Спецпроекты

Как освободить в России частоты для 5G. Сколько миллиардов это будет стоить. Расчеты

4978
Бизнес Телеком Беспроводная связь Инфраструктура Мобильная связь Интеграция ИТ в госсекторе

Диапазон 3,4—3,8 ГГц в России можно будет освободить от спутниковых и иных сетей связи, подготовив его для использования 5G. В соответствии с отчетом, представленным «Ростелекомом» и «Мегафоном» в ГКРЧ, для этого потребуются затраты на сумму от 1 млрд руб. и время работ от пяти лет. В случае проведения конверсии прибыль операторов от использования высвободившегося спектра составит от 7,5 млрд руб. до 12,5 млрд руб.

Подсчитаны затраты на конверсию диапазона 3,4 - 3,8 ГГц

В распоряжении CNews оказался отчет о путях конверсии диапазона 3,4 - 3,8 ГГц для запуска на них сетей пятого поколения сотовой связи (5G). Документ был составлен по результатам тестовых зон 5G, развернутых в данном диапазоне «Ростелекомом» и «Мегафоном», и направлен в Государственную комиссию по радиочастотам (ГКРЧ).

Почему сейчас в 3,4— 3,8 ГГц нельзя запускать 5G

Напомним, диапазона 3,4—3,8 ГГц считается наиболее перспективным для запуска сетей 5G в крупных городах. Однако в настоящее время в России он недоступен для сотовой связи: в нем работают сети фиксированного беспроводного доступа (ФБД, включая WiMAX), земные станции спутниковой связи (ЗССС), командно-измерительные станции спутниковой связи (КИС), радиорелейные линии (РРС) и станции радиолокации (РЛС).

В результате ГКРЧ отказалась продлить разрешения на тестирование сетей 5G в данном диапазоне, которые ранее были выданы «Мегафону» и «Ростелекому». Сети 5G в крупных городах можно запускать и в другом диапазоне: 4,4—5 ГГц. Однако на глобальном уровне создавать экосистему абонентских устройств планируется именно для диапазона 3,4—3,8 ГГц, без использования которого Россия может отказаться в числе отстающих стран.

С точки зрения проведения конверсии диапазона 3,4—3,8 ГГц наиболее простая ситуация с сетями ФБД: они работают в диапазоне 3,4—3,6 ГГц и установленный ГКРЧ срок действия их работы заканчивается в июле 2021 г. При этом крупнейший WiMAX-оператор — Freshtel — принадлежит «Ростелекому», который и так хочет перевести данные частоты под 5G.

Наиболее сложная ситуация со спутниковыми сетями. С-диапазон (3,4—4,2 ГГц) с советских времен активно используется для спутниковой связи и имеет ряд неоспоримых преимуществ, например, при работе в условиях Крайнего Севера. В С-диапазоне работают как гражданские пользователи, включая системы ретрансляции федеральных телеканалов, так и спецпотребители : Минобороны и Федеральная служба охраны (ФСО).

Командно-измерительные комплексы спутниковой связи работают в диапазоне 3,4 —3,445 ГГц. Для перевода их в другой частотный диапазон придется переводить и управляемые ими космические аппараты, что является достаточно затратным мероприятием.

Для приема телевизионного сигнала госпредприятие «Российская телерадиовещательная сеть» (РТРС) и кабельные операторы используют незарегистрированные спутниковые комплексы, из-за чего их координаты неизвестны для радиочастотной службы. Соответственно, проблему совместимости с сетями 5G не удастся решить за счет установления координат районов, вокруг которых не стоит размещать базовые станции 5G.

В свою очередь, Минобороны использует как фиксированные, так и мобильные комплексы спутниковой связи. Мобильные комплексы могут использоваться на всей территории России, что также делает невозможным установить координаты районов, вдоль которых не следовало бы использовать базовые станции 5G.

