Эпидемия COVID-19 актуализировала вопрос цифровизации российской экономики и общественной сферы. Важнейшие области жизнедеятельности — государственное управление, медицина, образование, банковская сфера, торговля — вынуждены были ускоренно переходить в онлайн-режим. Ключевым компонентом цифровизации, разумеется, становится использование новейших технологий связи и коммуникации. А краеугольным камнем новейших технологий, призванных упростить деловую и повседневную жизнь людей, сделать её более комфортной, в скором времени станут, прежде всего, сети 5G. При этом новый феномен порождает страх, слухи, небылицы, теории заговора. Сегодня мы разберёмся в основных вызовах, которые бросают технологии 5G миру, нашей стране и нашему городу.
Смена поколений
С момента проникновения мобильной связи в повседневную жизнь граждан (сначала самых богатых, а потом и остальных) сменилось 5 основных технологических поколений. Развитие шло диалектически, каждое новое поколение дополняло и развивало предыдущее, впитывая в себя основные его характеристики.
Поколение 1G ставило целью обеспечить голосовую связь.
Поколение 2G должно было дополнить предшественника передачей текстового материала. Поколения 2,5 и 2,75G были призваны внедрять пакетную передачу данных и мобильный интернет.
Поколение 3G (а затем 3,5 и 3,75G — HSPA, HSPDA, HSPA+) было направлено на развитие мультимедийных технологий: видеозвонки, видеоконференцсвязь, мобильное телевидение — при скорости не менее 2 Мб/сек.
Поколение 4G позволило осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с, что сопоставимо с быстротой трафика в оптоволоконных сетях. Система 4G была полностью основана на протоколах пакетной передачи информации, в этом главное отличие сетей четвёртого поколения от сетей 3G, которые соединили в себе передачу голосового трафика и «пакетов».
Технологии 4G сделали возможными резкое увеличение скорости, повышение спектральной эффективности, увеличение количества каналов, улучшение качества передачи видеоинформации, данных и голосового трафика, позволили абонентам смотреть телевидение высокой четкости и даже управлять домашней бытовой техникой с помощью мобильного устройства.
На уровне 4G произошло объединение мировых стандартов мобильной связи. До этого они разделялись на условно европейский (GSM) и американский (CDMA). GSM предусматривал свободное подключение, CDMA был разработан компанией Qualcomm и представлял собой платную, зашифрованную технологию. CDMA обеспечивал более высокое качество и большую безопасность, но благодаря тому, что стандарт GSM был бесплатным, количество подключений к нему в мире составляло примерно 2/3. В Воронеже в своё время технологию CDMA использовали операторы «Кодотел» и «Спринт».
Однако на уровне 4G Qualcomm отказалась от использования созданного ей стандарта UMB и предпочла поддерживать европейский стандарт LTE, утверждённый Международным союзом электросвязи в 2009 году.
Начиная с 2018 года основной задачей, стоящей перед специалистами в сфере мобильной связи, является развитие сетей 5G. Сети связи пятого поколения в совокупности с анализом больших данных (Big Data) и интернетом вещей (IoT) должны стать одной из основ цифровой экономики, главной движущей силой которой будет искусственный интеллект. Некоторое количество унаследованной инфраструктуры сетей 3G и 4G органично войдёт в состав мобильных сетей пятого поколения 5G.
Основными преимуществами станут: увеличение скорости до гигабайтов в секунду и радикальное увеличение пропускной способности, которые сделают возможным внедрение таких технологий, как «умный дом», «умный город», «дополненная виртуальная реальность», значительно расширят ресурсы промышленной автоматизации.
Автор колонки Владимир Сапунов, фото из личного архива
Луддиты XXI века
Однако столь радикальная схема технологических парадигм обеспокоила определённую часть общественности. Опасения связаны, главным образом, с возможным вредным влиянием передатчиков 5G на здоровье людей. Страх вызван также усилением искусственного интеллекта — не взбунтуется ли он против человека, как в голливудских боевиках. Кто-то считает, что 5G ускоряет роботизацию и таким образом лишает людей рабочих мест. И, наконец, эпидемия коронавируса — паникёры тоже связывают её с развитием технологий 5G, замечая, что в Китае Covid-19 бурно распространялся именно в регионах, где наиболее эффективно развивались сети нового стандарта. В число противников сетей пятого поколения входят и представители власти, например, мэр английского города Гластонбери Тони Холл, заявивший, что из-за 5G растёт число самоубийств, умирают птицы, а у людей начинает идти кровь из носа.
