Взгляд в будущее: как проходит тестирование и развертывание сетей 5G

Фредерик Ваносчуйзе, директор по техническим инновациям и инфраструктуре (CTIO) ПАО «МегаФон»

Несмотря на то что развертывание сетей пятого поколения в России пока откладывается, данная технология остается в числе самых ожидаемых. И это не удивительно: эксперты считают, что именно она призвана стать одной из опор цифровой экономики. Планируется, что 5G будет использована в таких глобальных направлениях, как Интернет вещей, «умные» города, дома, транспорт. В целом, по данным ассоциации GSMA, к 2025 г. до 80% населения России будет активно пользоваться стандартом связи нового поколения.

В чем суть пятого поколения

5G не зря называют «будущим цифрового сообщества» – вместе с развертыванием сетей пятого поколения, нас ожидают:

  • возможность подключения к одной базовой станции большого количества устройств. В LTE на одну соту может приходиться несколько сотен пользователей, тогда как в 5G будут возможны миллионы подключений на квадратный километр;
  • сверхмалые задержки сигнала – до 1 миллисекунды. Если сравнивать с предыдущими поколениями связи, то в 3G задержка сигнала составляет от 50 мс, а в 4G – от 10 мс;
  • скорости – выше 1 Гбит/с. В 30–50 раз выше, чем у предыдущих поколений связи. На практике это будет означать, что двухчасовой фильм в высоком разрешении, который в 4G загружается 6 мин, в 5G можно будет скачать всего за 15 с.

Подобные характеристики наделяют 5G огромным потенциалом для тех сфер, где сверхмалые задержки сигнала и высокая скорость передачи данных играют критичную роль. Например, для телемедицины: именно с внедрением сетей пятого поколения станут доступны удаленные манипуляции сверхточным медицинским оборудованием. Среди них – операции с использованием роботов, диагностика в режиме реального времени и многое другое. Это принесет пользу не только в городах, но особенно в удаленных населенных пунктах, где жители смогут получать помощь, не тратя драгоценное время на долгую, а порой невозможную дорогу до крупных городов.

Также 5G простимулирует появление новых платформ и сервисов, в частности «тактильного Интернета», когда сеть используется для передачи не просто потока информации, но действий и даже ощущений. Это добавит особенной реалистичности в интернет-общении, видеоиграх, фильмах и даже в образовании. Например, можно будет дистанционно обучать музыке, живописи и др., где чаще всего требуется присутствие учителя для контроля за правильностью выполнения.

Еще одно интересное направление, которое будет базироваться на 5G, – это Интернет вещей. Уже сегодня к сети подключено более 6,4 млрд устройств, а по прогнозу Gartner, к 2020 г. их количество увеличится почти до 21 млрд. К этой же сфере будут относиться беспилотные автомобили: так, после 2020 г. (по оценке немецкого автоконцерна BMW) сеть пятого поколения свяжет до 70 млн автопилотов. В Nokia также считают, что за счет новых технологий аварийность на дорогах удастся снизить почти до нуля. Будут активно развиваться и другие направления: сервис доставки с помощью дронов, мониторинг окружающей среды и объектов ЖКХ, «умные» дома, телевидение, электросети и многое другое.

Если подводить итог, то благодаря 5G будет решена актуальная на сегодня проблема нехватки емкости сетей LTE, что позволит со сверхмалыми задержками реализовывать новые сервисы, требующие более высокого уровня надежности; обеспечивать многомиллиардные подключения устройств Интернета вещей.

Конечно, новому стандарту придется работать с огромными массивами данных. Так, по оценкам Cisco, в 2020 г. глобальный мобильный трафик вырастет до 30,6 экзабайт в месяц, или до 30,6 млн терабайт. Кроме того, с 7,9 до 11,6 млрд вырастет число гаджетов, подключенных к Интернету, – это не только смартфоны и планшеты, но и различные датчики и устройства Интернета вещей. Эксперты компании Ericsson отмечают, что, по их ожиданиям, к 2022 г. к сетям 5G будет подключено уже 550 млн гаджетов.

