Содержание
GSM-Репитеры.РУ » Сотовая связь 5G в России и мире: назначение, стандарты, частоты
Общедоступные сотовые сети 5G постепенно превращаются из далекой перспективы в реальность. Первые коммерческие сети пятого поколения уже введены в эксплуатацию во многих европейских и азиатских странах, на рынке в свободной продаже появляются смартфоны и роутеры с поддержкой 5G.
Отечественные операторы тоже не стоят на месте. Практически ежемесячно в прессе появляются новости о проведенных испытаниях и установленных рекордах по скорости передачи данных. Ведется тестирование первых 5G-сетей в Москве и других городах. Уже в течение ближайших лет ожидается появление полноценных коммерческих сетей 5G в России.
В новой серии статей мы рассказываем, чем 5G отличается от предыдущих технологий, какие преимущества получат пользователи и как следует подготовиться к приходу сотовой связи нового поколения.
Для чего нужны сотовые сети 5G?
Приход 4G-сетей в крупных городах обеспечили высокую скорость передачи данных, однако обмен данными в интернете с каждым годом возрастает. Вот лишь несколько наглядных примеров:
- на смену видеороликам в качестве 720p (HD) и 1080p (FullHD) приходят видеостандарты, имеющие в разы большее разрешение: 4K UHD и 8K UHD. На YouTube появляется все больше видео с пометкой 60fps (60 кадров в секунду), а многие онлайн-кинотеатры предлагают своим подписчикам насладиться фильмам c глубиной цвета 10 бит;
- большие объемы личных и корпоративных данных хранятся на удаленных и «облачных» серверах и требуют круглосуточного бесперебойного доступа;
- активно развиваются технологии дополненной и виртуальной реальности, которые планируется использовать в образовательном процессе и онлайн-играх;
- последние достижения Tesla показывают, что беспилотные автомобили, которые самостоятельно выбирают маршрут и активно обмениваются между собой информацией, — уже совсем не фантастика, а ближайшее будущее человечества.
Ресурсы 4G-сетей не рассчитаны на передачу столь больших объемов информации. Несмотря на использование различных дополнительных технологий, таких как MIMO и агрегация частот, базовые станции в густонаселенных городских районах часто оказываются перегружены. Новые устройства требуют более быстрого мобильного интернета с меньшей задержкой и повышенной надежностью.
При разработке стандартов 5G NR (от New Radio — «новое радио») были учтены именно те требования, которые новые технологии и отрасли предъявляют к средствам мобильной связи. Концепция 5G-сетей подразумевает три основных сценария использования:
- улучшенный мобильный широкополосный доступ (eMMB) — более быстрый мобильный интернет для передачи больших объемов пользовательских данных;
- сверхандежная связь с малой задержкой (URLLC) — сокращение задержки, что критически важно для развития беспилотного транспорта;
- массовые межмашинные коммуникации (mMTC) — повышенная надежность соединения для медицинских приборов, измерительных устройств, датчиков, сенсоров, «умных» устройств и т. п.
В стандарте 5G заложены технологии для всех вышеперечисленных сценариев использования. Сегодня основной интерес операторов и пользователей сосредоточен вокруг первого пункта: более высокой скорости мобильного интернета. Однако в последующие годы мы можем ожидать развития 5G-сетей и в других перечисленных направлениях.
Стандарты и частоты 5G-сетей: FR1 (sub-6 GHz) и FR2 (mmWave)
В отличие от предыдущих поколений сотовой связи, стандарты 5G разбиты на две большие группы: Frequency Range 1 (FR1) и Frequency Range 2 (FR2). Сотовые сети FR1 и FR2 очень сильно различаются как по используемым частотным диапазонам, так и по назначению:
- Стандарты FR1 предназначены для построения привычных сотовых сетей (макросетей) и используют частоты до 6 ГГц. В связи с этим группу бэндов FR1 также часто называют 5G sub-6 GHz. Стандарт предусматривает как повторное использование частотных диапазонов, ранее занятых сотовыми сетями 4G, так и использование совершенно новых диапазонов. По своему назначению сети FR1 аналогичны сотовым сетям предшествующих поколений;
- Стандарты FR2 используют очень высокие частоты (миллиметровые волны), ранее никогда не применявшиеся в системах сотовой связи: от 24 ГГц и выше. В связи с этим стандарты FR2 принято называть 5G mmWave. В отличие от сетей FR1, сети FR2 не предназначены для создания сплошных зон покрытия. Вместо этого их планируется использовать в качестве малых сот для точечного сверхскоростного (несколько гигабит в секунду!) покрытия на отдельно взятых объектах, а также для обмена данными между беспилотными автомобилями. По своему назначению сети 5G mmWave близки к фемтосотам и публичным точкам доступа WiFi. В городской среде базовые станции 5G mmWave могут быть размещены в местах наибольшего скопления людей (на стенах домов, остановках общественного транспорта, фонарных столбах и т. п.).
