На проходившей в Москве в начале октября конференции GSMA Mobile360 мне удалось пообщаться с
Хавьером Гарсиа Гомесом, техническим директором Ericsson в Европе и Латинской Америке на актуальные темы развития сотовой связи. Вашему вниманию - интервью с г-ном Гомесом.
Как в Ericsson относятся к идеям OpenRAN? Считаете ли вы это направление перспективным?
Компания Ericsson входит в инициативу OpenRAN, внимательно смотрим на инициативу O-RAN, и мы считаем, что открытость – это ключ к инновациям. Если разбираться в том, что такое OpenRAN, можно выделить три уровня “открытости”. Одна из категорий, это разделение ПО и “железа”. Суть такого разделения заключается в обеспечении возможности запускать программное обеспечение одного разработчика на серверах другого разработчика или ПО Ericsson Radio на радиооборудовании другого разработчика и наоборот, на оборудовании Ericsson можно развернуть ПО другого разработчика.
Главным драйвером инициативы OpenRAN является стремление операторов и провайдеров услуг к снижению издержек. А главная проблема использования решений в рамках OpenRAN состоит в падении пропускной способности, что будет неизбежным при комбинировании программных и аппаратных решений разных производителей. Дело в том, что каждый вендор применяет собственные инновации и по-своему добивается требуемых показателей пропускной способности и времени задержки. Например, кто-то может применять AI для управления качества радиосоединений, тогда как решение другого вендора использует для оптимизации канала другие подходы.
В итоге ПО и оборудование, отлично работающее в рамках одновендорного решения, может не давать тех же высоких показателей в мультивендорных системах. Но при передаче данных в критически важных приложениях важна каждая миллисекунда. Это то, что беспокоит нас, когда мы задумываемся о перспективности подходов OpenRAN.
Мы в Ericsson верим в технологии, базирующиеся на инновациях. Но если только ставить на “открытость”, как нечто, что позволяет снизить цены на решения инфраструктуры, то сайт, создаваемый на “открытых стандартах”, будет проигрывать в производительности сайту, созданному на проприетарных технологиях.
Следует понимать, что хотя снижение цены на оборудование это, безусловно, цель, к которой стремятся операторы, да и вендоры в силу конкуренции, при этом есть обстоятельство, которое нельзя сбрасывать со счетов. И это производительность оборудования, которая обеспечивается как раз за счет быстрой адаптации всех новых технологических разработок в решение вендора, что дает решению вендора конкурентные преимущества. И это не позволяет говорить о возможности столь же быстрой стандартизации в рамках OpenRAN. Стандартизация хороша там, где речь перестает идти об инновациях и начинает идти о коммодити.
Представим себе, что есть стандарт на подключение радиоголовы любого вендора к BBU любого вендора. И есть оборудование, отвечающее этому стандарту. И благодаря повышению уровня конкуренции, оператор может приобрести более дешевое решение. Но может статься, что за это ему придется заплатить снижением уровня производительности такой системы. И чтобы добиться заданного уровня производительности, ему придется приобрести и установить больше базовых станций, чем он приобрел бы их, пусть и по более высокой цене у поставщика с проприетарным решением. То есть в итоге, попытавшись сэкономить за счет использования подхода “открытой радиоподсистемы”, оператор может столкнуться с необходимостью в итоге потратить больше.
Поэтому мы поддерживаем инициативы OpenRAN, пока речь идет о протоколах высокого уровня, что позволяет, например, использовать стандартные сервера “с полки”, с вендорским ПО. Но не разделяем оптимизма по части перспектив стандартизации низкоуровневых протоколов между составляющими радиоподсистемы.
В любом случае это, конечно, не черно-белая ситуация, где возможны решения только в стиле “мы - за” или “мы - против”. Именно поэтому мы внимательно смотрим за инициативами OpenRAN и работаем с ним.
