секунду до теоретических 100 мегабит в секунду, которые, впрочем, никак не удается получить на практике из-за целого ряда проблем.

Стандарт связи будущего – 5G – многообещающая технология. Она призвана преодолеть ограничения существующих форматов связи и не только предоставить еще более высокие скорости подключения, но и стать платформой для долгожданных инноваций.

При создании сотовых сетей пятого поколения акцент делается разом на три направления:

  • первым все еще остается увеличение полосы пропускания и скорости передачи данных через сотовую сеть;
  • второе направление – сверхнадежная связь с низкой задержкой, которая предназначается для решения промышленных и медицинских задач;
  • третье – создание инфраструктуры для Интернета вещей.

Что сейчас происходит с 5G в России

Связь для высших лиц государства в экстремальных условиях

Помимо обозначенных спутниковых систем, в диапазоне 3,4-3,9 ГГц также работает Единая система спутниковой связи (ЕССС). Она используется Минобороны и ФСО для выполнения различных задач в условиях, когда использование других средств связи становится неэффективным или невозможным. В том числе речь идет о предоставлении высшим лицам государства доступа к различным специальным информационным ресурсам, получения конфиденциальной информации и организации телекоммуникационного общения.

Радиоэлектронные средства Спецсвязи ФСО, относящиеся к фиксированной спутниковой службе, в основном сосредоточены в локальных группировках радиосредств в центрах специальной связи и информации, а также в центрах связи специального назначения, рассредоточенных по всей территории России. В диапазоне 3,4-3,8 ГГц ФСО использует различные типы РЭС спутниковой связи, размещенные как на стационарных объектах, так и в составе транспортных комплексов.

Большинство ЗССС спецпотребителей расположены за пределами крупных городов. В крупных населенных пунктах такие станции используются, в основном, в качестве резервных каналов связи. В случае использования ЗССС спутникового ресурса, арендованного у гражданских операторов, проблему совместимости с 5G можно решить за счет переназначения несущих частот за пределы диапазона 3,4-3,8 ГГц.

В случае же использования собственных спутников Минобороны ситуация осложняется ограниченностью бортовой емкости военных спутниковых аппаратов. Но, с учетом некритичности использования ЗССС в мирное время, в НИРР считают возможным создать каналы для оперативного взаимодействия между операторами 5G и силовиками при эксплуатации совпадающих частот.

Инвестиции в 5G — фундаментальное условие экономического развития

Помочь в продвижении 5G как основного элемента «новой инфраструктуры» могут государственные инвестиции в проекты, непосредственно связанные с благополучием людей. Недавно китайские власти сообщили о готовности со-финансировать строительство «новой инфраструктуры» в ряде сфер. Государство предоставит бюджетную субсидию в размере до 50% от стоимости проекта, предусматривающего инновационное применение 5G в одной из 7 областей:

  • Объекты системы «умного» здравоохранения на основе 5G для борьбы с последствиями чрезвычайных ситуаций в сфере общественного здравоохранения;
  • Частные виртуальные сети предприятий на основе 5G, ориентированные на интернет и совместное производство;
  • Широкомасштабное применение новых технологий 5G в интеллектуальных сетях энергоснабжения (Smart Grid);
  • Широкомасштабное тестирование и внедрение синергетических транспортных систем (вида «машина-дорога») на базе 5G;
  • Приложения, демонстрирующие возможности применения технологии 5G в сфере «умного образования»;
  • Создание системы «умный порт» на основе 5G;
  • Создание на основе 5G инфраструктуры для телепроизводства и вещания в формате 4K / 8K UHD.

Таким образом, правительство напрямую инвестировало в развитие 5G и возглавило процесс его внедрения, приняв участие в проектах, оказывающих непосредственное влияние на качество жизни людей и имеющих имиджевое значение. Их реализация поможет повысить доверие к 5G.

Тем не менее, развитие индустрии зависит не только от инвестиций. По словам профессора Сунь Сунлина, строительство 5G-инфраструктуры финансировалось за счет инвестиций в национальные проекты и законодательной поддержки, но этого недостаточно.

