5G-смартфоны уже можно купить. Но когда для них появится 5G-связь?

Как мобильный интернет превратился из бесполезной игрушки в главное назначение сотовых сетей

Мобильная связь прошла долгий путь: с 1980-х годов, когда появилась первая аналоговая сеть, и до наших дней, когда речь идет о настоящем цифровом будущем. Но скоро экскурсы в историю сказываются, да не скоро поколения сотовых сетей (1G, 2G, 3G, 4G) сменяются. На пути к современным быстрым сетям операторы и создатели сотового оборудования вложили немало труда, о котором стоит поговорить подробнее.

Сеть первого поколения – 1G – использовала аналоговые сигналы и подходила только для звонков. Когда ей на смену пришла цифровая система второго поколения (2G), главными её новшествами были передача SMS и MMS, улучшенное качество голоса и шифрование трафика. По тем временам это уже были неплохие возможности, но на самом деле GSM не была пределом мечтаний: нужно было что-то делать со слабым сигналом и обработкой «тяжелых» данных, таких как видео — и для видеозвонков, и в работе телефонов (тогда ещё не смартфонов) в роли модемов для компьютеров.

Следующим шагом на пути к технологическому прорыву стали сети 2,5G, в которых уже можно было работать с электронной почтой и web-браузером по технологии EDGE, а в начале 2000-х мобильный интернет стал по-настоящему универсальным с приходом 3G: на скорости в 2 Мбит/сек наконец-то появилась возможность просмотра видео и комфортной работы с «тяжёлыми» сайтами.

Дальше – больше: около восьми лет назад появился стандарт четвертого поколения (4G), который активно используется сейчас – LTE. Благодаря ему гигабайты в тарифах стали дешёвыми, а скорости приёма и передачи данных на смартфонах уже могут достигать от 100 Мбит/сек до 1 Гбит/сек. Да и сами смартфоны стали полноправными пользователями сети (а не модемом для компьютера или «не могу посмотреть сайт, я с телефона», как это было в эпоху маломощных мобильников и дорогого интернета). Главной сложностью в развитии LTE-сетей стало дорогостоящее оборудование для развертывания сетей.

Но всё это уже часть истории — сейчас мы стоим на пороге нового поколения связи и совершенно других возможностей. Так что же ждет абонентов и почему 5G-связи сейчас поют дифирамбы на каждом углу?

Первое, за что абоненты сотовой связи полюбят 5G — способность таких сетей быстро и стабильно работать даже в густонаселённых общественных местах, где 4G или «лежит», или работает даже хуже, чем 3G. При этом в 5G сверхмалые задержки сигнала – 1 миллисекунда (крайне важно для игр и других чувствительных к времени отклика интернет-задач), а скорости передачи данных перешагивают за 1 Гбит/сек.

В сравнении с предшественниками цифры выглядят еще более внушительно: если хотите конкретики, то знайте, что скорость вырастет в 30-50 раз, а задержка сигнала сократится в 100 раз по сравнению с 3G, и в 10 – по сравнению с 4G . Только вот для того, чтобы всё это превратилось из декларации о намерениях в реальность, чтоб абоненты смогли почувствовать все эти преимущества на себе, операторы должны сначала развернуть сеть и дать возможность к ней подключиться. В этом вопросе многое зависит от того, насколько новое оборудование и развитые сети есть у операторов уже сейчас, потому что переход от одного стандарта к другому будет базироваться на том, что уже сделано. Поэтому решающую роль играет уровень развития связи предыдущих поколений.

Когда все операторы занимались постройкой 4G, главным в развитии этого типа сетей были количество установленных базовых станций, выделенных под них площадок (сайтов) и километры связующих волоконно-оптических линий. И точно так же всё будет и с 5G. В качестве примера могу привести сеть «МегаФона»: у нас с ней всё было хорошо ещё во времена 3G, а с переходом к 4G мы вложили огромные усилия в то, чтобы максимально перестроить наше покрытие под новый стандарт и постоянно заменяли устаревшее оборудование на новое. Как результат: сейчас у нас максимальное количество базовых станций среди российских операторов, а значит, больше и площадок для реализации нового поколения связи.

