Частные беспроводные сети для российской промышленности: что выбрать – Wi-Fi или 5G?

Тенденции в сфере частных беспроводных сетей

Частная (корпоративная) сеть – это изолированная локальная система беспроводной связи, которая развертывается на территории определенного объекта/объектов (здания, завода, сельскохозяйственного участка, карьера, производственной площадки и т. п.) и управляется организацией, которой этот объект принадлежит. Промышленным предприятиям частная сеть обеспечивает мобильность, гибкость и непрерывность бизнес-процессов, быстрый доступ к данным для всех подключенных к ней устройств. Благодаря этому компания получает ряд преимуществ: безопасное и быстрое взаимодействие сотрудников, устройств и облачных сервисов, возможность автоматизации процессов (применения датчиков и устройств IoT, удаленного мониторинга), повышение эффективности, надежности и безопасности, гибкость и масштабируемость при внедрении новых «умных» устройств.

Частные сети востребованы практически на любом предприятии, которое ведет деятельность на большой территории или широко использует технологии промышленного интернета вещей. Среди них особенно выделяются три группы. Первая – промышленные объекты и «умные» производства. Это заводы и фабрики с IoT-устройствами и датчиками на станках, горнодобывающие компании с удаленными масштабными выработками и парком специальной техники, логистические центры с роботизированными складами и системами трекинга грузов.

Вторая группа – медицинские учреждения. Для них критически важна надежная бесперебойная связь для проведения телемедицинских консультаций, передачи данных обследований в реальном времени, оказания экстренной помощи, дистанционного мониторинга пациентов посредством носимых устройств.

Третья группа – энергетика и инфраструктура. Это могут быть «умные» электросети (Smart Grid) с датчиками и системами управления энергопотреблением, а также нефтегазовые компании, которым нужно вести мониторинг протяженных трубопроводов и удаленных добывающих платформ.

Тенденция к построению высокоэффективных производств привела к всплеску популярности частных сетей на глобальном рынке, причем сети 5G начинают играть всё большую роль в этой сфере. Согласно отчету Research and Markets «Private 5G Network Market Report 2025», рынок частных сетей 5G показывает совокупный среднегодовой темп роста (CAGR) в районе 49%: с 3,42 млрд долларов в 2024 году он вырастет до 5,1 млрд долларов в 2025 году и превысит 25 млрд долларов в 2029 году. Deloitte отмечает, что к 2030 году частными сетями 5G будут пользоваться около 30% всех промышленных объектов.

Несмотря на то, что в России охват общедоступной сети 5G по известным причинам до сих пор органичен немногочисленными пилотными зонами, организация частных сетей 5G – как следующего поколения после Private LTE и альтернативы Wi-Fi – уже возможна благодаря применению нелицензируемых диапазонов. Однако универсального решения нет: чтобы сделать выбор между традиционным Wi-Fi и Private 5G, компании необходимо тщательно проанализировать все факторы, от целей и бюджета до функциональных особенностей каждой технологии.

Ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
Денис Непочатых на фестивале «Сетевое лето 2025»
Фото: Андрей Блинов/ICT-Online.ru

Эволюция Wi-Fi

«Первый стандарт Wi-Fi вышел в 1997 году, после чего новые поколения сменяли друг друга через каждые несколько лет: при этом скорость передачи данных кратно росла, как и полоса пропускания, менялись частоты, на которых развертывались Wi-Fi сети. Стоит обратить внимание, что практически каждый новый стандарт приносил какую-то новую полезную функцию, которая позволяла получать больше пользы: например, снизить помехи в сети», – комментирует ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет» Денис Непочатых.

Последний на сегодня стандарт Wi-Fi 7, введенный в 2024 году, поддерживает три частотных диапазона (2.4/5/6 ГГц), конфигурации MIMO до 16x16 (16 антенн), полосы пропускания 320 МГц,  обеспечивает максимальную скорость 46 Гбит/с. В 2024-25 годах Wi-Fi 7 становится стандартом для VR/AR и 8K-стриминга.

Эволюция стандартов Wi-Fi
Источник: «Инфосистемы Джет»

Стандарт Wi-Fi 8 находится в разработке и планируется к запуску в коммерческую эксплуатацию в 2029-30-х годах. Среди его основных улучшений – увеличенная максимальная скорость до 100 Гбит/с (по сравнению с 46 Гбит/с в Wi-Fi 7 и 9.6 Гбит/с в Wi-Fi 6), существенное уменьшение задержки (ранее это было ключевым преимуществом 5G), поддержка большего количества антенн MIMO.

