Российские сети 5G в опасности из-за НАТО и Украины
Российским сотовым операторам будет сложно запустить сети 5G в предложенном им диапазоне 4,4-4,99 ГГц. Нижняя часть этого диапазона в крупных городах будет недоступна из-за аэроузлов, а верхняя часть на приграничных территориях потребует координации с властями стран НАТО и Украины. Такая координация в настоящее время невозможна. Но способ обойти данное препятствие существует.
Проблемы с использованием диапазона 4,4-4,99 ГГц для сетей 5G
Российские сотовые операторы столкнутся с серьезными проблемами при использовании для развития 5G предложенного им диапазона 4,4-4,99 ГГц.
Это следует из отчета консорциума «Новые цифровые решения» (НЦР), который провел исследование диапазона 4,4-4,99 ГГц и соседних с ним диапазонов 4,2-4,4 ГГц и 4,99-5 ГГц.
НЦР создан крупнейшими телекоммуникационными операторами: «Вымпелком» (торговая марка «Билайн»), «Мобильные телесистемы» (МТС), «Мегафон» и «Ростелеком».
Отчет был представлен Минцифры на последнем заседании Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ).
Кем занят диапазон 4,4-4,99 ГГц
Зарубежные операторы для запуска 5G используют другой диапазон: 3,4-3,8 ГГц. Однако в России он из-за позиции силовых ведомств будет недоступен.
Однако, как выясняется, предложенный сотовым операторам диапазон - 4,4-4,99 ГГц также занят различными гражданскими и силовыми потребителями. Кроме того, запуск сетей 5G в этом диапазоне будет осложнен на приграничных территориях.
Сейчас в нем работают радиоэлектронные средства (РЭС) трех типов: радиорелейные линии связи (РРС), земные станции спутниковой связи (ЗССС) и радиотелескопы (РАТ). Также в диапазоне работают РЭС спецпотребителей (правительственная связь и силовые структуры). В соседнем диапазоне 4,2-4,4 ГГц работают РЭС воздушной радионавигации и воздушной подвижной службы.
Условия совместного использования частот в диапазоне 4,4-4,99 ГГц сетями 5G и существующими потребителями
Исследования, проведенные НРЦ, показали, что для радиорелейных станций максимальный территориальный разнос в городе с высотными постройками составляет 93 км, в пригороде – 172 км.
Для земных станций спутниковой связи при сценарии долгосрочного помехового воздействия максимальный территориальный разнос в пригороде составляет до 49 км, при краткосрочном помеховом воздействии – до 256 км в пригороде.
Субъект Федерации | Оператор | ЗССС | РРС | РАТ | Всего РЭС (по всем операторам в регионе) | Количество и тип РЭС, подлежащих ОТМ |
---|---|---|---|---|---|---|
Амурская область | "Ростелеком" | 0 | 18 | 0 | 18 | 0 |
Республика Башкортостан | "Газпром Трансгаз Добыча" | 0 | 73 | 0 | 73 | 60 |
Республика Бурятия | "Ростелеком" | 0 | 0 | 18 | 16 РРС | |
Институт прикладной астрономии РАН | 0 | 0 | 2 | |||
Волгоградская область | "Газпром Трансгаз Волгоград" | 0 | 72 | 0 | 72 | 30 |
Забайкальский край | "Ростелеком" | 0 | 72 | 0 | 72 | 8 |
Иркутская область | "Ростелеком" | 0 | 8 | 0 | 8 | 8 РРС и 1 РАТ (в республике Бурятия) |
Карачаево-Черкесская республика | Институт прикладной астрономии РАН | 0 | 0 | 3 | 3 | 1 |
Кемеровская область | "Ростелеком" | 0 | 2 | 0 | 2 | 0 |
Кировская область | "Ростелеком" | 0 | 40 | 0 | 40 | 32 |
Для воздушной радионавигационной и воздушной подвижной служб минимальные норма территориального разноса составляет 8-47 км в условиях города и 13-70 км в условиях пригорода. Необходимый защитный интервал между указанными типами сетей связи и сетями 5G должно составлять 150 МГц. Поскольку сети 5G, в первую очередь, будут запускать в крупных городах, где, как правило, есть аэропорты, запуск сетей следует начинается с частот выше 4,55 ГГц.
