Быстрее, шире, доступнее: что даст 5G и когда появятся коммерческие сети?

Быстрее, шире, доступнее: когда и зачем развернутся сети 5GНаверняка, даже жители крупных городов периодически сталкиваются с проблемой сбоя работы мобильной связи, медленным интернетом или перегрузкой сети в местах массового скопления людей или дни государственных праздников. Исключить подобные ситуации должны новые технологии, а именно высокоскоростное соединение следующего поколения 5G. Стандарт 5G, прежде всего, призван на порядок увеличить скорость передачи данных, снизить нагрузку на сеть за счет использования нелицензионного спектра, а также расширить зону покрытия.

На сегодняшний день многие представители отрасли телекоммуникаций ведут разработки платформ и решений для реализации сети 5G, а также тестируют ее прототипы. Развивает данное направление, в том числе, компания Qualcomm. Ее разработчики добились передовых результатов: организовали экспериментальные запуски соединения, а также представили первый в мире модем с поддержкой 5G, способный агрегировать до 8 несущих по 100 МГц каждая. На днях Qualcomm поделилась своим видением процесса развертывания стандарта пятого поколения и приоритетными направлениями его применения в ближайшем будущем.

Скорость как фактор развития

Qualcomm выделяет три фундаментальных области, которые особенно нуждаются в высокоскоростной сети: широкополосный доступ (ШПД), Интернет вещей (IoT), а также в решениях, требующих непрерывного доступа к данным для выполнения критических задач (так называемые «ответственные приложения реального времени» - mission-critical).

Возможности ШПД характеризует ряд параметров: скорость работы сети, длительность задержки передачи данных, бесперебойность соединения. Ожидается, что 5G сделает беспроводное соединение абсолютно мобильным. Качество связи будет независимым от местонахождения абонента, используемых частот и технологий. Задача максимум – сделать покрытие сети глобальным, раскинув его даже в географически сложных районах и местах с плохим проникновением радиоволн. Способствовать этому призван миллиметровый диапазон волн, решение многопотоковой приемо-передачи MIMO и широкая полоса частотного спектра. Учитывая, что консорциумом 3GPP стандарт 5G в данный момент не специфицирован, назвать требования к минимальной планке скоростей невозможно. Во время тестовых запусков, разработчики фиксировали скорости порядка 3-10 Гбит/с при заданных условиях с низкими задержками передачи. По прогнозам Ericsson, оборудование сетей 5G сократит время отклика в пять раз, а срок службы батареи питания в устройствах нового поколения увеличится минимум в 10 раз. Широкополосный доступ найдет применение в приложениях дополненной реальности, а также оптимизирует работу облачных сервисов, обеспечив к ним мгновенный доступ и тем самым спровоцировав на них спрос со стороны потребителей.

Интернет вещей также требует для своей реализации значительных ресурсов. По разным прогнозам, количество подключенных к общей сети устройств измеряется как минимум 25 миллиардами к уже к 2020 году. Предполагается, что под объекты IoT будет выделено узкополосное соединение Narrow-Band IoT (NB-IoT). В отличие от аналогов, например, LoRaWAN и LTE Cat-NB1, технология позволяет интегрировать больше установочного оборудования на участок сети, т.е. ее масштабировать. Также ее достоинством является малое энергопотребление. Это весьма важно, т.к. для интернета вещей помимо скоростей встает вопрос энергоэффективности сети и радиуса ее действия. Обойти нехватку зоны покрытия призвана технология Multi-hop, основанная на цепочечном принципе работы, когда сигнал транслируется не по прямому каналу «устройство – базовая станция», а поэтапно от одного объекта к другому, который находится ближе к базовой станции и перенаправит на нее сигнал. Область применения решений интернета вещей и его подотрасли, промышленного IoT, практически неограниченна.

Для приложений mission-critical крайне важно отслеживать ситуацию в реальном времени и мгновенно подавать сигнал при экстренной ситуации. В связи с чем, от сети требуется высокая надежность, доступность и широкая зона покрытия и проникновения, минимальная задержка сигнала. Подобные платформы займут свою нишу в комплектации беспилотных летающих объектах (БПЛА) и беспилотных автомобилях, строительной технике и т.д.

 

Сроки реализации 5G

Поколение мобильной связи обновляется приблизительно каждое десятилетие. В отличие от предшествующих стандартов, 5G – это не просто следующий этап в эволюции сети. Это комплекс из существующих и революционных решений, модернизации инфраструктуры и бескрайних технологических возможностей. Несмотря на многочисленные тестовые запуски прототипов сети 5G, об их коммерческом развертывании говорить рано. Пик внедрения 5G ожидается, что вполне закономерно согласно «правилу десяти лет», на 2018-2025 гг. Передовой эксплуатируемой технологией мобильной связи до этого периода останется LTE-Advanced Pro (Release 13 3GPP), работы над улучшением которой также продолжаются. Она поддерживает такие технологии как Massive MIMO, модуляция 256-QAM, LTE, NB-IoT, LTE-U и V2X (Vehicle-to-everything). LTE – это технология для увеличения скорости в рамках текущего стандарта 4G. NB-IoT – это узкополосная платформа для интернета вещей.

V2X – это комплекс технологий для «умных» автомобилей. Он предназначен для организации прямого взаимодействия между участниками и объектами движения: автомобилями, пешеходами, светофорами и т.д.

Таблица – Виды технологий V2X и их предназначение  

Технология

Предназначение

V2V

vehicle-to-vehicle

Предупреждение столкновения с другими транспортными средствами

V2I

vehicle-to-infrastructure

Взаимодействие с объектами дорожной инфраструктуры

V2N

vehicle-to-network

Облачный сервис.

Генерация информации о дорожном движении в режиме онлайн

V2P

vehicle-to-pedestrian

Обнаружение пешеходов


Евросоюз раздробил процесс развертывания 5G на несколько этапов: 2017 год – тестовые запуски, 2018 год – предкоммерческое использование, 2020 год – коммерческая эксплуатация, 2025 год – массовое покрытие всех городов и базовых транспортных магистралей. Альянс выделил под новый стандарт разноуровневые частоты: 0,7 ГГц, 3,4-3,8 ГГц, 24,25-27,5 ГГц. Озвучиваются планы о сертификации в следующем году более широких полос: 31,8-33,4 ГГц и 40,5-43,5 ГГц.

В России конкретизированных дат запуска нового стандарта не называют. Крупнейшие федеральные операторы рассматривают возможности для его экспериментального развертывания в рамках чемпионата мира по футболу 2018, заключают партнерские соглашения с европейскими компаниями для развития 5G и организовывают тестовые испытания для выявления предельных возможностей скорости.  

Внедрение 5G преобразует всех сферы деятельности человека: здравоохранение, транспорт, жилищно-коммунальный сектор, городскую инфраструктуру, сельское хозяйство, промышленность и т.д. Интеллектуальные устройства преобразят жизнь и частных пользователей. Высокоскоростная связь станет платформой для медиа-контента HD-качества, облачной экосистемы, дополненной реальности и искусственного интеллекта. Новый стандарт должен удовлетворить потребность в трафике, при этом став более экологически и экономически привлекательным, высокоскоростным, надежным и способным поддерживать подключение большого количества устройств к одной базовой станции.

С техническими и экономическими особенностями сетей мобильной связи существующих и новых поколений можно ознакомиться в книге "Мобильная связь на пути к 6G". 

 

Читайте также:

Перспективы развития технологий мобильной связи. От 4G к 5G и 6G.

Перспективные направления развития ИТ-рынка по прогнозам Gartner

Прототип сети 5G презентуют широкой публике

Полярные коды – эффективное решение для сетей 5G

Потенциал беспроводных сетей как стимул для развития IoT

Марафон за скоростью 5G

Организация мероприятий "под ключ" от центра "23 век"

Ответы на самые животрепещущие вопросы пассажиров

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Яндекс.Метрика