Решения / Технологии / апрель 2020
Развитие сетей пятого поколения и перспективных "Сетей 2030"

Антон
Зарубин

проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. Бонч-Бруевича
20.04.2020

Статья подготовлена при активной поддержке Администрации Санкт-Петербурга

Ан­тон За­рубин, про­рек­тор по циф­ро­вой тран­сфор­ма­ции Санкт-Пе­тер­бург­ско­го го­сударс­твен­но­го уни­вер­си­тета те­леком­му­ника­ций им. Бонч-Бруе­ви­чаАн­тон За­рубин, про­рек­тор по циф­ро­вой тран­сфор­ма­ции Санкт-Пе­тер­бург­ско­го го­сударс­твен­но­го уни­вер­си­тета те­леком­му­ника­ций им. Бонч-Бруе­ви­чаСоздаваемые на базе государственной и частной инфраструктуры связи "Сети 2030" призваны удовлетворить постоянно растущие потребности общества в передаче информации. Появление таких сетей обусловлено слиянием цифрового и реального миров и дает импульс для автоматизации на различных иерархических уровнях промышленности и общества. За счет координации распределенного интеллекта во всей сетевой инфраструктуре гипермасштабные сущности получат общее распространение. А для обеспечения безопасной работы в сетях в автономном режиме будет необходимо за доли секунды передавать информацию между машинами, роботами и виртуальными контрагентами.

В 2018 году была учреждена фокус-группа Международного союза электросвязи "Технологии для сети 2030" (FG NET-2030). Эта группа занимается исследованием архитектур сетей связи, выработкой требований к ним, выявлением их возможностей и вариантов использования на период до и после 2030 года.

Исследователи FG NET-2030 выделили несколько технологических особенностей, которые необходимо учитывать при построении "Сетей 2030". Такими особенностями являются: возможность оказания голографических и многослойных медиауслуг; точность синхронизации во времени в рамках предоставления услуг; эффективное сосуществование разнородных сетевых инфраструктур (ManyNets).


Эволюция развития сетей связи включает в себя два горизонта планирования. В среднесрочной перспективе до 2020 года это сети связи пятого поколения, до 2025 года – сети связи шестого поколения.

В долгосрочном горизонте планирования до 2030 года появятся "Сети 2030", в которых плотность устройств может достигать 1 млн устройств на 1 км² и до 100 устройств на м³; задержки в передаче сигнала составят менее 1 мс; коэффициент готовности – 0,999; недоступность сети – не более 4 мс в сутки.

Функциональным отличием "Сетей 2030" от сетей 6G является персонализация инфраструктуры. Одним из перспективных сценариев применения "Сетей 2030" станет широкое использование аватаров для воспроизведения действий человека. К 2030 году широкое распространение получат подключенные нановещи, которые значительно повысят плотность сетей. Двусторонние задержки менее 1 мс и пиковая скорость передачи данных свыше 1 Тбит/с будут способствовать более масштабной реализации концепции "Индустрия 4.0" с использованием промышленных роботов.

Для обеспечения задержки в передаче сигнала в пределах 1 мс при предоставлении услуг, например, "тактильного Интернета", действие сети ограничивается радиусом 50 км. Это означает, что ресурсы оператора в сетях связи с ультрамалыми задержками должны предполагать существенную децентрализацию.

Геоинформационные системы (ГИС) и "Сети 2030"

ГИС предназначены для сбора, хранения, анализа и визуализации пространственных данных и связанной с ними информации. Такие системы оперируют большими массивами данных и позволяют выполнять сложные вычисления, обеспечивая быстрый отклик на запрос пользователя или сервиса. Важнейшим преимуществом использования ГИС является возможность моделирования аварийных ситуаций с учетом различных вариантов развития событий и влияющих на них факторов. Внедрение "Сетей 2030" и распределенных центров обработки данных позволит: во-первых, использовать большие данные от устройств, являющихся составной частью систем "умных" городов; во-вторых, обеспечить соответствующие сервисы необходимыми вычислительными ресурсами; в-третьих, предоставить индивидуальным и промышленным пользователям актуальную и достоверную информацию, отвечающую их запросам.

Критическая инфраструктура

Под критической инфраструктурой в данном случае подразумеваются ресурсы, которые являются жизненно важными для непрерывного функционирования общества. В настоящее время в центре внимания общества находятся кибернетическая безопасность и безопасность IoT. Но уже в следующем десятилетии ожидается, что технологические инновации позволят повысить защищенность общества от чрезвычайных ситуаций. Таким образом, обеспечение безопасности людей или защита объектов критической инфраструктуры в случае возникновения любого вида чрезвычайной ситуации является одной из основных целей развития "Сетей 2030".

