Иқтисодиёт ва таълим / 2020 № 1
181
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПОЛОС ЧАСТОТ ДЛЯ СТАНДАРТА
ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ СОТОВОЙ СВЯЗИ
Махкамов Бахтиёр Шухратович –
Министерство по развитию информационных
технологий и коммуникаций Республики Узбекистан,
начальник ОРИРС, д.э.н., доц.
Аннотация.
Мақолада 5G учун истиқболли частота полосалари ва бешинчи авлод уяли алоқа
стандартларини ривожлантириш ҳамда ушбу уяли алоқани жорий қилиш мумкин буўлган диапазонлар таҳлил
қилинган ва кўриб чиқилган.
Ключевые слова:
бешинчи авлод тармоқлари, уяли алоқа, частота, Радиоалоқанинг халқаро конференцияси.
Аннотация.
В статье анализируются и рассматриваются перспективные полосы частот для 5G и развитие
стандарта пятого поколения сотовой связи, а также приведены примеры диапазонов для развертывание пятого
поколения сотовой связи.
Ключевые слова:
сеть пятого поколения, сотовая связь, частота, Всемирная Конференция радиосвязи.
Abstract.
The article analyzes and discusses the perspective frequency bands for 5G and development of the fifth-
generation standard for cellular communications, as well as examples of ranges for the deployment of the fifth-generation
cellular communications.
Ключевые слова:
fifth generation network, cellular, frequency, World Radiocommunication Conference.
На сегодняшний день в мире особе
внимание уделяется пятому поколению
подвижной связи 5G. Даже во Всемирной
конференции радиосвязи 2019 года (ВКР-19)
Международного союза электросвязи (МСЭ)
которое проходила в период со 2 по 23
ноября 2019 года в г. Шарм-эль-Шейх,
Египете, основное внимание было уделено
именно 5G и даже самые ожесточенные спо-
ры были именно по частотам пятого поко-
ления подвижной связи.
Так пункт 1.13 повестки дня ВКР-19
был посвящен рассмотрению определения
полос частот для будущего развития Между-
народной подвижной электросвязи (IMT),
включая возможные дополнительные расп-
ределения подвижной службе на первичной
основе. Данный термин пятое поколение или
5G стал настолько популярен что его знают
люди, которые далекие от IT технологий.
Ради справедливости надо сказать, что
в свое время Международный союз электро-
связи (МСЭ) призвал мобильное сообщество
не использовать термины, обозначающие
порядковый номер поколений систем IMT. В
Резолюции МСЭ-Р № 56 "Определение назва-
ний для международной подвижной электро-
связи" дается название тем системам, кото-
рые включают новые радиоинтерфейсы.
Согласно Резолюции, использование термина
"IMT 2000" подходит для описания систем
IMT 2000, включая и их усовершенствован-
ные модификации (к примеру, UMTS, HSPA,
HSPA+). Термин "IMT Advanced" следует при-
менять к тем системам, которые содержат
новые радиоинтерфейсы, поддерживающие
новые возможности последующих систем.
Корневым является термин IMT, который
охватывает одновременно как IMT-2000, так
и IMT-Advanced.
5G (5-е поколение беспроводных сис-
тем) – название, которое сегодня использу-
ется в некоторых исследовательских проек-
тах для обозначения последующих стандар-
тов мобильной связи, следующих за стан-
дартами предыдущих поколений (официаль-
ного 3G и условно введенного 4G). Таким
образом, не являясь официальным, термин
"5G" используется по инерции в качестве
наиболее удобной формы для обозначения
систем следующего поколения. Вместе с тем,
для обозначения этих систем МСЭ рекомен-
довал название этих систем как "IMT-2020".
Как мы и подчеркнули МСЭ наметил
конкретные критерии для IMT-2020 - обычно
рассматриваемые как 5G - которые будут
поддерживать следующие характеристики
использования:
1. Улучшенная мобильная широкопо-
лосная связь: включая пиковые скорости
загрузки не менее 20 Гбит/с и надежную
скорость передачи данных 100 Мбит/с в
городских районах[1]. Данная скорость будет
лучше поддерживать увеличение потребле-
ния медиа файлов, а также новые сервисы,
такие как виртуальная и дополненная реаль-
ность.
ИҚТИСОДИЁТДА АХБОРОТ ТИЗИМЛАРИ
Иқтисодиёт ва таълим / 2020 № 1
182
2. Сверхнадежная связь с низкой за-
держкой: задержка 1 мс и очень высокая
доступность, надежность и безопасность для
служб поддержки, таких как автономные
транспортные средства и мобильная меди-
цинская помощь.
