Гигагерц много не бывает
Мы уже несколько раз обращались к теме 5G в нашем блоге. В частности, рассказывали об исследованиях в области антенн (часть 1, часть 2) и об объединении несущих частот. До недавнего времени среди вендоров не было какого-то превалирующего мнения относительно технологий, которые лягут в основу будущего 5G. А ведь его появление многими прогнозируется уже лет через пять. Однако на завершившейся недавно конференции 5G World Summit ряд производителей высказали мнение, что серьёзный качественный скачок при создании новой технологии мобильной связи возможен лишь при использовании частот в диапазоне 6–100 ГГц. По этому поводу даже вышла статья, перевод которой мы с удовольствием и публикуем ниже.
До недавнего времени для нужд мобильной связи выделялись частоты ниже 6 ГГц, по большей части из-за хорошего покрытия на больших площадях. Но необходимость увеличения пропускной способности заставляет пересечь этот рубеж. Кроме того, использование более высоких частот позволит снизить уровень задержек при передаче данных в мобильных сетях.
Несмотря на то, что в ближайшие пять лет вряд ли стоит ожидать освоения новых частот, вендоры стараются продемонстрировать свою готовность решить будущие технологические трудности. В частности, Samsung и Huawei сообщили об успешных исследованиях в области высокочастотных технологий. А разработка технологии WiGig доказала возможность успешного использования частот в районе 60 ГГц.
Для освоения диапазона свыше 6 ГГц потребуется разработать новое поколение антенн, способных устанавливать связь одновременно с несколькими пользователями посредством узколучевой передачи сигнала. Вероятно, также придётся создавать и новые схемы модуляции для более эффективного упаковывания пересылаемых данных.
Конечно, у вендоров ещё есть ряд возможностей по увеличению пропускной способности сетей в рамках уже используемых диапазонов. Например, с помощью объединения несущих частот или совместного использования частот сетей Wi-Fi. Но ни один способ и близко не даст того, что можно получить при расширении диапазона за границу 6 ГГц. Для этого придётся не только разработать соответствующую технологию, но и договориться с многочисленными регуляторами. Некоторые из них уже готовы пойти навстречу индустрии. Как сказал Эндрю Хадсон (Andrew Hudson), директор по спектральной политике британского регулятора Ofcom,»…мы намерены предоставить доступ к значительным полосам новых частот, и эту позицию разделяет всё больше регуляторов в других странах».
Сегодня в Ofcom говорят уже не столько о самом факте расширения доступных диапазонов, сколько о том, как выбрать наиболее подходящие частоты. В частности, они должны обладать необходимыми физическими характеристиками и иметь перспективы на успешное международное согласование. Но если новые частоты и будут выбраны и выделены, то вряд ли это произойдёт ранее 2019 года.
Однако трудности не ограничиваются разработкой технологии и уговорами регуляторов. У частот выше 6 ГГц есть важный недостаток: плохое покрытие. Частая застройка, сложный рельеф, густая растительность — всё это очень негативно сказывается на уровне сигнала. Поэтому операторам при развёртывании новых сетей придётся устанавливать много маленьких базовых станций. Хотя уже сейчас непросто найти свободное место для монтажа новых сот.
Объективности ради надо заметить, что рядовому пользователю 5G сегодня не особо-то и нужна. Скорость мобильного интернета на уровне 1–10 Гбит/с мало кому требуется, а расширение пропускной способности сети куда важнее для операторов: ведь нельзя же затягивать с этим до тех пор, пока абоненты не столкнутся с ухудшением качества связи из-за перегрузки сетей. Поэтому все ведущиеся сегодня работы и исследования нацелены на решение проблем, которые могут возникнуть в будущем, в горизонте пяти-десяти лет.
В любом случае, если вендоры действительно захотят не просто апгрейдить LTE, а сделать настоящую прорывную технологию, то придётся преодолевать много технических и политических препятствий. В этой связи можно вспомнить, как долго и трудно операторы пытались добиться введения технологической нейтральности. Думается, что получить одобрение на расширение спектра частот будет не легче. Возможно, к 2020 году и появятся какие-то новые сети с шильдиком 5G, но они наверняка будут использовать частоты ниже 6 ГГц. Ведь нельзя сбрасывать со счетов готовую развитую инфраструктуру по всему миру. Так что прорыва в мобильной связи придётся ждать подольше.