«В долгосрочной перспективе, если не будет сформирована эффективная бизнес-модель для эксплуатации и технического обслуживания 5G-инфраструктуры, дефицит средств станет еще более серьезным. Чтобы окончательно сформироваться, индустрии 5G необходимо 3-5 лет, в течение которых будет приобретен опыт строительства, эксплуатации и обслуживания. Также необходимо искать новое применение технологии в самых разных отраслях, чтобы найти сферу, в которой использование 5G способно совершить настоящий прорыв. Эффект ускорения от инвестиций ограничен», — отметил Сунь Сунлинь.

Эффективны ли вложения в 5G? По данным Китайской академии информационных и коммуникационных технологий, к 2025 г. инвестиции в строительство сетей 5G в Китае, как ожидается, достигнут 1,2 трлн юаней ($170 млрд), благодаря чему общий объем средств, вложенных в производственные цепочки и внедрение 5G в различные отрасли промышленности превысит 3,5 трлн юаней ($494 млрд). При этом общий экономический эффект, прямо или косвенно вызванный коммерческим использованием технологии в стране в период с 2020 по 2025 гг., составит 24,8 трлн юаней ($3,5 трлн).

Рассуждая о том, как 5G может стимулировать экономичекий рост, Сунь Сунлинь выделяет три аспекта: «Во-первых, инвестиции в строительство 5G-инфраструктуры станут фундаментом экономического роста, с учетом как спроса, так и предложения. Во-вторых, внедрение 5G сделает более эффективной отраслевую цепочку и смежные отрасли, а также сыграет важную роль в развитии цифровой экономики. Наконец, рабочие места, созданные 5G-индустрией, уже стали вкладом в экономический рост».

Абонентские модули 5G SIMCom Wireless Solutions

Линейка 5G модулей SIMCom Wireless Solutions sub6G («а» и «б») и sub6G+mmWave («в» и «г»)

Основные характеристики 5G модулей SIMCom Wireless Solutions
SIM8200GSIM8200EA-M2SIM8300G-M2
Спецификация 3GPPRel.15
NSA/SA+
Скорость передачи данныхmmWaveнетдо 7 Гбит/сек (скачивание), до 3 Гбит/сек (выгрузка)
sub-6Gдо 4 Гбит/сек (скачивание), до 450 Мбит/секдо 4 Гбит/сек (скачивание), до 300 Мбит/секдо 4 Гбит/сек (скачивание), до 600 Мбит/сек (выгрузка)
LTEдо 2 Гбит/сек (скачивание), до 150 Мбит/сек (выгрузка)до 2.4 Гбит/сек (скачивание), до 200 Мбит/сек (выгрузка)
HSPA+до 42 Мбит/сек (скачивание), до 5.76 Мбит/сек (выгрузка)
Частоты5G NR mmWaven257/n258/n260/n261
5G NR Sub6Gn1/n2/n3/n5/n7/n8/n12/n20/n28/n38/n40/n41/n48/n66/n71/n77/n78 (n79 у SIM8200G и SIM8300G-M2)
LTE-FDDB1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B14/B17/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B29/B30/B32/B66/B71
LTE-TDDB34/B38/B39/B40/B41/B42/B43/B48 (B46 у SIM8300G-M2)
WCDMAB1/B2/B3/B4/B5/B8
GNSSГЛОНАСС, GPS, Beidou, Galileo, QZSS
ИнтерфейсыUSB2.0, USB3.1, UART, PCIe Gen3.0, USIM, I2S/PCM, I2C, xGPIO, SPI, ADC, RGMII, SDIO3.0, PMI, WiFiUSB2.0, USB3.1, PCIe Gen3.0, 2xUIM, I2S/PCM, I2C, xGPIOUSB2.0, USB3.1, PCIe Gen3.0,USIM, I2S/PCM, I2C, xGPIO
Количество антенн8614
Встроенные протоколыNDIS/RNDIS/PPP/TCP/IPv4/IPv6/Multi-PDP/FTPS/HTTPS/DNS/SSL/TLS
Голосовые вызовыVoNR, VoLTE, CSFB
Обновление ПОЧерез USB или FOTA
Размеры41.0 мм Х 43.6 мм30.0 мм Х 52.0 мм30.0 мм Х 52.0 мм
Напряжение питания3.3…4.3 В
Диапазон температур-30…+85 C

5G-USB Dongle UM80 на базе SIM8200EA-M2Антенные модули миллиметрового диапазона QTM525-2 (а) и QTM527-2 (б)Подключение 4 sub6G антенн и 4 модульных антенн к модулю 5G на плате устройства

Кто управляет стандартом сетей 5G?

