Поколенческий подход: как 5G навсегда изменит бизнес и в каких сферах

Что такое 5G

Это пятое поколение мобильной связи, в основе которого лежат телекоммуникационные стандарты, следующие за действующим сейчас четвертым поколением (4G). Стандарты связи каждого поколения определяет находящийся в Женеве Международный союз электросвязи. В английском языке эти стандарты называются рекомендациями и не являются обязательными, однако технология должна им соответствовать, чтобы называться сетью определенного поколения.

Видео: РБК

Факты о стандартах 4G

• скорость до 100 Мбит/с для устройств с высокой мобильностью (10–120 км/ч);
• скорость до 1 Гбит/с для стационарных устройств (до 10 км/ч);
• высокое качество мобильных услуг;
• для работы 4G в основном используются технологии WiMAX («улучшенный» Wi-Fi) и Long Term Evolution Advanced (LTE Advanced);
• первая коммерческая сеть LTE была открыта в декабре 2009 года в Осло;
• первыми устройствами, поддерживающими LTE, стали устройства Ericsson, Samsung и Huawei;
• со временем LTE стала наиболее популярной технологией, и WiMAX отошел на второй план;
• в России оператор Yota развивал сеть на основе WiMAX, однако в 2012 году он отказался от этой технологии.
  

Особенности 5G

• разработка стандартов 5G должна быть закончена в 2020 году;
• скорость загрузки до 20 Гбит/с и передачи данных — до 10 Гбит/с;
• задержка (ping) длиной 1 миллисекунда (в 4G задержка составляет около 25–50 мс);
• стопроцентное покрытие, почти безотказная доступность;
• более широкополосная связь, позволяющая быстро передавать «тяжелый» контент;
• поддержка одновременного подключения до 1 млн устройств на 1 кв. км;
• в десять раз сниженное энергопотребление (в сравнении с 4G).

В каких сферах может быть востребован 5G

Розничные потребители в основной массе вряд ли заметят какие-либо изменения. Большинство потребностей людей в мобильной связи вполне покрывается возможностями 4G. Поэтому сети пятого поколения будут ориентированы на решение специфических задач, где требуется очень высокая скорость и надежность передачи данных. В этой связи часто говорят о развитии «интернета вещей» (Internet of Things, IoT) — концепции предметов, оснащенных средствами связи и взаимодействующих друг с другом.

По мнению Ваносчуйзе, 5G также открывает возможности для следующих сфер:

• транспорт;
• медицина;
• безопасность;
• городское хозяйство;
• сферы, связанные с риском для жизни и здоровья человека.

Как считают в компании МТС, возможны три сценария развития 5G:

• расширенный широкополосный мобильный доступ — дальнейшее развитие 4G с высокой скоростью передачи данных, большой емкостью и меньшими задержками для массового пользователя;
• массовые машинные коммуникации — интернет вещей, «умные» города и дома;
• связь с высокой надежностью и сверхнизкой задержкой — беспилотный транспорт, тактильный интернет, удаленная медицина и контроль производственных процессов.
  

  Фото: Thilo Schmuelgen / Reuters

Развитие сетей пятого поколения станет революцией, при которой сети будут строиться не под потребности человека, а для межмашинного взаимодействия, для обслуживания интернета вещей, считают в «Ростелекоме». Это следует из того, как в принципе развивалась мобильная сеть и как менялись потребности, под которые она подстраивалась.

Впрочем, несмотря на разнообразные теоретические примеры возможного применения 5G в коммерческой среде, в действительности во многих из них потребностей со стороны бизнеса пока не наблюдается, считает руководитель по внедрению новых технологий и инноваций ПАО «ВымпелКом» Александр Балюк.

