5G. Не просто модернизация беспроводной сети.

Беспроводная связь: главная тема дня

Вот уже больше года в новостях мы постоянно читаем о предварительных испытаниях 5G, пилотных и экспериментальных проектах на базе этого стандарта. Этот ажиотаж обоснован: 5G, как ожидается, предложит производительность, намного превосходящую производительность 4G LTE. Ожидаемые показатели поражают воображение. Если нам действительно удастся на практике приблизиться к перечисленным ниже целям, поражен буду и я.

  • Максимальная скорость передачи данных на пользователя выше в 100 раз
  • Максимальное количество подключенных устройств в 100 раз больше (в расчете на устройства Интернета вещей, а не на обычных пользователей)
  • Минимальная длительность задержки в 10 раз ниже
  • Максимальный объем передаваемых данных в 1000 раз выше

Большая часть новостей касалась тестирования новых беспроводных технологий 5G, таких как гибкие формы волн, широкомасштабные массивы антенн с многоканальным входом и выходом (MIMO), распространение миллиметровых волн, гибкие кодеки, новые полосы частот, формирование и отслеживание лучей. Это абсолютно обосновано, ведь в первую очередь модернизация затронет компоненты сети радиодоступа (RAN).

Новые радиостанции (NR) 5G будут развернуты на объектах, где уже установлены антенны и радиостанции 2G, 3G и/или 4G. Тем не менее, для широкомасштабного развертывания NR 5G операторам беспроводных и мобильных сетей необходимы гарантии надежной работы новых технологий беспроводной передачи в точном соответствии со спецификациями. Чтобы добиться этого на текущем решающем этапе с минимальными затратами, можно подключить NR 5G к существующей инфраструктуре проводной сети, обслуживающей беспроводные системы предыдущих поколений. Как только технология NR 5G докажет свою состоятельность на практике, операторы приступят к их широкомасштабному развертыванию. В качестве подтверждения можно привести заявление GSMA, в котором говорится, что «к 2025 году сети 5G, согласно прогнозам, охватят примерно треть всего населения планеты, а количество соединений достигнет 1,1 млрд».

Прогноз распространения сетей 5G в 2020–2025 гг.

Рисунок 1: Прогноз распространения сетей 5G в 2020–2025 гг. (источник: GSMA)

Стандарт Non-Standalone (NSA) 5G NR утвержден

В декабре прошлого года в Лиссабоне (Португалия) состоялось важнейшее событие: официально был утвержден стандарт NSA 5G NR. Эра 5G наступает, и новая гонка вооружений среди поставщиков оборудования и операторов сетей уже началась. Испытания, пилотные и экспериментальные проекты теперь будут основываться на официальных спецификациях 5G. В 2018 году их количество возрастет, о чем свидетельствует и совместное заявление ряда производителей и сетевых операторов уровня 1, в котором говорится, что «принятие первого стандарта 5G NR обеспечит фундамент для широкомасштабных испытаний и коммерческого развертывания 5G NR в рамках глобальной отрасли мобильной связи уже в 2019 г.». Итак, гонка вооружений 5G официально началась.

Инфраструктура проводной сети — фундамент мобильных сетей

Рэндалл Стивенсон, генеральный директор AT&T, высказался недавно следующим образом: «Чем активнее мы пользуемся беспроводными технологиями, тем сильнее зависим от фиксированных линий. Чем выше спрос на данные в мобильных сетях, тем выше плотность сети базовых станций. Чем выше плотность — тем выше количество базовых станций. Все эти станции взаимодействуют между собой посредством оптоволокна и Ethernet. На самом деле нам нужна масштабная сеть фиксированной связи с беспроводными антеннами на периферии, вот и все». Прямо в точку!

Я считаю, что в этом своем высказывании Рэндалл кратко обозначил всю суть миграции к 5G: заключается она в широкомасштабной модернизации за счет новых NR 5R, развернутых на границе проводной сети. Конечно, просто установить новые NR 5G на вышки, здания и различные городские объекты недостаточно. Например, чтобы определить точное местоположение NR 5G для размещения малых сот, необходимо продумать охват радиочастот и т. д. Оптимизировать всю среду в целом можно будет только после проведения тщательных испытаний на практике. Но в целом все обстоит именно так. Фиксированная сеть является своего рода фундаментом, объединяющим различные поколения беспроводных технологий на входе и выходе из ЦОД, в которых размещается необходимый контент, и остальные связанные с этой средой элементы.