3. Массовая связь машинного типа:
включая возможность поддерживать не
менее одного миллиона IoT-соединений на
квадратный километр с очень длительным
временем автономной работы и широким
охватом, в том числе внутри зданий.
4. Фиксированный беспроводной дос-
туп: включая возможность предложения
скорости и качество как в оптоволокнах для
дома и бизнеса как на развитых, так и на
развивающихся рынках, используя новые
более широкие полосы частот и технологии
Massive MIMO и 3D-формирования луча[2].
Это означает, что 5G с самого начала
может предложить гораздо больший диапа-
зон возможностей, чем любое предыдущее
поколение мобильных технологий. В резуль-
тате 5G будет не только отвечать растущим
требованиям потребителей, но и оказывать
преобразующее влияние на бизнес в той
степени, в которой его считают жизненно
важным для так называемой «четвертой
промышленной революции»[3]. Ожидается,
что 5G поддержит многие компоненты этой
революции, включая Интернет вещей, облач-
ные вычисления, кибер-физические системы
и когнитивные вычисления. От автомати-
зированного промышленного производства и
автомобилей без водителя до огромного
количества подключенных машин и датчи-
ков, 5G позволяет более умнее и более
эффективнее управлять предприятиями и
отраслями (например, коммунальные услуги,
производство, транспорт и т. д).
Первоначальный стандарт 3GPP 5G[4]
будет представлен в качестве кандидата на
IMT-2020 и включает в себя несколько раз-
личных технологий такие как 5G New Radio
(NR), которое поддерживает существующие
мобильные диапазоны, а также новые, более
широкие для 5G (поддерживает размеры
каналов в диапазоне от 5 МГц до 100 МГц для
полос ниже 6 ГГц и размеры каналов от 50
МГц до 400 МГц в полосах выше 24 ГГц).
Полные возможности 5G лучше всего реали-
зуются через более широкие размеры кана-
лов в новых диапазонах 5G. Минимальные
технические требования МСЭ для соответст-
вия критериям IMT-2020 - и, следовательно,
самые высокие скорости - определяют как
минимум 100 МГц каналов на оператора. Они
также указывают поддержку до 1 ГГц на
оператора в полосах выше 6 ГГц.
Стандарты 5G также включают в себя
сквозную сетевую нарезку и мобильные
периферийные вычисления, которые жиз-
ненно необходимы для поддержки потреб-
ностей отраслевых вертикальных секторов. В
частности, сетевое разбиение позволит опе-
раторам создавать виртуальные подсетевые
срезы с адаптированными функциями для
конкретных типов пользователей или тре-
бований использования. Каждый срез может
иметь специализированный набор сетевых
ресурсов, включая полосы и каналы спектра,
радиодоступ и функции базовой сети, вклю-
чая безопасность.
Например, срезы со сверхнизкой за-
держкой и высокой доступностью хорошо
подходят для автоматизированного произ-
водства, подключенных автомобилей и
удаленной хирургии. В отличие от этого,
сетям IoT с огромным количеством датчиков
и устройств, таких как потоковые видео-
камеры, может быть выделен фрагмент,
предназначенный для интенсивной связи по
восходящей линии связи.
Регуляторные органы во всем мире
активно разрабатывают свои планы исполь-
зования спектра для 5G, и некоторые из них
уже сделали первые шаги в этой области.
Основное внимание уделяется новым поло-
сам подвижной связи, включая спектр в
диапазоне 3,5 ГГц (т.е. 3,3–3,8 ГГц), который
рассматривается во многих странах, в том
числе в Узбекистане. Но есть и другие час-
тоты, которые тоже рассматриваются, на-
пример:
• Несколько стран планируют исполь-
зовать частотный спектр в диапазоне 4,5–5
ГГц для 5G, включая Китай и Японию;
• все большее стран такие как США,
Великобритания, Канада и Япония и др., рас-
сматривают диапазон 3,8–4,2 ГГц, а 5925/
6425 - 7125 МГц;
• Существует также заинтересован-
ность в диапазонах 2,3 ГГц и 2,5 / 2,6 ГГц для
5G[5].
Однако самые высокие скорости 5G за-
висят от определения новых полос милли-
метрового диапазона выше 24 ГГц. Так,
например в ВКР-19 по пункту 1.13 повестки
дня, рассматривались диапазоны частот 24,
25–86 ГГц[6].
ИҚТИСОДИЁТДА АХБОРОТ ТИЗИМЛАРИ
Иқтисодиёт ва таълим / 2020 № 1
183
По результатам ВКР-19 можно сделать
следующие выводы:
1. Полоса частот 24,25−27,5 ГГц на
глобальной основе определена для исполь-
зования
администрациями,
желающими
внедрить наземный сегмент IMT. Данное
определение не препятствует использованию
этой полосы частот каким-либо применени-
ем служб, которым она распределена, и не
устанавливает приоритета в Регламенте
радиосвязи.
2.На основе результатов исследований
МСЭ-R, полоса частот 31,8-33,4 ГГц не под-
держивается для идентификации IMT.
3) 37−43,5 ГГц: на глобальной основе
полоса частот 37−43,5 ГГц или ее участки
определены для использования администра-
циями, желающими внедрить наземный
сегмент IMT. Данное определение не препят-
ствует использованию этой полосы частот
каким-либо применением служб, которым
она распределена, и не устанавливает при-
оритета в Регламенте радиосвязи;
4) 45,5−47 ГГц: В некоторых странах
Районе 1 (ближайшие и граничащие с
Узбекистаном страны в список не допущены)
полоса частот 45,5−47 ГГц определена для
использования администрациями, желающи-
ми внедрить наземный сегмент IMT,
5) 47−47,2 ГГц: ВКР-19 рассмотрела
предложения, представленные в связи с
пунктом 1.13 повестки дня для полос частот
47−47,2 ГГц, и пришла к выводу, что
внесения изменений в Регламент радиосвязи
не требуется;
6) На основе результатов исследований
МСЭ-R, полоса частот 71-76 ГГц и 81-86 ГГц
не поддерживаются для идентификации IMT.
Здесь надо еще учесть то, что на другом
конце спектра Европа расставила приори-
теты в полосе 700 МГц для развертывания
5G, а США уже лицензировали полосу 600
МГц.
По нашему мнению, в будущем выде-
ление новых полос 5G сильно повлияет на
развертывание сетей. Первичные средние
полосы 5G (например, 3,5 ГГц) и миллимет-
ровые волны (например, 26 ГГц и 28 ГГц)
подходят для плотных сетей малых сот 5G в
городских условиях, где жизненно важна
дополнительная емкость. Однако эти полосы
частот также могут быть использованы для
более широкого охвата зоны, включая
фиксированного беспроводного доступа. Эти
технологические достижения означают, что
полоса 3,5 ГГц может обеспечить такое же
покрытие и использовать те же ячейки, что и
существующие полосы частот 2,6 ГГц и 1800
МГц. С другой стороны, 600 МГц и 700 МГц,
могут поддерживать широкий перечень
услуг 5G, включая Интернет вещей.
Источник и литература:
1. Отчет МСЭ «Минимальные требования к техническим характеристикам для радиоинтерфейса IMT-2020»
2. Отчет GSMA: «Фиксированный беспроводной доступ: экономический потенциал и лучшие практики» (2018)
3. Первая промышленная революция связана с воздействием энергии пара; вторая связана с наукой и массовым
производством; и третий был обусловлен появлением цифровых технологий и вычислений
4. 3GPP Release 15 является первым выпуском тела спецификаций 5G, он был в основном завершен в июне 2018
года и будет представлен в качестве кандидата на стандарты IMT 2020 (5G) МСЭ.
5. «FCC подталкивает к открытию полосы 2,5 ГГц для 5G», RCR Wireless, 20 июня 2019 г.
6.
Включая 24,25–27,5 ГГц, 31,8–33,4 ГГц, 37–43,5 ГГц, 45,5–50,2 ГГц, 50,4–52,6 ГГц, 66–76 ГГц и 81–86 ГГц. Однако
Соединенные Штаты, Япония, Южная Корея и Япония также будут использовать полосу 28 ГГц, которая выходит за
рамки ВКР-19, но там, где глобальное распределение первичной подвижной связи уже существует.
7. Б. Махкамов. Ўзбекистонда уяли алоқа хизматларини ривожлантириш. “Фан ва технология”, Тошкент, 2016.
8. 4G Americas’ Summary of Global 5G Initiatives. – 4GAme-ricas. June 2014.
9. Dr. Shahram G. Niri. Toward 5G. LTE World Summit 2013. – 5G Innovation Centre, University of Surrey. June 2913.
10. IMT Vision – "Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond". – Draft new
Recommendation ITU-R M. [IMT.VISION]. October 2014.
11. V. Skrynnikov. Будущий облик 5G. – Электросвязь. № 10. – 2013.
12. WRC-19. https://www.itu.int/ru
13. https://www.gsma.com
14. http://mitc.uz
ИҚТИСОДИЁТДА АХБОРОТ ТИЗИМЛАРИ