ПОДЗАГ// Тестирование 5G в мире

Активный рост рынка сетей пятого поколения прогнозируется в 2020–2022 гг., когда операторы по всему миру завершат основные этапы подготовки к внедрению и будет сформирован спрос на технологию. По мнению экспертов, уже к 2021 г. одно соединение в сети 5G будет генерировать в 4,7 раза больше трафика, чем в 4G, и в 10,7 раза больше, чем в 3G.

Несмотря на то что до перечисленных показателей еще далеко, ведущие телекоммуникационные операторы сегодня активно тестируют технологию и создают зоны, цель которых – показать перспективы сетей связи пятого поколения в разных отраслях экономики. Американские Verizon и AT&T, британский Vodafone, скандинавские Telenor и Teliasonera – тестовые зоны, без преувеличения, разворачиваются по всему миру. А разработку и тестирование оборудования для строительства инфраструктуры под новое поколение связи поделили между собой китайские Huawei и ZTE, корейская Samsung, европейские Nokia и Ericsson, американские Cisco и Qualcomm и др.

Специалисты из Ericsson предполагают, что уже к 2033 г. во всем мире около 20% абонентов будут пользоваться сетью пятого поколения. Однако массовое внедрение решений, которые можно будет использовать под 5G, произойдет не ранее 2020–2022 гг. Это можно объяснить необходимостью решать такие актуальные вопросы, как оптимизация себестоимости оборудования, обеспечение его доступности, кроме того, сложностями развертывания сети.

Если определять лидера по развитию и тестированию 5G в мире, то это Южная Корея, точнее, оператор LGUplus, развернувший более 5 тыс. базовых станций под сеть пятого поколения. Среди тестовых вех можно выделить следующие:

  • сентябрь 2017 г., Эстония.

Запуск в тестовом режиме сети пятого поколения в порту Таллинна и на круизном лайнере;

  • апрель 2018 г., Пекин.

Открытие комплексной E2E-лаборатории Open Lab.;

  • сентябрь 2018 г., Швеция.

Первый звонок в сетях 5G на частоте 39 ГГц;

  • октябрь 2018 г., Америка.

Запуск первой в мире коммерческой сети 5G в четырех американских городах – Сакраменто, Лос-Анджелесе, Хьюстоне и Индианаполисе;

  • ноябрь 2018 г., Швейцария.

Первое беспроводное соединение 5G NR в коммерческой сети;

  • январь, 2019 г., Китай.

Первый звонок со смартфона с помощью сети мобильной связи пятого поколения;

  • февраль 2019 г., Норвегия.

Тесты первого в мире «кинотеатра 5G».

ПОДЗАГ// Как обстоят дела в России?

В России к 2020 г. планировалось внедрить 5G в городах с населением от 1 млн человек. Однако эксперты посчитали, что коммерческий спрос к этому времени еще не созреет. Так что было решено перенести сроки развертывания, а к 2020 г. – запустить пилотные проекты в одном из городов-«миллионников». Несмотря на это, эксперты предполагают, что Россия, скорее всего, окажется в десятке стран, первыми запустивших 5G.

Если говорить про операторов, то они также столкнулись со сложностями. И для некоторых вопросов все еще предстоит подобрать решения. Среди них:

  • выбор частот для развития.

Многие диапазоны, выбранные под развитие 5G в мире, в России заняты различными ведомствами – их придется или исключать, или заменять. Если будет принято решение подбирать другой диапазон, то могут возникнуть дополнительные сложности: чем он выше, тем больше базовых станций вынуждены внедрять операторы;

  • необходимость больших инвестиций.

Если сравнивать развертывание 5G с предыдущими поколениями связи, то среди основных отличий будет плотность установки базовых станций. Так, на участок, который покрывает одна станция 3G, потребуется от 10 до 15 станций 5G. Это значит, что операторам, которые не подготовились заранее или обладают небольшим количеством сайтов для установки антенн, придется много вкладываться в инфраструктуру;

  • окупаемость.