В итоге, по всему миру проходят протесты против сетей, которые иногда принимают экстремальные формы.
Например, в апреле 2020 года в хорватской общине Бибинье, неподалёку от Задара, неизвестные разгромили передатчик wi-fi, приняв его за оборудование для 5G. Противники 5G таким образом нанесли ущерб в 15 тысяч евро — именно столько выделила Европейская комиссия для организации беспроводного Интернета в регионе. В Великобритании нападениям подверглись около 20 вышек 5G.
Неоднократные атаки на передатчики нового поколения зафиксированы в США, Канаде, Австралии, Швеции, Ирландии, Чехии и других странах. В мае прошлого года первый такой случай был зафиксирован и в России — хулиганы сожгли вышку 5G в Северной Осетии.
При этом никаких научных подтверждений вредного влияния 5G-технологий нет, страхи носят иррациональный, а часто и сектоподобный характер и сопоставимы с теми, что уже были в истории — связанные, скажем, с появлением инъекций, телевидения или Интернета.
Правительства-луддиты
Если протесты общественности протекают в основном спонтанно, то на международном уровне нечестная конкуренция в секторе связи пятого поколения очень даже организована — и связана прежде всего с противостоянием США и Китая.
Учитывая, что китайские компании Huawei, ZTE и Xiaomi значительно опередили американские IT-корпорации в развитии 5G-технологий, американское правительство запустило глобальную кампанию по их дискредитации и откровенному выкручиванию рук.
В мае 2019 года министерство торговли США внесло Huawei в черный список запрещенных в США предприятий. Запрет также распространился на системы видеонаблюдения и оборудование китайских компаний Hytera Communications Corporation, Hangzhou Hikvision Digital Technology и Dahua Technology, а также их дочерних предприятий. В августе того же года в США вступил в силу запрет на закупку и использование государственными учреждениями телекоммуникационного оборудования китайских компаний ZTE и Huawei и еще некоторых технологических разработчиков.
Вашингтон обвинил китайские компании в сотрудничестве с военными и разведкой КНР, возможной слежке за клиентами, краже технологий, использовании своих устройств для шпионажа в интересах китайских властей, в предоставлении запрещенных финансовых услуг Ирану в обход американских санкций, а также в попытках препятствовать правосудию в ходе расследования этих нарушений в США. На деле же все обвинения имели один подтекст — выдавливание конкурентов с американского рынка.
Наложенные санкции закрыли для китайцев доступ к американским компонентам и технологиям. В июне 2019 года сотрудничество с Huawei разорвала компания Google, поставлявшая китайской корпорации программное обеспечение и сервисы. Позже о прекращении сотрудничества объявили Microsoft и Intel.
Наложенные санкции закрыли для китайцев доступ к американским компонентам и технологиям. В июне 2019 года сотрудничество с Huawei разорвала компания Google, поставлявшая китайской корпорации программное обеспечение и сервисы. Позже о прекращении сотрудничества объявили Microsoft и Intel.
А дальше искусственные препятствия перешли на международный уровень. Вслед за «настойчивыми рекомендациями» США запреты на деятельность Huawei и ZTE на своей территории ввели Великобритания, Австралия, Япония, Швеция; а Франция существенно ограничила деятельность китайских мобильных операторов. Германия, Италия, Испания, Бразилия и Аргентина пока не определились с решением. Как и Индия, но там по прогнозам запрет — дело практически решённое.
В мире американского капитала
В самих США IT-монстры тоже ведут ожесточённую конкуренцию за рынки, которая выходит за рамки сугубо технологической. В феврале 2019 года компания Sprint подала иск против корпорации AT&T в окружной суд Южного района Нью-Йорка, требуя запретить конкуренту использовать обозначение 5G E в смартфонах своих абонентов.
Представители мобильного оператора Sprint заявляли, что это вводит людей в заблуждение, поскольку на самом деле связь компании-конкурента ничем не отличается от LTE, а значок 5G E означает лишь то, что AT&T имеет теоретическую возможность достигать скорости передачи в 500 Мб/сек. При этом компании Apple и Google совсем не против того, чтобы в их смартфонах AT&T использовала обозначение 5G E, так как это помогает им увеличивать объём продаж.
