5g в россии: что надо знать?

Для чего нужна сеть 5G

Сеть 5G обычно ассоциируется с предложением операторов сетей мобильной связи по созданию инфраструктуры и внедрению общедоступных услуг. Но стоит отметить, что технология 5G может и также используется для создания частных сетей. Уже есть первые примеры таких приложений, и поставщики сетевой инфраструктуры внедряют решения для облегчения таких внедрений, известные как 5G SA (Stand Alone).

Но в настоящее время 5G работает в основном в лицензированных радиодиапазонах, поэтому также необходимы соответствующие юридические решения, позволяющие использовать их на местном уровне без нарушения интересов операторов связи. Потому что самый важный барьер, который может помешать внедрению частных сетей, — это доступ к лицензированным частотам. Как правило, они принадлежат операторам мобильной связи, планирующим инвестировать в инфраструктуру общедоступных сетей 5G. Но в некоторых странах, таких как Германия, Великобритания или США, правила уже начали разрешать местный доступ к лицензированным частотам, даже тем, которые ранее были приобретены телекоммуникационными компаниями, если планы по запуску общедоступных 5G являются отдаленными или невыгодными для оператора.

В то же время организация 3GPP в декабре 2018 года начала работу над расширением стандарта 5G до возможности использования нелицензионных полос частот. Он должен быть представлен в этом году как часть спецификации 5G Release 16. Это инициатива, которая может способствовать популяризации частных сетей 5G.

Внедрение 5G стало необходимостью, а отдельная полоса передачи данных — наиболее благоприятное решение. 4G исчерпывает свои возможности. Хотя это была очень хорошая, даже революционная технология, прогрессивная «смартфонизация», то есть использование телефонов, таких как компьютеры (просмотр веб-страниц, отправка электронных писем с большими вложениями, электронные покупки и, прежде всего, просмотр видео и воспроизведение в интернете) привела к что спрос на передачу данных огромен. К этому добавляется «потребление» данных через портативные компьютеры и настольные компьютеры, где пользователи подключаются к интернету через мобильные технологии. Это хорошее решение в ситуации, когда нет наземной инфраструктуры, т.е., говоря в просторечии, в дом не идёт кабель с интернетом.

5G и 4G — в чём разница

Со стандартом 4G мы уже сжились и вполне оценили его плюсы. Казалось бы, куда уж лучше. Оказывается, есть куда. Даже простое сравнение главных показателей 4G и 5G даст вам вполне красноречивую картину.

Скорость передачи данных

В сетях 5G пиковая скорость в 20 раз выше, чем у 4G. Пример для наглядности: пока на устройстве с четвёртым поколением вы скачиваете один фильм в качестве Full HD, ваш сосед с 5G за это время загрузит с два десятка таких же фильмов. И пусть это идеальная ситуация, но и при неблагоприятных условиях всё будет примерно так же: сотовые сети 5G окажутся гораздо быстрее.

Задержка сигнала

Это такой зверь, которого особенно «ценят» любители многопользовательских игр и потоковых видео. Задержка — промежуток времени между вашими действиями на гаджете и реакцией на них со стороны приложения, в котором вы работаете или играете. Этот параметр имеет заметное влияние на качество онлайн-игр, видео и аудиоконференций, которые ведутся через мобильный интернет.

У 4G задержка сигнала составляет около 40 миллисекунд, и этого достаточно, чтобы промахнуться в подвижной игре, даже точно прицелившись: пока система отреагирует, противник уже поменяет местоположение и вы промажете при, казалось бы, верном ударе. Это, конечно же, раздражает.

У сетей пятого поколения задержка в идеале составляет одну миллисекунду и не превышает пяти — разница с 4G минимум в восемь раз. Это очень много.

Ёмкость сети

С каждым днём растёт количество мобильных устройств, которые мы используем в разных целях. Смартфоны, планшеты, ноутбуки, фитнес-браслеты, игровые консоли — все они работают через мобильные сети. Интернет вещей сулит нынешним 4G-сетям трудные времена: многочисленные датчики, видеокамеры и прочие устройства, которые активно применяются в умных технологиях, также нуждаются в подключении к мобильной сети. 4G c таким нашествием в обозримом будущем не справится, а вот 5G — вполне.

5G позволяет создать до миллиона подключений на каждый квадратный километр, это на порядок выше, чем у предыдущего поколения сетей.

