Спецпроекты

Какое оборудование разработают в России для 5G, интернета вещей, RFID и Wi-Fi

Телеком ИТ в госсекторе

В России составлен документ по разработке оборудования в области сетей 5G, беспроводного интернета вещей, W-Fi/Li-Fi, RFID и спутникового интернета. Затраты на реализацию соответствующих мероприятий составят p244 млрд.

Дорожная карта развития беспроводных технологий

Минкомсвязи опубликовало финальный вариант дорожной карты «Технологии беспроводной связи». Документ был подготовлен «дочкой» госкорпорации «Ростех» — «Национальным центром информации» (НЦИ) — в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика».

Российские разработки в сфере 5G

Документ разделяет технологии беспроводной связи на пять субтехнологий. К субтехнологии WAN (WideAreaNetwork) относится сотовая связь четвертого поколения (4G, стандарт LTE) и пятого поколения (5G). Также к данной субтехнологии относится UltraWAN — мультифункциональная беспроводная сеть связи, идентификации и навигации сверхдальнего (до 300 км) радиуса действия, включая сверхскоростные объекты и охватывающая большие территории; она является подобием IEEE 802.16.s.

По каждой субтехнологии в дорожной карте запланирован перечень необходимых разработок. В рамках WAN в части ядра сети мобильного оператора 5G запланирована локализация виртуальных сетевых функций опорной сети 5G — CN (в составе AMF, SEAF, SMF, UPF, N31WF, NEF, LMF) и локализация виртуальных сетевых функций опорной сети EPC (в составе UDM/UDR, AUSF, SIDF, ARPF, 5G-EIR, NSSF, NSF, NWDAF, UDSF).

В обоих случаях речь идет о разработке ПО системы управления и мониторинга указанными сетевыми функциями. Также должны быть разработана программная система конфигурации и мониторинга библиотеки указанных виртуальных сетевых функций.

Кроме того, запланирована: разработка отечественных криптографических алгоритмов и алгоритмов выработки ключевой информации и протоколов аутентификации; разработка доверенной USIM-карты и SIM-чипа, оборудования для их изготовления, персонализации и преперсонализации, средств аутентификации абонентов в сети, доверенного ПО сетевых функций обработки и хранения аутентификационных данных абонентов (UDM, ARPF, AUSF, SIDF, UDR); создание доверенного ПО сетевых функций передачи данных пользователя (UPF, NMS, NRF, NSSF, NWDAF).

Отечественные криптоалгоритмы в функциях шифрования и контроля целостности абонентских данных и сигнальных сообщений должны быть стандартизированы в документах международных организаций и партнеров (IETF, 3GPP).

В части разработки элементов сети радиодоступа запланирована локализация основных технологических элементов базовой станции MG-RAN в составе модуля распределения gNB-DU и центрального модуля gNB-CU. В том числе должна быть проведена модификация программного кода, реализующего функционал gNB-DU и gNB-CU.

Также должна быть разработана система управления и конфигурации модуля распределения gNB-DU и центрального модуля gNB-CU в составе сети радидоступа NG-RAN. Должна быть предусмотрена возможность удаленной конфигурации и управления географически распределенных базовых элементов сети радидоступа 5G по средствам программной системы управления. Кроме того, должно появиться доверенное ПО модулей базовой станции.

В части элементов сети 5G должен быть создан макетный образец для сети 5G с учетом требований информационной безопасности с применением отечественных криптографических алгоритмов и, при необходимости, аппаратных средств, с учетом требований по обеспечению возможности проведения оперативно-розыскных мероприятий (СОРМ). В составе образца должна быть сеть радиодоступа, транспортная SDN-сеть, ЦОД на базе технологии NFV MANO и опорная сеть в режиме Non-stand alone.

В части элементов цифровых платформ должен быть разработан промышленный прототип NFV MANO платформы управления и оркестрации виртуальными сетевыми функциями между географическими распределенными ЦОД с возможностью мобильных граничных вычислений (MEC), а также созданы отечественные решения реализаций платформ виртуализации и управления инфраструктуры сети.

В рамках подготовки действующей инфраструктуры для развития сетей 5G должно быть проведено внедрение дополнительной стандартизации интерфейса X2, а также интерфейсов CPRI и eCPRI. В процесс обязательной сертификации радиэлектронных средств (РЭС) 4G и 5G на территории России будет включено обязательное раскрытие (стандартизация) указанных интерфейсов. Это, по мнению авторов документа, создаст предпосылки для последовательного вытеснения импортных компонентов в сетях 4G и 5G.

