Прокатили 5G

Сегодня сотовые сети 4G стали привычным делом и производители оборудования и сотовые операторы уже смотрят в будущее и готовятся к приходу сетей пятого поколения. Причем и те и другие не сидят сложа руки, а ведут подготовительные работы не дожидаясь окончания стандартизации новых протоколов и технологий.

Например, МТС и Nokia в мае 2016 подписали документ о сотрудничестве в области сетей 5G, а осенью того же года компании протестировали оборудование мобильной связи пятого поколения, которое имитировало базовую станцию и абонентский терминал, продемонстрировав скорость передачи данных в 4,5 Гбит/с.

А еще раньше, в 2015 году, МТС подписала меморандум о сотрудничестве с Ericsson о сотрудничестве в области разработки и внедрения технологий 5G в России. В июле того же года впервые в России в коммерческой сети МТС были проведены тестовые испытания автоматически масштабируемой в облаке функции подсистемы передачи мультимедийных сообщений (IMS) для предоставления голосовых услуг в сети LTE (VoLTE). В октябре 2015 года компании впервые в России провели испытания технологии LTE Broadcast (LTE вещания) в коммерческой сети, а июне 2016 года протестировали технологию LTE-U (LTE-Unlicensed), продемонстрировав агрегацию двух полос частот - 10 МГц в диапазоне 1800 МГц стандарта LTE и 20 МГц в нелицензируемом диапазоне 5 ГГц в точках доступа Wi-Fi. В ходе тестов скорость передачи данных достигла 200 Мбит/с. В июне 2016 года МТС и Ericsson подписали соглашение о поставке ПО для модернизации сети МТС до 2019 года, в рамках которого компании реализуют технологические решения IoT и протестируют технологию расширенного GSM (EC-GSM-IoT).

Говоря о продолжении сотрудничества с МТС, вице-президент Ericsson по развитию бизнеса с сотовыми операторами в Европе и Латинской Америке Ханнес Экстрем заявил, что дальнейшие совместные работы будут проводиться в рамках Чемпионата мира по футболу 2018, когда можно будет обкатать перспективное оборудование в опытных зонах.

А первых коммерческих запусков сетей 5G, по его словам, можно ожидать ближе к 2020 году. Он оценил общий потенциал рынка услуг 5 поколения в мире в 5 млрд долларов.

В свою очередь директор МТС в Московском регионе Игорь Егоров отметил, что оператор постоянно умощняет свои сети передачи данных и тестирует различные решения, в том числе и те, о которых было сказано выше, чтобы к завершению стандартизации 5G быть готовым к внедрению новой технологии.

По словам Георгия Муратова, ведущего эксперта Ericsson по 5G, первые прототипы оборудования нового поколения были разработаны в лабораториях компании в 2015 году и в настоящее время ведутся работы уже с третьим поколением таких устройств.

Так же он отметил, что новые сети будут значительно отличаться от уже существующих. Во-первых, возрастут скорости и объемы передаваемых данных при одновременном снижении задержек сигнала, что потребует освоения новых частотных диапазонов. Во-вторых, сети 5 поколения должны будут обеспечивать различные сценарии работы, что потребует применения самых различных технологий.

Некоторые из перспективных технологий уже обкатываются Ericsson. Например, Multi-User и Massive MIMO позволяют с помощью массива приемо-передающих антенн одновременно обслуживать несколько абонентов в одном секторе соты на одной полосе частот, что значительно повышают скорость передачи данных и эффективность использования частотного ресурса. Кроме того, меняя фазу и амплитуду сигнала в антенне, можно фокусировать луч и управлять им динамически, перемещая вслед за абонентским устройством.

Всего в 4 радиомодулях может быть интегрировано 512 антенн (ФАР).

Еще одна технология, Beam Tracking, отвечает за обеспечение устойчивого подключения пользовательских устройств и наилучшей пропускной способности при их передвижении. А Dynamic TDD повышает скорость передачи данных и эффективность использования ресурсов беспроводной сети за счет динамического перераспределения пропускной способности при передаче трафика в нисходящем и восходящем каналах. 

Все эти решения были реализованы в тестовом прототипе базовой станции и абонентского терминала, показанных МТС и Ericsson на московском стадионе «Открытие Арена».   

Опытная зона включала в себя стационарную базовую станцию и практически такое же оборудование, установленное на тележке и эмитировавшее абонентское оборудование.

На абонентское оборудование через БС со специального сервера осуществлялась онлайн-трансляция потокового видео в формате 4K. Одновременно с этим по второму каналу в данном же диапазоне частот передавалось изображение со стационарной камеры. Причем на экране можно было наблюдать две метки в виде пятен, показывающих, в каком месте пространства антенна фокусировала свои лучи, а так же скорость передачи данных, которая в пике достигала 25 Гбит/с при величине задержки 4 мс.

Как заявляется, «ранее все тесты передачи данных в этой технологии (5G) проводились только между стационарными устройствами. МТС и Ericsson провели тестирование… где базовая станция, работающая в диапазоне 14,5-15,3 ГГц, передавала сигнал на движущийся прототип смартфона». Правда, мобильность в данном случае была весьма условной, так как абонентское устройство приходилось перемещать относительно базовой станции с помощью специальной тележки. При этом не рекомендовалось вставать на пути радиоволн, так как скорость передачи данных в этом случае моментально снижалась. Точно так же она и падала и по мере удаления тележки от базовой станции.

Не факт, что 15 ГГц диапазон будет использован в рабочих системах пятого поколения. По крайней мере, пока в регламентирующих документах консорциума 3GPP, разрабатывающего спецификации сетей пятого поколения, о нем речи нет.