Мифы и реалии сетей 5G

Когда-то в далеком 2009 г. на телекоммуникационном конгрессе MWC в Барселоне эксперты отрасли с неподдельным энтузиазмом «закапывали» WiMAX (как не соответствующий требованиям рынка) и пели осанну новой 4G-технологии – LTE, которая должна была удовлетворить растущий спрос на радикально изменившийся трафик данных в сетях: вместо SMS данные больших объемов – видео, контент, online-новости и пр. И не беда, что стандарта как такового тогда еще не было. Но не было и ни одного солидного производителя, не заявившего тогда о наличии «первого в мире» LTE-решения (Alcatel-Lucent, Ericsson, Huawei, Motorola, Nokia Siemens Networks, NEC, Nortel и др.). Тут же, конечно, и коммутационное оборудование, полностью готовое к работе с LTE (RAD, Cisco, Tekeleс и др.), и измерительное оборудование (Agilent, Rohde&Schwarz, Tektronix и др.). Демонстрации такого пре-оборудования сопровождались объявлениями о тестовых испытаниях на сетях крупнейших операторов…

Мечтатели (я их называю «барселонскими мечтателями») объявили, что сервисы в сетях LTE будут доступны пользователям уже в 2010 г., но в действительности массовый марш по странам и континентам затянулся на годы. Ощутимые успехи LTE были отмечены лишь в 2012 г., но их сопровождали проблемы (гладкое покрытие, передачи речи и др.).

Шли годы, несущие с собой сложности развертывания и эксплуатации, становились явными новые недостатки технологии, возникали новые технологические решения, дополняющие «чистый» стандарт LTE необходимым функционалом (телефония VoLTE, малые соты для расширения покрытия и снижения нагрузки на сеть и др.). Сегодня, семь лет спустя, сервисы 4G наконец-то доступны почти во всех странах мира. По данным GSMA, в 2015 г. мировая абонентская база LTE достигла 1 млрд человек.

В нынешнем году на конгрессе MWC-16 было объявлено, что сервисы LTE доступны во всех странах Евросоюза (хотя в сельской местности проникновение пока не выше 36%) и охватили 97% населения Южной Кореи, 90% населения Японии, 86% населения Гонконга и Кувейта.

А спираль G-поколений продолжает раскручиваться. И вот на смену 4G LTE приходит новая технология – 5G, которой (déjà vu!) вновь поет осанну почти тот же состав барселонских мечтателей. И опять нет стандарта как такового, а есть лишь некая 5G White Paper, где ассоциация NGMN (Next Generation Mobile Network) суммировала операторские требования к 5G.

Тем не менее уже демонстрируется оборудование «типа 5G» и даже «5G-ready». В хоровод вокруг 5G включились производители (Nokia, уже объединившаяся с Alcatel-Lucent, Ericsson, Cisco, Qualcomm, Intel, Samsung) и операторы, главным образом те, кто успел развернуть сети LTE (Verizon Wireless, NTT DoCoMo, TeliaSonera, AT&T, KT). Энтузиасты планируют тестирование технологии в альянсе с производителями оборудования и раздают обещания ввести 5G-сети в коммерческую эксплуатацию к началу 2017 г. или к 2018 г. Осторожные называют более позднюю дату – 2020 г. При этом, согласно заявлению МСЭ на MWC-16, спецификации стандарта 5G будут завершены не ранее 2019 г., а их выпуск обещан в 2020 г. И не беда, что еще не у всех выплачены кредиты за оборудование LTE, операторы опять рвутся в бой.

Кстати, еще в декабре 2015 г. «наш» оператор MTC в партнерстве с Ericsson объявили о намерении развернуть сеть 5G для обслуживания чемпионата мира по футболу в 2018 г.

Основные параметры сетей 5G

Что же на деле предлагает технология 5G, кроме высокой скорости передачи данных? Ключевое требование – малая задержка (порядка 1 мс), так как технология, по словам ее апологетов, ориентирована не столько на межпользовательское общение, сколько на взаимодействие «человек–машина» и «машина–машина» (M2M), и призвана встроить в сетевые механизмы продукты типа IoT. Поскольку главными потребителями ресурсов 5G-сетей предполагались именно M2M и IoT, атрибуты защищенности изначально имплантировались в спецификации и функционал 5G. Отсюда и привлекательная характеристика технологии – защищенная «по своей природе».

Сервисы интерактивной виртуальной реальности – еще одна «фишка» 5G, которую намерены реализовать операторы, а малая задержка должна обеспечить передачу мультигигабитных потоков информации от множества промышленных датчиков или роботов для создания виртуальной реальности и видео в режиме реального времени. Поэтому основными сетевыми технологиями для 5G уже объявлены NFV и SDN.

Первая (Network Function Virtualization) позволяет выделить ресурсы группы абонентов (для этого введен термин «нарезка сети» – network slicing), а вторая (Software Defined Network) обеспечивает успешную поставку сервисов из каналов мобильной сети в ее пакетное ядро (evolved packet core, EPC). Выступая на MWC, Марк Цукерберг заявил, что виртуальная реальность станет своего рода манком для пользователей при переходе на 5G.

Но главное в 5G – это передавать данные быстро и без задержек, что требуется в умных автомобилях для анализа дорожной ситуации или, например, для решения задач удаленной медицины.

Однако следует понимать, что главным «действующим лицом» на сцене 5G станут отнюдь не операторы и не поставщики сетевого оборудования, а производители процессоров и чипсетов (Qualcomm, Intel, Samsung и др.), чьи продукты смогут обеспечить функциональность оборудования согласно 5G-спецификациям. Компания Qualcomm уже объявила на MWC, что планирует выпуск следующего поколения процессоров Snapdragon для технологии 5G.