Гармоничное сосуществование нескольких поколений на годы вперед

Появление стандарта 5G не означает отказа от предыдущих поколений технологий мобильной сети, таких как 4G и т. д. (включая устаревшие решения LTE и более новые решения LTE-A и LTE-Pro). 5G будет использоваться наряду с 4G и, вероятно, даже с 3G и 2G, поскольку новые поколения никогда не заменяют старые поколения полностью. Вы сами можете в этом убедиться: путешествуя, вы заметите, что ваш смартфон использует как сети 4G, так и сети 2G и 3G — в зависимости от того, где вы находитесь. Это означает, что проводная сеть, поддерживающая мобильные технологии прошлых поколений, должна поддерживать и 5G.

Сосуществование нескольких=

Рисунок 2: Сосуществование нескольких поколений мобильных технологий (источник: GSMA)

Оборудование 5G NR NSA дополнит существующие проводные сети, обслуживающие технологии 2G, 3G и/или 4G. Это позволит быстро развернуть и протестировать 5G NR в достаточно широких масштабах, чтобы продемонстрировать эффективность новой беспроводной технологии без модернизации существующей сети проводной связи. Такой подход очень все упрощает. После успешного проведения испытаний беспроводной технологии 5G NR можно приступить к масштабному развертыванию систем на ее основе. При этом для обеспечения невероятных показателей производительности 5G, о которых мы говорили ранее, также потребуется масштабировать и общую проводную инфраструктуру, особенно по мере добавления дополнительных 5G NR. Если проводная система не сможет работать на скорости беспроводной системы, реализовать весь необходимый потенциал сети 5G не удастся.

Идеального производителя не существует

Переход на 5G займет не один год, на этом пути нас ждет немало проблем и новых возможностей, но ведь примерно так внедрялись и предыдущие технологии, верно? Мы накопили немалый опыт в ходе предыдущих проектов модернизации, и этот опыт поможет нам реализовать 5G. В частности, все мы убедились, что ни один производитель не имеет оснований заявлять, что его технология превосходит технологии конкурентов в области как проводной, так и беспроводной связи. Таких технологий нет. Вот почему открытый подход сегодня активно задействуется во всех сегментах глобального Интернета — не обойдет он стороной и мобильные сети. Это и к лучшему. Открытый подход обеспечивает больший выбор и позволяет создавать лучшие в своем классе сети.

На практике технологии некоторых производителей характеризуются большей эффективностью. Сети, построенные на открытых стандартах, позволяют операторам мобильной связи выбирать и использовать любые технологии именно там, где они необходимы Проще говоря, для построения лучшей в своем классе комплексной сети необходимо объединить оборудование и технологии сразу нескольких производителей — примерно по этому же принципу оборудование 5G будет работать в среде проводной сети с мобильными технологиями прошлых поколений.

Представляем решения Ciena для сетей 5G

Сегодня мы представляем решения Ciena для сетей 5G, предлагая операторам мобильной связи различные методы масштабирования имеющейся проводной инфраструктуры для обеспечения поддержки как технологий 5G, так и технологий предыдущих поколений. Дело в том, что многие регионы мира в ближайшее время не планируют отказываться от технологий 4G (и даже 2G и 3G). Еще много лет технологии разных поколений будут использоваться параллельно, и мы это учитываем. Именно поэтому мы позволяем операторам мобильных сетей самостоятельно выбирать компоненты для построения своих сетей, используя открытый подход. Это дает им возможность создавать лучшие в своем классе мобильные сети и предлагать высокодифференцированные услуги.

Посетите нас на Mobile Word Congress 2018!

Хотите узнать больше о наших решениях для сетей 5G и обсудить будущее мобильных сетей? Тогда загляните к нам на Mobile World Congress — вы найдете нас во втором зале у стойки 2J51. Увидимся в Барселоне!

Групповой снимок 3GPP

На снимке выше запечатлены члены SA2 (рабочей группы 3GPP). Снимок сделан в декабре прошлого года в Лиссабоне (Португалия) на встрече, в ходе которой было объявлено об определении первой спецификации стандарта 5G.  Фото любезно предоставлено @GPPLive.