20 ноября 2023 г.

Всего-то пару лет назад российские операторы сотовой связи сокрушались о недоступности в нашей стране «золотого диапазона» для сетей 5G, — от 3,4 до 3,8 ГГц. Именно по этой причине ввозимые к нам смартфоны с модемами пятого поколения вынуждены были эксплуатироваться в «устаревшем» 4G-режиме, что снижало их потребительскую привлекательность — и лишало операторов дополнительных доходов. Однако теперь, признают южнокорейские тяжеловесы этой отрасли, становится ясно, что 5G и в целом по миру, строго говоря, «не взлетает», — точнее, не приносит обещанных выгод и преимуществ в полной мере; причём ни операторам, ни абонентам. Вся надежда, выходит, уже на следующее поколение сотовых сетей, — на 6G?

Сдержанные темпы

Первые коммерческие сети 5G начали появляться в 2019 г., а к концу текущего общее число абонентов сетей пятого поколения (не только смартфонов, — немало элементов Интернета вещей, особенно промышленного, полагаются сегодня на этот стандарт сотовой связи) превысит, по предположениям аналитиков, 1,9 млрд. При этом распределены они по планете крайне неравномерно: в КНР ещё в апреле насчитывалось 620 млн активных 5G-смартфонов, в России, как известно, коммерческие сети пятого поколения только планируется развернуть в 2024 г. в трёх крупных городах, в Северной Америке к исходу текущего года не более 32% мобильных соединений будут производиться по стандарту 5G, в Южной Корее 90% мобильных абонентов перейдут на связь пятого поколения лишь к 2026-му, а в Африке и Южной Америке покрытие сетями 5G и вовсе исключительно фрагментарное.

На первый взгляд, ситуация странная: 5G ведь однозначно превосходит 4G LTE буквально по всем показателям: фактически достижимая скорость загрузки — 20 Гбит/с против 1 Гбит/с; задержка сигнала между клиентом и сервером — 0,5 мс против 10 мс; предельное число активных абонентов на 1 кв. км — 1 млн против 100 тыс. и т. д. Более того, за последние 2-3 года неуклонно росла доля смартфонов с 5G-модемами в верхнем, а позже и в среднем ценовых диапазонах, — т. е. каждый мало-мальски состоятельный абонент по всему миру уже имеет возможность обзавестись мобильным гаджетом, готовым работать в сети пятого поколения. В чём же причина столь неторопливого роста охвата новейших сетей?

Довольно нелицеприятный обзор таких причин приводится в недавнем докладе «5G Lessons Learned, 6G Key Requirements, 6G Network Evolution, and 6G Spectrum», опубликованном ведущим южнокорейским оператором SK Telecom. Ближе к кону 2010-х, когда стандарт пятого поколения сотовой связи находился на финальной стадии разработки, этим сетям прочили роль поистине революционной платформы для множества перспективных цифровых коммуникаций: между самоуправляемыми авто, воздушными дронами и системами умного города; между посетителями миров виртуальной и дополненной реальностей; наконец, между объектами реального мира (плотно увешанными всевозможными датчиками для оцифровки самых разнообразных свойств и активностей) и их полнофункциональными цифровыми двойниками. Так вот, практически ничего из столь живописно разрекламированных платформенных приложений 5G в более или менее значимом масштабе к настоящему моменту так и не реализовалось.

Сети 2G в 1990-х дали абонентам возможность обмениваться SMS и MMS; 3G в начале 2000-х позволили передавать видео, пусть и в довольно низком разрешении, и заглядывать в Интернет через довольно узкую щёлочку WAP. В 2010-х началась эпоха 4G — уже с полноценным веб-сёрфингом, видеостримингом, массой требовательных к трафику смартфонных приложений. Вся проблема в том, подчёркивают эксперты SK Telecom, что стандарт сетей пятого поколения, содержащий действительно много чисто технических усовершенствований, не предлагает массовому конечному пользователю и даже бизнес-заказчику некоего killer service; сервиса, перед которым невозможно устоять. И пока такой сервис не появится, переход на 5G так и продолжится нынешними довольно скромными темпами.

Ничего личного

Прикладной хай-тек, в том числе и в области сотовой связи — предприятие коммерческое, не подразумевающее щедрых инвестиций, в отсутствие которых перспективные новинки на рынок не выйдут, без тщательно продуманного плана по возврату (желательно, как можно более скорому) затраченных средств. В частности, массированный переход от одного поколения мобильных сетей к другому должен оказываться выгодным для сотовых операторов — которые, собственно, несут основную финансовую и инженерную нагрузку по их развёртыванию.

Пока смена одного «G» на другое трансформировалось в неуклонный количественный рост сотового трафика, операторам это играло на руку в любом случае, какие бы конкретные приложения на пользовательском уровне — потоковое видео, онлайн-игры, системы совместной работы — эти потоки данных ни порождали. Абоненты исправно оплачивали растущее потребление информации через мобильные сети, и изрядная часть этой оплаты шла на разработку и монтаж оборудования нового поколения. Но в тот момент, когда 4G утвердился в качестве доминирующего стандарта сотовой связи (примерно с 2013 г.), вдруг оказалось, что подавляющему большинству пользователей предоставляемых им возможностей достаточно, — и что темпы роста выручки операторов резко снизились. А откуда тогда брать средства на переход к 5G?