Альтернативные решения

Но есть другие пути выхода из ситуации. Земные станции спутниковой связи, работающие в диапазоне 3,4—3,8 ГГц на территории крупных городов, можно было бы перенести в диапазон 3,8—4,2 ГГц. Одновременно спутниковые станции, работающие на отдельных территориях в диапазоне 3,8—4,2 ГГц, можно было разместить вдоль всего диапазона 3,4—4,2 ГГц.

Данный подход позволит освободить частотный спектр в крупных городах для сетей 5G при сохранении емкости спутниковой группировки. Однако для его реализации необходимо будет провести замену абонентских спутниковых терминалов, работающих в обозначенном диапазоне.

Сравнение различных вариантов конверсии диапазона 3,4—3,8 ГГц

Год Высвобождае мый спектр МГц/ количество выводимых РЭС КИС Высвобождаем ый спектр МГц/ количество выводимых РЭС ФСС Высвобождав мый спектр МГц/ количество выводимых РЭС ФБД Высвобождае мый спектр МГц/ количество выводимых РЭС РРС Высвобождав мый спектр МГц/ количество выводимых РЭС РЛС Затраты, млн. руб. Целевая функция, млн. руб. Ожидаема я прибыль, млн. руб.
Вариант 1: КИС - МОД, ЗС СС- МОД, ФБД - КВВ, РРС - МОД, РЛС - МОД
1 0/0 171,4/11,7 350,3/422,02 171,4/12,2 60/6 1000,00 5573,19 4573,19
2 0/0 171,4/11,7 386,8/466,0 94,6/6,76 60/6 1000,00 5274,68 4274,68
3 42/6 171,4/11,7 117,8/142 0/0 60/6 671,24 2895,31 2224,07
4 0/0 171,4/11,7 0/0 0/0 20,0/2,0 150,57 1416,57 1266,00
5 0/0 34,6/2,4 0/0 0/0 0/0 23,52 255,93 232,42
Всего 2845,33 15415,68 12570,35
Вариант 2: КИС- МОД, ЗС СС - ОТМ, ФБД - КВВ,РРС - ОТМ, РЛС - МОД
1 0/0 0/0 496,1/597,8 0/0 60/6 1000,00 4115,38 3115,38
2 0/0 10,1/0,5 358,8/432,3 80/4 60/6 1000,00 3765,85 2765,85
3 3,7/0,4 126,3/6 0/0 80/4 60/6 1000,00 1997,88 997,88
4 6,4/0,6 126,3/6 0/0 80/4 20/2,0 1000,00 1722,00 722,00
5 7,8/0,8 126,3/6 0/0 80/4 0/0 1000,00 1584,07 584,07
6 9,8/1 126,3/6 0/0 60/4 0/0 1000,00 1450,87 450,87
7 15,8/1,6 126,3/6 0/0 0/0 0/0 1000,00 1051,27 51,27
8 15,8/1,6 126,3/6 0/0 0/0 0/0 1000,00 1051,27 51,27
9 1/0,1 126,3/6 0/0 0/0 0/0 630,21 941,81 311,60
10 0/0 126,3/6 0/0 0/0 0/0 606,32 934,74 328,42
11 0/1 8,3/0,4 0/0 0/0 0/0 40,04 61,73 21,69
Всего 9276,57 18676,87 9400,30
Вариант 3: КИС - МОД, ЗС СС - МОД, ФБД - КВВ, РРС - ОТМ, РЛС - МОД
1 0/0 171,4/11,7 431,7/520,2 0/0 60/6 1000,00 4907,36 3907,36
2 0/0 171,4/11,7 423,2/509,9 6,2/0,3 60/6 1000,00 4889,89 3889,89