Скорость Интернета 5G — насколько быстро?

Для удобства, я буду сравнивать характеристики уже активно работающего стандарта  мобильной связи – 4G LTE и нового 5G.

Теоретически, технология 4G LTE предлагает теоретически достижимую скорость передачи данных для неподвижного или просто медленно передвигающегося абонента до 1 Гбит/с. Минимальная задержка сигнала при этом составляет 10 миллисекунд. Такой скорости сейчас без проблем хватит на всё — мультимедийный контент, видео в высоком разрешении,передача больших массивов информации. На практике, конечно же, максимальная скорость в разы ниже, но всё равно, даже 90-100 мегабит в секунду сейчас — это отличный показатель для мобильной связи.

Технология 5G (стандарт IMT-2020) уже предлагает предельно достижимую скорость передачи данных аж до 20 Гбит/с. для неподвижного или медленно передвигающегося абонента с минимальной задержкой сигнала составляет 1 миллисекунду. Круто, неправда ли?! Этого уже хватит для воспроизведения «тяжелого» видео UHD уже в формате 4K или 8K.

Такие высокие скоростные характеристики достигаются благодаря технологии Massive MIMO, которая будет использоваться в сетях 5G и предполагает развитие нод сотовой сети. Базовые станции смогут обрабатывать сигнал от огромного числа подключенных абонентов, причём практически в реальном времени. Благодаря этому будут созданы максимальные возможности для работы сверхсовременных решений типа дополненной реальности, виртуальной реальности, Интернета вещей и даже искусственного интеллекта.

Зачем нужен 5G?

Технология связи пятого поколения должна решить следующие проблемы, которые встают перед операторами связи:

— рост мобильного трафика
— сокращение задержек для реализации новых услуг
— расширение частотного диапазона
— увеличение числа устройств с доступом в Интернет подключаемых к сети

Интернета конечно же хорошо — это и ежу понятно, но это не главное сети 5G. Тем более, что той скорости, которую даёт сейчас LTE, практически достаточно на текущий момент. Связь пятого поколения разрабатывается под новые потребности. В первую очередь под IoT — Интернет вещей! Умные камеры, розетки, лампочки,чайники и прочая интеллектуальная техника — всё это требует хорошей связи и беспроблемного доступа к Интернету.

И это только в начале. Дальнейшее развитие предполагает развитие беспилотного транспорта и систем искусственного интеллекта. И во всех этих сферах важна даже не столько скорость обмена информацией, сколько низкие задержки перед отправкой и приёмом. Всё это в разы увеличит нагрузку на ноды мобильной связи. А вот чтобы нагрузка не привела к потере скорости и повышению задержек в в 5G сетях создана технология Massive MIMO. Интернет не будет «просаживаться» даже в густонаселённых районах, где полно как людей со смартфонами, так и IoT-техники.

Конечно, востребованной технология 5G станет только через несколько лет. По оценкам экспертов коммерчески привлекательной она станет примерно к 2025 году. Но всё же время летит быстро. Пройдут испытания, отработают пилотные проекты и мы с удивлением для себя обнаружим, что уже прочно вошли в новую эпоху и не заметили этого. Стриминг больших объёмов информации, беспилотный транспорт, виртуальная реальность, искусственный интеллект, дистанционное управление транспортом и техникой — всё это уже есть и активно развивается. И для этого нужна отличная и быстрая связь!

Частоты 5G сети

Несмотря на то, что в сети много говорят от том, что новые технологии будут использовать диапазон 6 ГГц и выше, сейчас в России для 5G планируют использовать частотные диапазоны 3,4 – 3,8 ГГц и 25,25 – 29,5 ГГц. При использовании этих частот операторам связи потребуются не настолько значительные капитальные вложения, как в случае с оборудованием 6 ГГц.