5G E надо отличать от 5G+. Обозначения скорости связи, которое AT&T с декабря 2018 года использовала в 12 штатах — там, где компания действительно развернула сети 5G — в низкочастотном диапазоне миллиметрового спектра. И этот факт Sprint не оспаривала. Позже в 2019 году стороны урегулировали ситуацию в досудебном порядке и о деталях договорённостей не сообщили.
А вот с другим конкурентом — компанией T-Mobile USA — AT&T по-хорошему договориться не удалось. Американский филиал Deutsche Telekom пожаловался в Национальный совет по рекламе США (NAB) на то, что AT&T использует для рекламы нечестные меры, поскольку то, что они обозначают как 5GE не отвечает техническим требованиям 5G. Когда NAB вынесла решение в пользу T-Mobile USA, AT&T подала жалобу в аппеляционную структуру Национального совета по рекламе, но та в мае 2020 года поддержала T-Mobile.
В итоге менеджеры AT&T вынуждены были объявить, что их компания отказывается от маркетинговых терминов «5G Evolution» и «5G Evolution, The First Step to 5G» (Эволюция 5G, первый шаг к 5G). Однако поскольку NAB регулирует только сферу рекламы, в гаджетах AT&T по-прежнему может использовать значок 5G E.
Отметим, что в 2012 году AT&T уже попадалась на махинациях с обозначением скорости связи, когда использовала значок 4G при том, что скорость не выходила за рамки HSPA+.
4 монополиста американского телеком-рынка используют разные модели внедрения сетей 5G. AT&T и Verizon развивают свои сети пятого поколения в низкочастотном диапазоне mmWave, Sprint и T-Mobile USA не акцентируют внимание на миллиметровом спектре. Смысл первой модели в том, чтобы увеличивать плотность передачи данных, второй — в том, чтобы передавать данные на бóльшие расстояния.
Но караван в пути
Хотя эпидемия коронавируса и другие указанные выше субъективные и объективные причины и тормозят развитие 5G-технологий, их бурный рост неизбежен. В аналитическом докладе компании Ericsson, опубликованном в марте 2021 года, прогнозируется троекратный рост количества абонентов 5G по всему миру к концу 2021 года — до 600 миллионов. Лидерами являются КНР, США, Южная Корея и Япония. В 2022 году, как считает шведская IT-компания, число пользователей 5G технологий перевалит за полтора миллиарда, а подключение станет стандартным для развитых стран. Аналитики Ericsson, как и их коллеги из консалтниговой компании Price WaterHouse Cooper, приходят к выводу, что к 2025-26 годам пользователями услуг пятого поколения станут 25-30 процентов населения земного шара.
Внедрение 5G в России идет в рамках реализации национального проекта «Цифровая экономика». Масштабное развертывание сетей запланировано на 2023 год. К 2024 году доля отечественных решений в мобильных сетях оператора, в том числе в сетях связи 5G, должна составить 20 процентов. «Большая четвёрка» российских телеком-операторов — «МегаФон», «Ростелеком», «ВымпелКом» и МТС — подписала соглашение о намерениях с целью развития 5G в России. В нем идет речь о создании совместного предприятия, которое займется обеспечением частотного ресурса. Международные аналитические компании прогнозируют, что при благоприятных условиях количество 5G-подключений в нашей стране может достичь 46 миллионов в 2025 году, и Россия почти догонит конкурентов. По данным исследования Аналитического кредитного рейтингового агентства (АКРА), опубликованного в январе 2021 года, общая сумма инвестиций в развитие сетей 5G в России составит 1-1,1 триллиона рублей за период с 2021 по 2027 год. Опытные станции ведут тестирование в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге, на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.
Российские проблемы
Главная техническая проблема в развитии новейших мобильных технологий остаётся прежней, и она во многом схожа с американской. Слишком большой спектр частот используется Министерством обороны.
Экономически спектр частот, выгодный для создания 5G-сетей в России, — 3,4-3,8 ГГц — мобильным операторам могут предоставить только временно (для тестирования) и только в больших городах. На постоянное использование этих частот в гражданских целях дал отрицательное заключение Совет безопасности РФ, его поддержал и президент Путин.