Ёмкости сети 5G достаточно, чтобы обеспечить связью все наши умные лифты, светофоры, автомобили, медоборудование и т. д. Домашняя сеть 5G избавит вас наконец-то от подвисаний и торможений личных гаджетов и другой техники: ПК, мобильных телефонов, видеокамер, умных холодильников и т. д. — подключайте их хоть все сразу и наслаждайтесь бесперебойной работой.

Энергоэффективность

Сети 5G смогут работать с маломощными устройствами интернета вещей. Множество микродатчиков и сенсоров будут служить автономно месяцами без смены или подзарядки батареи питания

Это важно, так как обеспечить миллионы IoT-устройств доступом к электросети было бы крайне сложной инженерной задачей, часто вовсе не решаемой: она бы свела на нет все плюсы от возникновения интернета вещей

Степень мобильности

Современный человек на месте не сидит и значительную часть своей жизни проводит в движущемся транспорте — и в эти моменты ему тоже хочется выйти в интернет. Особенно когда предстоит провести несколько часов в поезде. Если это пассажирский состав — ещё ладно, но уже для скоростей «Сапсанов» и «Ласточек» современный стандарт 4G не очень хорош. И снова 5G в приоритете — эта связь может нормально работать даже в японских экспрессах, летящих со скоростью 500 км/ч.

Новому поколению сетей не страшно постоянное повышение нашей с вами собственной мобильности, они обеспечат передачу данных без потери качества.

«Почему Apple не разрешает российский 5G на iPhone 12?»

Если что, вопрос подзаголовка в корне неверен, его даже задавать неправильно.

Потому что пока в России официально не разрешат работу смартфонов и гаджетов в частотах 5G, ни iPhone, ни любой другой смартфон официально не смогут к ним подключаться на массовых основаниях.

Об этом мы уже писали ранее. Вот пара статей, чтобы понимать, откуда растут корни у всей ситуации:

Что происходит с 5G в России. Ничего хорошего (2019 год)Что творится с 5G в России. Есть, где протестировать iPhone 12? (2020 год)

Скриншот с сайта МТС.

МТС сама недвусмысленно объясняет на сайте, что это не запуск 5G как таковой, а именно тестирование:

Последнее предложение из цитаты выше хитро перекладывает ответственность на неких «производителей» абонентских устройств. Я видел мнения, что это, якобы, Apple «просто запрещает айфонам работать в российских сетях 5G», и вопрос стоит лишь в том, чтобы в Купертино дали отмашку.

Прочитали? Теперь и вы понимаете, что последние в цепочке, от кого зависит запуск 5G на смартфонах в России – это сами их производители. Мяч не на их стороне.

Этапы строительства сетей 5G

Сети
5G первое
время будут активно взаимодействовать с существующими сотовыми сетями
четвертого поколения (4G)
стандарта LTE. Это
будет возможным благодаря режимам двойного подключения EN-DC (E-UTRA New Radio Dual Connectivity) и NGEN-DC (NG-RAN E-UTRA new Radio Dual Connectivity),
обеспечивающим одновременную работу абонентского устройства (UE, userequipment) с сетями 4G и 5G.

Разница
между двумя указанными режимами состоит в том, что EN-DC использует опорную сеть LTE, а NGEN-DC — 5G. Базовые станции в сетях
LTE принято
называть eNB, в сетях 5G они
будут называть gNB.

При
использовании режима двойного подключения EN-DCулучшенные базовые станции LTE, способные работать с сетями 5G, будут называться ng-eNB. А при использовании режима NGEN-DC базовые станции
5G, подключенные к
опорной сети LTE, будут
называть en-gNB.

Строительство
сетей 5G предлагается реализовать в три этапа. Начать следует со
строительства улучшенных базовых станций LTE — en-gNB—
и подключения их к существующей опорной сети EPC (Evolved Packet Core,
усовершенствованная опорная пакетная сеть). Затем планируется реализовать режим
двойного подключения EN-DCдля
мультистандартных абонентских устройств. С этой целью будет осуществлено
строительство опорной сети 5G Core.

Далее
будет осуществлена модернизация существующих в LTE-сетях базовых станций eNB до
ng-eNB, подключение модернизированных
базовых станций ng-eNBк
опорной сети 5GCore,
переключение базовых станций gNB
с опорной сети EPC на опорную сеть 5GC и реализация режима двойного подключения NGEN-DC для мультистандартных UE. Параллельно будет идти
второй этап строительства базовых станций gNB.

