как вы считаете какие задачи в вашем регионе прямо сейчас могла бы решить технология 5g
5G в России: зачем нужно, сколько стоит и когда появится? Коротко о главном
Сотовая связь пятого поколения пока еще где-то там, на горизонте
О мобильных сетях пятого поколения начали говорить еще тогда, когда только стартовало внедрение 4G. Тем не менее, развитие 5G сетей идет не слишком активными темпами, что в России, что на Западе. Причина — большое количество проблем, включая необходимость разработки новых стандартов и спецификаций, нового оборудования (чипы, сеть, обработка данных, пользовательские девайсы), плюс разворачивание 5G инфраструктуры, вывод в свет устройств для массовых потребителей.
На каком этапе находится развитие 5G в России и когда мы сможем насладиться сверхбыстрой мобильной связью нового поколения? В этой статье мы постарались коротко рассказать о главных моментах развития новой технологии в России.
Первая спецификация 5G…
…представлена в конце декабря 2017 года. Ее разработал консорциум 3GPP, и это была лишь первая часть официального документа, описывающего стандарт 5G New Radio (NR). Можно сказать, что разработали спецификацию даже быстрее, чем было запланировано, поскольку вопрос этот слишком уж важный, в 5G крайне заинтересованы многие сотовые операторы со всего мира, включая крупнейшие компании вроде AT&T, Sprint, Telstra и Vodafone.
У 5G по сравнению с предыдущими стандартами множество преимуществ, главное из которых — десятикратный рост пропускной способности по сравнению с 4G. Кроме того, сотовые вышки смогут поддерживать около миллиона подключенных устройств на квадратный километр.
Зачем?
Достаточно простой вопрос, который интересует многих. Ответ — дело в том, что 5G позволит активно развивать IoT-технологии, что обеспечит появление умных городов, умных же транспортных средств и прочих IoT технологий. Что касается транспорта, то сотовые станции смогут поддерживать связь с объектами, которые передвигаются с большими скоростями, вплоть до 500 км/ч.
Стоит отметить, что для простого потребителя переход с 4G на 5G будет практически незаметным — видео и сайты и так грузятся в мгновение ока там, где есть 4G. Пятое поколение сетей нужно современному бизнесу и государству, которые цифровизуются.
5G — это качественное развитие технологий, а не просто увеличение пропускной способности сети. Усиление безопасности, повышение стабильности подключения, увеличение количества одновременно подключающихся к станции устройств, возможность работы с IoT в режиме реального времени — вот что такое 5G.
Если говорить о России, то создание собственной сети пятого поколения крайне важно для цифровизации государства. Этот вопрос даже прописан в программе «Цифровая экономика».
Несмотря на разговоры о том, что 5G заменит проводные сети, это если и произойдет, то очень нескоро. Во-первых, проводная инфраструктура гораздо дешевле, во-вторых, 5G-устройства для потребителей станут доступны весьма нескоро (об этом ниже), плюс они будут дорогими.
Сколько это стоит?
По оценке отечественных экспертов, инвестиции в сети нового поколения должны быть гораздо более объемными, чем инвестиции, которые требовались для развития инфраструктуры 4G и, тем более, 3G. Общая сумма средств, которая требуется для развития в России 5G, составляет, по некоторым оценкам, около триллиона рублей. Это огромная сумма, которой не располагает ни одна российская компания. Поэтому для эффективного развития сетей пятого поколения операторам федерального значения придется искать возможности для объединения усилий.
Правда, сумма в 1 трлн слишком абстрактна. Она включает прямые и косвенные затраты за много лет (сколько именно тоже неясно). Что касается развития сетей пятого поколения в российских городах-миллионниках, то на это потребуется 73 млрд рублей. Во всяком случае, именно такую сумму озвучивает Минкомсвязи. Для экономии предлагается использовать часть уже существующей инфраструктуры операторов. В этом случае на первом этапе развития 5G базовые станции пятого поколения будут подключаться к функционирующей инфраструктуре 4G.
Когда ждать 5G в России?
Демонстрация технологий уже проводилась. Еще в прошлом году, летом, компания «Мегафон» запустила в центре Москвы пилотную зону сети 5G. Конечно, протестировать новую связь обычные пользователи не могли, поскольку ни у кого еще нет смартфонов или других девайсов, которые поддерживают 5G. Демонстрация заключалась в проведении прямой трансляции футбольного матча с использованием 5G. Скорость передачи данных составила 35 Гбит/с. Опытную зону 5G запускали и в «Сколково», есть планы по тестированию новых технологий в Татарстане.