Уровень технологической готовности (УГТ) оборудования беспроводной связи в России и в мире для каждой субтехнологии

TRL (Мировой) УГТ (РФ)
WAN 5G 8 3
WAN LTE 9 4
LPWAN 9 9
WLAN L1-F1 8 6
WLAN Wi-Fi 9 7
PAN RFID 9 9
CTC Спутниковый широкополосный ДОСТУП На основе геостационарных спутников — 9 На основе негеостационарных спутников — 9 На основе геостационарных спутников — 5 На основе негеостационарных спутников — 9
CTC Спутниковый интернет вещей На основе традиционных спутников ПСС — 2 На основе нано- и микроспутников — 2 На основе традиционных спутников ПСС — 2 На основе нано- и микроспутников — 2

Источник: НЦИ, 2019

Также запланировано проведение исследования возможностей повышения уровня конкуренции и раскрытия потенциала импортозамещения оборудования и ПО для развертывания сотовых сетей 4G и 5G за счет стандартизации интерфейсов X2, CRPI и eCRPI, миграция компонентов сети 5G на сервера общего пользования российской разработки на базе доверенной ЭКБ и разработка доверенных абонентских устройств.

Комплексный проект развития мобильной сети 5G

В рамках реализации комплексного проекта развития мобильной сети 5G запланирована разработка: целевой архитектуры сети операторского класса (включающей сети радиодоступа, транспортную и «облачную»); эталонной модели сети, включающей в себя описание взаимодействия компонентов сети и их технических характеристик; промышленного прототипа платформы SDN-управления транспортной сетевой инфраструктурой с набором сервисов для транспортных Metro-сетей, оптических и облачных сетей.

Данная платформа SDN-управления будет использоваться на транспортных сетях операторов мобильной связи и корпоративных клиентов. В документе говорится о разработке аппаратных и программно-аппаратных решений для создания сети NG-RAN в составе активных многоэлементных антенных систем FD MIMO, включая цифровые алгоритмы адаптивного управления диаграммой направленности таких систем.

Должны быть разработаны программно-аппаратные решения для создания сети NG-RAN в составе радиомодулей (gNB-RU), включая: элементно-компонентную базу (ЭКБ) аналогового тракта; систему на кристалле, построенную на ПЛИС для цифрового тракта; ПО цифрового тракта; образец радиомодулей базовых станций малой, средней и большой зоны обслуживания (Macro Outdoor) для климатических условий России; планировщик задач, частотно-временных ресурсов базовой станции (gNB Sheduler).

Другой пункт документа говорит о разработке виртуальных сетей функций опорной сети операторского класса в режиме Stand-alone, включая программный стек с возможностью подключения к нему сетей радиодоступа 5G-NR, аутентификации абонентов, обработки абонентского и сигнального трафика. Также упоминается о платформе создания и управления сетевыми слайсами на базе NFV MANO с возможностью «сквозной» оркестрации сетевых и абонентских сервисов и приложений.

5G в России к 2024 году

Ожидается, что к 2024 г. в России сети 5G будут работать более чем в 10 городах-миллионниках. В них будут обслуживаться не менее 10% сотовых абонентов. Не менее 10% оборудования и ПО для сети 5G будут иметь статус телекоммуникационного оборудования российского производства (ТОРП). Также не менее 10% используемых виртуальных функций опорной сети 5G на сетях операторов связи будут отечественной разработки.

Отечественное оборудование и ПО уровня радиодоступа 5G-NR и уровня опорной сети (ядра сети) 5G-CN будет выполнять минимальные требования в объеме спецификаций 3GPPP rel.16 (в части сервисов eMBB, URLLC, mMTC). Показатель уровня технологической готовности (УГТ) для отечественного оборудования и ПО уровня радиодоступа 5G-NR будет составлять «8-9» из максимально возможных «9», для отечественного оборудования опорной сети 5G-CN — «7-8».

Интернет вещей LPWAN

Другая рассматриваемая в документе субтехнология — LPWAN (LowPowerWideAreaNetwork). К ней относятся технологии беспроводного узкополосного интернета вещей. Такие технологии могут работать как на базе сотовых сетей (NB-IoT), так и в отдельных участках диапазона 800 МГц (LoRaWAN, XNB, Nb-Fi).

В части интернета вещей запланирована разработка отечественных RF-модулей (RF-chip) для доступа к сетям связи стандартов NB-IoT/LTE-MTC cat 0/1 (РСВ-плата, трансивер, печатная плата, микроконтроллер) с учетом требований информационной безопасности, с применением отечественных криптографических алгоритмов. Мощность передачи данных модулей должна составлять до 25 мВТ, чувствительность — до «-100» дБм.

Для функционирования сетей LPWAN в лицензируемом и нелицензируемом диапазонах запланирована разработка отечественного ЭКБ, включая чипы, трансиверы для базовых станций и модулей датчиков (встроенная антенна, процессорная плата, аналогово-цифровой преобразователь, плата защиты, SDR приемо-передатчиков) и технологии для импортозамещения оборудования LPWAN.

