Эволюция телекома

Предстоящий запуск сетей связи пятого поколения 5G стал главной темой для обсуждения в телекоммуникационной отрасли. Но для начала работы таких сетей помимо их возведения нужно сначала решить сложный частотный вопрос. Кроме того, из-за стагнации традиционных услуг связи остается непонятным, как именно операторы смогут заработать на 5G.

На горизонте нескольких лет в отрасли связи произойдут по-настоящему революционные изменения. Речь о новом стандарте 5G, который придаст импульс для развития не только телекома, но и многих других отраслей экономики. Согласно прогнозу Ericsson, в 2024 году в мире будет 9 млрд подключений мобильного широкополосного доступа, из них 1,5 млрд подключений (17% от общего числа) будет приходиться на сети пятого поколения сотовой связи. Самые современные на сегодняшний день сети сотовой связи четвертого поколения (4G, LTE) обеспечат к тому моменту 60% подключений, при этом 40% населения Земли будет жить в зоне обслуживания сетей 5G. Госпрограмма «Цифровая экономика» предполагает, что в России к 2022 году сети 5G появятся не менее чем в пяти городах-миллионниках, а к 2024-му — во всех таких городах.

Рекорд скорости

Один из трех основных сценариев применения сетей 5G — eMBB (enchanced Mobile Broadband): это эволюция скоростей доступа в сотовых сетях. Сети самого современного на текущий момент поколения — четвертого (стандарт LTE) — в базовом варианте обеспечивают скорость до 100 Мбит/с. Существует модификация стандарта — LTE-Advanced, которая за счет агрегации частот в различных диапазонах обеспечивает скорость передачи данных до нескольких мегабит в секунду. В сетях 5G скорость будет измеряться десятками гигабит в секунду.

Потребность в новых скоростях вызвана все возрастающим объемом интернет-трафика. По оценкам Ericsson, в мобильных сетях он увеличится в пять раз с 2018 по 2024 год, 75% трафика придется на видео. Сети 5G должны в десять раз повысить экономическую эффективность одной базовой станции в пересчете на 1 Гб переданных данных по сравнению с 4G. Это позволит операторам повысить качество передачи данных и запускать новые продукты. Ericsson ожидает, что к 2026 году сегмент беспроводного фиксированного доступа принесет сотовым операторам $50–100 млрд.

Миллиарды подключенных вещей

Но дело не только в скоростях. 5G обеспечит низкое энергопотребление, а это важно для устройств интернета вещей (Internet of things, IoT) — датчиков, сенсоров, самостоятельно выходящих в интернет без участия человека. Как правило, такие устройства имеют автономное энергопитание, и для них критичен вопрос энергопотребления.

Сейчас для интернета вещей и межмашинных коммуникаций используются сети GSM. В конце прошлого года Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) разрешила сетям LTE работать в спецрежиме NarrowBand-IoT, предназначенном как раз для IoT. На конец 2018 года в мире к интернету подключено почти 1 млрд устройств, но первые модули 5G для IoT появятся только в 2019–2020 годах. К 2024 году ожидается, что число IoT-подключений в мире достигнет 4,1 млрд, а к 2026-му операторы за счет IoT смогут заработать от $200 млрд до $600 млрд.

Однако существующие сети могут быть не готовы к массовому использованию устройств интернета вещей, например, повсеместной установке датчиков ЖКХ с дистанционной передачей данных. Здесь и появляется второй сценарий использования сетей 5G — mMTC (massive Machine Type Communications): передача данных от большого числа устройств с высокой плотностью их установки, но с низкой производительностью сети и невысокой надежностью.

