ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ СЕТЕЙ 5G В РОССИИ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены технические особенности, перспективы, области и сценарии использования сетей 5G. Выявлена потребность во внедрении сетей 5G в современную мобильную связь. Определены причины, препятствующие развитию 5G сетей в России.

Ключевые слова: сеть, 5G, сотовая связь, технологии, интернет, проблемы внедрения.

Мы привыкли пользоваться социальными сетями, вести деловые переписки, искать информацию с помощью смартфона. Все это стало доступным благодаря мобильному интернету. Гаджет для доступа в сеть помещается в кармане, а мобильный интернет нередко дает фору WiFi. Мобильные сети не стоят на месте. Еще несколько лет назад своей скоростью нас покорил 3G, а теперь и 4G хочется заменить на что-то более быстрое, например, на сеть 5G, о которой в последнее время стали говорить как никогда много. В чем сеть нового поколения отличается от всех предыдущих, и почему она испугала людей по всему миру?

Чем с технической точки зрения сеть 5G отличается от других?

Рисунок 1. Гистограмма «Рыночные ожидания от 5G»

Чаще всего, когда говорят про сеть 5G, имеют в виду более высокую скорость передачи и получения данных. Однако, стоит отметить, что 5G не была бы такой новой, если бы отличие от предыдущих стандартов заключалось только в скорости. К новому поколению предъявляются новые требования:

• Увеличение пиковой скорости передачи данных до 20 Гбит/с на линии вниз (Downlink) (спектральная эффективность 30 бит/с/Гц);
• Увеличение пиковой скорости передачи данных до 10 Гбит/с на линии вверх (Uplink) (спектральная эффективность 15 бит/с/Гц);
• Возрастание практической скорости на абонента до 100 Мбит/с и более.
• Повышение энергоэффективности на 2 порядка, что позволит устройствам из мира IoT работать автономно в течение 10 лет;
• Сокращение временной задержки на радиоинтерфейсе до 0,5 мс (для сервисов URLLC) и до 4 мс (для сервисов eMBB).
• Увеличение максимальной скорости передвижения объектов до 500 км/ч.
• Увеличение плотности подключенных к сети устройств до 1 млн./км2 [1].

Использование сетей 5G

Согласно IMT-2020 мобильная связь 5G предусматривает 3 базовых сценария использования:

• eMBB (enhanced Mobile Broadband, Улучшенная мобильная широкополосная связь) – более быстрый и качественный пользовательский интернет.

• URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communication, Сверхнадёжные коммуникации с низкой задержкой) – коммуникации, в которых предъявляются большие требования к низкой задержке и надежности (например, автономный транспорт или телемедицина).

• mMTC (Massive Machine-Type Communications, Массовые межмашинные коммуникации) – поддержка большого количества устройств с низким энергопотреблением, для которых важны стабильность и надежность подключения (например, измерительные устройства, датчики сенсоры мониторинга) [2].

Существует ли потребность в сетях 5G уже сейчас?

Услуги и сервисы, которые стремительно вступают в нашу жизнь и становятся более востребованными:

• мультимедиа: просмотр видеоинформации в высоком разрешении (QHD, Ultra HD), онлайн-игры, использование голограмм и эффекта присутствия;
• облачные сервисы: автоматизация бизнес-процессов, системы хранения и резервирования данных, электронный документооборот;
• VR-технологии (виртуальная реальность): презентация товаров и услуг, тренажеры для обучения, новый формат видеоигр.
• AR-технологии (дополненная реальность): обширные возможности в сфере образования, медицины, военной промышленности, строительстве;

• Большие данные как услуга (BDaaS): повышения эффективности бизнеса (BI), а также эксплуатации и управления сетью (NI);
• Интернет-вещи (IoT) – объединение различного рода физических объектов, взаимодействующих между собой: транспорт, ЖКХ, медицина, безопасность, торговля, сельское хозяйство, промышленность.

С внедрением сетей 5G использование данных услуг и сервисов станет наиболее комфортным благодаря снижению задержек и увеличению пропускной способности.

Причины, препятствующие развитию 5G сетей в России.

1. Дефицит отечественного оборудования.

Требования Совета безопасности и Государственной комиссии по радиочастотам об использовании только отечественного оборудования для развития сетей 5G, производство которого находится пока на низком уровне.

2. Проблема с частотным ресурсом.

Диапазон частот 3,4-3,8 ГГц, который в зарубежных странах используется для сетей 5G, в России выделен для связи силовых структур. Для введения 5G в нашей стране выбран миллиметровый диапазон 4,8-4,9 ГГц, что вызывает необходимость установки большого количества базовых станций для хорошего уровня сигнала.

Вдобавок диапазон 4,8-4,9 ГГц используют пограничные службы Эстонии, Латвии, Литвы и Польши. Этот факт накладывает ограничения использования 5G в приграничной зоне.

3. Повышенные требования санитарных норм.

Принятые в России санитарные правила и нормы (СанПиНы) регламентируют, что уровень воздействия ЭМ излучения в жилых зонах не должен превышать 0,1 Вт/км² на частотах выше 2 ГГц, а вот стандарты Международного комитета по защите от неионизирующих излучений допускают воздействие на уровне 10 Вт на 1 кв. м на тех же частотах. И поэтому, чтобы не нарушать российские нормы, для покрытия жилых территорий операторам мобильной связи придется использовать в 5 раз больше базовых станций, чем в зарубежных странах, по причине их меньшей мощности [3].

Заключение

На данный момент нельзя с уверенностью сказать, что сеть 5G получила огромное развитие и массовое внедрение в России. Однако все больше людей стали интересоваться данной технологией. Потребность в ее внедрении возрастает с каждым годом в связи с высокими темпами развития цифровых услуг. В настоящее время основными препятствиями для развития и массового внедрения связи поколения 5G в России являются острый дефицит радиочастотного ресурса, необходимость осуществления компаниями крупных капиталовложений для развития инфраструктуры и производства оборудования, а также недостаточное исследование влияния сверхвысоких частот на живые организмы и окружающую среду.

Список литературы:

1. Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи: 5G. [Электронный ресурс] – Режим доступа: – URL: http://1234g.ru/5g (дата обращения: 12.12.2021).
2. Сообщество IT-специалистов Хабр: 5G – где и кому он нужен? [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – URL: https://habr.com/ru/company/samsung/blog/452344/ (дата обращения: 12.12.2021).
3. Когда в России наконец появится 5G: 10 важных вопросов о технологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – URL: https://texterra.ru/blog/vsye-o-5g-v-rossii-v-10-voprosakh.html (дата обращения: 13.12.2021).