Перспективы развития в России нового стандарта 5G

Системы телекоммуникаций 4G сейчас бурно развиваются, увеличивается покрытие, но человечеству хочется большего, а именно развития сети 5-го поколения или стандарта 5G технологии и услуги.

Несмотря на то, что развертывание любой беспроводной или сотовой системы, занимает много времени, развитие технологии системы 5G уже находится в стадии исследования и тестирования. Новые технологии 5G должны быть разработаны и усовершенствованы для обеспечения своевременного и надежного развертывания нового стандарта.

Технология 5G для систем сотовой связи, вероятно, будут внедряться и использоваться ближе к 2020 году. Пока появление 5G в стадии ожидания и все большее число компаний начинают инвестировать в эту технологию уже сейчас, чтобы подготовиться к массовому развертыванию сети на базе нового мобильного беспроводного стандарта.

По данным Telegraph, Facebook объявила на Всемирном мобильном Конгрессе (MWC) о партнерстве с Nokia, Intel и «Дойче Телеком» для расширения возможностей подключения и подготовки инфраструктуры для 5G. Скорость соединения 5G должна сделать потоковую передачу данных для виртуальной реальности через социальные сети намного проще.

5G ссылается на следующий и новый мобильный стандарт беспроводной связи на основе стандарта IEEE 802.11 AC и широкополосных технологий, хотя официальный стандарт 5G еще предстоит установить.

По данным ряда экспертов мобильной сети, поколения связи 5G должны быть основаны на опыте пользователей, производительности системы, расширения услуг, бизнес - модели и системы управления и эксплуатации.

По данным Groupe Speciale Mobile Association (GSMA), чтобы технология 5G зарекомендовала себя и смогла претендовать на массовое распространение 5G соединение должно удовлетворить большинство из этих восьми критериев[1]:

• 1.    От одного до 10 Гбит скорость подключения к конечным точкам

• 2.    Одну миллисекунду сквозной задержки туда и обратно

• 3.    Пропускная способность выше в 1000 раз на единицу площади

• 4.    От 10 до 100 раз больше подключенных устройств

• 5.    99.999% доступности (по возможности)

• 6.    100% охват (по возможности)

• 7.    90-процентное сокращение использования сетевой энергии

• 8.    До десяти лет срок службы батареи при низкой мощности

Предыдущие поколения, такие как 3G, были прорывом в области связи. 3G получает сигнал от ближайшей базовой станции сотовой сети и предназначен для звонков, обмена сообщениями и данными.

4G работает в том же формате, как 3G, но с более быстрым подключением к Интернету и низкой латентностью (время между причиной и следствием). Требования к 4G достаточно высоки, его скорость должна быть примерно в пять раз быстрее, чем возможности стандарта 3G и теоретически он должен был обеспечить скорость загрузки до 100 Мбит/с.

Преимущества и недостатки 5G

5G должен быть значительно быстрее, чем 4G, обеспечивая более высокую производительность на всех устройствах, способных в теории обеспечить скорость загрузки от 10 000 Мбит/с. Большим плюсом должна быть более высокая пропускная способность, увеличивающая скорость скачивания. Кроме того должна появится возможность запускать более сложные мобильные интернет - приложения.

Однако, 5G обойдется дороже в реализации, чем предыдущие стандарты,   при этом новые телефоны должны обладать встроенным модемом поддерживающим новый стандарт передачи данных, что тоже влечет возможные вложения рядах компаний.

Надежное беспроводное подключение к интернету напрямую зависит от количества устройств, подключенных к одному каналу. С появлением 5G в беспроводном спектре, это может привести к риску переполненности диапазонов частот.

«Современные мобильные стандарты сети 4G способны обеспечить скорость до 100 Мбит/с. 5G будет предлагать скорость в несколько гигабит в секунду, что уже послужило появлению модемов поддерживающих 5G и уже готовое решение в виде «Гигабитного» смартфона. Я надеюсь, что в будущем мы сможем увидеть множество инновационных сервисов и приложений, которые действительно нуждаются в том типе подключения, который может предложить только 5G», - говорит Pavel Gainham, старший директор по маркетингу EMEA[1].

