17 марта 2017 г.
J’son & Partners Consulting представляет краткие результаты исследования перспектив использования различных частотных диапазонов для сетей 5G в России и в мире. Наличие требуемых частот является одним из основных необходимых факторов для развития таких сетей, наряду с готовностью сетевой архитектуры и инфраструктуры, бизнес-моделей и абонентских устройств.
Основные предпосылки развития 5G, текущий статус и перспективы
Одной из важнейших предпосылок для развития сетей 5G является дефицит частотного ресурса, необходимого для обеспечения приемлемого качества услуг, связанных с мобильной передачей данных в условиях продолжающегося экспоненциального роста трафика и грядущей эры интернета вещей (IoT). Особенно остро стоит проблема нехватки частот в нижних участках спектра, включая диапазон 5 ГГц для Wi-Fi. В этой связи возникают предложения использовать для сетей 5Gне только низкие частоты (до 6 ГГц), но и высокие (десятки гигагерц), характеристики которых сильно отличаются от традиционных диапазонов для мобильной связи. Поэтому для сетей 5G, скорее всего, будут использованы новые сетевые решения, в том числе новые архитектурные решения.
Перспективные приложения и сервисы (тактильный интернет, беспилотное вождение и пр.) требуют существенно более высоких характеристик мобильного интернет-соединения, которые невозможно реализовать в существующих сегодня коммерческих сетях LTE. При разработке технологий пятого поколения существует определенный набор «входных» характеристик, которые служат ориентиром для нового стандарта. Например, по сравнению с лучшими из существующих в настоящее время сетей LTEскорость передачи данных в сетях 5Gдолжна быть в
Предполагается, что последовательный переход от сетей четвертого поколения к пятому займет более длительное время по сравнению с переходом от 3G к LTE. Первые сети 5G будут использовать достижения LTE-Advanced, например — агрегацию лицензируемого и нелицензируемого спектров.
Первое совещание 3GPP по разработке 5G, на котором был определен план развития этого стандарта, состоялось в 2015 г. В этом плане, в частности, предусмотрено, что стандарт будет развиваться в 2 фазы, первая из которых, как ожидается завершится в 2018 году (не все требования к сетям 5G будут реализованы), а вторая — в
Cisco считает, что крупномасштабное развертывание инфраструктур 5G можно ожидать к 2020 году. По прогнозам Cisco, к 2021 году на сервисы 5G будет приходиться 1,5% совокупного мобильного трафика данных, в среднем одно соединение 5G будет генерировать в 4,7 раза больше трафика, чем соединение 4G, и в 10,7 раз больше, чем соединение 3G.
По прогнозам Ericsson, все городские территории и крупнейшие транспортные магистрали в Европе будут обеспечены сплошным 5G-покрытием к 2025 году.
В июне 2016 года консорциум 3GPP объявил план по стандартизации 5G. Как ожидается, к моменту выхода Release 15 в середине 2018 года должны быть готовы технологические рекомендации и стандарты, которые и лягут в основу дальнейших технологических разработок и промышленного производства инфраструктурных решений и абонентских устройств. Утверждение стандарта 5G ожидается в 2020 году, после того, как Международный союз электросвязи (МСЭ) даст положительное заключение, а также после того, как Всемирная конференция радиосвязи (WRC-19), которая состоится осенью 2019 г., согласует диапазоны частот для 5G.
Массовое появление 5G-решений вряд ли состоится раньше
Частотные диапазоны для 5G
По мнению экспертов Radio Spectrum Policy Group (RSPG), для успешного внедрения систем 5G для целого ряда приложений потребуются одновременно системы 5G в низкочастотной части спектра (ниже 6 ГГц), которые уже согласованы на прошедших Всемирных конференциях радиосвязи, и в высокочастотной (десятки гигагерц), часть из которых уже выделены для оказания услуг мобильной связи и будут рассмотрены на предстоящей конференции WRC-19 в 2019 году (Рис. 2).
Для развития сетей 5G в Европе на начальном этапе планируется использовать частотные диапазоны 700 МГц,
Особенности низких частот для развития 5G:
- обеспечивают полное покрытие территории, обеспечивая эффективное по цене предоставление услуг мобильной подключенности;
- могут использоваться более широкие по сравнению с системами 3G / LTE полосы частот (сотни МГц) — это позволит получать одновременно емкость и покрытие;
- для систем 5G потребуются новые полосы частот в диапазоне до 6 ГГц.
Ожидается, что низкие частоты (например,
Низкие частоты и хорошее покрытие дадут обширное и хорошо проникающее в помещения покрытие, что важно для того, чтобы добиться массового рынка IoT. Это касается, прежде всего, диапазона 700 МГц и, в меньше степени,
Основным сдерживающим фактором использования диапазона
В России этот диапазон занят системами фиксированного ШПД (включая технологию WiMAX, которая практически свернута) и с относительно узкополосными системами спутниковой связи. Как считают эксперты, с последними «может быть найдено какое-то совместное сосуществование».
В большинстве стран, как ожидается, под системы 5G будут выделяться сплошные полосы шириной
Частоты ниже 1 ГГц, которые обеспечивают хорошее покрытие при малых затратах, могут быть использованы для реализации ряда приложений на базе 5G, не требующих высоких скоростей, например, для реализации некоторых сервисов в сегменте IoT.
Высокие частоты и очень широкие полосы можно будет использовать для подключения пользователей с высокими пиковыми скоростями вплоть до 20 Гбит/с (в диапазонах
Диапазоны
Источник: J’son & Partners Consulting