Как вы оцениваете перспективу диапазона n257? Будет ли использование этого диапазона массовым? Модель внедрения останется хот-спотовой с опорой на покрытие в диапазонах sub6, или можно ожидать, что в ряде стран будут формироваться обширные зоны покрытия с поддержкой хендоверов хотя бы в рамках территории крупных городов?
Мы не рассматриваем миллиметровый диапазон в качестве единственного диапазона для создания непрерывного покрытия.
Даже в США?
США, это другая история, там у них просто нет иного выбора, это история массового FWA - беспроводного фиксированного доступа, прежде всего. В других странах фиксированный доступ обеспечивается, как правило, в рамках FTTB.
Сейчас, когда мы строим сеть мобильной связи, она более всего похожа на слоеное тесто, где слои, это сети в разных частотных диапазонах, объединенные в единую, гетерогенную сеть.
Размеры сот, создаваемых оборудованием, работающем в диапазоне миллиметровых волн, очень невелики, в частности, при использовании диапазона n257 28 ГГц, радиус покрытия каждой соты составляет всего 100-200 метров. Если использовать для построения сети диапазон 800 МГц, то радиус покрытия в условиях загородного строительства - примерно пара километров. В условиях городской застройки, зона покрытия такой соты падает до 1 км в США, в Европе она составляет 500 метров, иногда меньше. В России ситуация аналогична европейской.
А потому использовать частоты исключительно диапазона миллиметровых волн для создания сплошного покрытия в городской черте теоретически возможно, но экономически нецелесообразно, поскольку сайтов в диапазоне 28 ГГц понадобилось бы в разы больше, чем сайтов в диапазонах FR1 (ниже 6 ГГц). Куда эффективнее создавать покрытие за счет комбинации различных диапазонов. Например, если для создания покрытия 5G используется диапазон 3.5 ГГц, то для того, чтобы обеспечить сплошное “подстилающее” покрытие, уместно применить агрегацию несущих и задействовать также и более низкочастотные диапазоны LTE 1800 МГц и 800 МГц в рамках технологии 5G NR. Пусть даже в 800 МГц у вас всего 5 МГц, но еще 15 МГц есть в 1800 МГц и так далее.
И тогда можно себе представить такое покрытие.
Кроме того, с использованием подходов 5G NR можно существенно расширить зоны покрытия сот 5G NR в диапазоне 3.5 ГГц, достаточно вынести аплинк в диапазоны ниже, например, в 1800 МГц.
В этом случае мы получим радиус соты 5G 3.5 ГГц DL примерно таким же, каков радиус действия соты 1800 МГц UL. Наша картинка может выглядеть уже так:
Аналогичный “трюк” можно проделать и с 28 ГГц, “растянув” зоны покрытия 5G DL в диапазоне 28 ГГц. То есть в условиях плотной городской застройки уместно задействовать низкие диапазоны для передачи данных в восходящем канале, а высокочастотные диапазоны для нисходящего канала.
Сейчас пока что для создания покрытия 5G в режиме NSA можно опираться на ресурсы сети 4G/LTE, а завтра, начиная с 2020 года, при переходе к SA технология 5G NR будет применяться и для организации нисходящего (от базовой станции к абонентскому терминалу) канала и для восходящего (от абонентского терминала к базовой станции).
В условиях существующих сетей для формирования непрерывного покрытия 5G оптимально задействовать частоты 3.5 ГГц. В основном можно будет переиспользовать существующие площадки оператора сотовой связи, где-то придется установить дополнительные базовые станции. В любом случае, вряд ли в ближайшие годы покрытие 5G получится построить, как сплошное, с использованием только миллиметрового диапазона n257. В одних районах города очень плотная застройка, в окнах многих современных домов стоят стекла с защитой от инфракрасной составляющей солнечного света, такое стекло плохо пропускает и радиосигналы.
Диапазон 3.5 ГГц выбран для 5G во многих странах, поскольку он может обеспечить достаточную пропускную способность. Конечно, это справедливо только в ситуации, чтобы каждому оператору выдавалась полоса частот в этом диапазоне не менее 50 МГц или больше.