К примеру, 5G не является необходимым условием развития беспилотного транспорта, хотя именно эту сферу часто приводят в пример. Более того, производители автомобилей стремятся сконцентрировать весь интеллект, связанный с принятием решений в реальном времени, на борту автомобиля. Например, систему избегания столкновений. Когда речь идет о безопасности клиентов, автомобилестроители не хотят доверять это некому искусственному интеллекту в облаке, с которым есть пусть даже очень надежная связь.

Примеры использования в России

Первые примеры коммерческого применения 5G в России операторы ожидают в 2020–2021 годах. Как именно изменится бизнес благодаря сети пятого поколения, никто не знает. Операторы сходятся в том, что, несмотря на это незнание, необходимо быть готовым к этим изменениям. Когда в мире готовились к запуску 4G, никто не знал, что благодаря этому получат всемирную популярность такие сервисы, как Netflix, Instagram или Snapchat.

Медицина

• «МегаФон» в 2018 году развернул работающую на оборудовании Huawei зону 5G в Морозовской детской клинической больнице департамента здравоохранения Москвы. Проект позволяет жителям удаленных городов пользоваться услугами УЗИ и секвенирования ДНК.
• В первом случае «рука», дистанционно управляемая врачом, сканирует человека и передает всю информацию в медицинский центр, при этом врач может общаться с пациентом с помощью HD-видео. Во втором случае по окончании процедуры на удаленный сервер может быть быстро передан большой объем данных, к примеру 140 Гб расшифровки ДНК для анализа.

Транспорт и городские службы

• Летом 2018 года «МегаФон» совместно с КамАЗом показал в Казани работу автономных электробусов «КамАЗ-1221». Во время теста, в ходе которого электробус двигался со скоростью до 45 км/ч, данные с него через мобильную сеть 5G передавались в диспетчерский пункт со скоростью до 1,2 Гбит/с и с задержками не более 6–8 мс.
  

  Беспилотный автобус «КамАЗ-1221» (Фото: Евгений Биятов / РИА Новости)

• На Moscow Urban Forum летом 2018 года «МегаФон» представил систему Mission Critical Communication — такой тип связи, от которого может зависеть жизнь людей. Технология строится на основе стандарта push-to-talk, при котором сообщение передается всем участникам сети одновременно, при этом каналы связи распределяются таким образом, что пропустить сообщение из-за занятости линии невозможно. Цель оперативной связи — оптимизация передачи данных в рабочих группах, например внутри спасательных команд и пожарных расчетов. Пользователями системы могут стать экстренные городские службы, госорганы.
• Тогда же «МегаФон» представил Единую мониторинговую платформу, предназначенную для контроля экологической обстановки, потенциально опасных объектов и для предотвращения чрезвычайных ситуаций. Проект объединяет в себе «все локальные вычислительные системы экологического мониторинга различных уровней и консолидирует информацию от них на единой картографической основе мониторинговой платформы». Проект реализован «МегаФоном» в нескольких городах России в рамках своего продукта «Безопасный город».

Выставки, музеи и массовые мероприятия

• В семи из 11 российских городов, где проходил чемпионат мира по футболу в 2018 году, компания МТС совместно с Ericsson развернула крупнейшую в Европе сеть на базе Massive MIMO, что «увеличило емкость сети и обеспечило болельщикам качественный доступ в интернет», сообщили в МТС. Massive MIMO — технология Massive Multiple-input Multiple-output, которая мыслится ключевой в работе сетей 5G и позволяет по разным антеннам передавать и принимать данные по одному и тому же радиоканалу от разных устройств.
• В Москве во время ЧМ-2018 «МегаФон» развернул тестовые зоны для изучения технических возможностей сети, составления рекомендаций для использования частотного спектра, который в будущем может быть использован Роскомнадзором для формирования условий аукциона на использование частот.
• Тогда же, во время футбольного чемпионата, «МегаФон» первым в России провел прямую VR-трансляцию матча. Игру Россия — Турция снимали с пяти камер и углом обзора 180 градусов. Матч проходил на стадионе «ВЭБ Арена» в Москве, а трансляция велась в офисе «МегаФона». «Минимальные задержки не более 6 мс дали возможность ощутить эффект полноценного виртуального присутствия на стадионе на футбольном матче с максимальным погружением», — утверждает Фредерик Ваносчуйзе.
• В 2018 году Tele2 совместно с «Ростелекомом» и Ericsson открыли зону 5G в Эрмитаже Петербурга. Tele2 предоставила свою сетевую инфраструктуру (пакетное ядро, каналы от базовой станции до пакетного ядра и подключение пакетного ядра к интернету), при этом это действующее оборудование, обслуживающее клиентов Северо-Запада России.
• Для демонстрации работы сети заведующий лабораторией научной реставрации драгметаллов Эрмитажа Игорь Малкиель с помощью управляемой на расстоянии роботизированной руки очистил музейную скульптуру от нанесенного на нее состава. «Технология 5G дает возможность мастерам с редкой экспертизой вести реставрационные работы с высокой степенью точности, находясь далеко за пределами музея. Во время демонстрации скорость превысила 1 Гбит/с», — сообщили в Tele2.

