logo
22.05.2018 |

Держи 5G!

Как изменят нашу жизнь мобильные сети пятого поколения, и почему они до сих пор не появились

Фото: Shutterstock

На прошлой неделе президент РФ Владимир Путин подписал указ о переименовании Минкомсвязи в Министерство цифрового развития. По замыслу властей, это поможет ведомству сфокусироваться на реализации утвержденного в 2017 году плана цифровизации экономики – масштабного внедрения в российскую жизнь самых передовых и популярных технологий.

Один из главных пунктов плана предусматривает покрытие российских городов мобильными сетями пятого поколения (5G). Их наличие считается необходимым условием для развития других хайтек-отраслей – «интернета вещей», беспилотных автомобилей, роботизации промышленности. Рядовому же пользователю 5G подарит серфинг в интернете на таких скоростях, которые сегодня трудно себе вообразить.

5G-сети уже тестируются в России – их, в частности, планируется развернуть на нескольких стадионах во время предстоящего чемпионата мира по футболу. Аналогичные процессы происходят и в других странах, причем, судя по прогнозам, именно текущий год должен стать прорывным в развитии 5G.

Впрочем, сохраняются сдерживающие это развитие факторы: пробелы в регулировании на национальном и международном уровнях, отсутствие подходящей инфраструктуры и готовых схем коммерциализации новой услуги. И все-таки массовый переход на 5G – дело времени, уверены опрошенные «Профилем» эксперты. Тем более что на подходе уже следующая технология – спутниковый интернет, обещающий быстрый и стабильный доступ к Сети каждому жителю планеты.

Хроники подключения

В начале 1980‑х связь впервые стала полностью беспроводной – в Японии и Скандинавии были запущены сотовые сети первого поколения (first generation, 1G). В 90‑х на смену аналоговым сетям пришли цифровые (стандарт GSM – 2G). В 2000‑х скорость обмена данными возросла, что сделало возможным развитие мобильного интернета (стандарт широкополосной связи CDMA2000–3G). Еще через десятилетие был презентован стандарт LTE (4G) – последнее слово телекоммуникационной отрасли. В зоне покрытия сетей 4G функционал смартфона можно использовать почти без ограничений: онлайн-карты, автообновление приложений, общение в соцсетях, просмотр потокового видео.

Но и это не предел. Сегодня в разных странах операторы предлагают своим клиентам форматы 4,5G, LTEAdvanced. А переход к следующему поколению – 5G – вряд ли займет целое десятилетие. Южнокорейский оператор KT Corporation уже осуществил этот переход на прошедших зимних Олимпийских играх в Пхенчхане. В США оператор Verizon собирается охватить сетями 5G пять городов в течение 2018 года, а его конкурент AT&T замахнулся на дюжину городов. В Канаде 5G-сетями занимается Telus, в Великобритании – Vodafone, в Швеции – Telia, в Италии – Telecom Italia Mobile, в Германии – Deutsche Telecom, в Испании – Telefonica, в Китае – China Mobile.

Во всех случаях пилотные проекты обещано реализовать до конца текущего года. Со своей стороны, процесс подогревают компании–производители телекомоборудования, плотно сотрудничающие с операторами, – шведская Ericsson, финская Nokia, китайская Huawei, корейская Samsung, американская Qualcomm и другие.

«Прогресс ускоряется. В свое время скачок из 2G в 3G сопровождался принципиальным изменением технологий, поэтому занял много времени, – комментирует руководитель направления решений для операторов связи компании КРОК Василий Горшенин. – Переход из 3G в LTE получился более плавным, а из LTE в 5G будет еще плавнее, потому что в целом коммуникационная среда уже создана. Иногда технологии упираются в физические ограничения, и тогда требуется настоящая революция, но это не тот случай».

Старается не отставать в развитии 5G-технологий и Россия. По оценке OpenSignal на конец 2017 года, россияне проводят 65% абонентского времени в зоне покрытия сетями 4G. Это всего лишь 73‑й показатель в мире, однако необходимо учитывать особенности географии страны. «Очевидно, что в сибирской глуши вы не найдете 4G, но если говорить про крупнейшие города, то у нас емкость сетей и скорость передачи данных в них точно не отстает от европейских или американских операторов связи», – говорит Горшенин.

«По качеству развития мобильной связи мы на передовых позициях в мире, российские операторы постоянно выступают с инновационными идеями на международных форумах, – соглашается руководитель практики по работе с компаниями сектора технологий, медиа и телекоммуникаций КПМГ в России и СНГ Еркожа Акылбек. – Кроме того, в России низкая стоимость связи. Наш потребитель очень требовательный, он в советское время пользовался связью почти даром и теперь с трудом привыкает платить. В итоге операторы снижают тарифы до 200–300 рублей в месяц – это 5 долларов, нигде на Западе вы не найдете такой цены».