На сегодняшний день консорциум 3GPP определил 45 бэндов в группе FR1 и 4 бэнда в группе FR2. Чтобы отличить бэнды 5G от сетей предшествующих поколений, перед их номерным обозначением ставится буква «n»: n1, n2, n3 и так далее. Как и раньше, бэнд определяет тип дуплекса (FDD или TDD), используемые частотные диапазоны, допустимую ширину канала и ряд других параметров.
Бэнды, которые используют частоты, уже применявшиеся в сетях 4G, сохраняют свой порядковый номер. Например, 5G-сети на частоте 2600 МГц с частотным разделением (FDD) относятся к бэнду n7 (по аналогии с Band 7 для сетей 4G). То же самое справедливо и для всех других совпадающих бэндов.
Стандарты сотовых сетей 5G NR в России и Европе
Несмотря на то, что сети 5G могут быть развернуты на частотах, уже выделенных для стандартов 3G и 4G, наиболее перспективными являются более высокие частоты, ранее не использовавшиеся в сотовой связи. Основная причина заключается в том, что более высокие частоты позволяют операторам получить широкую полосу частот, а это — один из основных факторов, влияющих на скорость передачи данных.
Таким образом, хотя российские операторы, скорее всего, смогут использовать свои 4G-частоты для построения сетей 5G, основную ставку компании делают на новые бэнды. Наибольший интерес для операторов представляют бэнды n78 и n79:
|
Band |
Режим дуплекса |
Частотный диапазон |
|
n78 |
TDD |
3300–3800 МГц |
|
n79 |
TDD |
4400–5000 МГц |
Во многих европейских странах для сотовых сетей 5G уже выделен частотный диапазон 3,3–3,8 ГГц (n78). Однако в России указанные частоты используют Минобороны, ФСО и ряд других государственных организаций, в связи с чем Совет безопасности отказался передать их операторам. Вместо этого правительство предлагает использовать диапазон частот 4,4–5,0 ГГц (n79), более популярный в азиатских странах. Именно бэнд n79, скорее всего, станет основным в России.
Как отмечают операторы, следствием такого решения может стать существенная задержка в развитии 5G-сетей в России. Основная причина заключается в том, что сегодня на рынке представлено гораздо меньше 5G-устройств с поддержкой n79, чем с поддержкой n78. Многие европейские производители просто не закладывают совместимость с диапазоном частот 4,4–5,0 ГГц в свое оборудование, что накладывает существенные ограничения как на пользователей, так и на операторов. В любом случае, полномасштабного запуска 5G в России не следует ждать ранее 2022–2023 гг.
Однако интерес операторов сосредоточен не только вокруг стандартов FR1, но также вокруг высокоскоростных сетей 5G mmWave. Введение в эксплуатацию таких сетей — вопрос более отдаленного будущего, однако первые испытания проводятся уже сейчас. Для тестирования применяются бэнды n257 и n258:
|
Band |
Режим дуплекса |
Частотный диапазон |
|
n257 |
TDD |
26,50–29,50 ГГц |
|
n258 |
TDD |
24,25–27,50 ГГц |
Следует подчеркнуть, что о практическом использовании сетей 5G mmWave говорить пока слишком рано, и их тестирование в России носит скорее экспериментальный характер.
Перспективы развития: неавтономные и автономные сети 5G
Внедрение стандарта 5G является многоэтапным процессом. Для удобства операторов первые 5G-сети могут создаваться поверх 4G-инфраструктуры в так называемом «неавтономном режиме» (NSA). При таком подходе новые технологии обеспечивают высокую скорость передачи данных, но на более низком уровне для управления соединением используется существующая 4G-сеть.