Запланирована и разработка оконечного оборудования доступа и сбора параметров с датчиков управления исполнительными механизмами для работы в сетях связи стандартов NB-IoT/LTE-MTC с учетом требований по СОРМ.

Будут разработаны модели нарушителя для технологий NB-IoT/LTE-MTC, что позволит сформировать требования по информационной безопасности и выбрать классы средств криптографической защиты. Также должно быть разработано ПО для формирования сигнала связи с модулями на поднесущей частоте.

К 2024 г. в сетях LoraWAN/XNB/NB-Fi/NB-IoT половина оборудования будет иметь статус ТОРП. На основе разрабатываемого оборудования будет создано не менее 15 пилотных проектов, число отечественных производителей составит четыре предприятия.

Отечественное оборудование NB-IoT будет соответствовать минимальным требования к сетевому оборудования в объеме спецификаций 3GPP Rel. 16. На базе XNB/NB-Fi будут работать более 7 отечественных платформ сбора данных, на базе LoraWAN — более 30.

Российский Wi-Fi6 и Li-Fi

К субтехнологии WLAN (WirelessLocalAreaNetwork) относятся технологии Wi-Fi и ее аналог — Li-Fi (схожа с Wi-Fi, но использует свет в качестве канала для передачи информации). В части WLAN будет разработано отечественное ПО и оборудование Wi-Fi 6, в том числе радиомодули с поддержкой OFDMA, DL/UL, MU-MIMO, высокоуровневой модуляции, механизмов SR и BSS.

Также будет разработана PCI-шина для обмена данными между SoC-роутерами и Tx/Rx радиомодулями. В том числе будет разработано аппаратное решение, обеспечивающее необходимый уровень пропускной способности для задействования технологий OFDMA, DL/UL и Mu-MIMO. Кроме того, будет разработано управляющее ПО для роутеров и точек доступа с поддержкой Wi-Fi 6 и системы на чипе (SoC) для роутеров и точек доступа с интегрированным CPU.

Запланирована и разработка отечественного оборудования Li-Fi (приемник, маршрутизаторы/светодиодная система освещения) вместе с проведением пилотных проектов в условиях промышленного производства и на объектах социальной инфраструктуры на транспорте и в городской среде. Также будут разработаны комплексные решения с использованием отечественного ПО и оборудования, удовлетворяющие требованиям по скорости передачи данных, безопасности и зоны покрытия, модели нарушителя для Li-Fi.

Для технологий Wi-Fi 6 и Li-Fi будут разработаны модели нарушителя вместе с формированием требований по информационной безопасности и выбором классов средств криптографической защиты. К 2024 г. рыночная доля сетевого оборудования Wi-Fi 6 и Li-Fi, использующего отечественное ПО, составит 25%. А рыночная доля оборудования, имеющего статус ТОРП, составит 15%.

В России будет четыре производителя Wi-Fi 6 и три производителя Li-Fi. Отечественное оборудование Wi-Fi будет соответствовать минимальным требованиям к сетевому оборудованию в объеме спецификаций актуальной версии IEEE 802.11 ax, а отечественное оборудование Li-Fi — к актуальной версии IEEE 802.11 bb.

Российский RFID

К субтехнологии PAN (PersonalAreaNetwork) относятся технологии автоматической идентификации и сбора данных, использующие электромагнитную или индуктивную связь, осуществляемую посредством радиоволн. Основой субтехнологии является технология RFID.

В части PAN будут разработаны технологии производства высокочувствительных UHF-микросхем, включая радиомодули с поддержкой OFDMA, DL/UL/ MU-MIMO, высокоуровневой модуляции, механизмов SR и BSS, а также совместимые программные библиотеки для интеграции и отладки отдельных элементов RFID-оборудования.

Также будут разработаны технологии производства КМОП флеш 90 нм, семейство микросхем UHF-меток с заданной чувствительностью, криптографические сопроцессоры для РЧ-меток и семейство микросхем HF и UHF меток с аппаратным шифрованием с ключом длиной 128 бит или 256 бит.

Появится российское производство пленочных RFID-антенн. Используемые криптоалгоритмы будут согласованы с регулятором, благодаря чему разработанные криптографические со-процессоры позволят развивать микросхемы с аппаратным шифрованием.

К 2024 г. показатель выходной мощности RFID UHF-меток отечественного производства (чтение/запись) составит менее «-26 dBm» (сейчас — «-13/-16 dBM»). У HF и UHF меток будет криптографический ключ с защитой от чтения/записи длиной 256 бит (сейчас используется защита паролем). Доля RFID-маркируемых товаров массового сегмента будет не менее 10% (сейчас — менее 0,1%), доля RFID-маркируемых товаров промышленного назначения — не менее 5% (сейчас — менее 1%).