Простор для телемедицины и беспилотного транспорта

Еще одно преимущество сетей 5G — маленькая задержка передачи сигнала. В сетях 4G этот параметр измеряется десятками миллисекунд, в 5G — единицами миллисекунд и даже меньше 1 мс. Это дает почву для третьего сценария — URLTC (Ultra-reliable and low-latency communications): передача данных с низкой задержкой и крайне высокой надежностью. URLTC обеспечит применение сотовым сетям в областях, где ранее они не могли использоваться, например в беспилотном транспорте. Автомобили смогут обмениваться информацией друг с другом (Vehicle-2-Vehicle, V2V) и с придорожной инфраструктурой (Vehicle-2-infrastructure, V2I). Очевидно, для таких коммуникаций вопрос надежности и задержки сигнала критичен, поскольку от этого зависит безопасность и жизнь людей. «МегаФон» уже с помощью своей сети 5G тестирует передвижение беспилотных микроавтобусов производства КамАЗ в Татарстане, а «Ростелеком» проводит аналогичный тест в Сколково.

URLTC откроет новые горизонты и для телемедицины. Например, хирург в Москве сможет управлять скальпелем на операции, происходящей во Владивостоке. «МегаФон» уже продемонстрировал работу УЗИ через сеть 5G: врач управлял аппаратом, находящимся в другом помещении. Для управления УЗИ задержка сигнала должна быть не более 8 мс, только сеть 5G справится с такой задачей. Благодаря будущим сетям 5G уже появилось понятие «тактильный интернет», когда речь идет о передаче не только данных, но и действий и отклика на них. Помимо телемедицины тактильный интернет может использоваться в обучении, играх, развлечении и др. «Вымпелком» тестировал технологию голографических звонков: абонент, находясь в очках смешанной реальности (Mixed Reality), может видеть 3D-голограмму своего собеседника. Правда, технология URLTC не будет обладать сплошным покрытием, а будет доступна лишь локально.

Инфраструктурный оператор: pro et contra

Для запуска сетей 5G предстоит решить вопрос с частотами. Как и в случае с 4G, 5G сможет работать в различных диапазонах. Отрасли предстоит наблюдать за новым витком передела частот, особенно в части решения вопроса с существующими пользователями частотного спектра.

Сейчас «Ростелеком», владеющий частотами в оптимальном для 5G диапазоне 3,4–3,8 ГГц, активно лоббирует идею создания единого оператора, который обеспечит своими ресурсами различных участников рынка. Для этого он заручился поддержкой «МегаФона»: стороны ведут переговоры о создании в 2019 году консорциума, который возьмет на себя функции единого инфраструктурного оператора для строительства 5G в России, к ним может присоединиться и «Ростех». «МегаФон» также за 720 млн руб. приобрел компанию «Неоспринт» с частотами в диапазоне 3,4–3,8 Ггц в Москве, оба оператора имеют разрешения от ГКРЧ на тестирования сетей 5G. «МегаФон» как субподрядчик телекоммуникационной инфраструктуры чемпионата мира по футболу в России, получил частотные разрешения на 11 городов, принимавших турнир. «Ростелеком» получил разрешения от ГКРЧ на тестирования 5G в диапазоне 3,4–3,8 ГГц в ряде городов, включая Москву, Санкт-Петербург и Казань. МТС и «Вымпелкому» в выдаче подобного рода разрешений до сих пор отказывали.

«Строительство сетей 5G потребует гигантского объема инвестиций, поскольку потребует строительства в несколько раз больше базовых станций, чем при предыдущих поколениях, плюс, как всегда в России, требуются затраты на конверсию радиочастот,— отмечают в "Ростелекоме".— Вариантом снижения затрат является объединение усилий участников рынка для строительства сетей пятого поколения. К примеру, использование механизма инфраструктурного оператора, участником которого может стать наша компания как обладатель самой мощной и разветвленной оптической инфраструктуры в стране». В «МегаФоне» солидарны с этой позицией: «Совместное развертывание 5G несколькими операторами связи интересно с точки зрения экономии ресурсов и объединения компетенций. В противном случае проекты по развитию 5G могут потребовать в 5–6 раз больше затрат».

По подсчетам гендиректора НИИ технологий и связи (НИИТС) Александра Минова, инвестиции в строительство сетей 5G составят 50–150 млрд руб. до 2024 года. Более точная оценка зависит от того, будут операторы строить сети самостоятельно или пользоваться услугами инфраструктурного оператора. В «МегаФоне» называют большую сумму затрат российских операторов: 300 млрд руб. в течение пяти лет.