Розничный сектор

• В мае 2018 года МТС вместе с Ericsson и Qualcomm запустили в Уфе первую в Восточной Европе и России коммерческую LTE-сеть с поддержкой технологии License Assisted Access (которая, помимо лицензированных для LTE частот, использует полосу 5 ГГц, задействованную сетями Wi-Fi, не вступая с ними в конфликт), обеспечив скорость передачи данных до 1 Гбит/с.
• С 2016 года МТС обеспечивает работу нескольких участков сетей стандарта LTE-Advanced Pro (также известного как 4.5G) со скоростью до 700 Мбит/с в Петербурге, Уфе, Москве, Якутске и Екатеринбурге.
• Осенью 2018 года компания «ВымпелКом» («Билайн») совместно с Huawei представила первый в России голографический звонок, совершенный на полностью коммерчески доступном оборудовании. Собеседники общались друг с другом по сети 5G в специальных очках, в которых выводилось изображение собеседника, снятое восемью камерами. В 2019 году «ВымпелКом» хочет открыть пилотные зоны 5G.
• К сентябрю 2019 года «МегаФон» должен развернуть в Москве пилотную, а к 2022 году — коммерческую сеть 5G. На первых этапах сеть будет представлять собой небольшие островки покрытия, а дальнейшем она будет расширяться.
  

  Фото: Athit Perawongmetha / Reuters

Развитие 5G в мире

В 2019 году 5G сначала внедрят в Азии и Северной Америке, вслед за ней будет Европа, считают авторы отчета Mobile Report компании Ericsson.

• В 2019–2020 годах массовый потребитель получит мобильные устройства 5G, модемы и роутеры.
• К 2024 году в мире будет 1,5 млрд пользователей 5G.
• Инфраструктура к этому времени покроет потребности 40% населения планеты.
• 74% мобильного трафика будет приходиться на видео в высоком качестве.
• Подключения устройств интернета вещей будут расти по 20% в год, к 2024 году их будет 4,1 млрд.

Южная Корея

Лидером в развитии сетей пятого поколения сейчас является Южная Корея. Местный оператор связи LG Uplus к началу 2019 года построил 5 тыс. базовых станций 5G, а до конца 2019 года он намерен завершить развертывание всей необходимой инфраструктуры в крупных городах. Проект оценивается в $3,5 млрд. Оператор в партнерстве с малым и средним бизнесом хочет предоставлять инновационные услуги, в частности, транслировать видеоролики в очень высоком разрешении и предоставлять контент, связанный с виртуальной и дополненной реальностью, заявлял гендиректор LG Uplus Ха Хен Хой.

Вместе с LG Uplus еще два южнокорейских мобильных оператора (SK Telecom и KT) развернули сеть 5G в Сеуле и других крупных городах. Операторы хотят ориентироваться на корпоративных клиентов (и уже предоставили им доступ), так как пока нет доступных смартфонов, поддерживающих 5G. Каким образом бизнес будет пользоваться сетью и что она привнесет в их работу, не уточняется.