Это означает, что, когда придёт время размещать оборудование для 5G – станции и антенны, закупленные у производителей, – мы сможем использовать уже имеющиеся площадки. Тогда как другим операторам, у которых не настолько плотное покрытие и меньше базовых станций, придётся устранять пробелы в сети постройкой таких мест с нуля, а это долго и очень дорого. Поэтому именно от готовности уже имеющихся оборудования и сети оператора зависит, насколько быстро он сможет «перевооружиться» на совершенно новое поколение связи.

«Что все нашли в этом вашем 5G?»

Это заезженная фраза, но иначе не скажешь — 5G открывает возможности, которые могут кардинально изменить нашу жизнь и привычки. Например, моментальная передача огромного объёма данных без задержек – одно из важных условий для телемедицины. И именно с внедрением 5G будут доступны удаленные манипуляции: операции на расстоянии под использованием роботов, диагностика в режиме реального времени и многое другое. Это очень важно для жителей удаленных населенных пунктов, они смогут оперативно получать консультации специалистов и своевременное лечение.

Телемедицина – лишь одна из многих сфер так называемого «тактильного интернета», когда через сеть передается не просто поток информации, но ощущения и действия. С внедрением 5G в видеоиграх и фильмах можно будет добиться особой реалистичности, в образовании – дистанционного обучения музыке и живописи, и так далее.
Суть другой стороны развития – интернета вещей – в подключении к сети абсолютно любых устройств и их интеграции в повседневную жизнь. На данный момент сейчас к сети подключено более 6,4 млрд устройств, а к 2020 году, по прогнозу Gartner, это число увеличится почти до 21 млрд.

Что подключают? Например, сенсоры мониторинга окружающей среды, объектов ЖКХ и другое. Сюда же можно добавить «умные» компьютеризированные дома, одежду с датчиками и мониторингом активности/здоровья, телевидение без проводов и со стабильной работой, электросети и «умный» транспорт, в том числе – беспилотные автомобили.

Только сейчас эти технологии работают в экспериментальном режиме, а их массовое внедрение начнётся не ранее 2020 года, когда по всему миру станут разворачивать 5G сети. Но уже сейчас операторы активно проводят тестирования новой технологии. Например, «МегаФон» уже провёл прямую трансляцию футбольного матча в формате VR, развернул пилотную зону для автономных электробусов «КАМАЗ», а на нескольких площадках мы протестировали возможности удаленной ультразвуковой диагностики, новый комплекс связи для оперативных служб города и Единую Мониторинговую Платформу окружающей среды.

Где 5G работает уже сейчас и как будет развиваться дальше

Активный рост 5G начнётся примерно в 2020-2022 гг. – к этому времени закончится основная подготовка к внедрению технологии и появится достаточное количество техники, способной работать с 5G. Сегодня называют такие цифры: к 2021 году на 5G будет приходиться 1,5% мобильного трафика, а одно соединение будет пропускать сквозь себя примерно в 4,7 раза больше данных, чем 4G, и в 10,7 раз больше, чем 3G.

Мировой лидер по развитию 5G на данный момент — Южная Корея, которая протестировала новое поколение мобильной связи ещё в феврале 2018 года — во время зимней Олимпиады в Пхёнчхане. Если говорить о развитии 5G в мире в целом, можно выделить такие вехи:

• Принятие концепции развития сетей 5G (июль 2016 года);
• Решение о выделении частотного диапазона в 700 МГц (апрель 2017 года);
• Запуск в тестовом режиме сети пятого поколения в порту Таллина и на круизном лайнере (сентябрь 2017 года);
• Открытие комплексной E2E-лаборатории Open Lab в Пекине (апрель 2018 года);
• Первый звонок в сетях 5G на частоте 39 ГГц (сентябрь 2018 года);
• Объявление о запуске первой в мире коммерческой сети 5G в четырех американских городах – Сакраменто, Лос-Анджелесе, Хьюстоне и Индианаполисе (октябрь 2018 года);
• Первое беспроводное соединение 5G NR в коммерческой сети (ноябрь 2018 года).

