Чего ждать от сетей пятого поколения? Александр Ромов

Чего ждать от сетей пятого поколения?

Александр Ромов

Опубликовано 16 декабря 2013

Несмотря на то что первая сеть четвёртого поколения была запущена в Норвегии уже 4 года назад, Европа до сих пор заметно отстаёт от Америки и Азии по уровню проникновения широкополосного доступа в Интернет. Так, по оценкам GSMA, в 2013 году этот показатель в странах Евросоюза составляет всего 59% (исключение — Швеция с традиционно самым высоким проникновением ШПД на уровне 128%) по сравнению с 82% в США, 108% в Южной Корее, 112% в Японии и 78% в развитых странах.

Стремясь наверстать упущенное, год назад Европейский союз проявил инициативу по созданию первой рабочей группы для разработки концепции строительства сетей пятого поколения, 5G. 

В проект METIS («Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society», «Способы реализации мобильной и беспроводной связи в информационном обществе 2020») вошли пять производителей во главе со шведской Ericsson, 5 операторов связи, 13 научно-исследовательских организаций и один автомобильный гигант. За два с половиной года, которые отведены проекту, его участники должны разработать основную концепцию, понять, на базе каких технологий будут разворачиваться новые сети, каким требованиям они должны отвечать. Оптимизация и стандартизация оборудования, а также первые опытные запуски запланированы, предположительно, на 2015–2018 годы, а в 2018–2020-м ожидается развёртывание первых некоммерческих сетей 5G для опытной эксплуатации. Таким образом, коммерческий запуск сетей пятого поколения, вероятно, состоится не ранее 2020 года.

Сети пятого поколения должны будут решать те задачи, которые сегодня представляют сложность для большинства операторов связи, а в скором времени, по мере роста трафика, станут критичными. Речь идёт, например, об обеспечении идеального качества связи и передаче любого объёма данных на стадионе или концерте, в процессе медицинской операции или для регулирования дорожной ситуации, а ещё об огромном количестве ситуаций, о возникновении которых мы сегодня можем только догадываться.

Появятся новые сценарии развёртывания сетей, в частности все больше операторов будут прибегать к стратегии развёртывания малых сот. Кроме того, как отмечают в Ericsson, изменения произойдут и в парадигме коммуникаций в сторону все большего влияния межмашинного взаимодействия.

Новые системы должны будут обеспечивать гигабитные скорости передачи данных (в 10–100 раз выше нынешних), обладать несравнимо большей ёмкостью, чтобы соответствовать росту потребляемого трафика в 1 000 раз (до 500 Гб на пользователя в месяц) при увеличении подключённых устройств в 10–100 раз. Они должны быть супернадёжными и обеспечивать буквально мгновенную передачу данных (время реакции — до миллисекунд), а также долгосрочную работу устройств с небольшим энергопотреблением.

По прогнозам экспертов, в конечном итоге будет подключено всё, что может выиграть от подключения в сети, начиная от бытовой техники и светофоров до автомобилей, медицинского оборудования, систем электроснабжения, сенсорных датчиков ветра и дождя. Задача сетей пятого поколения — обеспечить реализацию этих технологий.

Что касается технических характеристик, пока можно лишь сказать, что, в отличие от предыдущих сетей, новые системы будут использовать уже существующие технологии мобильной и беспроводной связи (GSM, HSPA, Wi-Fi, LTE-A), дополняя их новыми технологиями радиодоступа, предназначенными для каждого отдельного сценария. Однако ни о чем конкретном пока говорить не приходится: это вопросы ближайших полутора лет.

Остаётся открытым и вопрос об используемом радиочастотном спектре. Для удовлетворения сформулированным требованиям потребуется сверхплотное развёртывание сетей, базовые станции которых будут использовать очень широкую полосу пропускания (несколько сотен МГц с возможностью расширения до нескольких ГГц) в верхних диапазонах частот — 10–100 ГГц. Сети будут состоять предположительно из маломощных базовых станций, устанавливаемых вне помещений на расстоянии фонарных столбов, внутри помещений — в каждой комнате. Незанятые высокочастотные диапазоны облегчают задачу обеспечения широкой полосы пропускания, а также более подходят для передачи данных на короткие расстояния.

Стремительное развитие информационных технологий порой превосходит все наши ожидания и самые смелые фантазии, поэтому едва ли можно наверняка предсказать, какие открытия ждут нас в ближайшие 7 лет. Однако уже сегодня участники проекта METIS разрабатывают сценарии, моделируют ситуации, определяют потребности конечного пользователя и пытаются понять, какие именно технологии смогут максимально полно решить те задачи, которые будут стоять перед операторами связи уже в самом ближайшем будущем.

Несмотря на то что пока вопросов больше, чем ответов на них, очевидно одно: внедрение сетей пятого поколения станет очередным революционным шагом в освоении цифрового пространства, который кардинальным образом повлияет на все сферы жизни и бизнеса. И в лидерах окажется тот, кто сумеет раньше других рассмотреть и использовать открывающиеся на этом этапе возможности.

К оглавлению