Между базовыми станциями (БС) 5G максимальные территориальные разносы должны составлять: до 15,5 км в городе с высотными постройками при работе БС в совмещенных полосах радиочастот; до 1,6 км при размещении БС с высотными постройками при работе в соседних полосах радиочастот; до 52 км при размещении БС в пригороде в совмещенных полосах радиочастот; до 37 км при размещении БС в пригороде при работе БС в соседних полосах радиочастот.
Для радиотелескопов максимальный территориальный разнос в режиме наблюдения непрерывного спектра составляет 164 км в городе с высотными постройками и 315 км в пригороде. В режиме спектральных линий в городе с высотными постройками территориальный разнос составляет 255 км, в пригороде – 425 км.
Отдельный вопрос со спецпотребителями. Согласно Радиочастотному плану России, полосы 4,4-4,575 ГГц и 4,61-4,68 ГГц относятся к полосам совместного использования гражданских и спецпотребителей (СИ). Полосы 4,575-4,61 ГГц и 4,8-4,99 ГГц относятся к полосам преимущественного использования спецпотребителей (ПР). Также существуют полосы частот гражданского назначения (ГР), где для запуска РЭС не требуется получения разрешения от силовых структур.
Проблемы со спецпотребителями
В рассматриваемом диапазоне полос ГР нет, а перевод полос ПР в ГР в настоящее время не представляется возможным, указывают авторы отчета. В указанном диапазоне работают РЭС правительственного назначения 63 типов. Они используются на всей территории страны во всех участках соответствующего радиочастотного спектра. Ситуация осложняется тем, что данные РЭС применяются на стационарных и подвижных объектах, отличаются значительным функциональным разнообразием, режимами работы и частотно-энергетическими характеристиками.
Согласно исследованиям НЦР, для РЭС специального назначения наземного базирования класса 3 величина территориального разноса должна составлять до 88 км, для РЭС наземного базирования класса 4 – до 52 км, для РЭС воздушного и наземного базирования класса 5 – до 87 км, для РЭС наземного базирования класса 6 – до 51 км, для РЭС класса 7 – до 38 км. В целом, РЭС данного типа могут накладывать наиболее существенные ограничения на развертывания сетей 5G, предупреждают авторы отчета.
5G и приграничные территории
Еще один сложный вопрос – это координация с соседними государствами. В соответствие с Регламентом радиосвязи, разработанным Международным союзом электросвязи (МСЭ), устанавливаемые на приграничных территориях РЭС должны пройти приграничную координацию с РЭС иностранных государств и осуществить регистрацию в Международном справочном регистре частот (МСРЧ). Дополнительных препятствий для работы сетей 5G в диапазоне 4,5-4,8 ГГц на приграничных территориях нет.
Субъект федерации/диапазон частот | 4400 - 4555 МГц | 4555 - 4630 МГц | 4630 - 4800 МГц | 4800 - 4990 МГц | Всего (с учетом ПР) | |
---|---|---|---|---|---|---|
Амурская область | 9 | 38 | 18 | 38 | 103 | |
Республика Башкортостан | 10 | 60 | 80 | 120 | 270 | |
Республика Бурятия | 52 | 66 | 80 | 120 | 318 | |
Волгоградская область | 90 | 60 | 160 | 120 | 430 | |
Забайкальский край | 45 | 65 | 105 | 135 | 350 | |
Иркутская область | 45 | 65 | 105 | 135 | 350 | |
Республика Карачаево-Черкессия | 155 | 75 | 170 | 190 | 590 | |
Кемеровская область | 95 | 75 | 135 | 165 | 470 | |
Кировская область | 10 | 60 | 80 | 120 | 270 | |
Республика Коми | 10 | 60 | 80 | 120 | 270 |
Что же касается диапазона 4,8-4,99 ГГц, то в 2019 г. Всемирная конференция радиосвязи (ВКР-19, проводится МСЭ), разрешила национальным администрациям использовать данный диапазон для сетей сотовой связи. Однако для работы в приграничных районах необходимо получение разрешений администраций соседних государств, также станции сотовой связи не должны требовать защиты от других станций подвижной связи (воздушной и морской).
Кроме того, были установлены технические ограничения. В полосах 4,8-4,825 ГГц и 4,835-4,95 ГГц для определения потенциально затронутых администраций в отношении станций воздушного судна применяется координационное расстояние от станции сотовой связи до границы другой страны, равное 300 км для сухопутной границе и 450 км для морской трассы.