Спутниковый ШПД и интернет вещей

Заключительная субтехнология — это спутниковые сети связи (СТС). К ней относятся спутниковый интернет вещей, спутниковый широкополосный доступ (ШПД) и спутниковая персональная связь. В частности, речь идет о создании системы спутников высокоэллиптической орбиты «Экспресс-РВ», которая обеспечит высокоскоростной доступ в интернет для всей территории России и Арктики, а также о спутниковой системе интернета вещей «Марафон-IoT».

В части спутникового ШПД будут разработаны системы VSAT (аппаратные средства центральной станции и ПО управления сетью) для работ с использованием отечественного абонентского оборудования с учетом требований по СОРМ.

Планируется разработать номенклатуру отечественного абонентского оборудования (антенные решетки со сканированием луча и абонентские терминалы), в том числе совместимые с зарубежными образцами модемов) для системы «Экспресс-РВ».

Будет разработана технология гибких цифровых полезных нагрузок (ГПН), включая проект широкополосных активных фазированных антенных решеток с цифровым диаграммообразованием (ЦАФАР), формирующих большое количество узких приемных и передающих перенацеливаемых лучей с высокими значениями ЭИММ (эффективная изотропно излучающая мощность) и добротности, и проект распределения емкости и мощности между лучами космических аппаратов в реальном времени с учетом емкости трафика всех абонентских терминалов.

Также будут спроектированы отечественные СБИС по технологии 22-28 нм, позволяющие снизить энергопотребление блока ЦАФАР до приемлемых значений (7-15 кВТ), а также отечественные твердотельные усилители мощности (ТТУМ) ЦАФАР с повышенным КПД в Ku, Ka, Q/V-диапазонах.

Технология LTE будет адаптирована для космического применения, включая проведение адаптации ПО для повышенных задержек в спутниковой сети и абонентских устройствах спутниковой сети на основе абонентских устройств в сетях LTE.

В части создания глобальной многофункциональной системы спутникового интернета вещей будет проведена адаптация технологии LPWAN для космического применения. В том числе будут созданы абонентские устройства LPWAN для работы в спутниковой сети, созданы бортовые полезные нагрузки и проведена адаптация ПО.

Запланирована разработка номенклатуры отечественного абонентского оборудования (радиотехнические модули для подключения датчиков физических величин на основе стандартных интерфейсов и линейка таких датчиков) для реализации сервисов спутникового интернета вещей на основе открытых протоколов с использованием низкоорбитальной спутниковой системы «Марафон-IoT».

Будут разработаны: типовые технические решения для станций сопряжения с целью создания глобально распределенной спутниковой сети интернета вещей на основе международной кооперации, ПО облачных сервисов для задач интернета вещей, интегрированных с навигационными сервисами и сервисами дистанционного зондирования Земли; модель нарушителя для ШПД вместе с формированием требований по информационной безопасности и выборе классов средств криптографической защиты.

Спутниковая связь в России к 2024 г.

К 2024 г. в сегменте спутникового широкополосного доступа коммерческий доступ будет осуществляться с предельной скоростью в прямом канале (VSAT) до 15 Мбит/с (сейчас — до 4 Мбит/с). Будут разработаны две отечественные VSAT-платформы. Абонентская плата за предоставление услуг спутникового ШПД будет сопоставима с абонентской платой в наземных сетях — p600/месяц.

В сегменте спутникового интернета вещей сервисы интернета вещей будут предоставляться выше 80 градусов северной широты. В России будет подключено 100 тыс. устройств спутникового интернета вещей. Коммерческий доступ будет осуществляться в сетях подвижной спутниковой связи (ПСС) с предельной скоростью 2 Мбит/с (сейчас — 64 Кбит/с).

Ценовой показатель услуги спутникового интернета вещей будет эквивалентен аналогичному показателю в сотовых сетях — p250/датчик. Ценовой показатель для абонентских устройств (радиотехнический модуль) будет идентичен показателям абонентских устройств в наземных сетях — p1 тыс./устройство в сетях «Марафон IoT» (сейчас в сетях «Гонец» — p110 тыс./устройство).

Уровень технологической готовности (УГТ) оборудования беспроводной связи для отдельных компонентов

Решение СТ Оборудование Уровень готовности
5GTMT-2020 Базовая станция gNB (классическое решение gNB-RRU/BBU с инсталляций 100% оборудования на сайте) УГТ — 9 (обобщенная оценка без детализации на диапазоны частот и величину зоны радиопокрытия)
Базовая станция gNB с виртуализацией центрального модуля gNB-CU УГТ — 9 (обобщенная оценка без детализации на диапазоны частот и величину зоны радиопокрытия)
Облачная базовая gNB с переносом Real Time обработки сигналов в ЦОД, виртуализация распределенного и центрального модулей gNB-DU, gNB-CU УГТ — 7 (обобщенная оценка без детализации на диапазоны частот и величину зоны радиопокрытия)
Пакетное ядро опорной сети Packet Core в составе сетевых функций AMF, SMF, UPF, N3IWF, NEF, LMF, NSSF, NRF, BSF, NWDAF УГТ — 9
Пакетное ядро опорной сети Packet Core в составе сетевых TNGF, W-AGF, обеспечивающих взаимодействие опорной сети 5GC с сетями доступа не-ЗСРР УГТ — 4 (сетевые функции введены в 3GPP TS Release 16)
Универсальная база данных абонентов в составе сетевых функций UDM, UDR, 5G-ЕIR, AUSF, SEDF, ARPF УГТ — 9
Модуль управления сетевыми политиками и тарификацией (сетевая функция PCF) УГТ — 9
Пограничная сетевая функция SEPP обеспечения взаимодействия сетей 5G при роуминге УГТ — 9
Транзитная сетевая функция SCP для построения сети сигнализации протоколов HTTP/JSON сети 5G УГТ — 4 (сетевая функция введена в 3GPP TS Release 16)
Система управления, мониторинга и эксплуатации сети 5G, включая системы NG-RAN EMS, 5GC EMS УГТ — 9
Система управления и оркестрапин NFV-MANO сетевых фрикций системы 5GS (включая транспортной сетью X-haul) УГТ — 9
Абонентское устройство (смартфон) УГТ — 9 (обобщенная опенка без детализации на диапазоны частот)
Абонентское устройство (MIоТ-модем) УГТ — 2 (не разработаны технические спецификации радиоинтерфейса NR для поддержки IоТ-устройств)
Абонентское устройство СРЕ УГТ — 9 (обобщенная опенка без детализации на диапазоны частот)
4G/IMT-Advanced Базовая станция еКВ (классическое решение eNB-RRUBBU с инсталляций 100° оборудования на сайте) УГТ — 9 (обобщенная опенка без детализации на диапазоны частот и величии/ зоны раднопокры-тня)
Пакетное ядро опорной сети Evolved Packet Core в составе сетевых функций ММЕ BBERF, SGW (SGW-C/U), PDN GWPCEF, TDF (PGW-C/U), ePDG УГТ — 9
Универсальная база данных абонентов UDC в составе сетевых функций HSS, SPR, AuC, EIR, UDR УГТ — 9
Модуль управления сетевыми политиками и тарификацией PCRF УГТ — 9
Система управления, мониторинга и эксплуатации сети 4G, включая системы RAN EMS, ЕРС EMS УГТ — 9
Транзитная сетевая функция DSR DRA для построения сети сигнализации протокола DIAMETER сети 4G УГТ — 9
Абонентское устройство (смартфон) УГТ — 9
Абонентское устройство СРЕ УГТ — 9
Комплексные аппаратные и программные решения для построения транспортной сети 4G/5G (включая программно-определяемые сети SDN) УГТ — 9
NB-IoT Базовая станций еКВ-системы мобильной связи четвертого поколения EPS с поддержкой узкополосного радиоинтерфейса NB-IoT УГТ — 9
Сетевая функция ММЕ с поддержкой IоТ-устройств УГТ — 9
NB-IoT модем, специализированное устройство с поддержкой радиоинтерфейса NB-IoT УГТ — 9
IoT-платформа Интернет вешей УГТ — 9
LoRaWAN Беспроводной шлюз LoRaWAN GW УГТ — 9
Сетевые серверы LoRaWAN Network Server, Join Server УГТ — 9
Сервер приложений LoRa УГТ — 9
Оконечное устройство LoRa УГТ — 9
RFID RFID метки-наклейки УГТ — 9
Корпусные RFID-метки УГТ — 9
RFID-считыватели УГТ — 9
RFID-принтеры УГТ — 9
Wi-Fi Точка доступа УГТ — 9
Абонентское оборудование УГТ — 9
Li-Fi Приемный модуль УГТ — 9
Светильник со встроенным излучающим модулем УГТ — 9
Клиентский модуль УГТ — 9
Профессиональная мобильная радиосвязь Ретрансляторы УГТ — 9
Базовые станции УГТ — 9
Стационарные радиостанции УГТ — 9
Возимые радиостанции УГТ — 9
Носимые радиостанции УГТ — 9
Маршрутизатор УГТ — 9
Высокопроизводительный криптомаршрутизатор УГТ — 9
Межсетевой экран УГТ — 9
Профиплюс РТ УГТ — 9
Спутниковые технологии ЭКБ: оборудование дтя спутниковой связи производится более чем на 70% из зарубежных деталей УГТ — 2
ПО: Российские спутниковые разработки имеют собственную систему управления и контроля УГТ — 9

Источник: НЦИ, 2019

Элементно-компонентная база

В документе запланирована разработка целого набора элементно-компонентной базы (ЭКБ). В частности, должен быть создан аналоговый тракт радиомодулей gNB-Ru базовой станции 5G/IMT-202 для диапазонов частот до 3 ГГц. В рамках соответствующего мероприятия будут проведены опытно-конструкторские работы (ОКР) по созданию комплекта интегральных микросхем малошумящих усилителей для приемо-передающих трактов беспроводных сетей 5G, комплекта интегральных микросхем цифровых аттенюаторов для приемо-передающих трактов беспроводных сетей 5G и комплекта интегральных микросхем переключателей и предварительных с высокой развязкой для приемо-передающих трактов беспроводных сетей 5G.