Так как спрос под сети нового поколения еще не сформирован, многие операторы подходят к покупке оборудования и активному участию в тестировании с опаской. Развертывание сетей стоит недешево, и никому не хочется ждать, пока вложенные средства окупятся;

  • замена оборудования.

Те гаджеты, которыми пользуются сегодня, не подходят для подключения к сетям нового поколения. Коммерческих смартфонов, рассчитанных на 5G, в массовой продаже пока нет – их запуск ожидается лишь в конце 2019 г. Пока компании выпускают оборудование преимущественно для тестирования или ограниченного проектного использования.

Несмотря на все нюансы, глобальные планы уже есть. Так, в 2018 г. в рамках Петербургского экономического форума «МегаФон» и Правительство Москвы подписали соглашение о совместном развитии услуг связи и информационно-телекоммуникационных технологий в столице сроком на пять лет с возможностью продления на аналогичный срок. Согласно установленным обязательствам, в планах «МегаФона» – до конца сентября 2019 г. развернуть в Москве пилотную, а к 2022 г. – коммерческую сеть 5G. Конечно, на начальном этапе она будет преимущественно технологической – с «островным» покрытием.

ПОДЗАГ// Тестирование 5G

В рамках заключенного соглашения «МегаФон» реализовал различные инновационные проекты, например, как единственный оператор, получивший разрешение комиссии на частоты для развертывания тестовой зоны 5G во время Чемпионата мира по футболу. Такие тесты интересны не только операторам и широкой публике, но и Правительству: они позволяют изучить технические возможности, понять, с чем придется столкнуться, а также сформировать рекомендации для использования частотного спектра и распределения его между операторами.

Помимо тестовой зоны во время Чемпионата мира по футболу в 2018 г. «МегаФон» первым среди российских операторов провел прямую VR-трансляцию матча. Она проходила с 5 VR-камер под углом обзора в 180°. Благодаря минимальным задержкам – не более 6 мс – можно было ощутить эффект виртуального присутствия на стадионе во время футбольного матча. Другими словами, 5G сделал погружение максимальным.

«МегаФон» также разворачивал пилотную зону 5G для автономных электробусов «КамАЗ». Во время тестирования данные с электробуса передавались через мобильную сеть 5G в диспетчерский пункт. Скорость достигала 1,2 Гбит/с, задержки были минимальными – не более 6–8 мс. Это позволило обеспечить беспроблемную скорость передвижения электробуса, которая достигала 45 км/ч.

Не менее интересные кейсы были представлены на других площадках – например на Moscow Urban Forum в 2018 г. Среди них:

  • платформа удаленной ультразвуковой диагностики.

С помощью роботизированной «руки» врач может дистанционно проводить ультразвуковую диагностику. Робот способен передавать специалисту все виды информации, в том числе тактильную, а доктор и пациент могут общаться с помощью HD-видео. Такое решение особенно пригодится для жителей удаленных населенных пунктов – они смогут получать своевременные консультации и лечение;

  • платформа генетического секвенирования.

Благодаря высоким скоростям 5G можно передавать огромные объемы данных, к примеру 140 гигабайт расшифровки ДНК, которые необходимо отправить на оперативный анализ. Ранее в России ничего подобного не демонстрировалось;

  • комплекс связи для оперативных служб города.

Задача данного решения – оптимизировать передачу информации в рабочих группах, например внутри спасательных команд;

  • единая мониторинговая платформа окружающей среды.

Платформа предназначена для контроля экологической обстановки и составления экологической карты города. Ее цель – улучшение качества жизни населения и контроль потенциально опасных объектов.

Эти и многие другие тесты показывают, что 5G откроет немало возможностей, которые будут использоваться в различных сферах жизни. Новое поколение сетей и вправду можно назвать «будущим цифрового сообщества», а после запуска 5G начнется своеобразная новая эра, во главе которой будут «тактильный» Интернет и Интернет вещей.

Поделиться:
Спецпроект

ИТАПК – впервые в режиме онлайн

Подробнее
Спецпроект

Форум «ИТОПК-2020» оценил потенциал господдержки

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку