Многовариантный 5G

В каких диапазонах частот экономически эффективно стоить сети 5G, почему предложенная регулятором полоса 4,4-4,99 ГГц для этого непригодна, чем плох единый инфраструктурный оператор, на какой площадке сотовым операторам эффективнее всего договариваться с государством о расчистке частот для сетей пятого поколения, в чем польза технологии динамического разделения спектра (DSS), в интервью главному редактору ComNews Леониду Конику рассказал директор по сетевой инфраструктуре ПАО "МегаФон" Валентин Полозенко.

Российский отраслевой регулятор и силовые ведомства неоднократно заявляли, что свободных частот в диапазонах 700 МГц и 3,4-3,8 ГГц (которые гармонизированы в Европе и других регионах мира для сетей 5G) нет. Каков "сценарий успеха 5G" для сотового оператора в РФ в этой ситуации: добиваться конверсии нужных диапазонов, довольствоваться обещанным спектром в полосе 24-27 ГГц, ждать выдачи не очень распространенных в мире частот 4,4-4,99 ГГц, отказаться от развертывания сетей 5G или что-то еще?

- В начале октября я принимал участие в дистанционном саммите APAC 5G Leaders’ CxO Virtual Summit, который GSMA проводила в Токио. Там было сказано, что в мире коммерческие услуги 5G предоставляет уже 101 оператор и еще 77 – на подходе (в частности, в Японии сети пятого поколения запустили все четыре игрока). Формула успеха, которую подтвердили и японские, и международные участники: операторам нужно выдать по 100 МГц в С-диапазоне – 3,4-3,8 ГГц. В России условия для этого тоже есть, мы создали совместное предприятие (ООО "Новые цифровые решения" - паритетное СП "МегаФона" и "Ростелекома", организованное в феврале 2019 г. - прим. ComNews), которое способно заниматься расчисткой радиочастотного спектра, и мы готовы инвестировать в эту задачу. По миллиметровому диапазону в полосе 24,65 – 27,5 ГГц (решением ГКРЧ №20-54-02 от 17 марта 2020 г. полоса частот 24,25-24,65 ГГц была выделена неопределенному кругу лиц для использования радиоэлектронными средствами стандарта 5G/IMT-2020 для технологических применений - прим. ComNews) наше СП уже провело работы по исследованию совместного ее использования с Роскосмосом, и представило результаты в ГКРЧ. Надеемся, что до конца 2020 года ГКРЧ примет в отношении этого спектра свое решение.

В предлагаемой регулятором взамен С-диапазона альтернативной полосе частот 4,9 ГГц строить сети 5G не получится: по своим возможностям она больше похожа на миллиметровый диапазон. При такой постановке вопроса лучше уж тогда использовать частоты 24,25-27,5 ГГц – там хотя бы доступна нормальная ширина спектра и нет ограничений, которые наложила Всемирная конференция радиосвязи 2019 года (ВКР-19): как вы помните, на ней был введен запрет на создание сетей 5G для полосы 4800 – 4990 МГц в 300-километровой зоне вдоль сухопутной границы и 450 км – вдоль морских границ России. Но в высоких диапазонах частот покрытие больших территорий организовать невозможно – они позволяют создавать лишь хот-споты, наподобие Wi-Fi.

Может ли технология динамического разделения спектра (Dynamic Spectrum Sharing, DSS) помочь в переиспользовании для сетей 5G частот, которыми российские мобильные компании уже располагают в сетях предыдущих поколений (GSM, 3G, LTE)?

- Однозначно технология DSS не способна заменить дополнительные целевые частотные диапазоны, в которых можно запускать сети пятого поколения. Говоря попросту, имеющаяся у операторов "труба" маленькая и уже занята существующими сервисами, причем объем трафика растет постоянно. Для каждой новой технологии мобильной связи требуется более широкий новый диапазон частот – так было во всех предыдущих поколениях сетей, так будет и в 5G, и в 6G, несмотря на постоянно улучшающиеся алгоритмы и процессорные возможности. Так что и для 5G нужна более широкая "труба". В тех частотных диапазонах, которые уж выделены сотовым операторам, у каждого из них имеется в среднем по 10-20 МГц спектра – а для 5G, как я уже сказал, требуется полоса шириной как минимум 100 МГц.