Поэтому развивать сети 5G российским телеком-операторам, скорее всего, придётся в диапазоне 4,8-4,9 ГГц, что значительно увеличит капитальные затраты — за счет большего расхода электроэнергии, требуемой плотности сети и удорожания оборудования.
Кроме того, уже традиционно из-за очень строгих санитарных норм в России отечественным разработчикам придётся строить в несколько больше передатчиков, чем в других странах. Российское законодательство требует, чтобы уровень излучения передатчиков не превышал 0,1 ватт на 1 квадратный метр на частотах выше 2 гигагерц в жилых зонах, а в большинстве стран показатель не должен превышать 10 ватт. При том, что большинство потенциальных пользователей 5G, разумеется, сосредоточенно именно в жилых зонах в крупных городах.
К этому можно добавить и объективные логистические трудности, регулярно мешающие внедрению в нашей стране новейших технологий: огромная территория, сложная география, неразвитая инфраструктура.
Как результат, по данным международной ассоциации операторов мобильной связи, — строительство сетей 5G в России обойдётся в 5 с половиной раз дороже, чем в большинстве стран-конкурентов.
Пока восьмое место — передел мечтаний
Тем не менее в российском правительстве смотрят в будущее с оптимизмом и призывают телеком-операторов не жадничать перед лицом объективных проблем в развитии 5G-инфраструктуры. Общей координацией создания сетей 5G в России будет заниматься «Ростех», оно будет осуществляться на отечественном оборудовании, на основе импортозамещения; и на эти цели госкорпорации будет выделено 21,4 миллиарда рублей до 2024 года.
Общий объём государственных капиталовложений в строительство сетей 5G к 2024 году должен составить 152 миллиарда рублей, а к 2030 году — 241,3 миллиарда рублей. Количество 5G-абонентов по планам правительства должно достичь уровня в 5 миллионов человек к 2024 году, а к 2030-му увеличиться в 10 раз. Аналитики российского правительства предполагают, что к 2024 году сети 5G будут развёрнуты в 10 городах-миллионниках, будет построено около 5 тысяч базовых станций. Это позволит Российской Федерации занять восьмое место в международном 5G-рейтинге.
Что в Воронеже?
Хотя первоначально в «плане на десятилетку 2020-2020» предполагалось, что к 2024 году устойчивая сеть 5G будет в каждом российском миллионнике (их 15), сейчас такие предположения высказываются с большой осторожностью, прежде всего, из-за эпидемии коронавируса. В июне прошлого года появилась информация о том, что финансирование по этой причине в ближайший год может быть урезано. И, как уже говорилось выше, скорее всего, число городов-миллионников с устойчивым покрытием 5G ограничится двумя третями.
По всей видимости, Воронежа среди них не будет. В октябре прошлого года в областном департаменте цифрового развития изданию 36on сообщили: «На территории Воронежской области оборудования передачи данных 5 поколения пока нет. Это не позволяет сейчас конкретно обозначить этапы внедрения новой технологии в регионе».
К вышеперечисленным трудностям в Воронежской области неизбежно добавятся и традиционно-специфические. Например, на юге холмистая местность заставляет увеличивать количество передатчиков, что показало внедрение цифрового телевидения. Кроме того, на распространение радиоволн влияют локальные особенности застройки, погодные явления, помехи, затрудняющие приём сигнала, и так далее.
Будем надеяться, что технологии 5G начнут тестироваться и внедряться в нашем городе как можно быстрее, а страна догонит и перегонит конкурентов. Вызывает оптимизм то, что есть государственная программа по развитию новой технологии, под её реализацию выделены необходимые средства. Главное, чтобы они не урезались, а по возможности и увеличивались. В условиях жестокого «внеэкономического» давления США на Китай на рынке мобильных технологий напрашивается более тесное взаимодействие в этой сфере с юго-восточным соседом.
Иначе конкурентов не догнать никогда. Им до наших проблем дела нет — ни врагам, ни партнёрам. Технологическое отставание — это реальная угроза, в отличие от теорий заговора, окружающих сети 5G.
В июне прошлого года китайская компания Xiaomi сообщила, что начинает тестирование сетей 6G.
Фото – Pixabay.
