Запуску сетей 5G в России, оказывается, мешают… радиотелескопы
Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) заслушала доклад Минцифры о проведении конверсии радиочастот в 2023-2025 гг. и на дальнейшую перспективу. Это следует из протокола заседания комиссии, опубликованном на сайте Минцифры. В первую очередь, конверсия необходима для запуска сетей следующего, пятого поколения сотовой связи (5G). Согласно докладу Минцифры (имеется в распоряжении CNews), ранее ведомство представило в Правительство...
Сообщение Запуску сетей 5G в России, оказывается, мешают… радиотелескопы появились сначала на Время электроники.
Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) заслушала доклад Минцифры о проведении конверсии радиочастот в 2023-2025 гг. и на дальнейшую перспективу. Это следует из протокола заседания комиссии, опубликованном на сайте Минцифры. В первую очередь, конверсия необходима для запуска сетей следующего, пятого поколения сотовой связи (5G).
Согласно докладу Минцифры (имеется в распоряжении CNews), ранее ведомство представило в Правительство проекты Плана конверсии радиочастотного спектра и соответствующего указа Президента России. Однако эти документы не были согласованы Минобороны и Минфином.
По мнению Минцифры, основные работы, связанные с переводом устаревших РЭС (радиоэлектронные средства связи) вооружения и техники должны выполняться в рамках Государственной программы вооружений (ГПВ) и соответствующих ежегодных оборонных заказов (ГОЗ).
Разработкой ГОЗ и ГПВ занимается Военно-промышленная комиссия России (ВПК). Минцифры предложила Правительству наделить ВПК функциями по координации вопросов конверсии радиочастотного спектра и перевода действующих РЭС в другие полосы частот. Предложения были поддержаны Минпромторгом, но против выступило Минобороны.
Вице-премьер Дмитрий Чернышенко на стратегической сессия по развитию отрасли связи, прошедшей в Правительстве в ноябре 2023 г., назвал вопросы совершенствования системы управления радиочастотным спектром и создания механизма взаимодействия с Минобороны как наиболее проблемные и требующие решения для развития перспективных сетей связи. Премьер-министр Михаил Мишустин поручил Минцифры, Минобороны и Минпромторгу согласовать подходы к управлению радиочастотным спектром и представить соответствующий доклад к 1 апреля 2024 г.
Динамическое использование радиочастот в диапазоне 4,4-4,99 ГГц
Также Минцифры подготовило предложения по динамическому использованию радиочастотного спектра, благодаря которому гражданских пользователей радиочастот можно будет отключать в интересах силовых потребителей. Его предлагается рассмотреть на примере конкретных диапазонов частот, в частности, диапазона 4,4-4,99 ГГц, который планируется сделать основным для работы сетей 5G в России.
В настоящее время в данном диапазоне работают различные пользователи радиочастот: радиовысотомеры, радиорелейные станции (включая тропосферные станции и станции фиксированной беспроводного доступа), наземные и космические станции фиксированной спутниковой связи. Для запуска сетей 5G необходимо будет организовать взаимодействие между всеми этими службами для выработки условий совместного использования радиочастот. Предлагаемый Минцифры механизм динамического управления использования радиочастотного спектра должен помочь повысить эффективность совместного использования радиочастот.
На заседании ГКРЧ Минцифры представило отчет консорциума «Новые цифровые решения» (НЦР) об исследовании возможности запуска сетей 5G в диапазоне 4,4-4,99 ГГц, а также о взаимодействии с соседними полосами частот – 4,2-4,4 ГГц и 4,99-5 ГГц (отчет имеется в распоряжении CNews). Консорциум объединяет четыре крупнейших телекоммуникационных операторов: «Мобильные Телесистемы» (МТС), «Мегафон», «Вымпелком» (торговая марка «Билайн») и «Ростелеком».
Для сетей связи 5G требуется три группы частот. Частоты в диапазонах ниже 1 ГГц необходимы для покрытия больших территорий. Частоты в миллиметровом диапазоне (24,25-29,5 ГГц) необходимы для покрытия мест массового скопления абонентов.
Наиболее важным частоты в диапазонах от 1 ГГц до 7 ГГц. Они используется для покрытия больших городов, где, в первую очередь, и будут запускаться сети 5G. В мире основным диапазоном для 5G является 3,4-3,8 ГГц. Но в России из-за позиции силовых ведомств этот диапазон остался недоступен для гражданских сетей.
В итоге было решено переключится на диапазон 4,4-4,99 ГГц. С целью исследования данного диапазона ГКРЧ (Государственная комиссия по радиочастотам) в 2021 г. выделила НЦР частоты в диапазонах 4,4-4,555 ГГц и 4,63-4,99 ГГц для проведения экспериментальных и исследовательских работ.
Кем в мире используется диапазон 4,4-4,99 ГГц
В настоящее время, согласно Регламенту радиосвязи, утверждаемому Международном союзом электросвязи (МСЭ), диапазон 4,4-4,99 ГГц, а также соседствующие с ним диапазоны 4,2-4,4 ГГц и 4,99-5 ГГц, распределены для использования следующих служб: наземные радиослужбы (фиксированная, подвижная, воздушная подвижная), космическая радиослужба (фиксированная спутниковая, воздушная подвижная спутниковой), служба радиоопределения (воздушная радионавигационная, радионавигационная спутниковая) и радиоастрономическая служба.