Переходный период NSA сокращает расходы оператора и позволяет осуществить развертывание 5G-сети в несколько приемов. В то же время 5G-сеть, работающая в неавтономном режиме, ограничена в некоторых своих возможностях. В частности, минимальная задержка в 5G-сетях возможна только при использовании автономного режима (SA).
Переход на новое поколение сотовой связи будет вовсе не одномоментным. Даже когда на вашем новом смартфоне или роутере появится заветный значок «5G», это еще не будет означать, что ваш оператор закончил развертывание новой инфраструктуры и все преимущества 5G уже доступны. Но также это повод при покупке нового 5G-роутера или смартфона обратить внимание на поддержку как сетей 5G NSA, так и 5G SA.

А пока оборудование 5G остается дорогостоящим и во многом экспериментальным, вы можете купить модемы 4G и роутеры 4G с поддержкой агрегации частот и другими полезными функциями. Получить квалифицированную помощь в подборе оборудования вы всегда можете у наших специалистов по телефону 8-800-3333-965!
Высокоскоростной мобильный доступ в Интернет с высокой пропускной способностью в любой точке — фантастика? В ближайшие несколько лет это станет реальностью и называется это счастье — сеть 5G. В идеале планируется, что с 2020 года будет запущена мобильная связь пятого поколения и весь мир сделает шаг в новую эру, которая будет носить настолько большие изменения в качестве и скорости работы мобильного Интернета, что операторы сотовой связи смогут полноправно конкурировать с кабельными провайдерами. При этом преимущества в конкурентной борьбе будет именно на стороне поставщика Интернета 5G. Почему? Об этом я и хочу сегодня Вам рассказать!
Что такое 5G
Когда недавно я спросил одного знакомого — «что ты знаешь про 5G», ответ последовал забавный — «старьё какое, я уже 9D в кинотеатре видел». На самом деле, такой объём технических аббревиатур действительно способно запутать даже технического специалиста, а чего уж говорить про обычного человека. Исправим этот пробел.
5G — сокращение от «fifth generation» и переводится как пятое поколение. В нашем случае это новый набор технологий мобильной связи, которые приходят на смену уже существующим и активно использующимся сетям четвёртого поколения — 4G/LTE Advanced. При этом ожидается, что в ближайшие годы, сеть пятого поколения будет работать вместе с существующими технологиями 3G и 4G.
Скорее всего, сеть 5G будет самой сложной системой на планете Земля за всю историю развития нашей цивилизации. Дело в том, что система радиосвязи 5G NR не совместима с 4G. Но изначально всем новым устройствам в понадобится поддержка 4G, так как одно дело построить с нуля новую мобильную сеть такого уровня и совсем другое — дооборудовать уже существующую, постепенно меняя оборудование и увеличивая пропускную способность на тех направлениях, где это будет требоваться. Это в целом ускорит процесс внедрения, при этом снизив затраты на оборудование новых и модернизацию уже существующих базовых станций. Абоненты от этого тоже должны остаться «в плюсе», так как не останутся без связи в тех местах, куда ещё не добрался технический прогресс и по прежнему используются GSM и LTE.
Основные преимущества технологии
Ключевые особенности сети 5G в кратце можно свести к четырём критериям:
+ большая скорость + обработка значительно большего объёма данных + меньшая задержка + увеличение количества подключаемых устройств
Как я говорил ранее, сети предыдущего уровня — 4G — уже построены с акцентом больше на передачу данных, в то время, как в 3G основной упор делался на мобильную связь. Теперь привычная сотовая связь становится лишь одной из возможных услуг, которые будут оказывать мобильные операторы, фактически отходя на третий план, Поэтому и требование к средней скорости сети 5G: 1 Гб/с. для стационарных терминалов и 100 Мб/с. — для мобильных. Неплохо так, да? Если по факту мы будем иметь это в любой точке города — зачем нам тогда кабельный Интернет?
