Ректор Сколтеха о разработках института в области 5G и 6G

Прошла новость, что Сколтех и НИИ радио планируют разработать новый стандарт 6G. Можно ли отказаться от 5G и сразу перейти к 6G?

Самое тяжелое недопонимание, возникшее в прессе по этому проекту – это то, что предполагается отказ от разработки оборудования 5G в пользу разработки предыдущего поколения 4G (LTE) и будущего 6G.

В связи с этим называется два довода: "не успели 5G, то не надо и начинать" и "мы и так опоздали, давайте сразу к следующему".

Мы всегда были твердо убеждены, что технология 5G для современного мира ключевая. Поэтому мы разработали работающую базовую станцию 5G, которая была хорошо принята и протестирована операторами. Мы продолжаем ее доработку, мы испытываем готовые образцы совместно с отечественными операторами и собираемся в ближайшее время (до конца года) тестировать станцию на реальной сети МТС.

Исследования и разработки – это эволюционный процесс. Команда Сколтеха начала заниматься разработкой оборудования 4G еще в 2012 году и достигла хороших результатов, но отрасль тогда не была готова. Однако, именно этот опыт позволил нам успешно реализовать работу по созданию опытных образцов базовой станции 5G.

Пятое поколение эволюционно впитало в себя достижения предыдущего. Поэтому, уже последние 2–3 года, оборудование для 5G и LTE – это технологически и конструктивно одна и та же базовая станция! Другими словами, на уровне технологий у нас уже есть решение для 4G, потому что у нас есть базовая станция 5G, а также благодаря тому, что мы получили опыт с четвертым и с пятым поколением.

В разработке шестого поколения действует та же логика. У нас уже есть крепкая и рабочая стартовая площадка: 5G и 4G. Через разработку для пятого поколения мы сможем развить наши компетенции для 6G.

Программа разработок для шестого поколения позволит отрасли получить необходимые компетенции, которые в сумме с опытом создания пятого и четвертого поколений сформируют российскую научную и инженерную школу мобильной связи.

Подводя черту: с точки зрения технологий и экономики разработать или успешно внедрить последующие поколение, пропустив предыдущее, невозможно.

Можно ли развивать 5G без наличия частот в "золотом диапазоне" 3,4–3,8 ГГц?

Нет связи между доступностью одного участка радиочастотного спектра – так называемого "золотого диапазона" (3,4–3,8 ГГц) – и возможностью внедрения сетей 5G. Ведь есть возможность расчистить частоты 4,4–5,0 ГГц, еще будет выделяться второй "цифровой дивиденд" в 700 МГц, и также можно использовать часть выделенных сейчас диапазонов 4G для работы 5G. Так что даже с доступными частотами 5G будет развиваться, пусть может быть пока не так широко.

В любом сценарии, без открытия для мобильных операторов новых частотных полос ниже 6 ГГц нельзя будет говорить ни о пятом поколении, ни о шестом.

Часто цитируются ошибочные утверждения, что поколение 6G будет "про очень высокие частоты". Это полная глупость. Шестое поколение в частотной части в первую очередь про сверхширокие полосы и еще большую спектральную эффективность. А сверхвысокие частоты являются одним из следствий этого фокуса: сверхширокие полосы более свободны в верхних частотах. Однако, уже сейчас (в 2022 году) в США началась проработка полос в 1 ГГц шириной в диапазоне до 10 ГГц.

Для создания эффективного покрытия операторам потребуются частотные присвоения в нижнем (до 1 ГГц), среднем (1–5 ГГц) и верхних диапазонах (5–50 ГГц). Так что вопрос придется решать комплексно.

Все-таки, нужен ли 5G?

Ни одна страна мира не смогла преодолеть барьер медианной скорости 40–50 мегабит/секунду без внедрения пятого поколения мобильной связи. Медианная скорость означает то, что это та скорость, с которой чаще всего сталкивается обычный пользователь мобильной сети. Сейчас в России этот показатель достиг 21,5 мбит/сек. В то же время лидирующие страны, включая Китай, достиг медианной скорости 100 мбит/сек. То есть разница стала 5-кратной. При нахождении в сетях 5G абоненты наслаждаются скоростями 100–400 мбит/сек.

Преодоление барьера в 100 мегабит/секунду означает, что исчезнет разница между ШПД и мобильной связью. Это дает совершенно новые возможности для пользовательских сервисов (переход к полному цифровому присутствию), промышленных сценариев, перспективам цифровизации инфраструктуры: транспортной, электрической, энергетической и др.

Наконец, внедрение мобильных сетей 5G позволит преодолеть локальные просадки качества сервисов в местах высокой плотности абонентов (стадионы, центр города, крупные выставки и конференции).

Так что тезис о том, что 4G полностью удовлетворяет потребности современного абонента – в корне не верно, для мегаполисов только внедрение 5G позволит поднять медианную скорость для множества абонентов до современных цифр для развитых стран. Но самое главное- это ключевая роль, которую 5G играет для автоматизации промышленности, развития беспилотных и роботизированных платформ, умных городов и вообще всех будущих приложений ( о большинстве которых мы сейчас даже не подозреваем), требующих минимального времени задержки сигнала.

Стоит ли разрабатывать 6G именно сейчас?

Начинать исследования в области 6G отнюдь не преждевременно, все ведущие страны их уже начали. Если не начать сейчас, и просто следовать курсу "наши операторы пока не видят места для 5G и уж тем более для 6G", то мы придем к следующему поколению связи также как и к предыдущим – в роли безуспешно догоняющей и покупающей чужие решения страны. Поэтому стратегия " сначала давайте 4G сделаем, а уж потом…-" это путь к еще более серьезному технологическому отставанию.

Стоит ли нам строить 6G в одиночку?

Сколтех - международный университет, и мы лучше, чем кто-либо понимаем важность международной кооперации. И всерьез ведем работу по взаимодействию с партнерами из Индии и Китая, также, как мы ранее успешно выстраивали взаимодействие с западными партнерами. Однако, в кооперацию нужно входить имея что-то за душой, в одну сторону кооперация не работает. Именно для того, чтобы создать определенную критическую массу своих технологий, которые можно будет для международной кооперации выложить на стол, и нужна эта программа исследований.