В «Вымпелкоме» и МТС не в восторге от идеи единого инфраструктурного оператора. В МТС отмечают, что «монополизация и создание преференций отдельным игрокам» несет риски не только в виде снижения качества услуг и роста их стоимости, но и может отрицательно сказаться на их отказоустойчивости. В частности, создание единого оператора вместо нескольких конкурирующих игроков лишит возможности физического дублирования сетей. Кроме того, в «Вымпелкоме» против возможности переоформления частот под 5G, выданных на WiMAX и иные неактуальные технологии, считая оптимальным их распределение на аукционах.

В поисках диапазонов

Для 5G подходит и другой схожий по своим характеристикам диапазон — 4,5–5 ГГц, но определенности о его будущем пока нет. Если частоты от 3 до 6 ГГц интересны для использования в крупных городах, то частоты ниже 1 ГГц потребуются для покрытия сетями 5G больших территорий. Диапазоны 800 МГц и 900 МГц, которые сейчас используются для сотовой связи, для 5G в России не подойдут — они заняты оборудованием аэронавигации, отмечает директор по науке «Союза LTE» Игорь Гурьянов.

Остается диапазон 700 МГц, но за него крепко держатся телевещатели. Проблемы можно решить после отключения аналогового ТВ, которое из-за социальной значимости постоянно переносили. Недавно в правительстве заявили, что аналоговое вещание будет отключено в начале 2019 года. Если это все-таки произойдет, то сети цифрового ТВ можно будет «опустить» ниже 700 МГц, высвободив этот диапазон для 4G и 5G.

Сети 5G можно будет строить и в частотах свыше 24,5 ГГц — это так называемый миллиметровый диапазон. Правда, с этими частотами пока больше вопросов, чем ответов. Александр Поповский из «Вымпелкома» считает, что эти частоты могут быть лишь дополнением, а не заменой частот из других диапазонов: миллиметровый диапазон может обеспечить лишь точечное покрытие в помещениях, и то не для всех присутствующих.

Заработать на новом поколении

Из-за значительных затрат, которые потребуются для строительства сетей 5G, возникает вопрос об их окупаемости. Развитие мобильного интернета сыграло злую шутку с сотовыми операторами. Потребитель платит оператору за определенный пакет трафика, после чего сливки с абонента достаются интернет-компаниям и вендорам — Google, Apple, Facebook и т. д. Звонки и сообщения уходят в мессенджеры, что лишает сотовых операторов их традиционных доходов.

К слову, в Европе телекоммуникационный сектор из стадии насыщения перешел в стадию упадка, а в США у оператора AT&T многообразие тарифов сменилось одним предложением: $70 в месяц за безлимит на голос, СМС и интернет. Россия тоже придет к таким тарифам, только стоить они будут не $70, а меньше, предупреждает управляющий партнер AC&M Consulting Михаил Алексеев. Что касается сетей 5G, то, по его словам, они смогут только выдавить проводных операторов с рынка доступа в интернет, считает Михаил Алексеев. Приложения, требующие высокой скорости, в ближайшие 7–10 лет будут востребованы лишь незначительной частью аудитории. А сети с поддержкой технологии URLTC (высокая надежность и низкая задержка сигнала для критически важных приложений) не будут обеспечивать непрерывного покрытия и в ближайшие 5–10 лет покроют меньшую часть «обитаемой территории». Беспилотный же транспорт, по мнению эксперта, будет в ближайшее время не столько сетевым, сколько автономным.

В то же время появится шанс для новых бизнес-моделей: потребитель будет покупать не связь как услугу, а товар как услугу. Например, Philips реализовал в Европе несколько проектов по умному освещению с дистанционным контролем и управлением света. Связь обеспечивает оператор Vodafone, с которым Philips делится доходами. Другой пример: американский AT&T предложил устройство dash button. Устройство работает по подписке через сеть LTE и обеспечивает его владельцем простой заказ бытовых материалов через интернет.

Игорь Королев