Развитие 5G в России

Первой протестировавшей 5G в России стала компания «МегаФон» и она уже достигла немалых результатов. 21 сентября 2016 года в рамках V международного бизнес - саммита компания «МегаФон» показала рекордные скорости мобильной передачи данных в России. Во время демонстрации скорость достигала 4.94 Гбит/с.

Компания «МегаФон» совместно с Nokia вплотную приблизилась к 5 Гигабит в секунду и показала скорости мобильного интернета будущего. Демонстрация началась с показа видеоролика, снятого в формате 360 градусов с разрешением 8К Ultra HD (7680х4320 точек) и передававшегося по мобильной сети на скорости около 5 Гбит/с.

Видеоролик воспроизводился на экране. Зрители видели видеоряд глазами участника теста, который использовал очки виртуальной реальности. Демонстрация осуществлялась на основе коммерчески доступной линейки оборудования Nokia AirFame и AirScale, достигнутая во время презентации скорость была - порядка 5 Гбит/с, это означает, что музыкальный файл или фильм можно будет передать за секунды.

В 2016 году «МегаФон» и Nokia подписали соглашение о сотрудничестве в области развития технологий 5G в России, а в сентябре презентовали результаты совместной работы и ряд принципиально новых готовых технических решений. На стенде были продемонстрированы новые возможности оперативной радиосвязи на основе решения Mission Critical Push-To-Talk, коммерческая реализация которого уже доступна и соответствует спецификациям международного консорциума 3GPP (Release 13). На основе технологии широковещательной передачи информации eMBMS, входящей в стандарт LTE и дополненной IMS ядром было показано прямое взаимодействие абонентских устройств в режиме индивидуальных и групповых вызовов, передача видеопотоков. Полная защита информации и конфиденциальность реализована посредством шифрования передаваемых данных, включающая возможность записи и хранения трафика, геопозиционирование. Решение предназначено для служб быстрого реагирования и может быть интересно транспортным компаниям.

Впервые в России были презентованы приложения для автоматизации различных производственных процессов с применением роботов, взаимодействующих между собой через радиоканал с новым радио интерфейсом с короткими задержками меньше 1мс. Это позволит обеспечивать работу различных IoT- систем, где требуется мгновенный отклик – например, в системах автопилота, охранных комплексах и системах «умный дом» и «умный город», а также широкого спектра промышленных датчиков, позволяющих удаленно контролировать важные объекты жизнедеятельности страны.

Кроме того, были показаны инновационные средства аналитической обработки информации на границе радио сети - Mobile Edge Computing. Данное решение предусматривает возможность размещения различных приложений разработчиков, позволяя быстро осуществлять развертывание новых сервисов и оптимизировать процессы предоставления услуг. За счёт перемещения процесса обработки информации на базовую станцию технология Mobile Edge Computing обеспечивает сверхнизкую задержку в обработке информации, высокую производительность и уменьшает нагрузку на транспортную сеть оператора. Данную технологию можно использовать для предоставления клиентам совершенно уникальных приложений[2].

Будущее 5G

Пока 5G в разработке, он еще не открыт для полнофункционального использования. Однако компания Verizon сообщила, что в течение ближайших семи месяцев, она будет вести полевые испытания 5G.

Ранее сообщалось, что правительство Южной Кореи инвестирует в исследования 5G в размере $1,5 млрд., кроме того оно обещало начать внедрение 5G уже в 2017 году [1].

В то время как сетевая индустрия работает в направлении обеспечения повсеместной сети 4G, необходимо также думать о перспективах развития стандарта 5G, которое, вероятно не будет массово развернуто до 2020 года. Это очень сложный, поэтапный процесс, который, несомненно, займет много времени и средств.

Но это будет совершенно новая ЭКО - система со своей сложной архитектурой и согласованных стандартов.

В соответствии с этим, сетевые компании должны разработать надежную и соответствующую всем требованиям сетевую инфраструктуру, а производители мобильных устройств должны адаптировать свои продукты для пользователей, под новый стандарт. В конечном счете, небольшие технологические трудности, с которыми столкнутся компании, дадут невероятный толчок для будущего развития сетевых технологий.