Сказанное не означает, что DSS вообще неинтересна операторам – эта технология хороша по двум причинам. Во-первых, постепенно парк терминального оборудования у абонентов будет обновляться. Мы уже слышали недавний анонс одной крупной компании, которая объявила, что все ее терминалы будут поддерживать 5G. С учетом постепенной замены парка смартфонов и иных мобильных устройств идеальный вариант – переиспользовать частотные диапазоны, задействованные для сетей предыдущих поколений. Есть еще одна важная причина, по которой имеющиеся частоты нужно переиспользовать: каждая новая технология сотовой связи требует большей ширины спектра, но уходит все выше и выше по спектру (чем ниже спектр, тем более он дефицитный). Стандарт GSM мы начинали с 900 МГц, потом появился GSM-1800, сети 3G работали уже в полосе 2100 МГц, 4G – 2600 МГц. Но, по мере проникновения терминалов LTE все операторы занялись рефармингом более низких частот, и сейчас мы используем в сетях 4G и 900, и 1800, и 2100 МГц. Это оправдано еще и тем, что чем ниже спектр, тем больше у него покрытие. То же самое произойдет и с 5G: мы начнем работать в целевом диапазоне (надеюсь, что это все-таки будет 3,4-3,8 ГГц), но постепенно более низкие полосы частот 2600, 2100, 1800 МГц нужно будет переводить из LTE в 5G.

И второй аспект: радиоинтерфейс 5G и 4G построен по одинаковому принципу, что создает новую возможность. В действующих сетях мы способны разделять спектр между различными стандартами весьма примитивно. Скажем, если у оператора было 15 МГц в сети 3G, то он может 10 из них выделить под LTE, а 5 МГц оставить для сети третьего поколения. Можно поступить чуть более интеллектуально: 5 МГц выделить под LTE, 5 МГц оставить за 3G, а оставшиеся 5 МГц использовать то в одной сети, то в другой – в зависимости от нагрузки. А в 5G, за счет одинакового радиоинтерфейса с 4G, можно распределять частоты между этими сетями динамически, вплоть до ресурсного блока: поэтому часть радиоканала может задействоваться в данный момент времени под 4G, а остальная часть - под 5G.

Это означает, что технологию DSS можно внедрять прямо сейчас, что даст возможность плавного перевода нагрузки, по мере прироста у абонентов количества терминалов с поддержкой 5G, из сети 4G в сеть пятого поколения. И все-таки Dynamic Spectrum Sharing – это, прежде всего, технология для сети LTE, но абонент получит элементы, присущие услугам 5G в радиоэфире, ключевой из которых – меньшее время отклика. А вот увеличения скорости передачи данных в DSS в режиме NR практически не будет.

Насколько все-таки идентичен радиоинтерфейс 5G и LTE? 3GPP, вроде бы, настаивал на том, что 5G New Radio – это принципиально новый радиоинтефейс, и он радикально отличается от 4G и тем более от всех предыдущих стандартов мобильной связи.

- По спектральной эффективности это одно и то же. Уже в LTE был достигнут предел по скорости передачи данных, называемый пределом Шеннона, и 5G работает в тех же рамках. А вот набор функциональных возможностей – новый, и, главное, - в 5G идет сквозное управление: от радиоэфира до сервиса сквозь транспортную сеть, и это дает более короткую задержку (причем гарантированно), возможность гарантировано нарезать ресурсы сети для каждого сервиса индивидуально (делать слайсинг в эфире) и, как следствие, строить принципиально новые сервисы. Но давайте скажем прямо: скорости передачи данных в 5G и 4G, если мы запускаем DSS, отличаться не будут.

Если невозможно построить сеть 5G, переиспользовав частоты предыдущих поколений, имеет ли смысл операторам отказываться от предыдущих технологий?

- Этот процесс уже идет. Я уже упомянул, что мы начали использовать 3G-частоты для сети LTE. Поэтому, когда мы говорим, что частотный ресурс в LTE уже забит сервисами и трафиком, это касается всех агрегированных для сети 4G частотных диапазонов: 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. Так что по существу отключать уже нечего: все, что было можно, уже отключено и переведено в текущий сервис, которым пользуется массовый абонент.

Можно ли утвердительно говорить, что "МегаФон закрыл сеть 3G, или это слишком категорично?

- О закрытии сети 3G говорить пока рано. Просто выделенная нами под 3G полоса частот сужается по мере роста количества терминалов в сети, которые поддерживают LTE – это принцип технологической нейтральности в действии. Важно подчеркнуть, что мы поддерживаем абонента, который ещё не заменил аппарат, хотя я настоятельно рекомендую переходить на смартфон или другое устройство с поддержкой LTE.

Мы обязательно передадим абоненту вашу рекомендацию. Позвольте вернуться к тематике динамического распределения спектра. Есть ли у "МегаФона" практический опыт применения этой технологии?

- Мы провели лабораторные тесты, проверяя на практике то, что вендоры либо рассказывают на бумаге, либо показывают на выставках. Дальше нужно решить ряд регуляторных вопросов, чем мы сейчас занимаемся. У нас подписан контракт с НИИ Радио (НИИР), с которым мы проводим совместную научно-исследовательскую работу по DSS. В ходе этой работы мы хотим проверить, одинаковы ли маски спектра и спектральные плотности мощности в радиоэфире, не будет ли влияния на пользователей в соседних полосах частот, и т.д. По сути, эта работа уже завершена, и ее результаты оформляются в отчет, и мы должны представить его на ГКРЧ не позднее конца текущего года. Если все будет в порядке, то мы с 2021 года сможем перевести вопрос использования DSS в практическую плоскость, то есть выводить эту технологию в радиоэфир.

Взаимодействовал ли "МегаФон" с кем-либо из вендоров при тестировании технологии DSS?

- Насколько я знаю, партнером НИИР в этом проекте был Ericsson. Мы также провели тестирование со всеми ключевыми поставщиками, на которых построена сеть "МегаФона". Важно понимать, что Dynamic Spectrum Sharing не требует зачастую даже замены оборудования - это такая программная надстройка. Если оборудование поставщика поддерживает эту функциональность, то ее можно запустить на имеющемся оборудовании с помощью апгрейда программного обеспечения либо, возможно, с небольшой модернизацией аппаратного обеспечения.

В последнее время российские регуляторы в явном виде делают крен в сторону отечественного производителя, отечественного оборудования 5G. Есть ли российские разработчики технологии DSS?

- DSS – это как раз технология, которая позволяет на существующем оборудовании добавлять элементы 5G без дополнительной установки аппаратуры. Когда заходит речь об отечественном оборудовании пятого поколения, то имеется в виду 5G Standalone. То, о чем мы говорили в предыдущей части, касалось режима Non-Standalone. Важный аспект: DSS не может работать без LTE, то есть абонент получает сигнальный обмен через LTE, а уже потом его пользовательские пакетные данные идут по сети 5G. Поэтому технология Dynamic Spectrum Sharing в сети 5G Non-Standalone должна работать в той конфигурации поставщиков, которая есть сейчас.

Если говорить про 5G Standalone, то мы приветствуем появление отечественных производителей, главное, чтобы это не привело к задержкам запуска новых технологий в Российской Федерации. Создание сетей 5G Standalone можно начинать в кампусах, на индустриальных площадках, обеспечивая там целевой функционал сети, будь то слайсинг, SLA и проч.

Вы уже упомянули технейтральность. Но ведь в России это совсем не то, что называют технологической нейтральностью в мире. Всего лишь разрешение регулятора в диапазоне, выделенном для технологии А, использовать еще и технологию В. Например, с 2014 года диапазон 900 МГц, выделенный некогда для сетей GSM, было разрешено применять и для 3G, а частоты 1800 МГц – для LTE. Считаете ли вы нужным реализовать в России полноценную технейтральность спектра: чтобы оператор по своему усмотрению мог использовать любые частоты для любой технологии?

- Я с вами согласен: определение технологической нейтральности должно продвигаться дальше. Потому что если сейчас еще можно разделить технологию мобильной связи, технологию фиксированного доступа, технологию телерадиовещания и так далее, то в поколении 6G, обсуждение которого уже началось, все эти технологии сольются воедино. Это говорит о том, что принцип технологической нейтральности должен стать гораздо шире - от использования поколений мобильной связи к использованию вообще любых технологий в выделенном частотном диапазоне.

В начале беседы вы сказали, что не видите большого смысла в использовании диапазона 4,4-4,99 ГГц для сетей 5G, но Минцифры предлагает создать единого инфраструктурного оператора именно для этого частотного диапазона. Видите ли вы какие-то плюсы в этой затее?

- По всему миру были попытки создания инфраструктурного оператора, и нигде они не стали успешными. Создание такого монопольного игрока моментально снижает его гибкость, и это начинает сразу влиять на скорость предоставления сервиса, скорость развертывания сети и т.д. То, что мы предложили в рамках создания совместного предприятия – гораздо более удобная площадка. СП позволяет заниматься расчисткой частотных диапазонов, определять необходимые участки спектра, которые можно либо раздавать сразу операторам, либо вести совместное использование спектра, если его в определенном месте недостаточно. Важно, что это должно делаться на гибкой основе, когда мы сами внутри можем договориться и сделать все оптимальным образом, в любой момент сойтись, в любой момент разойтись и работать на рыночных условиях.

Если говорить про диапазон 4,4-4,99 ГГц, то мы делали расчеты для сценария строительства в нем сетей 5G только в городах с населением 1 млн человек и более (в меньших населенных пунктах применять этот спектр не имеет смысла – плотность населения там недостаточная). Но даже для городов-миллионников оказалось, что окупаемость сети в таком высоком диапазоне превышает 30 лет, то есть это абсолютно экономически нецелесообразный проект. Не говоря уже о приграничных ограничениях, которые я уже упомянул.

Расскажите подробнее о деятельности СП "МегаФона" и "Ростелекома" - ООО "Новые цифровые решения". Была одна из идей, что в него вступят и коллеги-конкуренты, другие участники большой четверки.

- Совместное предприятие уже ведет активную работу. По поручению ГКРЧ, совместно с Роскосмосом завершены исследования по изучению возможности использования миллиметрового диапазона. Найдены очень хорошие варианты работы: мы нашли возможность попасть в глобально гармонизированные участки миллиметрового диапазона и достигли понимания с Роскосмосом о том, как совместно предоставлять там сервисы, не мешая друг другу. По итогам этой работы СП и Роскосмос подготовили соответствующий отчет, и я надеюсь, что на ближайшем заседании госкомиссии он будет рассмотрен.

Мы ждем завершения организационных моментов, чтобы в СП вошли и другие игроки рынка, но это предприятие уже выполняет реальную работу.

А может ли именно это СП оказаться тем самым единым инфраструктурным оператором в диапазоне 4,4,-4,99 ГГц?

- Нет. СП сформировано так, что не может стать единым инфраструктурным оператором. Его функционал – это работа по расчистке частот, те НИОКРы, про которые я говорил, и подобные работы вместе с государством. Но мы заложили такой порядок работы, что в случае, если по промежуточным итогам расчистки частот в определенных местах спектра не будет хватать для экономически эффективных индивидуальных сетей, то участники СП могут договориться между собой на площадке совместного предприятия о том, кто в каком регионе будет якорным оператором. Условно говоря, в Казани – оператор А, а Самаре – оператор В и т.д. Такой якорный оператор на существующей инфраструктуре, что экономически гораздо целесообразнее, выводит в эфир весь доступный частотный ресурс в интересах всех участников СП. Остальные операторы заходят на него в режиме MVNO или используется традиционный режим совместного использования спектра, как это делается сегодня операторами в сетях LTE. Как видите, эта гибкость не идет ни в какое сравнение с тем, что делал бы единый инфраструктурный оператор.

Если вспомнить историю, то для каждого поколения мобильной связи свободных частот не было, и операторы занимались расчисткой спектра. Но с 5G ситуация, по крайней мере, для внешнего наблюдателя, выглядит патовой: военные уже несколько раз заявили, что частот в диапазоне 3,4-3,8 ГГц нет. Как можно расшить эту проблему?

- Любую проблему с дефицитностью частотного ресурса можно решить, и векторов там несколько. Можно говорить и о совместном использовании частотного спектра за счет технических решений повышения помехозащищенности существующих радио систем, можно продумать формирование частотно-территориальных планов так, чтобы друг другу не мешать. Можно говорить о физическом разнесении, когда какой-либо пользователь где-нибудь в Московской области применяет одну технологию, а другой пользователь по второй технологии работает в пределах самой Москвы. Можно даже договариваться об автоматическом отключении фрагмента сотовой сети, если начинает работать какое-то государственное радиоэлектронное средство. Я уже не говорю о возможности конверсии, когда частоты можно просто разменять. Поэтому наш призыв – продолжить эту работу и выходить в практическую плоскость. И, на наш взгляд, это можно сделать дешевле, чем окажется использование диапазона 4,9 ГГц.

А кто со стороны рынка мобильной связи должен быть стороной этого диалога? Все отраслевые ассоциации расформированы – каждому оператору остается в одиночку вести свою "войну"?

- Мы как раз и усилили наши позиции, создав СП, потому что совместное предприятие имеет даже более серьезный юридический статус, чем ассоциация, чтобы вести этот диалог. И на наш взгляд, эта площадка идеальна для проведения подобных работ и подобного диалога с государством.

Но пока де-юре СП отражает позицию двух участников рынка. Остальные декларировали намерение войти в единое СП, но в моменте это не так.

- Это почти так.

Стоит ждать новостей?

- Да, стоит ждать новостей.