Наиболее актуальной на сегодня задачей является как можно более оперативное получение частот для построения 5G, чтобы можно было поскорее начать стройку сетей 5G NR и использование преимуществ новой технологий.
Когда в сетях 5G будет реализована поддержка передачи голоса?
Это займет пару лет, как минимум. Изначально будет применяться та же схема, что и при обеспечении поддержки передачи голоса в сетях LTE, когда в качестве резервных использовались технологии 3G. То есть будет fallback голоса в сети LTE. И только когда появится 5G NR в диапазонах 2.6 ГГц и ниже, тогда можно будет задействовать для передачи речи эти диапазоны.
Цель 5G это, конечно, не передача голоса. Даже в сетях LTE передача голоса в рамках VoLTE до сих пор не стала повсеместным явлением. То же будет и с 5G. До тех пор, пока не будет сформировано близкое к сплошному покрытие 5G, до тех пор не будет и массовых попыток по переводу голоса в сети 5G.
Отдельные операторы, в частности, южнокорейский KT, планируют начать использовать автономную архитектуру (SA) уже в 2020 году? Как при этом может быть организована поддержка голосовой связи?
Есть два варианта. Первый – передавать голос через NR, это прописано в Rel. 16 и будет доступно в течение следующего года. Второй вариант - перенаправлять голос в сети LTE. Вообще, в Корее мы наблюдаем особенную ситуацию: там уже развернуто более 60 тысяч базовых станций и обеспечено покрытие 5G для 95% населения. Это стало возможным, потому что операторы смогли получить доступ к диапазону 3,5 ГГц очень быстро, а еще именно в Корее создаются многие устройства 5G.
Правда, интерес к автономной архитектуре связан вовсе не со стремлением передавать голос в сетях 5G, а с намерением развивать услуги, требовательные ко времени задержки. Когда задержка составляет менее 10 мс, у операторов появляются возможности для создания множества разных приложений. И это актуально не только для Кореи, но и для Китая, и других стран, где операторы на первом этапе используют неавтономную архитектуру.
Когда будет реализована поддержка голоса в частных сетях 5G?
В частных 5G сетях SA – это необходимость. Частные сети создаются для использования в промышленности, а промышленные приложения крайне требовательны к параметру задержки – она должна быть стабильно очень низкой, как правило, 3-5 мс. Это возможно только в SA, в Non SA показатель задержки будет выше, что сделает невозможной роботизацию, скажем, сборочной линии завода.
Если оператор хочет получить все возможные преимущества от запуска 5G, то ему нужна архитектура SA. Первые использования SA начнутся в следующем году, а на массовые потребуется время, должна, например, сформироваться экосистема абонентских устройств с поддержкой 5G SA. Очевидно, что со временем все операторы будут использовать SA в силу ее преимуществ.
На первом этапе сети 5G запускались и будут запускаться на базе архитектуры NON SA, потому что важно их развернуть по возможности быстро и дешево. Однако, чтобы развертывать все те услуги, ради которых, собственно, и запускается 5G, операторам требуется SA – эта технология позволит сегментировать сеть с целью оказания услуг, которым необходимы разные параметры задержки, скорости передачи данных, пропускной способности и прочее.
Насколько более затратными для операторов окажутся сети 5G, если сравнивать полную стоимость владения гетерогенной сетью 5G (sub6 + мм) и мультидиапазонной сетью 4G/LTE?
По нашим оценкам, запуск 5G не вызовет каких-то значительных изменений в CAPEX. Операторы уже располагают развитыми сетями LTE, для развертывания которых использовались базовые станции, способные обеспечивать поддержку 5G после небольшого апгрейда или даже удаленного обновления ПО.
То есть сети 5G не будут создаваться с нуля или как что-то отдельное, апгрейд оборудования уже заложен в финансовые планы операторов.
Когда можно ожидать появления крупномасштабных сетей 5G с национальным покрытием?