Показательный пример того, насколько критично ритмичное поступление выручки для операторов, привели эксперты Bloomberg в середине 2023 г.: три крупнейших американских провайдера сотовой связи — AT&T, T-Mobile US и Verizon Communications — в совокупности недополучили за 12 месяцев около 5 млрд долл. США на фоне резкого спада продаж смартфонов, вызванного удлинением сроков фактического пользования ими. Ещё раз: меньше покупать стали смартфоны, а убытки подсчитывают операторы, предоставляющие для этих гаджетов сотовые сети, — поскольку новые устройства обычно продаются в комплекте с расширенным набором сервисов, стимулирующим потребителя платить больше.

Во втором квартале текущего года средний срок эксплуатации смартфона в Северной Америке достиг, по оценке Assurant Inc., 3,5 лет, — если сравнивать с предковидными временами, это очень и очень много. Но и частных пользователей, а тем более коммерческих заказчиков, тоже можно понять: сами по себе чуть более высокие скорости обмена данными и чуть меньшая задержка сигнала — не повод радикально менять аппаратную платформу на новую, поддерживающую очередной G-стандарт, если сам этот стандарт не предлагает какого-то радикального улучшения качества коммуникаций по сотовой сети. Так что в какой-то мере российские операторы могут даже испытывать благодарность к регуляторам, не одобрившим в своё время открытие «золотого диапазона» 5G для коммерческих приложений, — иначе наверняка и в наших реалиях обширные инвестиции в оборудование пятого поколения обернулись бы к настоящему моменту если не прямыми убытками, то изрядной недополученной прибылью.

Пока, в отсутствие явного killer service, с сетями пятого поколения в мире ситуация такая: там, где они внедрены и действуют, абоненты ими с удовольствием пользуются. Но объективного ухудшения качества жизни (и уж точно — повседневных цифровых коммуникаций) от недоступности 5G-связи никто не испытывает. Скажем, далеко ведь не все владельцы аппаратов пятого поколения часами просматривают на них видео с разрешением 4K UHD, — а уже с Full HD прекрасно справляется 4G-соединение. Число активных посетителей различных ныне действующих метавселенных со смартфонов или VR-шлемов с прямым мобильным подключением ничтожно по сравнению с общим количеством мобильных геймеров на планете, — то есть и на этом направлении качественного роста потребностей в терминалах и сетях нового стандарта ожидать не приходится.

Да и индустриальные приложения 5G, хотя и на самом деле многообещающие, могут, откровенно говоря, развиваться независимо от спецификаций общедоступной сотовой связи — которая по соседству с ними прекрасно продолжит оставаться соответствующей стандартам прошлого и даже позапрошлого поколения. Имеется в виду развёртывание и эксплуатация частных сетей 5G — в пределах отдельно взятой фабрики, открытой горной выработки, морского порта, — где обмен данными производится лишь между предварительно авторизованными устройствами в пределах зоны покрытия всего нескольких (пусть даже нескольких десятков) базовых станций. Иными словами, отдельные островки промышленного/делового 5G посреди моря LTE-сетей — вполне приемлемый способ сосуществования сотовой связи разных поколений в пределах единой экономической модели.

Появится ли всё же в обозримой перспективе killer service, который сделает переход на 5G императивом для массового потребителя — хотя бы во второй половине 2020-х? Эксперты SK Telecom уверены, что ожидать его уже не имеет смысла, — надо сосредоточить усилия на разработке такого рода приложения (а желательно, и не одного) для перспективных сетей 6G. Пока главным претендентом на роль «сервиса, перед которым невозможно устоять», выступает киберфизическое слияние (cyber-physical fusion) — такое сопряжение цифрового и физического пространств за счёт множества постоянно подключённых датчиков и актуаторов, которое буквально сплавит эти реальности воедино, не оставляя каких-либо значимых зазоров. Звучит более чем фантастично, особенно с учётом того, что внедрение первых коммерческих сетей шестого поколения намечено уже на 2030-й, — а сам этот стандарт в финальном своём виде пока что крайне далёк от утверждения.

Впрочем, сам факт того, что предполагаемый коммерческий успех нового поколения сотовой связи базируется на столь зыбком основании, лишь подчёркивает важность обозначенной проблемы. Согласно прогнозу ITU-R, глобальный Интернет-трафик на интервале 2020-2030 гг. будет расти экспоненциально, от примерно 8 Эбайт/мес в начале этого периода до более чем 5000 Эбайт/мес. в его конце, — и каким-то образом эти чудовищные объёмы данных придётся переносить, в том числе и по беспроводным сетям. Обидно будет, если связь 6G при всех возлагаемых на неё надеждах на деле окажется (если так и не удастся отыскать вожделенный killer service) очередной количественной итерацией 5G. Чисто утилитарной, — с повышенным потолком полосы пропускания, сниженной латентностью и рядом дополнительных возможностей: приятных, удобных, привлекательных даже — но ни в коей мере не жизненно важных.

Источник: Максим Белоус, IT Channel News