Но на этом положительные новости заканчиваются. Дело в том, что правительство отложило массовое внедрение стандарта до 2022 года. Концепцию создания и развития сетей 5G должны утвердить уже в этом квартале. К концу следующего года правительство определит диапазоны частот, плюс будут реализованы первые проекты по внедрению 5G в пяти ключевых отраслях и на территории одного из городов-миллионников.
Как уже упоминалось выше, реализовывать проект по развитию 5G в России будут все федеральные операторы, причем вместе, а не по отдельности. Компании подтвердили готовность поддержать проект совместного использования частот 3,4-3,8 ГГц для сетей 5G. Операторы считают, что модель совместного использования необходимого для сетей пятого поколения спектра даст возможность компаниям разделить расходы на развитие инфраструктуры.
По мнению авторов исследования «Мобильная экономика: Россия и СНГ 2018», к 2025 году 5G станут использовать около 80% жителей России. «Результаты нашего исследования показывают, что Россия станет лидером среди стран СНГ по темпам распространения 5G-сетей, так как мобильные операторы активно инвестируют средства в их развитие», — говорится в исследовании.
Итак, даже по самым оптимистичным прогнозам 5G-сети и устройства в России для массового потребителя станут доступными не ранее, чем через 3 года. При этом многие эксперты придерживаются пессимистичного сценария, согласно которому распространение 5G в РФ — вопрос 5-7 лет.
5G в России: что надо знать?
Мобильные сети не стоят на месте: следом за 3G пришли еще более быстрые 4G-сети, а теперь активно развиваются сети пятого поколения. О том, чем они отличаются от сетей прошлых поколений и откуда взялся миф об их опасности, РБК Тренды поговорили с техническим директором регионального отделения «Центр Теле2 Москва» Алексеем Оксютой и сооснователем «ЭР-Телеком», экспертом Школы новой экономики MACS Михаилом Воробьевым.
Таймлайн выпуска
1:23 — 5G — это не только более высокая скорость
3:52 — Зачем 5G нужно индустрии и простым пользователям?
7:41 — Безопасность сетей нового поколения
10:24 — Когда 5G станет доступнее?
14:32 — Почему без сетей нового поколения не обойтись
17:50 — Чем больше компаний — тем лучше?
20:14 — Вышки 5G облучают людей: откуда берутся конспирологические теории и кому они выгодны
24:45 — Что мешает развитию сетей 5G в России?
Что нового в 5G
По мнению Алексея Оксюты, 5G не была бы такой новой, если бы отличалась от сетей предыдущего поколения только скоростью. К новому поколению предъявляют новые требования: например, стабильная работа большого числа устройств, подключенных к одной базовой станции. Более низкие задержки нужны, чтобы устройства как можно быстрее обменивались информацией друг с другом.
С учетом занятости спектра, в котором сейчас работает 3G и LTE, сети пятого поколения планируют запустить в более высоком спектре — там, где есть возможность выделить свободные частоты, которые смогут удовлетворить потребности растущего рынка и обеспечить необходимую скорость передачи данных.
Михаил Воробьев считает, что внутри помещения или офиса не стоит ждать каких-то ощутимых преимуществ 5G по сравнению с существующими технологиями и тем же Wi-Fi. С другой стороны, есть outdoor — большие территории, где сегодня господствует мобильная связь. Там 5G может дать ощутимые преимущества. Тем не менее, в этой сфере также есть экономические и географические ограничения. Третья область, где у 5G есть свои преимущества, — развитие 5G внутри корпораций.
Зачем нам мобильные сети пятого поколения
Новые скорости, которые предлагает 5G, не нужны простым пользователям для загрузки фильмов, но важны, например, в телемедицине. «Когда врач удаленно проводит операцию пациенту, то на счету каждая миллисекунда, и снижение задержек здесь более ощутимо. 4G работает медленнее, и если вдруг робот не успел за доктором, это поставит под угрозу чью-то жизнь», — рассказывает Оксюта.
Для текущих бизнес-моделей, по мнению Воробьева, существующих скоростей достаточно, но для новых технологий, например, VR уже необходимы скорости на порядок выше с меньшими задержками.
Принципы безопасности в 5G более надежны и строги, чем в системах связи предыдущих поколений.
Станет ли в 5G больше кибератак
Распространение сетей пятого поколения приведет не к появлению каких-то новых видов киберугроз, а к увеличению масштаба уже известных и существующих, предполагает Оксюта. Если говорить о регуляторах, то необходимо уже на этапе внедрения технологии предусмотреть функции, обеспечивающие безопасность. Часто говорят о том, что нормы безопасности препятствуют развитию сетей, но сейчас гораздо выгоднее предусмотреть их изначально, чем потом внедрять в уже работающие сети.
Воробьев считает, что тема безопасности может быть раскручена производителями систем безопасности. Вопрос сохранности данных, по его мнению, — это не вопрос сетей связи, это вопрос серверов авторизации, доступа, то есть уже владельцев сервисов.
Как 5G помогает интернету вещей
Одно из преимуществ 5G — поддержка в десять раз большего числа устройств, чем могло обеспечить предыдущее поколение связи. Это важно с точки зрения развития IoT и умных городов, считает Алексей Оксюта.
Михаил Воробьев отмечает, что в квартирах сейчас работает большое количество устройств, и все используют разные протоколы. Сегодня производители не могут договориться о стандартах, по которым работают гаджеты внутри одного помещения. По словам эксперта, та компания, которая в скором времени предложит домашним пользователям удобную платформу для стыковки всех радиотехнологий, и сделает прорыв.
Беспилотные автомобили смогут работать гораздо эффективнее, если начнут обмениваться данными между собой. Сейчас есть прототипы автономных устройств, которые могут оценивать ситуацию по данным из Сети и по тому, что видят сами, но обмениваясь данными между собой, они станут еще эффективнее.
Облучение, коронавирус и другие мифы о 5G
По мнению Оксюты, в России 5G развивается не очень активно: сеть представлена только в отдельных тестовых локациях, и это единичные базовые станции. Например, в начале марта МТС включила в Москве первую в стране пилотную сеть 5G для пользователей. Пока она заработала в 14 популярных местах города. Подключиться к 5G могут лишь некоторые абоненты оператора: выбор участников пилотного проекта будет осуществляться автоматически на основе обезличенного анализа данных об их передвижении и других факторов.
Ни о каких вышках 5G в селах и маленьких городах сейчас не идет речь по объективным причинам. «Частот нет, поэтому никто не строит, никто не разворачивает эти вышки 5G по всей стране, как многие говорят», — говорит Оксюта.
По словам Оксюты, в свое время некоторые люди зарабатывали, продавая брошюры о вреде базовых станций 5G. Во многом благодаря таким бизнес-проектам сформировался страх перед новым поколения связи. К сожалению, техническая малограмотность только усугубляет эту ситуацию. «Действию 5G приписывается уже и коронавирус, и прочие вещи», — утверждает эксперт.
Многие путают радиомагнитные волны с радиацией. Однако все базовые станции, будь то 2G, 3G, 4G и даже 5G размещаются только в соответствии с санитарными нормами. В России они одни из наиболее жестких в мире — 10 мкВт на 1 кв. см. В некоторых странах нормы в десять раз мягче — до 100 мкВт. Та же самая микроволновка может излучать 20, 30 мкВт на 1 кв. см, то есть быть более вредной, чем базовая станция.
Трудности 5G в России и при чем тут Минобороны
Операторы по всему миру планируют использовать для 5G средний диапазон с частотами от 3,4 до 3,8 ГГц. В России этот диапазон используют Минобороны и «Роскосмос».
Для построения полноценной сети используют несколько диапазонов одновременно. Базовым слоем используют низкочастотный диапазон 3,5 ГГц. Без него довольно затратно и тяжело строить сети в плотной городской застройке.
Как утверждает Оксюта, сейчас в обсуждении с регуляторами упоминается диапазон 4,9 ГГц как альтернатива 3,5 ГГц. Проникающая способность у него меньше, чем у 3,5 ГГц, а значит, нужно больше инвестиций в строительство новых станций. Экосистема плохо развита именно в этом диапазоне, то есть на данный момент недостаточно оборудования для поддержки 4,9 ГГц. Поскольку сейчас всех интересует, как окупить эти сети и заработать на 5G, то с увеличением срока реализации и затрат на строительство этот вопрос становится еще более актуальным.
Насколько страшны сети 5G и как они могут изменить нашу жизнь
Страх и ненависть к 5G
Возле жилого комплекса «Жемчужина» в подмосковном Серпухове стоят вышки 5G, чрезвычайно раздражающие группу местных активистов. Они уже обращались за помощью к государственным органам через портал «Добродел», требуя замерить уровень вредного излучения от вышек и проверить законность их установок. Разбирательство пока что в процессе, объекты спора стоят на месте, обеспечивая сотовую связь жителям. Большинство обитателей «Жемчужины» удивлены ситуацией и не желают, чтобы вышки сносили — иначе ведь будет невозможно совершить звонок или отправить СМС.
Тем временем жители московского района Перово собираются на протестные акции, чтобы защитить свое здоровье от коронавируса, который якобы распространяют 5G-станции. Некоторые активисты обращаются в Роскомнадзор. Опасения немногочисленных граждан поддерживает председатель Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений Олег Григорьев. Он считает, что поглощение подкожным слоем электромагнитного поля 5G в совокупности с другими факторами увеличивает вероятность если не коронавирусной инфекции, то меланомы.
Наши соотечественники не первые в рядах воинства, желающего победить неведомую технологию. Истерика пришла в Россию с западного фронта: жители американских и британских городов (Сан-Диего, Аспен, Тотнес), а также швейцарцы из Берна выходили с акциями протеста против вышек 5G в 2019 году, пытаясь защитить растения, животных и людей от вредного излучения.
К слову, слухами о связи между излучением от станций и коронавирусом российские активисты обязаны английским. В Бирмингеме и Ливерпуле напуганные и разгневанные сторонники конспиративной теории поджигали вышки. 5G не давала покоя британцам и в соцсетях, подталкивая к публикациям обличительных постов с призывами уничтожать станции, противостоять «коронавирусным излучателям». Впоследствии над россиянами тоже сгустились тучи из громогласных призывов защитить своих близких от самого зла.
Лекарство от 5G
Паника вокруг технологии заставила комитет сетей будущего при американском Институте инженеров электротехники и электроники (IEEE) выпустить доклад «Системы связи 5G и пределы воздействия радиочастот», где оценивались нормативы по воздействию радиочастот на человеческий организм. Авторы отчета опросили двух членов комитета — Рода Уотерхауза, специалиста по микроволновой фотонике и электромагнитным волнам, технического директора компании Octane Wireless, и старшего сотрудника IEEE Дэвида Витковски, эксперта по беспроводной связи.
Специалисты подняли два международных документа, в которых содержатся ограничения по влиянию радиочастот на организм: нормы международной комиссии по защите от неионизирующего излучения ICNIRP, существующие с 1998 года, и стандарт IEEE C95.1, выпущенный в 2005 году. Эти нормы периодически пересматривают и обновляют.
Уотерхауз, объясняя воздействие миллиметровых волн, призывает помнить, что радиоволны сотовых вышек попадают в спектр неионизирующего излучения, которое не может нанести вред ДНК и вызвать рак, как это делает ионизирующее излучение. Единственное, что умеют радиоволны, направленные на человека, — разогреть ткани. Чрезмерное воздействие грозит перегревом до опасных уровней.
«Влияние и глубина проникновения волн в человеческое тело уменьшаются с увеличением частот, — подчеркивает Род Уотерхауз. — Преимущество состоит в том, что ваша кожа не повредится, поскольку миллиметровые волны будут отражаться от ее поверхности».
«Ионизирующее излучение, такое как рентгеновские и гамма-лучи, состоит из фотонов, несущих энергию, достаточную для разрыва связей, которые удерживают молекулы между собой. Фотоны электромагнитных волн промышленной частоты и радиочастотных волн обладают гораздо меньшей энергией, не достаточной для подобного эффекта», — объясняла Всемирная организации здравоохранения.
«Радиофобия — это существенная проблема, которая может воспрепятствовать развитию сетей. И надо присоединиться к тем усилиям, которые сейчас предпринимают региональные власти, и мы в этом будем принимать всяческое участие — в донесении до населения всей абсурдности этих утверждений», — подчеркивает замглавы Минкомсвязи Олег Иванов.
Внедрение 5G в мире
Протестующие твердят, что им недостаточно доказательств безопасности сигналов, которые работают в миллиметровом волновом диапазоне электромагнитного спектра. Современные мобильные устройства работают на частотах меньше 6 ГГц, а 5G будет использовать частоты от 600 МГц и выше, включая миллиметровые диапазоны между 30 ГГц и 300 ГГц. Сомнения по поводу безопасности 5G в нескольких случаях связали руки городским властям и вынудили их приостановить установку станций.
Так или иначе, запуск сетей нового поколения уже начался. В 2018 году компания Verizon снабдила узлами 5G города Хьюстон, Индианаполис, Лос-Анджелес и Сакраменто; в апреле 2019 Южная Корея первой из азиатских стран разрешила новую технологию сначала в Сеуле, а затем и других крупных городах; Швейцария установила вышки в 54 городах; весной 2019 года 5G запустилась в Великобритании, летом — в Италии, Испании и Германии. Китайские власти начали внедрять технологию в апреле 2019 и к концу октября охватили 50 городов. Теперь технология работает в 24 странах мира. Последние новости из Британии о проблемах вышек, к слову, не касались коронавируса или риска облучения: правительство поручило демонтировать вышки 5G от Huawei по всей стране к 2027 году из соображений безопасности — китайский бренд давно находится в конфронтации с Западом.
Внедрение 5G в России
Компания МТС первой среди российских операторов мобильной связи получила лицензию на оказание услуг связи стандарта 5G и готовится развернуть высокочастотные сети в «дальнем» диапазоне 24,25-24,65 ГГц в 83 субъектах. Лицензия будет действовать до 16 июля 2025 года.
Первыми пользователями сети станут бизнес-клиенты и крупные производственные предприятия, но о масштабном покрытии речи нет: частота, прописанная в лицензии, не позволяет привести 5G в каждый дом. По данным «Коммерсанта», Минкомсвязи не может обеспечить приоритет проектам частоты 3,4–3,8 ГГц из-за позиции силовых ведомств.
«Частоты выше 6 ГГц имеют неудовлетворительные характеристики распространения», — говорится в Концепции создания и развития сетей 5G/IMT-2020, которую разработало Минкомсвязи.
Развитие 5G-сетей входит в федеральный проект «Информационная инфраструктура» из национальной программы «Цифровая экономика», но результаты проработки плана оставляют желать лучшего. Концепция внедрения новых стандартов связи не утверждена, операторы не могут надеяться на реализацию проекта из-за бюрократических препятствий, касающихся доступа к жилым домам и рынку электроэнергии.
В итоге Минкомсвязи пока не располагает простыми решениями, которые бы помогли освободить полосу в диапазоне 3,4–3,8 ГГц для гражданского использования сетей нового поколения.
Что дает технология 5G
Если сети 4G способствовали появлению таких компаний, как Uber, Airbnb, TikTok и Netflix, то 5G может оказать влияние совершенно другого уровня. Скорость передачи данных здесь в 20 раз выше, чем у предшественника, и достигает 20 Гбит/с, тогда как 4G дает всего 1 Гбит/с. Эта разница позволяет загружать десятки полнометражных фильмов на устройство за несколько секунд.
Онлайн-игры прекратят виснуть, качество изображения во время видеозвонков станет четким, погружение в виртуальную реальность — полноценным и объемным. C 5G к сети можно будет подсоединять сразу несколько устройств, не опасаясь, что качество сигнала ухудшится.
Иной уровень развития получит интернет вещей: к сети можно будет подключать холодильники, стиральные машины, носимые гаджеты, устройства общения между автомобилями.
В медицине стандарты 5G модернизируют качество услуг. К примеру, импланты для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний смогут отправлять данные врачам автоматически; постоянный доступ в интернет и мгновенная передача сигнала позволят проводить сложнейшие процедуры на расстоянии.
Беспилотный транспорт с помощью 5G перейдет на новый этап развития: автономное управление автомобилями, оснащенными технологиями машинного зрения, станет значительно проще в условиях моментальной передачи данных.
Все эти преимущества могут стать доступны повсеместно уже в ближайшие 20 лет: помимо инженерно-технических вопросов придется решить правовые, то есть разработать единый стандарт 5G, а также политические, то есть урегулировать претензии держав друг к другу по вопросам технологического превосходства. К тому же придется дождаться, когда производители смартфонов подгонят свои устройства под мощности новой сети.
Чем технология 5G будет полезна экономике и почему вокруг нее столько страхов? Рассказывает кандидат технических наук
Как эволюционировала сотовая связь, кому больше нужна технология 5G — умным устройствам или человеку — и почему российский телеком зависит от зарубежных производителей оборудования?
«Бумага» публикует конспект лекции Дмитрия Лаконцева, кандидата технических наук и руководителя Центра компетенций НТИ на базе Сколтеха по технологиям беспроводной связи и интернета вещей. Он рассказывал о 5G на фестивале Science Bar Hopping Online в июне.
Science Bar Hopping Online — просветительский фестиваль, который проводят Фонд инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) и «Бумага». Официальная соцсеть мероприятия — «ВКонтакте». «Бумага» также благодарит информационного партнера Science Bar Hopping Online «Аргументы и Факты».
Дмитрий Лаконцев
Руководитель Центра компетенций НТИ на базе Сколтеха по технологиям беспроводной связи и интернета вещей
Как развивалась сотовая связь и когда мобильная сеть стала продолжением интернета
― Первое поколение сотовой связи — 1G, хотя оно так еще не называлось, — это системы связи, которые разрабатывались в начале 1970-х годов. Они решали простую проблему: отвязать человека от телефонной розетки. Первые мобильные телефоны стоили чудовищных денег, порядка 5 – 9 тысяч долларов за аппарат, и емкость таких систем была очень невелика, то есть количество пользователей было очень ограничено. Тем не менее это был шаг вперед. В коммерческой эксплуатации за рубежом первые сети 1G появились в первой половине 1980-х годов, а у нас — в 1991-м.
До этого в Советском Союзе была система «Алтай», которую можно отнести к первому поколению мобильной связи. Но она не пошла в народ, а применялась только государственными службами, милицией и КГБ.
Второе поколение — 2G — связано в первую очередь с появлением цифрового голоса. В этот момент голос по мобильному телефону стал чище и отчетливее, чем по проводному, добавились какие-то минимальные данные. Их передача осуществлялась без выхода в интернет и подразумевала в основном обмен текстовыми сообщениями, теми самыми эсэмэсками.
Название, которое закрепилось за одним из основных стандартов этого поколения связи, — GSM. Технология оказалась очень удачной. Она обеспечила прекрасное покрытие, высокую емкость сети (много одновременных абонентов — прим. «Бумаги») и самый минимальный сервис, который был необходим человеку. Сейчас системы безопасности, такие как ГЛОНАСС, используют службу 112 — это голосовой вызов по GSM. Он удобен тем, что для звонка не нужна симка и необязательно быть в зоне действия своего оператора.
Кроме СМС во втором поколении, хотя и чуть позже, появился GPRS — это развитие стандарта GSM, которое принесло пользователям возможность передавать данные на скоростях, аналогичных телефонным модемам. Говоря точнее, GPRS не был первым стандартом для передачи данных, но он стал первым популярным. Кстати, когда он только возник, тоже было много рассуждений о том, вреден ли он и не влияет ли на здоровье.
Поколение 3G — это первый беспроводной широкополосный доступ к данным. Другими словами — первый быстрый интернет. Стандарты третьего поколения — UMTS, который использовался у нас, и CDMA2000, который в основном применяли в США и Японии. Еще был альтернативный стандарт WiMax, который позже умер при появлении 4G, но именно он сделал ставку на максимальные возможности широкополосного доступа, превосходящие 3G. WiMax внес большой вклад в общее дело: он показал, что на самом деле данные важнее голоса. С приходом третьего поколения связи появился также новый тип устройства — смартфон.
Для 4G характерно то, что вся сеть стала полностью IP. Условно говоря, в четвертом поколении данные передаются в виде IP-пакетов, то есть мобильная сеть превратилась в продолжение интернета. И мобильные устройства мгновенно начали «поедать» рынок: всеми сайтами и ресурсами в интернете мы всё больше пользуемся на мобильных устройствах, а не на стационарных компьютерах или лэптопах.
4G вобрал в себя много достижений разных стандартов и пришел к единому. В основном это заслуга консорциума 3GPP, который занимается стандартизацией протоколов связи.
В чем заключаются преимущества 5G для обычных пользователей и умных устройств
— Каждые несколько лет консорциум 3GPP выпускает релизы с новыми свойствами. С одиннадцатым релизом у нас появился LTE, то есть 4G — это коммерческое название так же, как GSM для 2G. А с 15-м релизом — 5G, никаких коммерческих названий для него придумывать не стали. Систематизация поколений говорит о том, что происходит некое эволюционное развитие, а не революция в стандартах связи.
Я бы сказал, что 5G, по крайней мере, в текущей редакции, — это 4G на стероидах. На самом деле никакого сверхъестественного перехода не произошло, а вот улучшение абсолютно всех функций 4G и добавление к ним новых вещей наблюдается.
5G обеспечивает до 10 Гбит/с пиковой скорости передачи данных, улучшена энергоэффективность, то есть появилась возможность подключать к сети сенсоры, датчики и отдельные энергоэффективные устройства, которые могут жить на одной батарейке по шесть-восемь лет. Поддерживается высокая скорость передвижения объектов (до 500 км/ч), что важно, например, для скоростных поездов.
При вспышке коронавируса и введении режима самоизоляции люди стали значительно больше работать из дома, что привело к повышению нагрузки на сеть. А 5G в том же частотном диапазоне может быть до трех раз эффективнее, чем 4G. Все операторы заявили, что если бы 5G уже была развернута, мы бы легче справились с такой нагрузкой.
Одна из задач 5G — создание базы для интернета вещей (IoT). IoT — это коммерческое название для некого набора бизнес-кейсов, оно необходимо, чтобы отличать обычный интернет от интернета вещей. В обычном интернете потребитель и генератор информации — человек, а в интернете вещей генерируют и потребляют информацию устройства — сенсоры, датчики, промышленные установки.
Пятое поколение связи знаменует собой приход платформ с минимальным участием человека, можно сказать, «бесчеловечных платформ». 5G быстрее, эффективнее, но в целом ничего совершенно нового для человека не приносит, а для робота и беспилотника — очень даже. Есть прогноз, что к 2030 году только 2 % трафика будет генерироваться и использоваться людьми. Это очень «опасная» цифра, тоже такая «пугалка», но если будет так, это перевернет отрасль с ног на голову.
Чем 5G отличается от прошлых поколений связи
— 5G — это программно-определяемая сеть. То есть базовая станция стала программно-обновляемой: можно сделать новую прошивку и станции будут поддерживать новые функции, а «железо» менять не придется.
Кстати, «вышка» — жаргонное слово, никто в среде специалистов так не говорит. «Вышка» — это просто железная конструкция, на которой висят антенны и стоят базовые станции. Поэтому правильно говорить «базовая станция».
Кроме того, происходит виртуализация сети — многие функции, которые раньше реализовывались на «железе», на специальных платах, теперь выполняются на обычных серверах.
5G может работать в более высоких диапазонах, [чем предыдущие поколения], и базовых станций нужно ставить больше, потому что покрытие одной базовой станции уменьшается. Соответственно, потихоньку рынок становится более емким, появляются частные сети. Недавно вышло решение Государственной комиссии по радиочастотам о том, что в новом миллиметровом диапазоне, который вводит 5G, можно разворачивать вертикальную сеть для предприятий, не получая операторскую лицензию. Некоторые компании уже начали получать эти частоты.
Кроме того, в мире возникли новые альянсы, которые позволяют выйти на рынок средним и малым производителям, потому что сейчас на рынке оборудования для мобильных сетей работают только монстры — Huawei, Ericsson, Nokia и Samsung. Кроме того, в эту тему активно пошли мировые IT-гиганты — Facebook, Microsoft, они вкладывают деньги в новую инфраструктуру.
Участвуют в этом рынке и государства. Китай, например, вкладывает невероятные деньги в развертывание сети 5G. В новогоднем выступлении перед нацией председатель КНР Си Цзиньпин около пяти минут потратил на разговор о 5G и важности развертывания новой инфраструктуры. В Китае уже активно используются роботы, которые подключены по 5G, доставка товаров переходит на беспилотную, для чего тоже необходим 5G. Видеоконференции, подключение вновь построенных больниц и временных мобильных постов — всё это осуществляется с помощью связи пятого поколения.
Что известно о влиянии технологии 5G на здоровье человека
— В текущей ситуации с паникой вокруг развертывания 5G-сетей нет ничего нового. Появление каждого нового поколения сотовой связи сопровождается всплесками радиофобии. Но сейчас эти настроения проявляются особенно ярко на фоне пандемии коронавируса.
Конечно, никакой связи между 5G и COVID-19 нет. Сторонники теории заговора утверждают, к примеру, что именно запуск сетей пятого поколения в Китае в ноябре 2019 года привел к эпидемии. При этом они забывают или не знают, что первые сети 5G появились в Южной Корее и США еще в апреле 2019 года. А тестовые зоны еще раньше. Это лишь один из очевидных фактов.
Если же говорить о потенциальной опасности беспроводной связи, в том числе 5G, то ученые тщательно исследуют влияние электромагнитного излучения на живые организмы еще с 50-х годов прошлого века. Есть действительно опасное излучение, его называют ионизирующим. Это глубокий ультрафиолет, рентген- и гамма-лучи. Они могут разрушать ДНК живых организмов. Всё, что находится в более низких диапазонах, в том числе радиоволны, относится к неионизирующему излучению. Оно может воздействовать на живые организмы единственным способом: нагревая их. Но даже для небольшого повышения температуры надо находиться очень близко к мощному источнику излучения.
Почему Россия отстает в развитии технологии 5G
— Среди минусов 5G — сильное ценовое давление (требуется больше базовых станций, чем для предыдущих поколений связи, и они становятся дороже — прим. «Бумаги»). Также существует проблема защищенности от санкций и торговых войн. Россия в этом плане находится посередине: есть западный мир, который пытается бороться с Китаем, США, которые хотят построить собственную инфраструктуру 5G, и Россия, которая ни туда и ни сюда. С этим срочно нужно что-то делать.