После проведения ОКР будут разработаны: гибридный gAN СВЧ-усилитель (сверхвысокочастотное излучение); технология создания мощных внутри согласованных транзисторов L-, S-диапазонов; технология проектирования и создания интегральных микросхем, совмещающих в одном корпусе радиочастотные и цифровые кристаллы; производство кремний-германиевого транзистора; мембранные СВЧ-тонкопленочные пьезоэлектрические фильтры на структурах AIN (FBAR) для применения в современных информационно-коммуникационных системах нового поколения.

Другое мероприятие в рамках создания ЭКБ связано с ЦАП/АЦП радиомодулей gNB-RU базовой станции 5G/IMT-202 для диапазонов рабочих частот до 3 ГГц. В этой части запланирована разработка и освоение производства высокочастотного кремний-германиевого аналого-цифрового преобразователя с увеличенной разрядностью, сверхвысокочастного кремний-германиевого двухканального аналого-цифрового преобразователя широкой номенклатуры аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

Также запланировано создание ЭКБ для аналогового тракта радиомодулей gNB-Ru базовой станции для диапазонов рабочих частот 3-6 ГГц. В этой части должны быть разработаны: интегральные микросхемы переключателей высокой мощности 0,05-6 ГГц и цифрового аттенюатора для приемо-передающих трактов беспроводных сетей 5G; СВЧ-усилитель на частоте 3,5 ГГц с динамической нагрузкой, использующий GaN Vacator, а также широкополосный последовательный усилитель мощности 3,2-4 ГГц для приложений MIMO с размером модуля для интеграции массива; цифровой модульный передатчик MIMO с 1-битовым импульсным модулированным сигналом на частоту 3,5 ГГц.

Запланировано появление системы на кристалле, построенной на базе ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) для цифрового тракта радиомодулей gNB-RU базовой станции 5G. В этой части должно быть разработано и освоено производство: процессора типа «система-в-корпусе», совмещенного с ПЛИС — для использования в перспективных системах связи специального, двойного и гражданского применения; микросхемы цифрового модема беспроводных пакетных сетей — для использования в «системах-в-корпусе» и электронных модулях перспективных систем связи профессионального, двойного и гражданского назначения.

Ожидается появление ЭКБ аналогового тракта радиомодулей gNB-RU базовой станции gNB-Ru базовой станции 5G/IMT-2020 для миллиметровых диапазонов частот свыше 6 ГГц. В этой части будут разработаны: технологии создания мощных внутрисогласованных транзисторов C-X-Ku-диапазонов; технологии создания GaAs pHEMT монолитной интегральной схемы в диапазоне 28-34 ГГц с выходной мощностью 1 Вт для входных каскадов усилителей передатчиков беспроводной связи; технологии создания GAN MMIC в диапазоне 28-34 ГГц с выходной мощностью 5-8 Вт для усилителей передатчиков беспроводной связи; технологии создания 6Вт SPDT-переключателя диапазона 28-34 ГГц приемопередатчика для беспроводной связи; технологии создания высокостабильных малошумящих генераторов на базе МИС-усилителей и диэлектрических резонаторов в диапазоне до 36 ГГц; технологии создания высокостабильных малошумящих генараторов на базе МИС усилителей и диэлектрических резонаторов в диапазоне до 36 ГГц;

Также в рамках упомянутого мероприятия должно быть разработано и освоено производство: серии мощных СВЧ нитрид-галлиевых транзисторов в диапазонах частот 2-6 ГГц и 6-12 ГГц, выходной мощностью 5, 10, 20, 35, 45, 60, 90 Вт для широкополосных мощных усилителей базовых станций; МИС (микроволновая монолитная интегральная схема) широкополосных ограничителей СВЧ-мощности с допустимой входной мощностью до 50 Вт в диапазоне частот до 40 ГГц; антенного приемопередающего модуля в диапазоне частот 57-64 ГГц.

Затраты на развитие беспроводных технологий в России

Согласно дорожной карте, общие расходы на реализацию мероприятий дорожной карты составят p105,16 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p69,16 млрд, федеральный бюджет — p36 млрд. Дополнительно, вне инструментов поддержки дорожной карты, будет выделено еще p139 млрд. То есть совокупный объем затрат на поддержку производителей беспроводных средств связи за период до 2024 г. составит p244,16 млрд.

По мерам поддержки распределение расходов выглядит следующим образом. Поддержка компаний-лидеров обойдется в p28,7 млрд, из которых внебюджетные источники выделят p16,7 млрд, федеральный бюджет — p12 млрд.

Предоставление субсидий кредитным организациями обойдется в p25,68 млрд. Большую часть этой суммы — p23,28 млрд — выделят внебюджетные источники. Федеральный бюджет добавит p2,4 млрд.

Поддержка программ деятельности лидирующих инновационных центров потребует p19,7 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p11,98 млрд, федеральный бюджет — p8,32 млрд.

Грантовая поддержка малых предприятий обойдется в p11,88 млрд, из которых федеральный бюджет выделит p6,88 млрд, внебюджетные источники — p4,4 млрд. Поддержка разработки и внедрения промышленных решений потребует p7,5 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p5 млрд, федеральный бюджет — p2,5 млрд.

Поддержка отраслевых решений обойдется в p6 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p4 млрд, федеральный бюджет — p2 млрд. Поддержка региональных проектов потребует p5,7 млрд, из которых внебюджетные источники выделят p3,8 млрд, федеральный бюджет — p1,9 млрд.

Прогноз развития технологий беспроводной связи в России

2 019 2 021 2 024
WAN
5G
Технологические показатели
Выполнение отечественным оборудованием и ПО уровня радиодоступа 5G-NR минимальных требований в объеме спецификаций 3GPP rel. 15 (в части сервисов еМВВ) 3GPP rel.16 (в части серзисоз еМВВ, URLLC, mMTQ)
Показатель УГТ для отечественного оборудования и ПО уровня радиодоступа 5G-NR 4 7-8 8-9
Выполнение отечественным оборудованием и ПО уровня опорной сети (ядра сети) 5G-CN минимальных требований в объеме спецификаций 3GPP rel15 3GPP rel.16
Показатель УГТ для отечественного оборудования уровня опорной сети 5G-CN 2 6-7 7-8
Экономические показатели
Дола абонентов, использующих услуги сети 5G в Российской Федерации 0% >2% >10%
Количество населенных пунктов (городов) с покрытием 5G (в части 2024 г. — согласно федеральному проекту «Информационная инфраструктура») 0 3 10
Рыночная доля оборудования и ПО для сети 5G, имеющего статус ТОРП 0% 5,50% 0,1
Доля использования виртуальных функций опорной сети 5G отечественной разработки на сети операторов связи в Российской Федерации 0% 5,50% 0,1
Количество пилотных зон на основе разрабатываемого отечественного оборудования 0 15 25
Количество отраслевых пилотных проектов на основе разрабатываемого отечественного оборудования 0 10 15
LTE
Технологические показатели
Выполнение отечественным оборудованием и ПО уровня радиодоступа LTE минимальных требований в объеме спецификаций 3GPP rel.l3 3GPP rel.l5 3GPP rel.16
Показатель УГТ для отечественного оборудования и ПО уровня радиодоступа LTE 6 7-8 6-9
Экономические показатели
Рыночная доля оборудования уровня радиодоступа, имеющего статус ТОРП 0,03 5,50% 0,1
LPWAN
LoRaWAN
Технологические показатели
Соответствие спецификации LoRaWAN не ниже 1,0.2, с учетом установленных для Российской Федерации региональных параметров Соответствие спецификации LoRaWAN 1,0.2 Соответствие актуальной версии спецификации LoRaWAN Соответствие актуальной версии спецификации LoRaWAN
Экономические показатели
Рыночная доля сетевого оборудования, имеющего статус ТОРП, среди оборудования данного стандарта 0,25 0,5
Количество отечественных платформ сбора данных 10 15 >30
Количество отраслевых пилотных проектов на основе разрабатываемого отечественного оборудования 0 10 15
Количество производителей отечественного оконечного сетевого оборудования с поддержкой LoRaWAN 2 3 4
NB-IoT
Технологические показатели
Выполнение отечественным оборудованием минимальных требований к сетевому оборудованию в объеме спецификаций 3GPP rel.13 3GPP rel.15 3GPP rel.16
Экономические показатели
Рыночная доля сетевого оборудования, имеющего статус ТОРП, среди оборудования данного стандарта 0,25 0,5
Количество производителей отечественного оконечного сетевого оборудования 2 3 4
Количество отраслевых пилотных проектов на основе разрабатываемого отечественного оборудования 0 10 15
XNB/NB-Fi
Технологические показатели
Выполнение оборудованием минимальным требований к сетевому оборудованию в объеме спецификации Соответствие актуальной версии спецификации Соответствие актуальной версии спепификацнн Соответствие актуальной версии спепификации
Экономические показатели
Рыночная доля сетевого оборудования, имеющего статус ТОРП, среди оборудования данного стандарта 0,25 0,5
Количество производителей отечественного оконечного сетевого оборудования 2 3 4
Количество отраслевых пилотных проектов на основе разрабатываемого отечественного оборудования 0 10 15
Количество отечественных платформ сбора данных 3 5 >7
PAN (RFID)
Технологические показатели
Показатель выходной мощности RFID UHF-меток отечественного производства (запись-чтение) -13/-16dBm -20/-23 dBm <-26 dBm
Наличие криптографической зашиты от чтения записи HF- и UHF-меток с использованием криптоключа Защита паролем С использованием криптоключа 128 бит С использованием криптоключа 256 бит
Экономические показатели
Дола RFID-маркируемых товаров массового сегмента <0,1% Не менее 5% Не менее 10%
Дола RFID-маркируемых товаров промышленного назначения <1% Не менее 3% Не менее 5%
WLAN
Wi-Fi
Технологические показатели
Выполнение отечественным оборудованием минимальных требований к сетевому оборудованию в объеме спецификации Соответствие актуальной версии IEEE 802,1lax Соответствие актуальной версии IEЕЕ 802,11ax
Экономические показатели
Рыночная доля сетевого оборудования Wi-Fi 6, использующего отечественное ПО 0% 0,05 0,25
Рыночная доля сетевого оборудования, имеющего статус ТОРП 0% 0,05 0,15
Количество производителей отечественного сетевого оборудования Wi-Fi 6 0 2 4
Li-Fi
Технологические показатели
Выполнение минимальных требований к сетевому оборудованию в объеме требовании спецификаций Соответствие актуальной версии IEEE 802,11bb Соответствие актуальной версии IEEE 802,11bb
Экономические показатели
Рыночная доля сетевого оборудования Li-Fi, использующего отечественное ПО 0% 0,05 0,25
Рыночная доля сетевого оборудования, имеющего статус ТОРП 0% 0,05 0,15
Количество производителей отечественного сетевого оборудования Li-Fi 0 2 3
Спутниковые технологии связи
Спутниковый широкополосный доступ
Технологические показатели
Коммерческий доступ с предельной скоростью в прямом канале (VSAT), Мбит/с 4 6 15
Разработаны и эксплуатируются российские VSAT-платформы 1 2 2
Экономические показатели
Достигнуты ценовые показатели предоставления услуги, соответствующие аналогичным показателям в наземных сетях 600 руб./устройство
Спутниковый интернет вещей
Технологические показатели
Предоставление сервисов IоТ выше 50 градусов северной широты 0 ' Присутствует
Количество подключенных абонентских устройств IоТ на территории Российской Федералнн 100 000
Коммерческий доступ с предельной скоростью в сетях подвижной спутниковой связи (ПСС), Мбит/с 0,064 0,256 2
Экономические показатели
Ценовой показатель услуги спутникового интернета вещей эквивалентен аналогичному показателю в сотовых сетях 250 руб./датчик
Достигнуты ценовые показатели для абонентских устройств (радиотехнический модуль), идентичные показателям абонентских устройств в наземных сетях 110 тыс. руб./устройство (Гонец) 110 тыс. руб./устройство (Гонец) 1 тыс. руб./устройство (Марафон IоТ)