На текущий момент основная задача это поделить с военными частоты, так как последние совсем не хотят уступать диапазон под гражданские нужды.

Дата запуска 5G

Как я уже сказал выше, активное использование связи пятого поколения ожидается в 2023-2025 годах.
Пилотные проекты операторы начали запускать уже в 2019 году. Уже запущена первая коммерческая сеть 5G, появляются первые образцы оборудования. Первый пуск подобной сети в России ожидается в 2020 году. Каждый оператор — Ростелеком, Мегафон, МТС и Билайн — предложат свои варианты. Конечно, это будет ещё далеко от ожидаемого, но тем не менее начало будет положено, а остальное уже дело техники!

Интернет вещей

В настоящее время продукты IoT включают в себя автономные устройства: интеллектуальные термостаты, программируемые дверные замки, лампочки и другие полезные гаджеты. По мере того, как в течение следующих нескольких лет в сеть поступят еще миллиарды устройств, они будут использовать сети 5G для отправки и получения огромных объемов новых данных. 

Высокие скорости 5G помогут внедрить системы умного дома повсеместно

Умный дом выйдет за рамки простого включения обогревателей к приходу хозяев и превратится в пространство, которое адаптируется к потребностям каждого члена семьи, обеспечивая безопасность, оптимизируя потребление ресурсов (электроэнергии и воды), а также персонализируя развлечения.

Особенности и принцип работы

Мир меняется, растут скорости передачи данных

Почему в России до сих пор нет 5G-сетей

По состоянию на 10 декабря 2020 г. в России не было ни одной полноценной сети 5G, пользоваться которой могли бы обычные граждане. ГКРЧ разрешила строить такие сети сообщал CNews, еще в марте 2020 г., притом разрешение распространялось как на обычные сети, так и на специализированные – технологические и корпоративные.

Но тут есть нюанс – разрешение Комиссия предоставила на строительство сетей только в диапазоне 24,25–24,5 ГГц, тогда во многих других странах, где строятся 5G-сети, операторам был выделен так называемый «международный» диапазон – 3,4-3,6 ГГц. В России он занят средствами связи отечественных госструктур, которые не очень спешат высвобождать его.

Но сетей 5G в России нет не только из-за занятости нужного диапазона – в стране отсутствует еще и необходимое для них «железо». Поначалу предполагалось, что строить сети можно будет как на отечественном, так и на иностранном оборудовании, но все изменилось в середине июня 2020 г., когда Минцифры России выступило с предложением по кардинальному изменению федерального проекта «Информационная инфраструктура» из состава нацпрограммы «Цифровая экономика», в рамках которого и производится строительство новых сотовых сетей.

Министерство предложило идею отложить строительство сетей 5G в России до 2024 г. и создавать их исключительно на российском оборудовании, которое пока никем не производится. Операторы связи сразу же воспротивились этому – они раскритиковали эту идею, сославшись на то, что четырехлетняя задержка приведет к отставанию России от мировых лидеров во многих отраслях экономики.

Первая российская базовая станция для сетей 5G увидела свет лишь в конце сентября 2020 г. – ее представила госкорпорация «Ростех». На ее производство нужно около 40 млрд руб., и сроки запуска конвейера пока не установлены.

Если власти не выделят операторам «международный» диапазон частот под 5G, то это может вылиться для них в гигантские убытки. По данным РБК, если им придется строить 5G в диапазоне 4,8–4,99 ГГц (идею отдать им этот диапазон высказало Минцифры), то к уже 2030 г. их накопленный убыток достигнет 354,3 млрд руб. и продолжит расти еще десять лет, вплоть до 2040 г. Для сравнения, развитие сетей в «международном» диапазоне позволит операторам, по их собственным подсчетам, получить первую положительную расчетную прибыль в размере 44,2 млрд руб. в 2027 г. и увеличить ее до 290 млрд руб. к 2030 г. Затраты на высвобождение частот нужного диапазона в масштабах всей России операторы оценили в 253 млрд руб.

  • Короткая ссылка
  • Распечатать

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 5G

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий