Сети мобильной связи пятого поколения: предпосылки, проблемы, стандартизация и кто первый запустит 5G?

5G-сети: драйверы развития, что предстоит сделать и когда их развернут в России и в миреСпециалисты по вопросам мобильных технологий отмечают, что в отрасли накопилось много технологических наработок, касающихся архитектуры и принципов функционирования сетей следующего поколения 5G. Однако на данный момент 5G официально не специфицирован и не стандартизирован. Это затрудняет систематизацию новых решений, их официальное принятие и отбор наиболее перспективных.

Предпосылки появления 5G

Одним из драйверов развития стандарта пятого поколения является лавинообразный рост потребляемого мобильного трафика. Согласно исследованиям Ericsson, в мире уже насчитывается порядка 7 млрд. подключенных мобильных абонентов. К 2022 году показатель достигнет 8,9 млрд., а трафик смартфонов увеличится в 10 раз. К этому же году аналитики ожидают 29 млрд. подключенных устройств. Это возможно за счет наличия нескольких гаджетов у одного абонента, а также развития Интернета вещей.   

Исследователи отмечают, что это не предел: увеличение объема потребляемого трафика и количества пользователей ШПД продолжается. Данная тенденция в свою очередь требует расширения сетей связи, оптимизации использования частотного спектра и появления новых технологий.  

Помимо этого, стимулирует развитие 5G и облачные технологии, а также потребность рынка в сетях с улучшенными характеристиками: предельными скоростями, маленькими задержками, бесперебойной работой, малым энергопотреблением и низкими издержками.

Стандартизация 5G консорциумом 3GPP

Основным отличием и преимуществом сетей 5G является скорость передачи данных, которая возрастет в 10-100 раз по сравнению со скоростяим 4G, а также время отклика сети при передаче сигнала, которое сократится приблизительно в 5 раз по сравнению с 10-100 мс в сетях четвертого поколения.

Эти характеристики должны задать направление работы над стандартами 5G, которая уже началась. Первое заседание 3GPP по данному вопросу состоялось в конце 2015 года. Оно определило двухэтапную стратегию развития стандарта. Первый этап продлится до 2018 года, но первичные положения учтут не все требования. Дополненную версию стандартов и спецификаций 5G можно ожидать не ранее 2019 года.

Массовое коммерческое развертывание высокоскоростного покрытия сетей пятого поколения можно ожидать не ранее 2020 года.  

 

Проблемы развития 5G

Параллельно профильные структуры разных стран решают проблему с нехваткой частотного ресурса. Один из очевидных инструментов – это высвобождение частот от предыдущих поколений связи.

Таблица - Распределение абонентов по поколениям мобильной связи в мире, 2016 г., млрд. (*)

Поколение мобильной связи

2G

3G

4G (LTE)

Кол-во абонентов

> 1

1, 4

0,75

 

Еще один способ расширения радиочастот – это освоение нелицензионного спектра. С этой целью предлагаются технологии LAA (Licensed-Assisted-Access) и LWA (LTE & WLAN Aggregation). Первая агрегирует частотный спектр Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц, объединяя его с LTE. Вторая – интегрирует радиодоступ LTE и Wi-Fi. Аналогична данным решениям технология MuLTEfire, которая предназначена для оптимизации LTE в рамках нелицензионного спектра. Однако в отличие от LAA и LWA она не привязывает абонентское оборудование к лицензируемым частотам, что расширяет зону покрытия.          

Второй серьезной проблемой скорого развертывания 5G является совершенно новая инфраструктура высокоскоростных сетей. От пятого поколения ожидают глобального сетевого покрытия и высоконадежной бесперебойной работы. Это влечет за собой необходимость увеличения количества операторского оборудования, сложность его обслуживании и высокие затраты. Революционным решением в сетях мобильной связи может стать виртуализация архитектуры 5G, что позволит оптимизировать использование ресурсов и повысит производительность сетей.        

Запуск 5G в России и в мире: когда и кто первый?

Лидеры рынка мобильных технологий выявляют возможности 5G, ищут перспективные решения и инновационные способы передачи радиосигнала в тестовом формате, не дожидаясь официальных стандартов. В свою очередь, производители и рынок ожидают стандартизацию сетей пятого поколения, чтобы направить свою работу к достижению специфицированных показателей. Как правило, крупные компании заключают партнерские соглашения, чтобы ускорить процесс развития сетей мобильной связи пятого поколения и первыми достигнуть лидерских позиций в эпохе 5G.

Так, американская Verizon заявила, что уже в следующем году представит коммерческий вариант 5G. Оператор обещает скорость в 30-50 раз выше, чем у существующего LTE в США. Также на 2017 год намечено тестирование сетей SK Telecom, объявившей о своем намерении стать первым оператором 5G. В 2020 году сетью пятого поколения планирует обеспечить пользователей австралийская Telstra.

Испытания в прототипах сетей 5G презентовали Huawei и Vodafone, Nokia и Sonera. Эти и другие представители телекоммуникационного рынка, например, Ericsson и Qualcomm, предлагают различные инновационные решения для 5G. Недавно компании Optus и Huawei обновили рекорд скорости передачи данных в сетях Pre-5G, разогнав их до 35 Гбит/с. Испытания проводились на частоте 73 ГГц. Партнерские проекты по тестированию сетей 5G в России рассмотрены в статье Первые испытания сети 5G в России. Однако стоит отметить, что правильнее относить эти прототипы сетей именно к Pre-5G, а не полноценным 5G, поскольку спецификаций сетей 5G пока еще нет.

Следует также отметить, что Европейский союз определил, что до 2025 года мобильным соединением пятого поколения будет обеспечена вся городская инфраструктура и транспортные магистрали. Ожидается, что данный результат будет достигнут в несколько этапов: 2017 – тестовый запуск, 2018 - предкоммерческое использование, 2020 год – коммерческая эксплуатация.   Первой мировой площадкой запуска 5G могут стать Игры Содружества 2018 года.

 стандартизация 5G

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

 

* Ежедневный онлайн-журнал Content Review//Huawei поможет операторам отказаться от 2G: [Электронный ресурс]. URL: http://www.content-review.com/articles/37955/

 

Читайте также:

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

Какими будут сети мобильной связи 5G? Технические инновации: виртуализация, радиоинтерфейс, Massive MIMO, Spectrum sharing, New Full Duplex и другие

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

5G New Radio как базовая технология для для совместного использования частотного спектра в сетях пятого поколения

Представлена реализация технология NFV для виртуализации архитектуры сетей 5G

Тест 2G, 3G, 4G

А ваш бизнес заслуживает рекомендаций? Или «горячий» стул от Александра Левитаса

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Яндекс.Метрика