В 2014 году о планах по развертыванию 5G-сетей в России объявил «Мегафон», вскоре к нему присоединилась МТС. В 2016 году на Санкт-Петербургском экономическом форуме была запущена пилотная сеть, скорость передачи информации в которой составила 1,24 Гбит/с. Спустя несколько месяцев на саммите в Нижнем Новгороде скорость удалось поднять до 4,94 Гбит/с. В 2017 году МТС совместно с Ericsson достигла отметки 26 Гбит/с, а «Мегафон» с Huawei «разогнались» до 35 Гбит/с – это едва ли не лучшие показатели в мире. В марте этого года первую в России открытую зону 5G запустили на территории кластера «Сколково», а в апреле «Мегафон» приобрел за 720 млн рублей компанию «Неоспринт», владевшую частотами для развертывания 5G в Москве. Летом, во время чемпионата мира по футболу, оператор планирует протестировать 5G-сети на стадионах в Санкт-Петербурге, Москве, Казани и Сочи.

Согласно программе развития цифровой экономики, утвержденной правительством в прошлом году, к 2020 году сети пятого поколения должны быть развернуты в восьми городах-миллионниках, к 2025‑му – в 16. Возглавить этот процесс намерена Москва. Сейчас в столичной мэрии разрабатывают цифровую стратегию до 2030 года, выделяющую 5G-интернет в качестве одного из необходимых составляющих «умного города». Как заявил «Профилю» советник заместителя руководителя департамента информационных технологий Москвы Евгений Новиков, в следующем году к 5G-сетям можно будет подключиться прямо на улицах города.

«У нас есть цель позиционировать Москву в качестве одной из цифровых столиц мира, поскольку это влияет на восприятие города в глазах международной общественности, привлекает туристов. Правда, чтобы конкурировать с Японией и Кореей, придется поднажать, потому что они раньше начали развивать эти технологии, у них больше клиентская база и платежеспособный спрос», – говорит чиновник.

При этом, несмотря на обилие новостей, 5G нельзя считать состоявшимся проектом, подчеркивает Горшенин: «В пилотных или тестовых сетях охвачена небольшая географическая зона со считанным количеством подключенных устройств. Сейчас это больше демонстрация возможностей, задел на будущее, пиар операторов и поставщиков оборудования. Когда у 5G появятся реальные пользователи, тогда и можно будет сказать, что условный город N подключился первым, вторым либо десятым».

Shutterstock
На первых порах 5G-сети сконцентрируются в определенных локациях. Например, в компьютерных клубах, где геймерам требуется высокая скорость соединения, чтобы играть по Сети в сложные VR-игрыShutterstock

Скорость имеет значение

Что принесут человечеству мобильные сети пятого поколения? Предполагается, что средняя скорость загрузки данных на каждом устройстве составит 100 Мбит/с на прием и 50 Мбит/с на отдачу, что в десятки раз выше, чем у LTE. У сетей повысится пропускная способность – на одном квадратном километре смогут без помех работать до миллиона устройств. Смартфоны смогут служить мини-станциями друг для друга (режим Device-to-Device), а значит, понятие «вне зоны доступа» практически исчезнет. Ожидается и ряд других бонусов: благодаря выключению модулей связи во время бездействия 5G сэкономит заряд аккумулятора, связь останется надежной при движении абонента свыше 100 км/ч (например, в высокоскоростных поездах), а задержка сигнала сократится до 1–4 миллисекунд против 10 миллисекунд у LTE.

Во многих случаях 5G-сеть станет безальтернативным каналом связи. В частности, она подпишет приговор городским сетям Wi-Fi, которые уже сегодня начинают сворачиваться, рассказал «Профилю» президент Ericsson в России Себастиан Толстой. «Технологии сотовой связи изначально более удобны, чем Wi-Fi, – пользователям не нужно проходить дополнительную регистрацию, покрытие сотовой сети максимально широкое и нефрагментарное, в отличие от Wi-Fi-спотов. Уже сегодня сети LTE обеспечивают более быстрый и надежный доступ в интернет, чем Wi-Fi», – считает Толстой.

«Wi-Fi-покрытие останется в основном на небольших площадях – в квартирах, ресторанах,  – прогнозирует Горшенин. – Другая будущая резервация – объекты, рассчитанные на туристов: отели, аэропорты. То есть места, где у вас нет покрытия домашнего оператора, но в интернет выйти нужно. В домашней же сети пользовательский пакет, как правило, избыточен по объему трафика, и уже нет страха, как лет семь назад, что сейчас я открою какой-нибудь сайт и «спалю» все деньги. Зачем при таких условиях Wi-Fi?».