Кроме того, стандарт будет обладать двумя важными особенностями: работать на основе технологий AI/ML и взаимодействовать с 6G. «Будут смежные диапазоны, которые позволят переключаться между технологиями: в зависимости от того, что происходит, будут предлагаться разные полосы для разных абонентов. Это сделает переход из одной технологии в другую бесшовным, даст возможность получать больше скорость и улучшит пользовательский опыт. Впрочем, это только планы, и пока неизвестно, будут ли они реализованы. Но в любом случае в основе стандарта Wi-Fi 8 лежат три принципа: устойчивость к помехам, высокая надежность и минимальная задержка сигнала», – поясняет Денис Непочатых.

5G: разбираемся в частотных диапазонах

5G может использовать в работе три основных частотных диапазона.

Низкочастотный диапазон (до 1 ГГц) позволяет покрывать достаточно большие расстояния – до 50 километров, обеспечивает скорость около 200 Мбит/с и хорошее проникновение в здания. Например, диапазон 700 МГц используется телевещателями для транслирования цифрового и аналогового ТВ, и он же в 2012 году в результате конкурса Минцифры РФ (тогда Минкомсвязи РФ) был выдан мобильным операторам для развития LTE, а впоследствии и 5G. В июле 2025 года стало известно, что МТС, билайн, МегаФон и Т2 отказались от этих частот, поскольку их использование затруднялось «соседством» с телевещателями. Однако интеграторы сетевой инфраструктуры планируют переиспользовать его для построения частных сетей.

Среднечастотный диапазон (1-24 ГГц) – основной для всех операторов сотовой связи в мире: например, LTE и 3G чаще всего строятся на частотах 1800 и 2600 МГц. Этот же диапазон подходит и для 5G. Он обеспечивает баланс между проникновением и скоростью: например, для 5G это дальность действия примерно 5-10 километров и скорость примерно 1.5 Гбит/сек.

Высокочастотный диапазон (от 24 ГГц) считается наиболее перспективным, так как в сетях 5G он позволяет достичь скорости 10 Гбит/сек. Однако его охват всего 100-500 метров – то есть для полноценного коврового покрытия базовые станции 5G нужно располагать очень плотно.

«Золотой диапазон» 3,4-3,8 ГГц (N78), который сегодня используется для развертывания общедоступных сетей 5G в большинстве стран, в России занят под нужды различных государственных  служб, поэтому в нашей стране пока основным рассматривается диапазон 4.8 ГГц (N79). Это является источником разногласий и дискуссий между государственными структурами, операторами связи и другими заинтересованными сторонами. Известно, что в конце 2025 года состоится аукцион Минцифры, на котором среди операторов связи будут разыграны два лота в диапазоне 4800-4990 МГц. Победители к 2026 году должны будут установить 2000 базовых станций в четырех городах-миллионниках, а в 2027 году – еще 4000. Таким образом, возможно, в 2026 году 5G в России будет наконец запущена в коммерческую эксплуатацию.

Нелицензируемые диапазоны, применимые для 5G
Источник: «Инфосистемы Джет»

Нелицензируемыми называются радиочастотные диапазоны, которые разрешены для использования без получения лицензии, но с соблюдением определенных технических условий. Такими, например, являются популярные 2,4/5/6 ГГц, которые применяются для сетей Wi-Fi. С точки зрения развертывания частных сетей 5G наиболее интересными являются те же диапазоны, особенно 5 ГГц и 6 ГГц.

Использовать нелицензируемые частоты для развертывания сетей 5G позволяет технология 5G NR-U (New Radio Unlicensed). Федеральная комиссия по связи США регулирует три доступных предприятиям диапазона. Первый, ISM (Industrial, Scientific, Medical), работает на частоте Bluetooth и Wi-Fi 2.4 ГГц. Из расшифровки аббревиатуры понятно, что он предназначен прежде всего для промышленного, научного и медицинского оборудования.

Диапазон CBRS (Citizens Broadband Radio Service) в США позволяет автоматически распределить частоты 3.5–3.7 ГГц в приоритетном порядке между силовыми структурами и государственными предприятиями, операторами связи и частными сетями (General Authorized Access, GAA).

Диапазон UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) включает в себя несколько полос в диапазоне частот 5150–5825 МГц и предназначен для беспроводных сетей Wi-Fi и 5G NR. В частности, диапазон UNII-2/UNII-2 Extended – 5250-5725 МГц – наилучшим образом подходит для частных сетей 5G.

Отдельно можно выделить нелицензируемый диапазон N46, работающий на частотах  5150–5925 МГц. Он обеспечивает ширину канала до 160 МГц, что аналогично Wi-Fi 6/6E. Для защиты от помех в нем могут применяться механизмы LBT для базовых станций (Listen Before Talk) и DFS для радаров (Dynamic Frequency Selection).