На
следующем шаге запланирована модернизация оставшейся части существующих базовых
станций eNB до ng-eNB, переключение всех
базовых станций с опорной сети EPCна опорную сеть 5GCore, демонтаж опорной сети EPC. Параллельно будет происходить третий этап строительства
базовых станций gNB.

Заключительный
шаг, предусматривающий демонтаж опорной сети EPC, следует выполнять, когда все абонентские терминалы LTE будут
поддерживать NAS (Non-access stratum, функциональный уровень в сетях LTE между
опорной сетью и абонентскими устройствами), сигнализацию с опорной сетью 5GC и голосовую связь
посредством подсистемы IMS
(мультимедийная система на базе протокола IP).

Под
поддержкой IMS подразумевается наличие IMS/SIP/SDP, клиентское ПО, поддержка
необходимых сетевых процедур управления потоками данных и сигнализацией
согласно QoSFlow,
обеспечение обнаружения на сети элементов подсистемы IMS(например, P-CSCF) и поддержка вызова экстренных
оперативных служб посредством VoNR.

Как освободить частоты для 5G?

Для того, чтобы освободить частоты от занимающих его пользователей, есть несколько различных путем. Можно подождать, пока завершить срок действия разрешений на использование соответствующих РЭС либо окончится срок эксплуатации оборудования. Но такой подход требует времени.

Можно перевести РЭС в другой частотный диапазон или в другую географическую локацию-но оба варианта являются достаточно трудоемкими. Есть также пути частичного высвобождения частот за счет перехода к более современным технологиям, перевод пользователей РЭС на альтернативные технологии (например, проводные) либо модернизация РЭС с целью исключения помех.

Наиболее же эффективный путь, как считают в НИИР — это досрочное прекращение работы с РЭС с выплатой его владельцам компенсаций или альтернативным вариантом продолжения работы соответствующего оператора. Но Закон «О связи» и другие действующие на сегодняшний день нормативные акты не позволяют досрочно принудительно прекратить действия радиочастотных присвоений в интересах гражданских потребителей.

В связи с этим, как полагают в НИИР, необходим комплекс экономических, организационных и конструктивно-технических мер, направленных на внедрение перспективных методов перераспределения радиочастотного спектра, его высвобождение и применение современных решений динамического доступа к совместно используемым полосам частот.

Плюсы и минусы сетей 5G

Мы можем оцифровать весь окружающий мир. В этом есть как плюсы, так и минусы. Плюс, наверное, заключается в том, что если вы потеряете, условно, кружку, вы сможете ее найти с помощью вашего сотового оператора или того или иного сервиса у себя в доме. Звучит как бред, но по факту так оно и работает. Система безопасности, другие системы доставки. В такси, например, если мы говорим про Москву, многие люди привыкли, что скорость подачи машины — несколько минут. Это стало возможно за счет хорошего мобильного интернета, геопозиционирования и прочих вещей. То есть принципиально новые бизнесы. 5G — это катализатор экономики, потому что мы создаем принципиально другие возможности.

В 5G, в Wi-Fi 6 — конкурирующая технология, скорость меняется так, что вы получаете возможность действительно быть на связи со своим домом, где бы вы не были. Еще до самоизоляции я был на другом континенте, приехал курьер, который привез мне посылку. Он позвонил в дверь. В Москве было два часа дня, у меня было восемь часов разницы. Я ему с телефона отвечаю. Он видит мое лицо, за спиной пальму. Ему кажется, что это заставка. Когда я говорю, что не могу вам открыть, потому что меня здесь нет физически, курьер обижается, ему кажется, что я просто не хочу оторвать себя от дивана и подойти к двери.

— На днях была новость о том, что в Швеции какая-то компания открыла сеть 5G. Насколько это распространено сейчас в мире?

— Сегодня в мире есть несколько стран, которые лидируют по внедрению 5G-сетей. Это Южная Корея, Китай, Япония. Америка и Европа сильно отстают в этой гонке. Формально мы можем говорить о том, что какие-то элементы 5G-сетей появились.