Таким же образом будет уходить в прошлое проводной интернет (ADSL, GPON). Хотя эту классическую технологию отправляют на свалку IT-истории уже много лет, она все еще актуальна: сегодняшние беспроводные сети, разделяя пропускной ресурс на множество пользователей, не могут сравниться по надежности соединения с выделенным каналом, тем более что в условиях плотной городской застройки каждая стена «гасит» сигнал. Но 5G может нанести решающий удар по проводам, предполагает коммерческий директор оператора «Телетай» Арсений Христоферзен.

«Закат проводного интернета столь же неизбежен, как и свершившийся отказ от проводного телефона, – отмечает собеседник. – Уже сегодня многие пользуются USB-модемами вроде Yota, что удобно с учетом роста мобильности населения. Сменив район или город проживания, вам уже не нужно на новом месте искать провод, который идет в вашу квартиру, договариваться с провайдером – всегда под рукой интернет с вашими настройками и тем же тарифным планом. Система становится более клиентоориентированной».

При этом сам факт появления нового формата связи станет отправной точкой для развития других технологий. К примеру, сети LTE превратили видеоконтент из «тяжелого» и «стационарного» в будничный атрибут любого интернет-сервиса. Это повлекло за собой развитие сайтов вроде Snapchat и Periscope, Youtube-блогов, стриминга, видеочатов и других мультимедиа-форматов: всего за несколько лет информация в Сети «ожила». Кроме того, LTE дали толчок приложениям-мессенджерам, предложившим новые форматы общения (аудиопослания, звонки внутри приложения) и оттянувшим на себя значительную долю абонентов классической мобильной связи и SMS.

Потенциал 5G выглядит не меньше. Голографические и 3D-видеоролики, стриминг в формате 8 К, общение в виртуальной реальности – лишь некоторые из угадываемых сегодня сценариев медиаиндустрии будущего. Главным же бенефициаром станет «интернет вещей» (Internet of Things – IoТ) – производство разно-образных бытовых и промышленных приборов с подключением к Сети. Такие девайсы (объединяемые, к примеру, в одну квартирную сеть с «умным» управлением через приложение в смартфоне) уже есть в продаже, но их распространению мешает отсутствие единого протокола IoТ: одни подключаются через Bluetooth, другие – через Wi-Fi.

5G обеспечит единый стандарт межмашинных коммуникаций (M2M), указывает Василий Горшенин: «5G отличается от LTE не только скоростью, но и структурой сети, это более распределенная, всеобъемлющая сеть. Если 4G при подключении огромного числа устройств перегружаются, причем не столько по скорости, сколько по количеству сигнальной информации, то 5G решит эту проблему».

К 2025 году число устройств IoT в мире достигнет 3,1 млрд (прогноз GSM Association). И речь не только о домашних чайниках и пылесосах: концепция «интернета вещей» охватывает индустриальную сферу (станки на удаленном управлении), транспорт (обмен предупреждающими сигналами между беспилотными автомобилями, снижающий риск аварии), городское управление (энергоэффективное освещение, системы видеонаблюдения). «Мы движемся к будущему, которое сегодня сложно себе представить, – говорит Христоферзен. – Только представьте: камеры на каждом углу записывают видео высокой четкости, распознают ваше лицо, занося в базу данных каждый шаг. Уже сегодня Китай строит нейросеть из сотен миллионов таких камер. Нас ждет тотальный контроль».

Стандартные проблемы

Что мешает запустить 5G-сети в коммерческую эксплуатацию? Долгое время сама концепция пятого поколения связи не могла обрести четкие очертания. Требовалось унифицировать M2M-коммуникации, решить вопрос с безопасностью трансфера данных и так далее. Этим занялся Международный союз электросвязи: в 2015 году он присвоил стандарту 5G официальное название IMT‑2020, а год назад опубликовал первую редакцию техрегламента. Кроме того, стандартизацией мобильной связи занимается консорциум 3GPP. В конце прошлого года он утвердил протокол для 5G-сетей, развертываемых поверх 4G (non-standalone 5G), а в ближайшие месяцы выпустит требования к «самостоятельным» сетям (standalone 5G). Но на этом организационная работа вряд ли закончится.