«Основная проблема в любых диапазонах, которые работают с 5G, – это наличие оборудования. Для N46 такое оборудование есть: это мобильные телефоны, планшеты, а также CPE – роутеры, которые принимают сигнал операторской мобильной сети и раздают дальше по Ethernet или по Wi-Fi. Эти CPE могут быть реализованы во взрывозащищенном исполнении, с большим количеством антенн – то есть как раз для установки на промышленных предприятиях, – поясняет Денис Непочатых. – На текущий момент можно использовать этот диапазон как в промышленных закрытых сетях по экспериментальной лицензии, так и для пилотных зон».

Типы частных сетей 5G для промышленных предприятий

В настоящее время в ряде сценариев построение частной сети 5G на предприятии будет более оправдано, чем построение Private LTE или Wi-Fi.

Первый сценарий – URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications). Его преимущества –сверхнизкая задержка (менее 1 мс) и максимальная надежность (99.9999%) связи, а также возможность приоритизации трафика для обеспечения первоочередной передачи критически важных данных. Сфера применения – производства, где необходима моментальная синхронизация действий промышленных устройств: роботизированные сборочные линии, удаленное управление кранами и другой техникой, промышленный IoT и дополненная реальность AR.

Второй сценарий – mMTC (Massive Machine-Type Communications). Его ключевые преимущества – высокая плотность подключений (до миллиона IoT-устройств на кв. км) и поддержка энергоэффективных режимов работы. Позволяет подключить к одной базовой станции огромное число датчиков и сенсоров, не требующих высоких скоростей и работающих в режиме низкого энергопотребления годами без необходимости замены батареи. Сфера применения – подключение датчиков на автоматизированных и роботизированных заводах.

Третий сценарий – eMBB (Enhanced Mobile Broadband). Его преимущество – большая скорость (до 10 Гбит/с) – делает его применимым для передачи видео в высоком разрешении, например, в 8K с камер контроля качества.

5G или все-таки Wi-Fi?

Исходя из вышесказанного, можно выделить несколько предпосылок перевода частной беспроводной сети с Wi-Fi на 5G или строительства сразу 5G. Это максимально оправдано для производств, которым критически важно обеспечить

• высокую скорость передачи данных и низкую задержку для мгновенного отклика оборудования;
• контроль качества связи (QoS), защищенностьот кибератак, стабильность даже в условиях перегрузок сети;
• поддержку тысяч устройств без потери производительности;
• оптимизацию энергопотребления датчиков и автономных роботов;
• интеграция с облачными сервисамидля оперативной аналитики Big Data и удаленного управления.

Сравнение 5G и Wi-Fi для производственных применений
Источник: «Инфосистемы Джет»

Эффекты от перехода на частные сети 5G уже подтверждены кейсами крупных мировых компаний, таких, как Tesla, Newmont и Lufthansa. В разных проектах компаниям удавалось повысить производительность за счет автоматизации и сокращение времени на обработку данных, обеспечить максимальную безопасность конфиденциальной информации, передаваемой по сети, увеличить гибкость масштабирования производственных мощностей и изменения процессов за счет легкого добавления новых устройств, снизить простои за счет сокращения количества сбоев в сети связи и затрат на ремонт.

Существенным недостатком построения частной сети 5G является высокая стоимость и сложность реализации такого проекта. Поэтому технология 5G, хоть и является перспективной в России, остается прерогативой предприятий, которые смогут гарантировать окупаемость ее внедрения за счет приобретаемых преимуществ. Кроме того, организации, задумывающейся о внедрении 5G, нужно настроиться на тесное взаимодействие с Роскомнадзором для согласования всех регуляторных аспектов. И, конечно, такие проекты требуют экспертизы, которую могут предоставить технологические партнеры.

«Не существует «золотой пули», гарантии того, что, построив сеть 5G, всё сразу заработает отлично. Эффективность этой технологии зависит от задачи бизнеса и от того, какие требования предъявляются к промышленной сетевой инфраструктуры. Если владельцу бизнеса критичны такие параметры, как низкая задержка, большое покрытие, максимальная безопасность, мобильность, надежность, то критично ставить 5G. Если, например, для обеспечения работоспособности производства хватает задержки 10-50 мс, то подойдет Wi-Fi, – говорит Денис Непочатых. – По любой сети, будь то Wi-Fi, LTE, 5G, какой-то гибридный вариант, в компании «Инфосистемы Джет» есть экспертиза, квалифицированные профильные специалисты. Мы можем помочь заказчику построить любую частную сеть».