В полосе частот 4,8-4,99 ГГц при определении потенциально затронутых администрацией в отношении станций фиксированной службы или других станций наземного базирования подвижной службы применяется координационное расстояние от станции сотовой связи до границы другой страны, равное 70 км.
![](https://static.cnews.ru/img/articles/2024/07/15/foto_festival600.jpg)
Также мощность потока, создаваемая базовой станций сотовой связи, не должны превышать -155 дБВт/кв. м/1 МГц на высоте до 19 км над уровнем моря на расстоянии 20 км от побережья, определяемого по отметке низшего уровня воды, официально признанного прибрежным государством. В соответствии с решением ВРК-19, последний пункт не относился к России и ряду других государств, но мог быть пересмотрен на ВКР-23.
Как рассказал CNews источник на телекоммуникационном рынке, Всемирная конференция радиосвязи, прошедшая в конце 2023 г. в Дубае (Объединенные Арабские Эмираты), не смогла найти компромиссное решение по данному пункту и прежние нормы остались в силе.
Российский 5G и страны НАТО
РЭС морской подвижной службы (МПС) и воздушной подвижной службы (ВПС) в диапазоне 4,8-4,99 ГГц используются, в частности, странами-членами блока НАТО. Из приграничных с Россией государств это Норвегия, Финляндия, Швеция (находящаяся в процессе вступления в НАТО), Эстония, Латвия, Литва, Польша, США и Турция.
Из упомянутых стран Финляндия, Эстония, Латвия, Литва, Польша, Турция, а также Украина и Япония уже зарегистрировали в МСРЧ в приграничных с Россией районах РЭС ВПС и МПС. При этом получить согласие на работу сетей 5G в приграничных районах от администраций указанных стран в настоящий момент не представляется возможным, указывают авторы отчета. В итоге на границе с указанными странами сети 5G придется развертывать на расстоянии 70-450 км вглубь территории России, что, по мнению авторов, отчета, приведет к неэффективному использованию радиочастотного ресурса и сложностям в коммерческой реализации таких сетей.
Радиоастрономическая станция. Принадлежность | Размещение радиотелескопа, Сев.широта, ° Вост. долгота, высота, м | Название радиотелескопа, тип антенн, размеры |
---|---|---|
Пущинская радиоастрономическая обсерватория, АКЦ ФИАН | г. Пущино, 54°49´, 37°40´ ,200 | РТ-22полноповоротный параболоид,D=22 м |
ДКР-1000механич. управляемый параболоид,2 x 8000 м2 | ||
БСАФазируемая решет-ка, 25000 x sinH м2 | ||
Калязинская радиоастрономическая обсерватория, АКЦ ФИАН | г. Калязин 57°13´, 37°54´ ,195 | РТ-64,Полноповор. параболоид |
Радиоастрономическая станцияСАО РАН,Специальная астрофизическая обсерватория РАН, | Станица Зеленчукская,43°49´, 41°34´ ,1000 | РАТАН – 600Кольцо из 895 отраж. элементов |
Радиоастрономические станциирадиоинтерферометрической системы «Квазар», Институт прикладной астрономии Российской академии наук. | пос. Светлое.61°08´, 30°14´ | РТФ-32,полноповоротные параболоиды, D=32 м |
Ст. Зеленчукская. 43°88´, - 41°60´,1000 | ||
пос. Бадары 52°33´, 104°24´ ,832 | ||
Сибирский солнечный радиотелескоп, СибИЗМИР СО РАН | пос. Бадары 51°45´ 27,2´´,102°13´16,5´´ ,832 | ССРТ,Крестообразн. эквидист. решетка, 256 элементов |
Зименки, НИРФИ, | пос. Зименки, 56°09´ , 43°57´,200 | РТ-15,параболическое зеркало, D=15 м. |
Дмитровская радиоастрономическая станция, МГТУ им. Баумана | 56°26´, 37°27´ ,200 | Дмитровский р-он Московской обл., РТ-7,5 x 2,Два полноповоротных параболоида вращения D=7,5 м,расстояние 250м. |
Филиал АО «ОКБ МЭИ»«Медвежьи озера» | 55°52´, 37°57´ ,156 | НРТК на базе ТНА-1500К,параболический профиль, D=64 м |
Один из возможных вариантов решения вопроса – заявления РЭС 5G в приграничных районах не как РЭС сотовой связи (IMT), а как РЭС подвижной службы. В этом случае ограничения, наложенные ВКР-19, не будут действовать. Однако такой подход связан с изменением международных заявочных материалов, также потребуется дополнительная проработка такого подхода в рамках действующей российской нормативно-правовой базы в области связи.
