- Какими отличительными характеристиками будут обладать сети пятого поколения, если рассматривать не количественные аспекты (увеличение скорости, объема данных и пр.), а качественные параметры?
Количество, как мы знаем, на каком-то этапе превращается в качество. 5G тому наглядный пример: возросшая плотность подключений на соту приводит к тому, что 5G из сети (network) превращается в «ткань» (fabric). Это в свою очередь приводит к тому, что данные нужно обрабатывать ближе к месту их генерации и использования, что порождает инфраструктуру MEC (Mobile Edge Computing, — «граничные вычисления», устоявшегося русского термина пока нет), которая предусматривает размещение IT-ресурсов виртуализации сети на периферии (edge) операторской сети.
Архитектура сети будет основана не на аппаратной, а на программной реализации сетевых функций (NFV). Точно также, как 4G/LTE, по сути, явилась реализацией концепции IMS для мобильной сети, 5G реализует SDN/NFV.
Основное качественное отличие 5G вы том, что если предыдущие поколения мобильной сети соединяли, в основном, людей, то 5G будут соединять все. Но для этого нужно проделать большой путь.
- Теоретически, пиковая скорость передачи данных в сетях 5G может достигать значения 20 Гбит/c, но все мы знаем, насколько практика отличается от теории. Каковы могут быть реальные скорости передачи данных в сетях пятого поколения? Смогут ли беспроводные мобильные сети, как это задумывается их создателями, стать конкурентами кабельных Ethernet-сетей?
Скорость передачи, в общем, зависит от удалении от вышки, наличия препятствий (стен, зданий, деревьев…). Однако, технология 5G позволяет значительно сгладить эти различия, и покрытие сети в 5G становится гораздо более равномерным. Но сама по себе скорость передачи в 5G – не главное, и она важна только для предоставления видео-услуг UHD, 4K/8K… Скорость передачи в 5G может быть и единицы бит в секунду и или даже в час, например, в случае услуг NB-IoT.
Более важной является гораздо более низкая задержка, вместо несколько десятков и сотен миллисекунд в сетях 3G/4G, в 5G она составит единицы миллисекунд и будет зависеть, главным образом, от расстояния между сторонами сессии. Здесь закладывается основа для т.н. «Тактильного Интернета», как возможности передавать по сети не только сигналы, но и ощущения, прикосновения и движения т.н. «мелкой моторики». Появляются возможности таких фантастических услуг, как проведение удаленных хирургических операций через исполнительных роботов-манипуляторов.
- Насколько будут улучшены такие показатели сетей пятого поколения, как плотность подключений, плотность трафика, энергоэффективность? Какие выгоды от этого получат мобильные операторы связи?
Плотность подключений в 5G, по сравнению с 3G/4G, увеличена на 1-2 порядка. Плотность трафика и энергоэффективность сети возрастают примерно в 100 раз. Выгоды для пользователей от таких скоростей – прежде всего в более высоком качестве видеоуслуг, а операторов – в доходах от них. Вообще, видео становится основой операторского бизнеса, вместо голоса и СМС. Строго говоря, даже не само видео, а трафик этого видео. Дело в том, что спектр услуг в 5G становится столь разнообразным, что операторам нет смысла заниматься развитием собственных платформ услуг 5G (разве что, через дочерние компании). Это бизнес для мириад новых стартапов, которые гораздо более «проворны» (agile). Бизнес же операторов – это коннективность и полоса, причем экономика 5G при соответствующей бизнес-модели взаимодействия с провайдерами и пользователями позволит обеспечить здесь высокую доходность
- За счет каких конкретно инноваций будут достигаться улучшенные характеристики сетей пятого поколения? Будут ли использоваться трехмерные MIMO-антенны, GFDM, BFDM, Fast-OFDM, Ultra-reliable MTC (uMTC), Massive MTC (mMTC)?
5G предусматривает три вида основных сервисов: xMBB (extreme Mobile BroadBand), сверхширокополосный доступ (именно здесь используются MIMO-антенны, и продвинутые технологии ортогональной модуляции OFDM); а также высоконадежные и массивные подключения машинного типа: ultra-reliable MTC (uMTC) и massive MTC (mMTC), Machine-Type Communication.
xMBB обеспечивает не только высокие скорости передачи данных, но также более высокое воспринимаемое качество QoE на умеренных скоростях. Высокие скорости требуются только на некоторых критичных приложениях, например, дополненной реальности AR или удаленного присутствия.
mMTC обеспечивает коннективность для многочисленных недорогих и малоэнергоемких устройств IoT. В большинстве приложений IoT высоких скоростей не требуется, зато требуется огромное количество одновременных подключений.
uMTC предназначена для сверхнадёжных сервисов, критичных ко времени, например, для инфраструктуры V2X (Vehicle-to-Vehicle/Infrastructure), подключений между транспортными средствами и инфраструктурой, например, в автономных автомобилях. V2X требует очень быстрого обнаружения объекта и установления соединения. Здесь больший упор делается на надежность соединения, в то время как число устройств и скорость обмена данными относительно низкие.
- Если говорить о России, не станет ли камнем преткновения для быстрого развития сетей пятого поколения сложности с выделением частот, как это было с частотами LTE в Москве и области, которые пересекались с диапазоном, используемым Минобороны РФ?
Камнем преткновения, наверное, не станет (частотный ресурс для 5G гораздо более гибок), но сложности с его выделением наверняка возникнут, особенно в Москве и МО.
* * *
Telecom & IT 