Дефицит радиочастотного спектра станет серьезной проблемой для развития сетей связи пятого поколения в РФ. У нас он обусловлен в том числе проблемами с выделением диапазона 3,5 ГГц, который считается оптимальным для развертывания 5G во всем мире. Один из вариантов решения проблемы с частотами для сетей пятого поколения предложил Научно-исследовательский институт радио (НИИР), который изучает возможность внедрения в РФ 5G с использованием диапазона 6 гигагерц.

Фронт работ по госконтракту

Минцифры заключило контракт с НИИР, в рамках которого институт изучит целесообразность внедрения в РФ сетей связи пятого поколения с использованием радиочастот в верхней части диапазона 6 ГГц, следует из материалов на портале госзакупок.

В частности, НИИР должен протестировать функционирование базовых станций (БС) 5G, провести оценку их электромагнитной совместимости (ЭМС) с другими радиоэлектронными средствами (РЭС) гражданского назначения в полосе 6425–7125 МГц, разработать частотно-территориальный план и до 15 декабря 2022 года представить предложения по целесообразности внедрения сетей пятого поколения в диапазоне 6 гигагерц.

Государственный контракт, стоимость которого составляет 103,26 млн рублей, предусматривает также ряд других работ. Срок его действия – с даты подписания (5 марта) до 15 декабря 2022 года.

Диапазон 6 ГГц можно использовать как для 5G, так и для технологии Wi-Fi 6Е.

В мире существуют разногласия по поводу его распределения, сообщил RSpectr руководитель Лидирующего исследовательского центра на базе Сколтеха по технологиям 5G (ЛИЦ 5G) Виталий Шуб.

Например, США выступают за бесплатное и безлицензионное использование этого диапазона средствами Wi-Fi 6E, тогда как Китай придерживается противоположной точки зрения. Он выступает за платное использование диапазона системами 5G на основе операторских лицензий.

Евросоюз же стремится к компромиссу, при котором нижняя часть диапазона (5925–6425 МГц) отдается под безлицензионное использование Wi-Fi, а верхняя (6425–7125 МГц) – под 5G.

В.Шуб полагает, что заключенный с НИИР контракт преследует две взаимосвязанные цели. Первая – обеспечить привязку территории РФ к мобильному пространству КНР. Это уже третий случай, когда предлагается использовать китайские диапазоны для развития 4G/5G в нашей стране. В частности, решением Госкомиссии по радиочастотам (ГКРЧ) от 17 марта 2020 года перспективными для построения сетей связи 5G на территории РФ были определены полосы 2300–2400, 4400–4990 мегагерц.

Виталий Шуб, Сколтех:

– Вторая цель – открыть новый перспективный рынок поставок 5G-оборудования преференциально для китайских поставщиков, которые станут основными бенефициарами такого решения при запуске сетей пятого поколения в РФ в этих диапазонах.

Изучить и протестировать

Ранее НИИР сообщал о том, что совместно с китайской компанией Huawei начал тестировать оборудование для обслуживания сетей 5G в диапазоне 6,4–7,1 гигагерц. Основная цель – оценить функциональные возможности новой технологии и ее применимость для использования в городе.

Huawei – единственная в мире компания, разработавшая оборудование для эксплуатации в этом диапазоне. Тестирование, которое проводится совместно с НИИР, – первая подобная работа за пределами Китая.

Как рассказал RSpectr руководитель центра исследования перспективных беспроводных технологий связи НИИР Евгений Девяткин, в институте провели испытания, во время которых проверили максимальную скорость передачи данных для различных трасс распространения радиосигнала, зоны уверенного приема в разных локациях и другие показатели.

Измерения проводились как на территории института, так и с улицы на разных расстояниях – до километра.

Удалось достичь средней скорости передачи данных до 1,1 Гбит/с в радиусе до 800 метров.

Евгений Девяткин, НИИР:

– В ходе тестирования мы подтвердили возможность использования диапазона 6 ГГц для 5G, а также способность обеспечивать достаточно высокую скорость передачи информации в условиях городской среды.

Следующий этап испытаний – в диапазоне 6,5 ГГц с увеличенной до 400 МГц шириной канала с использованием агрегации частот – институт планирует провести в конце 2022 года.

В условиях растущего трафика

В мире остро стоит вопрос поиска дополнительного радиочастотного спектра для развития сетей 5G после 2023–2025 годов, подчеркивает Е.Девяткин. Начиная с 2019 года трафик в мобильных сетях растет на 30-50% ежегодно. При такой тенденции операторы, в том числе и российские, уже в ближайшем времени столкнутся с нехваткой частотного ресурса.

Полосы 6 ГГц - в средней части спектра - могут частично компенсировать недоступность диапазона 3,4-3,8 ГГц, пока продолжается дискуссия о его конверсии.

Е.Девяткин также сообщил, что в повестку Всемирной конференции радиосвязи (ВКР-2023) включен пункт о рассмотрении полос частот в 6 ГГц для сетей пятого поколения. По словам эксперта, Россия видит перспективу в использовании этого диапазона для 5G. Это решение поддерживают и в ряде других регионов, например, в Китае, Словении и Юго-Восточной Азии.

Евгений Девяткин, НИИР:

– Диапазон 6 ГГц отличается хорошей скоростью и приемлемым распространением в городских условиях. Также здесь можно реализовывать малые задержки, что важно для сервисов и услуг, таких как беспилотное вождение.

В.Шуб пояснил, что в силу высоких значений поглощения энергии при прохождении через препятствия (стены и окна зданий, стволы и кроны деревьев, металлические конструкции и др.) этот диапазон, как и полоса 4,8–5,0 ГГц, малопригоден для «коврового» покрытия и может использоваться для решения специфических задач. К ним относятся, к примеру, «зонтичное» покрытие плотных и многочисленных групп абонентов на открытой местности, стадионах, площадях, концертных залах, а также обеспечение качественного радиопокрытия в офисных и торговых комплексах с помощью многочисленных микросот внутри зданий и сооружений.

Эксперт добавил, что, согласно Таблице распределения полос частот РФ, диапазон 6425–7125 МГц выделен радиослужбам правительственного назначения (категория ПР), поэтому для его использования в гражданских целях необходимо провести конверсионные мероприятия.

По словам Е.Девяткина, 6 ГГц загружен, но не так критично, как 3,4–3,8 ГГц, предназначенный для средств специального назначения и спутниковой ретрансляции федеральных телеканалов. По данным предварительного анализа, в диапазоне 6 ГГц находятся преимущественно радиорелейные линии и фиксированные спутниковые службы. С ними будут разработаны условия совместного использования, в том числе с учетом специфики локации.

Кроме того, как ранее отмечал генеральный директор НИИР Олег Иванов, этот диапазон потенциально применим для будущих сетей шестого поколения. «Официально использовать частоты 6,4–7,1 ГГц можно будет только ориентировочно с 2024 года, после ВКР-2023. Но мы уже сегодня можем отрабатывать на них прогрессивные технические решения, которые лягут в основу 6G», – сказал О.Иванов.

В международной повестке

Представитель GSMA Калвин Бахиа сообщил о том, что вопрос о диапазоне 6 ГГц поднимался на Всемирном мобильном конгрессе (Mobile World Congress, MWC), который проходил в Барселоне, и вызвал большой интерес.

По его словам, администрации связи разных стран подчеркивали важность распределения новых полос частот для 5G. Так, главный консультант Финского агентства транспорта и связи (Traficom) Хайди Химманен заявила, что 6 ГГц сможет сыграть важную роль в развитии сетей пятого поколения и во внедрении 6G.

Глава Национального секретариата по коммуникациям Кении (NCS) Дэниел Обам отметил, что 6 ГГц рассматривается как важный способ компенсировать отсутствие другого спектра в среднем диапазоне во многих африканских странах.

Директор по планированию использования спектра и международным связям Национального агентства по частотам Франции (ANFR) Эрик Фурнье обратил внимание на необходимость защиты действующих служб в диапазоне 6 ГГц, в частности, фиксированной и спутниковой связи.

Эксперт Deutsche Telekom Ян Хендрик Йохум полагает, что амбициозные цели Европейской комиссии, направленные на то, чтобы все населенные пункты были охвачены 5G к 2030 году, могут быть достигнуты только с использованием спектра в 6 гигагерц. Он объяснил, что без верхней части диапазона операторы мобильной связи не смогут обеспечить требуемую пропускную способность 5G на открытом воздухе, что может привести к отставанию Европы в цифровизации от других регионов, прежде всего от США и Китая.

Исполнительный директор Huawei по беспроводной сети Сюй Вэйчжун поделился интересным опытом из Китая, где полевые испытания, проведенные в диапазоне 6 ГГц, показали, что он может обеспечить такое же покрытие на открытом воздухе, как и 3,5 ГГц.

А при использовании оборудования Massive MIMO со 128 передатчиками зафиксировано 15-процентное увеличение пропускной способности.

Эксперт по стандартам MediaTek Тим Фрост подчеркнул возможность использования 6 ГГц как для лицензируемых, так и для нелицензируемых услуг, причем технически возможно поддерживать их на одном и том же устройстве.

В GSMA ожидают, что в этом году количество подключений 5G достигнет миллиарда, в то время как объем трафика данных, передаваемого по мобильным сетям, почти удвоится по сравнению с 2020 годом.

Калвин Бахиа, GSMA:

– В десятилетней перспективе существует серьезный риск того, что мобильные сети могут оказаться неспособными поддерживать требования к производительности, ожидаемые от 5G, без расширения спектра в среднем диапазоне.

Многие правительства и регулирующие органы ждут ответ от ВКР-23 по диапазону 6 ГГц, чтобы принимать взвешенные решения, резюмирует К.Бахиа.