Беспроводные сети на этапе формирования 5G

Такие выводы можно сделать из докладов и обсуждений на московском форуме «Wireless Russia Forum: 4G, 5G & Beyond — Эволюция сетей мобильной и фиксированной беспроводной связи», где, в частности, из уст вице-президента по исследованиям GSA Алана Хаддена прозвучали оценки состояния рынка LTE.

По данным GSA, по состоянию на апрель статус LTE-рынка в мире выглядит следующим образом: 717 операторов в 190 странах инвестируют в LTE, причем 691 оператор в 185 странах уже выполнил обязательства и перевел сеть в соответствующее состояние. При этом в режиме коммерческой эксплуатации действовало 494 сети LTE или LTE-Advanced в 162 странах, включая 72 сети LTE-TDD 43 странах.

«GSA предсказывает 550 коммерческих сетей LTE в мире к концу нынешнего года/ По состоянию на апрель промышленность выпускала 5104 типа пользовательских устройств LTE. Глобально в конце IV квартала 2015 г. действовало 1,068 млрд. подписок на услуги LTE», — рассказал Алан Хадден.

Уровень развития технологии 4G можно охарактеризовать следующими показателями: 175 операторов в 76 странах сегодня ивестируют в продвинутый вариант LTE-Advanced или в самую передовую версию 4,5G/LTE-Advanced Pro, а 128 операторов (25% от общего числа) запустили сети LTE-Advanced и 4,5G/LTE-Advanced Pro. В этом году будут запущены 60 сетей 4,5G/LTE-Advanced Pro.

Что дает LTE-эволюция? LTE-Advanced и LTE-Advanced Pro, говорит Алан Хадден, улучшают пользовательский опыт через увеличение пропускной способности канала, повышение эффективности и уменьшение задержки сигнала. Так, для LTE характерна скорость передачи данных 100 Мбит/с и полоса частот 20 МГц. Для LTE-Advanced — скорость 1 Гбит/с, полоса частот 100 МГц и задержка сигнала 10 мс, а для LTE-Advanced Pro — скорость более 3 Гбит/с, полоса частот 640 МГц (с использованием лицензируемого и нелицензируемого участков спектра) и задержка 2 мс.

Сегодня индустриальный сектор включает 417 изготовителей оборудования LTE (на 40% больше, чем год назад), которые добавили к базеданных GSA 2185 новых устройств за прошедшие 12 месяцев. Что касается сервиса передачи голоса в LTE-сетях (VoLTE), то ситуация выглядит следующим образом:126 операторов в 60 странах инвестируют в VoLTE, коммерческие проекты VoLTE реализовали 55 операторов. На рынке представлено 370 поддерживающих VoLTE-устройств, включая 342 смартфона.

С завершением 13-го релиза LTE будут сделаны важные шаги вперед, которые включают расширение возможностей для IoT, более эффективное использование частотного ресурса, улучшение взаимодействия с Wi-Fi.

При таких масштабах производства оборудования, развития сетей и роста числа пользователей аналитики склонны говорить о том, что технологии 4G вступили в пору зрелости. Это подтверждает выводы, которые были сделаны в феврале на Mobile World Congress в Барселоне, что рынок мобильных коммуникаций переходит на новый эволюционный виток, который можно назвать «пост-4G», ведущий к следующему, пятому поколению широкополосных технологий. И LTE-Advanced Pro может послужить переходной ступенью к 5G.

Что касается технологии 5G, то она пока еще находится в достандартизационной стадии разработки и развивается параллельно десятками инновационных центров в разных городах мира. Ее коммерческая эксплуатация планируется в 2020 г., но прототипы продуктов и эмуляторы приложений 5G уже демонстрировались на MWC.

Сегодня на «поляне» 5G действуют не менее 20 международных и национальных организаций — разного рода консорциумов, альянсов, рабочих групп и т. д. Некоторые из них поражают своими масштабами. Например, в КНР разрабатывается 863 исследовательские программы, в ЕС в рамках 5G PPP государственное финансирование исследовательских проектов на 2014–2020 гг. должно составить 700 млн. евро. Ожидается также и частное финансирование проектов в объеме 3,5 млрд. евро.

Создание концепции IMT2020 в Международном союзе электросвязи в рамках ITU-R продолжается. Согласно сценарию ITU, есть три основных направления развития 5G: широкополосный мобильный доступ, IoT и сверхнадежные коммуникации. Именно на этих направлениях произойдет улучшение ключевых возможностей при переходе от передового IMT-Advanced к IMT-2020 (ITU-R).

«Наши перспективные проекты начали разрабатываться в июле прошлого года, — сообщил председатель совета директоров ассоциации 5G PPP Вернер Мор. — Наш подход похож на разработки ITU, но мы рассматриваем много разнообразных вертикальных областей. С этим связано участие частного партнерства в проектах 5G PPP, в том числе предприятий среднего и малого бизнеса».

Очень важная сфера деятельности — создание оборудования для новых частот и технологий, считает он. Нельзя разрабатывать ПО, не имея оборудования. 5G PPP рассматривает не только возможности развития новых технологий, но и использование этих технологий. «Мы трудимся над разработкой глобальных стандартов, — сказал в заключение Вернер Мор. — Сейчас наше внимание сосредоточено на вертикальных областях. Эта программа исследований открыта для международного сотрудничества».

Как сообщил Дмитрий Конарев, старший эксперт по широкополосным сетям мобильной связи компании «Huawei Россия», в рамках проектов 5G PPP и IMT2020 проведено согласование единого стандарта. Но не менее важный момент — согласование деятельности Востока и Запада: ЕС и Китай подписали соглашение о ключевом партнерстве по 5G, стремясь к единому стандарту. Так что теперь имеется реальная возможность достижения единого мирового стандарта мобильной связи пятого поколения.

В частности, в отличие от ситуации с распределением спектра для сетей LTE специалисты, занимающиеся технологиями пятого поколения, стремятся к гармонизации спектра для этих сетей. Однако пока в спецификации 5G входят схемы использования как нелицензируемых, так и лицензируемых частот. Очевидно, что для гармонизации частот и закрепления в будущем стандарте диапазонов нужна определенная совместная работа научных организаций и регуляторов всех стран.

В Европе Huawei осуществляет индустриальное сотрудничество с 5G PPP, METIS, 5GIC и 5GVIA. Например, в рамках проекта Fantastic-5G компания разрабатывает гибкий Air-интерфейс для масштабируемого предоставления услуг в беспроводных сетях связи пятого поколения, в проекте mmMAGIC компания участвует в разработке сети связи миллиметрового диапазона волн для интегрированных коммуникаций пятого поколения и т. д.

Huawei делает значительные инвестиции в исследования и разработки 5G. Компания начала исследования 5G в 2009 г. при открытии первой в мире коммерческой сети LTE. Позднее Huawei выделила дополнительно 600 млн. долл. для 5G-изысканий и стандартизации в 2013–2018 гг. Сегодня у компании создано 11 исследовательских центров по разработке 5G — в Швеции, Франции, России, Германии, США, Канаде и в КНР. В них работает более 500 экспертов по 5G.

"Мы должны сотрудничать с мобильными операторами, научиться совмещать на сети оборудование различных вендоров и выйти на единый стандарт с глобальным роумингом«— считает Дмитрий Конарев. Huawei уже активно сотрудничает с такими мобильными операторами, как DoCoMo, Vodafone, Deutsche Telekom, Telefonica, Etisalat, «МегаФон».