США и Европа

Оператор Verizon запустил большую маркетинговую кампанию по вовлечению потребителей (в том числе владельцев бизнеса) в развитие 5G. В частности, компания предложила стартовый капитал $1 млн разработчикам, которые хотят делать приложения под сеть пятого поколения, связанные с образованием, а также с виртуальной реальностью.

Судя по данным компании, она предлагает как можно большему количеству людей интересоваться 5G, получать знания об этом и распространять их среди своих родственников и знакомых. Также заинтересованным предлагается подписать разнообразные петиции в адрес чиновников на эту тему.

По мнению гендиректора Verizon Ханса Вестберга, первыми устройствами с поддержкой 5G станут смартфоны Samsung и Verizon (с элементами от Motorola), которые будут выпущены в середине 2019 года. Оборудование для жилых помещений, поддерживающее 5G, вряд ли появится до конца года, считает он.

В Европе сейчас идет этап выделения частотных ресурсов для строительства сетей 5G. Евросоюз совместно с Китаем проводит исследования в этом направлении в рамках программы ЕС Horizon 2020 стоимостью €80 млрд. Исследования сопровождаются дискуссиями в ЕС о риске вмешательства Китая в европейскую телекоммуникационную сеть. Оператор China Mobile вместе с Huawei и немецкой Eurescom в ходе исследования намерен проводить тесты в Италии, Финляндии и Великобритании.

Какие сложности ждут Россию

«Пакет Яровой»

Некоторые операторы склонны видеть на пути развития 5G препятствие в виде «пакета Яровой», который обязывает их хранить переписки и видеосообщения пользователей. Как сообщили РБК в «Ростелекоме», этот пакет законопроектов «претендует на значительную часть инвестиционных бюджетов операторов». С одной стороны, нужно будет инвестировать в исполнение этих требований, с другой — в это же время необходимо начинать строить сети пятого поколения, говорят там.

«Поэтому в ближайшие годы инвестиционные бюджеты операторов будут находиться под очень сильным давлением», — считают в компании. В этой ситуации «Ростелеком» предлагает операторам объединять усилия.

Архитектура сети и частоты

Строительство базовых станций не главная техническая проблема для операторов. Некоторым из них придется пересмотреть свою сетевую архитектуру, говорит руководитель по внедрению новых технологий и инноваций ПАО «ВымпелКом» Александр Балюк. В частности, речь идет о переходе к таким технологиям, как Edge computing (технологии «приближения» памяти и вычислительной мощности к месту, где это необходимо) и Network Slicing (построение виртуальных сетей поверх существующей физической инфраструктуры).

Ресурс частот в России, подходящих для сети пятого поколения, по данным «Ростелекома», практически полностью исчерпан. Основным потребностям 5G отвечает диапазон 3,4–3,6 ГГц — это 200 МГц, из которых 100 МГц доступны, а еще 100 МГц закрыты и для них требуется конверсия (расчистка), которая может обойтись в большую сумму.

Фото: Андрей Любимов / РБК

По данным СМИ, диапазон 3,5–3,6 ГГц используется спутниками компании «Газпром космические системы», которые занимаются зондированием Земли. Ранее для запуска 4G Минкомсвязи пришлось освобождать часть военных частот, и эти мероприятия оценивались в $2 млрд.

Еще один диапазон для сетей 5G — верхний, 28 ГГц или 32 ГГц, — будет использоваться для решения локальных задач, не требующих передачи данных на большие расстояния, говорят в «Ростелекоме». В соответствии с законами физики, чем выше частота, тем сильнее «затухает» сигнал по мере преодоления пространства. Однако в верхнем диапазоне частот нет дефицита, следует из пояснений «Ростелекома». В 5G будут задействованы разные сочетания диапазонов частот.