Частотные диапазоны для 5G
Компания J’son & Partners Consulting представила краткие результаты исследования перспектив использования различных частотных диапазонов для сетей 5G в России и в мире. Наличие требуемых частот является одним из основных необходимых факторов для развития таких сетей, наряду с готовностью сетевой архитектуры и инфраструктуры, бизнес-моделей и абонентских устройств.
Одной из важнейших предпосылок для развития сетей 5G является дефицит частотного ресурса, необходимого для обеспечения приемлемого качества услуг, связанных с мобильной передачей данных в условиях продолжающегося экспоненциального роста трафика и грядущей эры интернета вещей (IoT). Особенно остро стоит проблема нехватки частот в нижних участках спектра, включая диапазон 5 ГГц для Wi-Fi. В этой связи возникают предложения использовать для сетей 5G не только низкие частоты (до 6 ГГц), но и высокие (десятки гигагерц), характеристики которых сильно отличаются от традиционных диапазонов для мобильной связи. Поэтому для сетей 5G, скорее всего, будут использованы новые сетевые решения, в том числе новые архитектурные решения.
По мнению экспертов Radio Spectrum Policy Group (RSPG), для успешного внедрения систем 5G для целого ряда приложений потребуются одновременно системы 5G в низкочастотной части спектра (ниже 6 ГГц), которые уже согласованы на прошедших Всемирных конференциях радиосвязи, и в высокочастотной (десятки гигагерц), часть из которых уже выделены для оказания услуг мобильной связи и будут рассмотрены на предстоящей конференции WRC-19 в 2019 г. Для развития сетей 5G в Европе на начальном этапе планируется использовать частотные диапазоны 700 МГц, 3400-3800 МГц и 24,25-27,5 ГГц.
Особенности низких частот для развития 5G:
• обеспечивают полное покрытие территории, обеспечивая эффективное по цене предоставление услуг мобильной подключенности;
• могут использоваться более широкие по сравнению с системами 3G / LTE полосы частот (сотни МГц) — это позволит получать одновременно емкость и покрытие;
• для систем 5G потребуются новые полосы частот в диапазоне до 6 ГГц.
Ожидается, что низкие частоты (например, 3,4-3,6 ГГц) и широкие полосы обеспечат возможность массовой доступности скоростей до 100 Мбит/c.
Низкие частоты и хорошее покрытие дадут обширное и хорошо проникающее в помещения сигнал. Это важно для того, чтобы добиться массового рынка IoT, и касается, прежде всего, диапазона 700 МГц и, в меньше степени, 3,4-3,8 ГГц. Такой вариант 5G предназначен для решений mMTC (массированных систем связи типа M2M, систем «умный город» и для «умных домов»/»умных зданий»).
Низкие частоты также будут использоваться для обеспечения надежного подключения различных устройств к сетям 5G, например, автомобилей (диапазоны 700 МГц и 3,4-3,8 ГГц). Этот вариант 5G можно будет использовать для автоматизации промышленности, для приложений, чувствительных к задержкам, для подключения самоуправляемых автомобилей.
Основным сдерживающим фактором использования диапазона C-band (3,4-3,8 ГГц) в европейском макрорегионе является его достаточно сильная фрагментированность. Кроме того, существует множество региональных (местных) присвоений частот, в ряде случаев сроки завершения этих лицензий истекают не ранее 2021 г.
В России этот диапазон занят системами фиксированного ШПД (включая технологию Wi-MAX, которая практически свернута) и с относительно узкополосными системами спутниковой связи. Как считают эксперты, с последними «может быть найдено какое-то совместное сосуществование».
В большинстве стран, как ожидается, под системы 5G будут выделяться сплошные полосы шириной 300-400 МГц. Можно рассчитывать, что на одного оператора будет выдаваться вплоть до 100 МГц сплошной полосы в диапазоне 3,4-3,8 ГГц.
Частоты ниже 1 ГГц, которые обеспечивают хорошее покрытие при малых затратах, могут быть использованы для реализации ряда приложений на базе 5G, не требующих высоких скоростей, например, для реализации некоторых сервисов в сегменте IoT.
Высокие частоты и очень широкие полосы можно будет использовать для подключения пользователей с высокими пиковыми скоростями вплоть до 20 Гбит/с (в диапазонах 24,25-27,5 ГГц и 37-43,5 ГГц). Такие скорости, например, потребуются для 3D-видео с разрешением UHD, работы и игр в облаке, дополненной реальности, голографических звонков, тактильного интернета и других приложений. Диапазоны 24,25-29,5 и 37-43,5 ГГц являются наиболее вероятными для глобальной коммерциализации 5G в области высоких частот.