5G-станций физически нужно больше для того, чтобы обеспечивать плотность. В среднем, если мы говорим про европейскую застройку, не про Нью-Йорк, не про Гонконг, не про мегаполисы, то в среднем вместо одной станции 4G, нужно три станции 5G. Даже при одинаковой стоимости затраты, как минимум, в 3 раза выше. Плюс оптоволокно для более высокой скорости принципиально другое нужно. Это все затраты. Операторы будут постепенно тратить деньги на строительство сетей. Появление 5G не будет моментальным, потому что дорого. Многие компании в разных странах придумали выгодную вещь: 5G-сети становятся корпоративными сетями. Берем какую-нибудь крупную корпорацию, которой нужно на заводе обеспечить связь. В рамках этого завода обеспечивается 5G-связь, которая автоматизирует процессы, автоматизирует обмен информацией. Это хорошо. Потом они могут интегрироваться в общую сеть, когда она появится.

— Сейчас поступают в продажу устройства с поддержкой 5G. Получается, что на данный момент особой нужды в этих гаджетах для обычного пользователя нет?

— Вопрос очень хороший. Это извечная проблема. Потому что когда появлялся EDGE и появлялись первые телефоны с поддержкой технологии EDGE, в России EDGE не существовал. Эти телефоны покупали как бы на вырост. Сегодня в России продается достаточно большое количество телефонов. Как правило, это флагманы с поддержкой 5G. Внутри России эта поддержка отключена, потому что нет сетей.

Логика рынка сегодня такова, что 5G в устройствах становится опцией по умолчанию: нужна ли она вам или нет. Это как раз массовость должна обеспечивать относительно дешевизну технологий, быстрое ее проникновение. Сегодня просить телефон с 5G не имеет смысла. 5G — это пока бесполезный довесок, который стоит 60, 70, 100 тысяч рублей.

Беседовал Олег Артюков

К публикации подготовил Игорь Буккер

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Страсти вокруг 5G: правда и вымысел о пятом поколении мобильной связи

Куратор: Владимир Губарев

Облучение, коронавирус и другие мифы о 5G

По мнению Оксюты, в России 5G развивается не очень активно: сеть представлена только в отдельных тестовых локациях, и это единичные базовые станции. Например, в начале марта МТС включила в Москве первую в стране пилотную сеть 5G для пользователей. Пока она заработала в 14 популярных местах города. Подключиться к 5G могут лишь некоторые абоненты оператора: выбор участников пилотного проекта будет осуществляться автоматически на основе обезличенного анализа данных об их передвижении и других факторов.

Ни о каких вышках 5G в селах и маленьких городах сейчас не идет речь по объективным причинам. «Частот нет, поэтому никто не строит, никто не разворачивает эти вышки 5G по всей стране, как многие говорят», — говорит Оксюта.

Индустрия 4.0

Гид по 5G: отделяем правду от хайпа

По словам Оксюты, в свое время некоторые люди зарабатывали, продавая брошюры о вреде базовых станций 5G. Во многом благодаря таким бизнес-проектам сформировался страх перед новым поколения связи. К сожалению, техническая малограмотность только усугубляет эту ситуацию. «Действию 5G приписывается уже и коронавирус, и прочие вещи», — утверждает эксперт.

Многие путают радиомагнитные волны с радиацией. Однако все базовые станции, будь то 2G, 3G, 4G и даже 5G размещаются только в соответствии с санитарными нормами. В России они одни из наиболее жестких в мире — 10 мкВт на 1 кв. см. В некоторых странах нормы в десять раз мягче — до 100 мкВт. Та же самая микроволновка может излучать 20, 30 мкВт на 1 кв. см, то есть быть более вредной, чем базовая станция.

Зачем нужны сети 5G

Разница между сетями четвертого и пятого поколения заключается не столько в самой скорости соединения, сколько в возможностях, которые открываются с переходом на новый стандарт: вокруг 5G не было бы столько шума, позволяй он лишь быстрее загружать видео с YouTube. Пятое поколение — вопрос поступательного развития и перехода на новые способы взаимодействия человека с окружающей его «умной» средой.

Питер Диамандис, сооснователь SingularityU, бизнес-инкубатора и университета при участии Google и NASA

Ранее Диамандис также указывал, что траты на создание 5G-инфраструктуры таких компаний, как Qualcomm и Intel, достигнут, по ряду подсчетов, отметки в $326 млрд к 2025 году.

При этом, судя по прогнозам, в случае с 5G траты оправданны ⎼ «выхлоп» от перехода на новый стандарт влечет за собой не «революцию ради революции» на словах, а существенную прибыль. По данным Qualcomm, к 2035 году доходы от 5G достигнут $12 трлн. 