В первую очередь национальное покрытие появится в странах с небольшой территорией, например, в Швейцарии, к этому уже стремится Swisscom, который покроет 90% населения сетью 5G к концу этого года, для начала, в режиме NSA. В США обширное покрытие 5G сформируется не ранее, чем операторы получат доступ к 5G в C-band, после этого сети станут строиться высокими темпами.
В сентябре 2020 года должны появиться iPhone с поддержкой 5G, и это будет означать, что рынок достиг зрелости, с этого момента могут начаться массовые развертывания сетей 5G.
В Южной Корее сети SA с большим охватом населения могут появиться уже в 2020 году.
Как будет меняться backhaul в связи с приходом 5G? Останется все та же комбинация оптики и радиорелейной связи?
Вы имеете в виду транспортные сети или сети фиксировано-беспроводного доступа?
Транспортные сети.
Как только операторам станут доступны частоты в миллиметровом диапазоне, вырастет потребность в пропускной способности транспортных сетей. В дополнение к существующим транспортным решениям, РРЛ и оптоволокну, могут начать использоваться такие технологии, как использование сети сотовой связи, как транспортной (cell backhauling). Такой подход называется IAB (integrated access backhaul). В такой схеме базовая станция в диапазоне 28 ГГц может обеспечивать интернет-доступ не только для конечных потребителей, но и к подключенной к ней другой базовой станции 5G, играя роль сегмента транспортной сети. Такие включения можно организовывать цепочкой, если в распоряжении оператора окажется достаточная полоса частот. В этом случае оператор может существенно сэкономить - не нужно будет подводить к части базовых станций оптоволокно. Частоты можно, например, разделить между соседними базами.
Представьте себе небольшую интегрированную базовую станцию, которая в едином блоке с антенной, может устанавливаться, например, на опоры уличных осветительных фонарей. Она может обходиться без оптоволоконного подключения, если окажется в зоне действия соты 5G, использующей миллиметровый диапазон частот и, выступающей в роли backhaul для нашей базовой станции на опоре осветительного фонаря.
В целом, оптоволоконные сети и радиорелейная связь будут дополнять друг друга в качестве транспортных технологий. В некоторых районах экономически нецелесообразно тянуть оптоволоконную сеть, куда проще, имея доступ к электричеству, развернуть РРЛ.
Что станет мейнстримом для антенных устройств диапазона sub6 5G в плане Massive MIMO? А какие антенны будут применяться в диапазоне миллиметровых волн?
Massive MIMO будет использоваться, начиная с диапазонов 2,5-3,5-4 ГГц, ниже это вряд ли целесообразно из-за больших геометрических размеров элементов антенной решетки.
Для диапазона 2.5 ГГц скорее всего будут пользоваться спросом антенны 16T16R, для диапазона 3.5 ГГц выбор будет больше. Различные сценарии использования сети будут находить отражение в различной конфигурации используемых антенн. В частности, будут применяться антенны от 4T4R до 64T64R (16T16R и 32T32R), в зависимости от потребности в емкости.
Что касается диапазона миллиметровых волн, то здесь уже есть внедрения антенн 768T768R и 1024T1024R. Это возможно из-за того, что антенные элементы для диапазона миллиметровых волн обладают очень небольшими размерами, что позволяет формировать из нескольких матриц 64T64R антенны с большим числом элементов. Антенны с большим числом элементов позволяют активно использовать такие технологии, как бимформинг, что компенсирует потери в распространении сигнала и позволяет наращивать размер покрытия сот 5G так, что они становятся сравнимыми по размерам с сотами 5G в более низкочастотных диапазонах. Конечно, это все относится к ситуации прямой видимости в ясную погоду. Туман, дождь, такие препятствия как листва или даже человеческая рука или тело, оказывают существенное негативное влияние на качество приема сигнала 5G абонентским терминалом.
----
Новости телекома и IT удобно читать в
телеграм-канале abloud62 за Телеграм-трансляциями удобно следить в канале
abloudRealTime. Также подписывайтесь на страницу
facebook.com/ABloud/