Основной входной барьер для стран — образование. Современная связь — это прежде всего алгоритмы и математика, реализованные в программном обеспечении, а также микроэлектроника. За эти две области и идет основная борьба.
США лидируют в микроэлектронике, Китай тоже догоняет, там наблюдается активность по переходу к 12-нанометровому техпроцессу и заявляется о наличии 28-нанометрового. В России переход на 28 нанометров обещают в 2030 году, когда, наверное, это уже будет никому не нужно.
Микроэлектроника — очень капиталоемкая и тяжелая отрасль. Чтобы ее поднять, нужно вкладывать большие деньги. А вот алгоритмы, программы и математика — это то, что у нас получается пока хорошо, и вот эту тему надо развивать.
Однако самая главная проблема — отсутствие специалистов. Наши вузы были ориентированы на эксплуатацию чужого оборудования, а не на его разработку. Кроме того, есть проблема большого оттока кадров за рубеж: нужны цифровые архитекторы, алгоритмисты и программисты, то есть прежде всего выпускники математических факультетов.
Как переход к 5G может повлиять на российскую экономику
— У нас есть возможность делать отечественные решения, и это явно меняет экономику. Появляется возможность выходить на этот рынок небольшим, средним и малым компаниям.
Раньше мобильный телеком-рынок выглядел так: был производитель оборудования, например Huawei (сейчас он выигрывает у Ericsson, Nokia и Samsung), дальше идет оператор, обычно у них с производителем тяжелые многоплановые отношения, и чаще всего вендоры побеждают. У нас это видно, потому что наши операторы тотально зависимы от зарубежных вендоров.
Продавая свое оборудование и даже техническое обслуживание, вендоры «вытравили» из компаний-операторов технических специалистов и по факту сейчас и обслуживают сеть, и поддерживают ее, а зачастую даже разрабатывают и строят. Huawei, например, разворачивает сеть связи для «Билайна». То есть оператор остался такой прослойкой, которая, по факту, рисует тарифы. Это страшный момент. Потому что в такой ситуации инфраструктура колоссально зависит от вендора. А альтернативы Huawei [и другим вендорам] у нас нет.
5G будет представлять из себя единую инфраструктуру связи и сервисов для создания систем управления и контроля компаний, городов и государства. Карантин более чем наглядно показал, что мы очень зависимы от систем связи. Поэтому 5G — основной стратегический ресурс. На мобильных сетях будет держаться почти вся система управления.
Мобильный рынок будущего будет состоять из производителя оборудования и производителя программного обеспечения. То есть постепенно одно отделяется от другого, что значительно расширяет палитру участвующих в этом [процессе] компаний. Система сети становится программно-определяемой, и основные функции, как было сказано выше, могут запуститься даже на обычном сервере. То есть, по факту, современная базовая станция, если очень грубо говорить, — это радиоюнит, который принимает и передает сигнал, оцифровывает его и в цифровом виде с минимальной обработкой по оптическому каналу связи сбрасывает вниз, где стоит специализированный, но, в общем-то, обычный вычислитель — компьютер, а все специфические радийные функции обрабатываются софтом.
Соответственно, появляется не только вертикальный вендор, но и производители оборудования, программного обеспечения — у бизнеса возникает возможность строить самому под себя сети без оператора и эта тенденция будет только усиливаться. Это огромная ниша, в которую сейчас пойдут интеграторы, и сами компании будут наращивать у себя соответствующие отделы и компетенции. Государство точно будет строить дополнительную инфраструктуру, независимую от оператора, чтобы управлять страной. Ну и операторы тоже останутся.
Доступ к частотам в России — это печальный вопрос. В России начало активного внедрения 5G будет, я считаю, в районе 2023 года. Вертикальные промышленные сети, которые эксплуатируются без оператора, то есть самой компанией, уже доступны с первого квартала 2020 года. Такую возможность, например, рассматривает «Сибур».
Сейчас в цифровой экономике есть несколько инициатив. Например, Сколтех выиграл конкурс и сейчас разрабатывает отечественную базовую станцию 5G (стоимость проекта 452 миллиона рублей). Этот проект с нашими операторами идет очень тяжело. Но тем не менее к концу 2022 года у нас должна появиться первая небольшая серия отечественных станций 5G. Если получится, это будет очень круто — мы наконец-то перестанем быть заложниками Huawei, Nokia и Ericsson.