В целях развития перспективных сетей связи и в соответствии с постановлением правительства РФ от 30 апреля 2019 года №537 "О мерах государственной поддержки научно-образовательных центров мирового уровня на основе интеграции образовательных организаций высшего образования и научных организаций и их кооперации с организациями, действующими в реальном секторе экономики" был создан Научно-образовательный центр (НОЦ) мирового уровня в области сетей 5G и перспективных "Сетей 2030". 29 августа 2019 года меморандум о сотрудничестве в рамках НОЦ подписали: Администрация Санкт-Петербурга, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича, Университет ИТМО, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова, ПАО "Ростелеком", АО "Швабе". Позднее к меморандуму присоединились ФГУП "Российская телевизионная и радиовещательная сеть" и Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.

Целью создания НОЦ является ускорение перехода Российской Федерации к новому технологическому укладу с использованием возможностей существующих технологий связи и инфокоммуникаций, перспективных технологий 5G и "Сетей 2030". К ключевым задачам НОЦ относятся: занятие Российской Федерацией лидирующих позиций в области сетей и систем связи пятого поколения и "Сетей 2030"; решение научных проблем мирового уровня и предоставление опережающего образования в соответствии с научно-технологическими приоритетами развития страны; создание и коммерциализация конкурентоспособных продуктов мирового уровня в области инфокоммуникаций и всепроникающих сетей; подготовка высокопрофессиональных кадров, отвечающих задачам развития цифровой экономики.

Владимир Княгинин, вице-губернатор Санкт-Петербурга: "Инициатива по созданию в Санкт-Петербурге НОЦ в области сетей 5G и перспективных "Сетей 2030" способствует повышению интенсивности взаимодействия между основными технологическими и образовательными площадками"Владимир Княгинин, вице-губернатор Санкт-Петербурга: "Инициатива по созданию в Санкт-Петербурге НОЦ в области сетей 5G и перспективных "Сетей 2030" способствует повышению интенсивности взаимодействия между основными технологическими и образовательными площадками"

Место расположения НОЦ связано с особенностями развития Санкт-Петербурга и всего Северо-Западного федерального округа. По своему потенциалу Петербург входит в тройку крупнейших российских инновационных систем, наряду с Москвой и Московской областью. Геополитические и геоэкономические преимущества города, его благоприятный инвестиционный климат, а также контролируемая и регулярно корректируемая программа мероприятий по реализации инновационной политики обеспечивают лидирующую роль Санкт-Петербурга в отечественной инновационной сфере. В городе сосредоточено более 10 % всего научного потенциала страны. По данным Комитета по науке и высшей школе Администрации Санкт-Петербурга, в Северной столице функционирует более 300 научных организаций, в числе которых более 65 организаций Российской академии наук и других государственных академий, 10 государственных научных центров, более 170 образовательных организаций высшего и среднего профессионального образования. Северо-Западный регион входит в число лидеров по промышленному производству – в первую очередь, инновационно-технологическому. Создание НОЦ мирового уровня в Петербурге будет способствовать ускорению развития передовых технологий телекоммуникационной отрасли и обновлению важнейших сфер жизни общества – таких как промышленное производство, транспорт, здравоохранение, образование, индустрия туризма и развлечений. Таким образом, понятие "умный" город, которое стало одним из ключевых векторов развития Санкт-Петербурга, трансформируется в глобальное "умное" общество. По мнению вице-губернатора Санкт-Петербурга Владимира Княгинина, инициатива по созданию в городе НОЦ способствует повышению интенсивности взаимодействия между основными технологическими и образовательными площадками и эффективному решению задачи по развитию современных сетей связи не только на региональном, но и на национальном уровне.

Роман Шередин, заместитель руководителя Федерального агентства связи: "Создание сетей связи пятого поколения является первым шагом на пути к тотальной модернизации сетей связи"Роман Шередин, заместитель руководителя Федерального агентства связи: "Создание сетей связи пятого поколения является первым шагом на пути к тотальной модернизации сетей связи"

Заместитель руководителя Федерального агентства связи Роман Шередин подчеркнул, что развертывание сетей связи пятого поколения является первым шагом на пути к тотальной модернизации сетей связи, в результате которой появятся сверхнадежные сети с ультрамалыми задержками, которые будут не только определять облик связи к 2030 году, но также иметь первостепенное межотраслевое значение для эффективной реализации принципов цифровой экономики.

В свою очередь сети связи шестого поколения будут характеризоваться еще более высокой (по сравнению с 5G) надежностью и ультрамалыми задержками. Их создание позволит начать процесс децентрализации сетей и создаст предпосылки для децентрализации экономики с уменьшением цифрового разрыва между различными регионами России.