Согласно прогнозам Ericsson, к 2033 году во всем мире около 20% абонентов будут пользоваться 5G-сетью, а массовое внедрение техники и услуг под новый стандарт произойдет не раньше 2020-2022 года. Это связано с тем, что производители электроники сначала должны научиться выпускать недорогие модели с поддержкой 5G и популяризовать его (не только за счёт поддержки нового типа связи — это просто должна быть хорошая техника, которую будут покупать), а у операторов впереди много работы по переоборудованию и модернизации старых сетей.

Первые шаги 5G в России

Согласно программе «Цифровая экономика», изначально в России планировали внедрить 5G в городах с населением от 1 миллиона человек уже к 2020 году. Но эксперты сообщили, что устройств с поддержкой 5G ещё критически мало и коммерческий спрос на технологию ещё не созрел, поэтому сроки развертывания перенесли. В итоге, в начале 2019 года планируется утвердить план развития, к концу 2019 – определиться с частотами, а к концу 2020 – запустить пилотные проекты сетей в городах-миллионниках.

Если говорить не о предварительных согласованиях, а о самом внедрении, то сейчас операторы столкнулись с некоторыми сложностями, которые многим из них только предстоит решить. Первая – это выбор частот для развития. Большинство диапазонов, которые будут использовать в других странах, в России заняты радиоэлектронными средствами различного назначения — как военными, так и гражданскими. В зависимости от того, какие частоты будут выделены, операторам нужно будет определиться с количеством базовых станций – чем выше будут частоты, тем больше станций придётся внедрять. И отсюда вытекает следующий пункт – огромные денежные вложения.

Для сети 5G, по сравнению с предыдущими поколениями связи, нужно будет очень плотно размещать базовые станции. Например, для участка, где достаточно одной станции 3G, понадобится от 10 до 15 станций 5G, и, как мы уже говорили ранее, в зависимости от того, насколько развита имеющаяся сеть оператора, будут отличаться и затраты на её уплотнение и углубление.

Следующий вопрос, который встаёт перед операторами – окупаемость и опыт внедрения предыдущего стандарта связи. LTE была запущена много лет назад, но мы по-прежнему не можем сказать, что тотальная замена всех устройств с 2G и 3G на устройства с поддержкой нового стандарта состоялась. Не все денежные вложения окупились, и не все возможности 4G сети раскрыты полностью, причём этот процесс может затянуться на ближайшие несколько лет. Так может быть и с 5G – оказывать услуги связи ещё толком не кому, а постройка сети требует намного больших затрат, чем LTE. Поэтому у некоторых операторов так мало энтузиазма или желания говорить о том, когда они планируют внедрять сеть 5G. Еще одна сложность связана с заменой мобильных устройств и оборудования. Устройства, которыми сегодня пользуются абоненты, не подходят для подключения к сетям нового поколения. Более того – коммерческих смартфонов и оборудования, рассчитанного на 5G, критически мало. Поэтому производителям пора решать этот вопрос, ведь без клиентов не будет и услуг.

Подводя итоги

Полагаю, после всего вышесказанного вы понимаете, почему, говорить о том, что 5G активно шагает по планете, пока рано. Несмотря на первые тесты и проекты, к развертыванию сети готово не все – мало устройств, мало оборудования, низкий спрос, а ещё всё усугубляется недостаточным количеством базовых станций у большинства операторов. И всё же первые уверенные шаги к 5G уже сделаны: производители и операторы активно тестируют и пробуют новое оборудование и технологии. Это значит, что обстановка будет активно меняться, а планы и проекты по 5G – становиться ближе к абонентам и делать их жизнь комфортнее, безопаснее и интереснее. И как только развитие сети получит «зеленый свет», вы сможете оценить все те возможности, которые приписывают новому поколению.