3 27,9/4 171,4/11,7 0/0 80/4 60/6 577,64 2511,08 1933,44
4 14,1/2 171,4/11,7 0/0 80/4 20,0/2,0 430,90 2112,86 1681,96
5 0/0 34,6/2,4 0/0 80/4 0/0 223,52 847,93 624,42
6 0/0 0/0 0/0 80/4 0/0 200,00 592,00 392,00
7 0/0 0/0 0/0 53,8/2,7 0/0 134,51 398,16 263,64
Всего 3566,57 16259,28 12692,71
Вариант 4: КИС - МОД, ЗС СС - ОТМ, ФБД - КВВ, РРС - ОТМ, РЛС - МОД
1 0/0 0/0 496,1/597,8 0/0 60/6 1000,00 4115,38 3115,38
2 0/0 10,1/05 358,8/432,3 80/4 60/6 1000,00 3765,85 2765,85
3 16,1/2,3 126,3/6,0 0/0 80/4 60/6 1000,00 2089,77 1089,77
4 25,9/3,7 126,3/6,0 0/0 80/4 20,0/2,0 988,00 1866,51 878,51
5 0/0 126,3/6,0 0/0 80/4 0/0 806,32 1526,74 720,42
6 0/0 126,3/6,0 0/0 32/1,6 0/0 686,32 1171,537 485,22
7 0/0 126,3/6,0 0/0 22,4/1,12 0/0 662,32 1100,497 438,18
8 0/0 126,3/6,0 0/0 2,24/0,11 0/0 611,92 951,31 339,40
9 0/0 126,3/6,0 0/0 2,24/0,11 0/0 611,92 951,31 339,40
10 0/0 126,3/6,0 0/0 0,224/0,01 0/0 606,88 936,39 329,52
11 0/0 0/0 0/0 0,224/0,01 0/0 0,56 1,66 1,10
Всего 7974,24 18476,95 10502,75
Вариант 5: КИС - ОТМ, ЗС СС - МОД, ФБД - КВВ, РРС - ОТМ, РЛС - МОД
1 0/0 171,4/11,7 431,7/520,2 0/0 60/6 1000,00 4907,36 3907,36
2 0/0 171,4/11,7 423,2/509,9 6,2/0,3 60/6 1000,00 4889,89 3889,89
3 23,26/2,33 171,4/11,7 0/0 80/4 60/6 1000,00 2476,67 1476,67
4 24/2,4 171,4/11,7 0/0 80/4 20,0/2,0 950,60 2186,17 1235,57
5 12,74/1,27 171,4/11,7 0/0 80/4 0/0 635,14 1954,87 1319,73
6 0/0 171,4/11,7 0/0 80/4 0/0 316,57 1860,57 1544,00
7 0/0 0,43/0,03 0/0 53,8/2,7 0/0 134,80 401,33 266,52
Всего 5037,11 18676,86 13639,74
Вариант 6: КИС - ОТМ, ЗС СС - МОД, ФБД - КВВ, РРС - МОД, РЛС - МОД
1 0/0 171,4/11,7 350,3/422 171,4/12,2 60/6 1000,00 5573,19 4573,19
2 0/0 171,4/11,7 350,3/422 171,4/12,2 60/6 1000,00 5573,19 4573,19
3 18,8/1,9 171,4/11,7 154,3/186 37,1/2,7 60/6 1000,00 3268,75 2268,75
4 24/2,4 171,4/11,7 0/0 0/0 20,0/2,0 750,57 1594,17 843,60
5 17,2/1,72 34,6/2,4 0/0 0/0 0/0 453,18 383,18 -70,00
Всего 4203,75 16392,48 12188,73

Возможным вариантом решения совместимости сетей 5G с мобильными спутниковыми комплексами Минобороны является применение технологии LSA (лицензионный совместный доступ). Данная технология обеспечивает динамическое перераспределение доступа к радиочастотному спектру с учетом времени, географии и частот. Для работы LSA необходимо будет обеспечить совместимость с автоматизированными системами операторов сотовой связи.