«Сейчас речь идет о неких начальных параметрах, а финал сертификации 5G запланирован на 2020 год и позже», – сообщил системный аналитик департамента комплексных проектов «Техносерв» Александр Голышко. Пока «полноценного» стандарта нет, употреблять термин «5G» по отношению к пилотным сетям не совсем корректно, подытожил эксперт.

Второе необходимое условие для 5G – выделение радиочастот под новые сети на национальном уровне. Это не то же самое, что в свое время выделялось для 4G: если четвертое поколение занимает диапазон от 700 МГц до 2,1 ГГц, то пятое «разместится» между 20 ГГц и 40 ГГц. Так, в 2016 году Федеральная комиссия по связи США одобрила для 5G частоты 28 ГГц, 37 ГГц и 39 ГГц.

В России этот процесс затормозился. Предполагалось, что в прошлом году Государственная комиссия по радиочастотам распределит частоты между операторами, но своими частотами не пожелали делиться госструктуры. Так, заявка «Вымпелкома» на диапазон 3,4–3,8 ГГц была отклонена по желанию Федеральной службы охраны (ФСО), а диапазон 25,25–29,5 ГГц оказался важен для «Роскосмоса» – в госкорпорации заявили, что его выделение помешает работе наземных станций управления космическими аппаратами. В итоге комиссия пока выделила частоты только одному оператору – государственному же «Ростелекому».

Shutterstock
Сеть сотовой связи разворачивают при помощи вышек с радиоаппаратурой – базовых станций. Чем выше скорость передачи данных, тем меньше зона покрытия станций. Для 5G-сетей они потребуются буквально на каждом столбеShutterstock

«Доступные частоты – давнишняя проблема нашей страны, – сетует Евгений Новиков. – Причем дело не только в интересах силовых ведомств. Есть также много гражданских структур, за которыми закреплены частоты, но они их не используют или используют не в полную силу. В итоге до сих пор сложно понять, какой возможный частотный диапазон есть, например, в Москве».

Препятствует внедрению 5G-сетей и отсутствие абонентского оборудования. Возрастающая на порядок скорость трансфера данных потребует серьезной перестройки существующих гаджетов – им потребуются мощные процессоры для обработки гигабайтов информации, гигантские хранилища, новое ПО. Отдельные производители уже заявляют поддержку 5G-сетей в своих смартфонах (так, компания ZTE год назад представила опытную модель Gigabit Phone), но, по словам экспертов, это скорее рекламный ход: настоящие гаджеты нового поколения появятся ближе к 2020 году.

«Пока я не могу как пользователь пойти и купить устройство с поддержкой 5G, этих сетей де-факто не существует, – отмечает Горшенин. – Что же касается вопроса хранения будущих массивов данных, то 5G даст стимул компаниям, специализирующимся на облачных технологиях. Все движется к тому, что у вас в руках скромный по объему накопителя девайс, а все данные хранятся на облаке, к которому вы имеете доступ всегда и везде».

Инвестируй или проиграешь

Решающим же барьером на пути 5G-сетей могут оказаться сугубо экономические причины. Повышение скорости соединения, предполагающее использование более высоких частот, сократит площадь покрытия базовых станций, поэтому операторам придется строить дополнительные. По предварительным оценкам, для перевода заданной территории из 4G в 5G потребуется увеличить число станций на ней в десятки, а то и в сотни раз. Так, по данным исследования UBS Evidence Lab и банка UBS, для повсеместного внедрения 5G-интернета в Нью-Йорке городу потребуется добавить 635 639 станций к нынешним 1251.

Иными словами, 5G потребует от операторов колоссальных вложений (известно, что расходы МТС на сети пятого поколения в 2017–2020 годах составят 27 млрд рублей, треть от всех капитальных затрат оператора). Однако при всех потенциальных преимуществах 5G финансовая отдача столь дорогостоящего проекта пока под вопросом. Даже развертывание LTE-сетей, которое для российских операторов пока в самом разгаре, не слишком себя оправдывает: в 2013–2016 годах показатели прибыльности у «большой тройки» стабильно падали, и лишь в прошлом году эту тенденцию удалось переломить.

«На сегодняшний день не выработано ни одной успешной бизнес-модели внедрения 5G, которую можно было бы растиражировать. Большинство сервисов, которые может предложить клиенту оператор, успешно реализуются в сетях LTE», – говорит Евгений Новиков. «Будет ли простой абонент платить на 30% больше, чтобы скачать фильм не за минуту, а за 5 секунд? – задается вопросом Еркожа Акылбек. – Пока сомнительно».