В то же время другие приграничные страны - Китай, Казахстан, Армения, Иран, Азербайджан, Монголия – наоборот, рассматривают возможность внедрения сетей 5G в диапазоне 4,8-4,99 ГГц. Соответственно, с ними сложностей при приграничном согласовании частот не ожидается. Также к числу приграничных стран относятся Северная Корея, Белоруссия и Грузия.
С диапазоном 4,5-4,8 ГГц ситуация проще. Работы по снижению требуемого координационного расстояния можно провести в кооперации с администрациями соседних государств, а также путем специального планирования сетей с ориентации секторов базовых станций вглубь территории России.
Сколько нужно частот для 5G и сколько доступно
Диапазоны 4,4-4,99 ГГц и 3,4-3,8 ГГц в сетях 5G целесообразно использовать для таких услуг, как усовершенствованная широкополосная связь (eMBB) и сверхнадежная передача данных с малой задержкой (URLLC, управление промышленностью, дистанционная медицина и т.д.). Для этого скорость передачи данных на уровне радиоинтерфейса должна составлять не менее 300-400 Мбит/с.
Соответственно, для одного сотового оператора минимальная ширина полосы частот должна составлять 50 МГц. Поскольку в России четыре основных сотовых оператора, требуется полоса частот общей шириной 200 МГц.
Исследования, проведенные НРЦ на территории 32 российских регионов, показали, что в диапазоне 4,4-4,99 ГГц из теоретически доступных 590 МГц частот для сетей 5G доступно от 103 до 520 МГц (с учетом полосы частот категории ПР) и от 31 до 365 МГц (без учета полос частот категории ПР).
Как высвободить частоты для 5G
Существует также несколько видов организационно-технических мероприятий (ОТМ), которые можно провести в данном диапазоне для оптимизации использования радиочастотного спектра и обеспечения совместимости с существующими гражданскими РЭС.
Разработка условий совместного использования РЭС (ОТМ-ЧТР) предполагает проведение теоретических и экспериментальных работ по разработке норм частотно-территориального разноса (ЧТР) и условия совместного использования существующих РЭС и РЭС сетей 5G. Данный вид ОТМ применим ко всем трем типам гражданских РЭС, использующихся в диапазоне 4,4-4,99 ГГц: ЗССС, РАТ и РСС.
Другой вид ОТМ – перевод РЭС в иной частотный диапазон (ОТМ-ПДЧ). Он подразумевает полное освобождение полос частот в диапазоне 4,4-4,99 ГГц от исследуемого типа РЭС с целью использования для сетей 5G. Данный вид ОТМ также можно применить ко всем трем типам РЭС – ЗССС, РАТ и РСС. Однако к радиорелейными линиям связи его можно применять только в случае, если реальные территориальные разносы между РЭС РСС и РЭС 5G меньше, чем значение разносов, определяемых в нормах ЧТР.
Третий вид ОТМ – полный перевод РЭС из рассматриваемого диапазона путем перехода на другую технологию связи (ОТМ-ДТС). Он предполагает замену линий связи, организованной посредством существующих РЭС, другой линией связи, использующей иную технологию передачи сигнала. Из рассматриваемых типов РЭС он применим только к РРС, которые можно заменить на волоконно-оптические линии (ВОЛС) или, в случае большой протяженности РСС, на спутниковые каналы, использующие другой диапазон.
Еще одни вид ОТМ также применим только к РЭС РСС – это полный вывод РЭС из рассматриваемого диапазона путем компенсационной выплаты владельцу (ОТМ-КВВ). Речь идет о выкупе прав использования существующих РЭС у их владельца с выплатой компенсации за отказ от использования существующего оборудования и сооружений связи. Размер компенсации может быть определен как сумма стоимости оборудования и сооружений и размера упущенной выгоды владельца за период с момента отказа от использования РЭС до конца срока действия выданного разрешения на его использование.
Для каждого из 32 изученных регионов НРЦ определило число РЭС, в отношении которых надо провести организационно-технические мероприятия, и указала возможные типы ОТМ в отношении них.