Три способа проведения конверсии

В целом существует три подхода к осуществлению конверсии радиоэлектронных средств (РЭС). Модернизация РЭС (МОД) предполагает частотную оптимизацию и установку специальных фильтров для блокирования помех. В случае принятия соответствующих решений возможно наладить массовый выпуск необходимых фильтров. Для спутниковых тарелок КИС дополнительно потребуются защитные фильтры — экранирующие конструкции из металлической сетки.

Организационно-технические мероприятия (ОТМ) предполагают обеспечение требуемых частотного и территориального разносов и взаимной ориентации диаграмм направленности антенных устройств. Наконец, существует вариант с полным выводом РЭС в диапазоне 3,4—3,8 ГГц, в том числе с возможной выплатой компенсации их владельцам (КВВ).

Для сетей фиксированного беспроводного доступа вариант с КВВ является единственно реалистичным. Для РЛС подходит только вариант с МОД. Для остальных типов рассматриваемых радиоэлектронных средств (РЛС, РСС, ЗССС, КИС) доступны все обозначенные типы конверсии, кроме КВВ.

Наиболее эффективные пути решения проблемы

Авторы отчета составили матрицу с возможными путями конверсии частот в диапазоне 3,4—3,8 ГГц. В результате получилось шесть доступных вариантов с временем осуществления конверсии от пяти до 11 лет и с суммой необходимых затрат от 2,85 млрд до 9,27 млрд руб.

Оптимальным вариантом с точки зрения времени и затрат является вывод сетей фиксированного беспроводного доступа из диапазона 3,4—3,8 ГГц (КВВ) и применение МОД ко всем остальным РЭС в данном диапазоне. В этом случае затраты на конверсию составят 2,85 млрд руб. за пять лет, а прибыль операторов от оказания услуг на высвободившем спектре часто — 12,57 млрд руб.

Второй по эффективности вариант подразумевает проведение КВВ в отношении сетей фиксированного беспроводного доступа, ОТМ в отношении командно-измерительных станций спутниковой связи и применением МОД в отношении остальных типов радиоэлектронных средств. В этом случае затраты на конверсию составят 4,2 млрд руб. в течение пяти лет, прибыль — 12,2 млрд руб.

Возможно сократить рассматриваемый диапазон до 3,5—3,8 ГГц, исключив таким образом необходимость проведения конверсии в отношении командно-измерительных станций спутниковой связи. В этом случае доступны четыре варианты конверсии с суммами затрат от 2,6 млрд до 7,8 млрд руб. и сроком проведения конверсии от пяти до 11 лет.

Оптимальным вариантом является вывод сетей фиксированного беспроводного доступа из рассматриваемого диапазона (КВВ) и проведение МОД в отношении остальных типов используемых РЭС. Затраты на осуществление такого варианта составят 2,6 млрд руб., прибыль операторов от высвободившегося спектра — 12,5 млрд руб.

Рассматриваемый диапазон можно еще больше сузить — до 3,6—3,8 ГГц. В этом случае исключается необходимость проводить конверсию как в отношении КИС, так и в отношении сетей фиксированного беспроводного доступа. При таком подходе можно рассматривать четыре варианта конверсии с суммами затрат от 1,06 млрд до 6,2 млрд руб. и сроком проведения конверсии от пяти до девяти лет.

Оптимальным вариантом является проведение ОТМ в отношении радиорелейных линий связи и проведением МОД в отношении средств радиолокации и земных станций спутниковой связи. Затраты на проведение такого варианта составят 1,8 млрд руб., прибыль операторов от использования высвободившегося спектра — 8 млрд руб.

Вторым по эффективности вариантом является проведение МОД в отношении всех рассматриваемых типов радиоэлектронных средств. Затраты на данный вариант составят 1,06 млрд руб., прибыль операторов — 7,7 млрд руб.



Персона месяца

Власти Петербурга переходят на рыночную модель цифровизации

Денис Чамара

ИТ-директор Санкт-Петербурга

Взгляд месяца

Государство должно получать данные напрямую из информсистем компаний

Савва Шипов

Замминистра Минэкономразвития