Думаю, что этим будет окончательно поставлена точка на ADSL-доступе в городах-миллионниках России уже к 2022 году. Он уйдёт в забвение вслед за Dial-Up. С существующими сетями высокоскоростного широкополосного доступа FTTB и FTTH при таком положении дел будет покончено если не к 2025, то уж к 2030 году точно. Именно этим обоснован острый интерес к Fifth Generation Networks у крупнейших операторов связи в России. В принципе — это будет главный вектор развития Интернет-технологий в 2020-2030 годах во всём мире,
Самое парадоксальное, что само появление Интернета 5G дохода провайдерам не принесёт. Зачем же тогда им это нужно? Дело в том, что в ближайшие десятилетия будет активно развиваться ещё одно важное направление — IoT или Internet of Things, который переводится, как «Интернет вещей«. И вот здесь уже открываются просто огромнейшие перспективы, требующие значительное увеличения ёмкости сети. Чтобы Вы понимали о чём речь — это так называемый Умный дом, то всякие разные счётчики, датчики, камеры, розетки, лампочки и бытовые приборы, имеющие доступ в глобальную паутину. Позже к этому добавится и беспилотный транспорт, но это уже в далёкой перспективе.
На какой частоте работает 5G
Высокие частоты понадобятся чтобы получить сверхвысокую скорость в несколько Гигабит и для этого уже придётся захватывать так называемые «миллиметровые волны». Если сейчас рассматривается диапазон в 10 ГГц, то в перспективе взоры разработчиков устремлены уже на частоты 28 ГГц и 39 ГГц, где доступны большие широкие диапазоны спектра, позволяющие создавать большие каналы для очень высоких скоростей. Особенность этих частот в том, что сигналы уменьшаются пропорционально расстоянию и для огромного объема передаваемых данных потребуется большая плотность базовых станций. При этом они будут достаточно маленькие и с низким энергопотреблением. Их уже активно устанавливают в США и странах Европы.
Принципы работы сети пятого поколения
Как используемые сегодня системы сотовой сети, сеть 5G использует систему базовых станций, которые делят зону покрытия по секторам. Информация передаётся по радиоволнам на определённых частотах в в виде закодированных данных. Каждый узел должен быть подключен к магистральной сети, используя кабельное или беспроводное соединение.
Используемый тип кодирования — OFDM, аналогичный кодированию 4G LTE, но при этом оптимизированный для меньших задержек и большей гибкости, нежели у предшественников.
Технология 5G подразумевает значительно бОльшее количество высокочастотных ячеек, которые при этом имеют небольшой размер и небольшую зону покрытия. Но за счёт большой плотности пропускная способность будет увеличена в четыре раза по сравнению с существующими системами. Идеальные параметры, к которым будет стремиться развитие технологий — скорость 20 Гбит/с и задержка в 1 мс.
Развитие 5G в России
Выделить-то выделили, а как разделить? Решение «всем по немногу» напрямую — не рассматривали. Сначала была идея создания единого оператора Интернета 5G на базе «Скартел» — не получилось. Саму такую идею аналитики признали утопией! Далее компании Ростелеком и Мегафон быстро сориентировались и, создав единое совместное предприятие, предложили правительству отдать частоты им. Против этого выступили компании МТС, Билайн и, как ни странно, Федеральная Антимонопольная Служба, заявив, что подобное сотрудничество — путь в никуда.
Так что, как ни крути, но 2019 году 5G в России скорее всего не появится в более-менее реальном виде, а так и останется только на бумаге. В идеале, за это время провайдеры смогут прийти хоть к какому-то консенсусу и далее уже спокойно перейдут к техническим сторонам вопроса, успешно преодолев политические.






- https://gsm-repiteri.ru/sotovaya-svyaz-5g-v-rossii-i-mire-naznachenie-standarty-chastoty
- https://nastroisam.ru/set-5g-svyaz-pyatogo-pokoleniya/
- https://masterok.livejournal.com/6663335.html


На какой частоте работает 5G? Диапазон частот 5G – сколько это в ГГц, в мм и в дюймах? Частота 5G в России

Как узнать поддерживает ли устройство стандарт вай фай 5 ГГц
20 Wi-Fi роутеров с Алиэкспресс рейтинг и обзоры популярных моделей



Wi-fi роутер 5 ггц. Стоит ли покупать и каковы отличия частоты 2.4 от 5 (GHz)
Применение технологии MIMO для беспроводных каналов передачи данных
Роутеры 5 ГГц Wi-Fi (802 11ac) — чем они хороши и как выбрать лучшую модель
Wi-Fi по максимуму. Как улучшить качество связи без дополнительных затрат