Именно в этом разрезе стоит рассматривать Россию — никто не намерен просто так отказываться от шансов откусить от $12-триллионного пирога свой кусок.

Кто останется без связи

Михаил Осеевский не уточнил, какие именно страны ответили России отказом на запрос о строительстве 5G-сетей на диапазонах 4,7-4,9 ГГц на приграничных территориях. Он также не рассказал, жителям каких именно областей придется пользоваться морально устаревшими сетями LTE, 3G и GSM, пока их соотечественники осваивают 5G.

Михаил Осеевский подтвердил, что в России давно знают о недостатках частот 4,7-4,9 ГГц

Между тем, первые упоминания 300-километровой «зоне отчуждения» появились еще в 2019 г., и тогда говорилось, что это расстояние касается лишь сухопутных границ – для морских оно составляет и вовсе 450 км.

В апреле 2020 г. о невозможности использования 5G в целом ряде населенных пунктов России сообщило и Минцифры в своем проекте концепции создания и развития сетей 5G в России – как пишут «Ведомости», в эту зону попал даже Санкт-Петербург, расстояние от которого до границы с Эстонией составляет всего 134 км.

Telegram-канал «Нецифровая экономика» опубликовал карту, на которой видно, что без связи 5G может остаться вся приграничная территория России. В ряде случав захватываются целые области, в других – только некоторые их города. Например, забыть о 5G на годы вперед могут вся Астраханская и Ростовская области, запад Московской области, плюс эта граница вплотную подходит к Новосибирску и Екатеринбургу.

Карта России без 5G по версии «Нецифровой экономики»

Со странами НАТО, если не считать еще не вступившую в этот блок Украину, граничат лишь несколько областей. С Эстонией в России, к примеру, одна граница у Псковской и Ленинградской областей, а вся российско-польская граница является частью границы Калининградской области. Псковская область также граничит с территорией Латвии, а Калининградская – с Литвой. Морская граница России с США проходит через Берингов пролив.

Как перевести четверть клиентов на самообслуживание? Опыт банка «Открытие»
ИТ в банках

У Ленинградской области также есть общая граница с Финляндией, которая в НАТО не входит. В целом, Россия также граничит с Норвегией, Белоруссией, Абхазией, Южной Осетией, Грузией, Азербайджном, Казахстаном, Монголией, Китаем и Северной Кореей (КНДР). Дополнительно есть морская граница с Японией (через проливы Лаперуза и Кунаширский).

Сколько можно заработать на 5G и когда окупятся затраты

НИИР проанализировал и возможные доходы операторов связи от запуска 5G. В 2030 г. все четыре оператора заработают в городах-миллионниках на базовых сервисов передачи данных 209 млрд руб. и еще 105 млрд руб. на сервисах интернета вещей. Соответственно, общий доход 5G-операторов в городах-миллионниках в 2030 г. составит 316 млрд руб.

Расчеты НИИР размера затрат на строительство и обслуживание 5G-сетей и сроков их окупаемости

В случае строительства каждым оператором своей собственной сети чистый дисконтированный доход всех операторов до 2030 г. составит 189 млрд руб. Внутренняя норма доходности при таком подходе составит 21%, срок окупаемости — 8,3 года.

В случае совместного использования инфраструктуры чистый дисконтированный доход всех операторов к 2030 г. составит 309 млрд руб., внутренняя доходность — 33%, срок окупаемости — семь лет.

Наконец, вариант с единым инфраструктурным оператором предполагает чистый дисконтированный доход всех четырех операторов к 2030 г. в размере 451 млрд руб. При этом внутренняя норма доходности составит 61%, срок окупаемости — пять лет.

На основе данных расчетов в НИИР указывают, что наиболее логичным представляется организовать консорциум операторов связи для работы в качестве инфраструктурного оператора 5G. Такой консорциум не должен будет иметь права передать частоты какому-либо другому лицу, включая своему правопреемнику, без решения Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ).

Преимуществом консорциума станет возможность сэкономить денежные средства, которые можно будет направить на расчистку радиочастотного спектра, короткие сроки развертывания сети 5G, использование в сети единых требований по информационной безопасности, возможность организации единой ИКТ-платформы на базе существующих операторов связи (транспортная сеть и сеть радиодоступа), недискриминационный доступ к сетевым ресурсам и предотвращение сегментирование радиочастотного спектра.

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).