В то же время никто из операторов не хочет задержаться на старте и через несколько лет прийти к финишу последним. В странах с развитыми телекоммуникациями, в том числе в России, абонентский рынок перешел в стадию насыщения: у каждого сегодня есть сим-карта, и даже не одна. Это вынуждает операторов, стремящихся к дальнейшему росту бизнеса, пускаться на различные ухищрения, предлагая клиентам многочисленные дополнительные сервисы. В этих условиях 5G-скорости станут «изюминкой» тех компаний, которые совершат скачок раньше других.

«Это не первая интеграция технологий, все уже понимают правила игры, – замечает Христоферзен. – А они просты: опоздавший проиграл. В свое время операторы, вовремя не получившие частоты 4G, были вынуждены уйти с рынка».

Так и теперь: на этапе перехода от 4G к 5G рынок связи будет серьезно «штормить». «Возможны операторские слияния и поглощения ради скорейшей реализации проекта 5G, как уже происходит в США. Не исключен полный передел локальных рынков, – говорит Евгений Новиков. – В России сейчас главная дилемма заключается в том, будет ли каждая компания строить свои 5G-сети либо государство назначит одного инфраструктурного оператора и отдаст ему частоты. Впереди много развилок, которые могут повлиять как на сроки, так и на масштаб распространения технологии».

В целом эксперты сходятся на том, что коммерческое внедрение 5G-сетей неминуемо и произойдет в России в начале 2020‑х годов. При этом поначалу охват новых сетей будет существенно меньше, чем у LTE. Они сконцентрируются в наиболее людных местах города, деловых и торговых центрах, вдоль автомагистралей и на предприятиях.

На связи с небесами

Если  же заглянуть в более отдаленное будущее, то следующий виток развития телекоммуникаций ожидается практически сразу вслед за 5G-сетями. Его должен обеспечить космический интернет: множество небольших спутников, которые плотно «заселят» орбиту и обеспечат человечество подключением к Сети в самых отдаленных уголках земного шара. Сейчас спутниковая связь существует в виде нескольких десятков внушительных по размеру и дорогих в производстве спутников, передающих голос и телекартинку на наземные «тарелки». Идея же с космическим интернетом долгое время была нереализуема: компактные и бюджетные спутники начали строить только в 2000‑х годах, а в нынешнем десятилетии с появлением многоразовых ракет Falcon 9 от SpaceX (скоро из ангаров выйдут построенные по этой же концепции ракеты от United Launch Alliance, Airbus и Blue Origin) появилась возможность «оптовых поставок» на орбиту.

Символично, что самая заметная на сегодняшний день инициатива космического интернета принадлежит главе SpaceX Илону Маску: в рамках проекта Starlink он планирует доставить на орбиту 11 тыс. аппаратов в начале 2020‑х годов. Подобные идеи вынашивают OneWeb (развертывание группировки из 720 спутников к 2022 году), Samsung (4600 спутников к 2028‑му) и Qualcomm (детали не оглашались). Подобные проекты считаются золотой жилой: SpaceX, по заявлениям своих представителей, рассчитывает в 2020 году заработать на раздаче интернета $5 млрд, в 2025 м – уже $35 млрд. При этом самим пользователям за вход в «глобальную Wi-Fi сеть» якобы платить не придется.

Эксперты относятся к этим проектам со скепсисом. Себастиан Толстой замечает, что их техническая проработка находится «на ранней стадии»: можно только гадать, какой окажется скорость передачи сигнала с мобильных носителей на мобильные же устройства (до сих пор спутниковый сигнал передавался только на стационарное оборудование) и какие у него будут задержки и погрешности. Арсений Христоферзен видит основное препятствие в госрегулировании: «Для всемирного интернет-покрытия владельцам спутников придется договориться о выделении частот в двух сотнях стран, что выглядит неподъемной задачей. Тем более что правительства и спецслужбы явно не захотят пропускать интернет-трафик мимо себя: Китай – мимо своего «файерволла», Россия – мимо СОРМов. Процедуры стандартизации могут растянуться на десятилетия».

А Евгений Новиков сомневается в экономических перспективах проектов. «В крупных городах спутниковый интернет не нужен, жители даже не почувствуют его появления, – утверждает эксперт. – Это нишевая история для регионов с плохим сотовым сигналом – пустынь Африки, горных селений Азии или, если говорить о России, Крайнего Севера. Проблема в том, что в таких местах живет слишком мало людей, чтобы строить на них бизнес. Кто же тогда будет оплачивать вывод спутников и доставку сигнала – государство, частные инвесторы? Понятно, что ради красного словца можно пообещать всем бесплатный интернет из космоса, но законы рынка никто не отменял».

КОНТЕКСТ

Спасибо, что читаете нас!
Давайте станем друзьями:

Спасибо, не сейчас