Источник: НЦИ, 2019

p122 млрд на 5G и p56 млрд на интернет вещей

Из субтехнологий наибольшие затраты потребуются на 4G и 5G — p122 млрд. Из этой суммы, в рамках дорожной карты, федеральный бюджет и внебюджетные источники выделят по p20 млрд. Еще p82 млрд будет направлено вне инструментов поддержки.

На LPWAN будет потрачено p56,41 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники потратят p21,71 млрд, федеральный бюджет — p8,7 млрд, вне инструментов поддержки будет направлено еще p26 млрд.

На спутниковые технологии связи будет потрачено p27,95 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p7,75 млрд, федеральный бюджет — p2,2 млрд, еще p18 млрд будет направлено вне инструментов поддержки.

На технологии WLAN будет потрачено p24,6 млрд. Из этой суммы внебюджетные источники выделят p12,56 млрд, федеральный бюджет — p3,6 млрд, вне инструментов поддержки будет получено еще p8 млрд.

На субтехнологию PAN будет потрачено p27,95 млрд. Из этой суммы p7,75 млрд потратят внебюджетные источники, федеральный бюджет — p2,2 млрд, еще p18 млрд будет получено вне инструментов поддержки.


Событие месяца

CNews FORUM 2019 прошел с рекордным успехом

Более 1,5 тысяч гостей;     100 экспертных докладов;   50 инновационных стендов

Точки роста

По определенным ИТ-направлениям Россия является примером для всего мира

Юрий Гаврилов

CDTO Металлоинвеста