Полоса частот 4,8-4,99 ГГц на международном уровне идентифицирована для внедрения сотовых сетей, но с рядом ограничений. Так, для избежание помех воздушным суднам применяется координационное расстояние от станции сотовой связи до границы другой страны, равное 300 км для сухопутной границы и 450 км для морской трассы. Для избежания помех наземным радиослужбам координационное расстояние от базовой станции сотовой связи должно составлять 70 км до границы другой страны.
Полоса 4,4-4,8 ГГц не идентифицирована международном уровне для сотовых сетей, но национальные администрации вправе самостоятельно принимать решения о запуске сетей в этом диапазоне. Однако в диапазонах 4,825-4,835 ГГц, 4,95-4,99 ГГц и 4,99-5 ГГц необходимо принимать меры для защиты радиоастрономической службы от вредных помех. Анализ данных Базы радиосвязи МСЭ показал, что из рассматриваемых диапазонов наиболее интенсивно используются частоты 4,5-4,99 ГГц.
Так, в районе 1 (к нему относится Россия) в данной полосе зарегистрировано 6,2 тыс. РЭС. Из них 80% относятся к спутниковой службе, 15% — к воздушной подвижной службе. Наиболее критичными в части непреднамеренного помехового воздействия являются средства радиоастрономической службы (10 станций). Также в указанной полосе функционирует более 300 сетей космических служб.
Кем в России используется диапазона 4,4 – 4,99 ГГц
В России, в соответствии с Планом перспективного использования радиочастотного спектра, диапазон 4,4-4,99 ГГц распределен следующим образом: 4,4-4,5 ГГц – РЭС фиксированной службы (радиорелейные станции); 4,5-4,575 ГГц, 4,575-4,61 ГГц, 4,61-4,8 ГГц – радиорелейные станции и РЭС фиксированной спутниковой службы (космические и земные станции); 4,8-4,99 ГГц – РЭС радиоастрономической службы (наземные и космические радиоастрономические станции) и радиорелейные станции.
Также запланирована работа в следующих участках диапазона: РЭС подвижной (сотовой) службы (базовые и абонентские станции) — в диапазонах 4,4-4,5 ГГц, 4,5-4,575 ГГц, 4,61-4,8 ГГц; РЭС подвижной службы (стационарные и абонентские станции) – 4,575-4,61 ГГц; РЭС спутниковой службы исследования Земли (пассивная) и РЭС службы космических исследований — 4,8-4,99 ГГц; РЭС подвижной службы (базовые и абонентские станции сотовой связи) – 4,8-4,99 ГГц.
На текущий момент в России в диапазоне 4,4-4,99 ГГц в части РЭС фиксированной службы функционируют тропосферные радиорелейные станции и радиорелейные станции прямой видимости (РРС). Наибольшее их количество наблюдается в республиках Коми и Башкортостан, а также в Ямало-ненецкой автономном округе, Забайкальском крае, Республике Саха (Якутия), Самарской и Кировской областях. Больше всего соответствующих РЭС принадлежат компаниям «Газпром Трансгаз Уфа», «Газпром Трансгаз Югорск», «Т Плюс», «Пурсатком» и «Связь объектов транспорта и добычи».
ГКРЧ в рамках частных решений выделяла частоты в диапазоне 4,5-4,8 ГГц для использования РЭС фиксированной спутниковой службы. В том числе соответствующие частоты получили «Информационные спутниковые системы» (ИСС) им. М. Ф. Решетнева, госкорпорация «Роскосмос» (и ее предшественник – Федеральное космическое агентство), «Особое конструкторское бюро Московского энергетического института» (ОКБ МЭИ), госпредприятие «Космическая связь».
В тоже время РЭС фиксированной спутниковой связи в данном диапазоне активно не используются, отмечают авторы отчеты. Исключение составляет госкорпорация «Роскосмос», которая использует частоты 4,2-5,5 ГГц для земных станций корреляционно-фазовых пеленгаторов (КФП) «Ритм –М». Они расположенные в населенном пункте Долгое Ледово Московской области и в городе Железногорск Красноярского края.
РЭС Воздушной радионавигационной службы (ВРНС) и Воздушной подвижной службы (ВПС) используют полосу частот 4,2-4,4 ГГц для аналоговых и цифровых радиовысотомеров различных типов. Они используются на всей территории России. К перспективным технологиям ВПС в диапазоне 4,2-4,4 ГГц отнесены станции беспроводной бортовой внутренней связи.
В 2020 г. ГКРЧ отнесла полосы 4,4-4,99 ГГц к перспективным для построения сетей связи 5G. В 2018 г. полоса 4,8-4,99 ГГц была выделена для создания тестовых зон 5G. Иного использования указанных частот для сотовой связи в России нет.
5G и радиоастрономы
Полоса частот 4,8-5 ГГц используется РЭС радиоастрономии, а именно Институтом прикладной астрономии РАН (Российская академия наук). В том числе полоса частот 4,99-5 ГГц используется радиотелескопами, интегрированным в различные международные проекты по изучению космического пространства. Действующие в России радиотелескопы создавались в разные периоды развития радиоастрономии – начиная с конца 50-х годов и заканчивая 1990-ми годами XX века, когда были широко распространены радиоинтерферометры со сверхдлинными базами (РСДБ) наблюдения, базирующимися на объединении отдельных радиотелескопов в единую сеть.
В России действует наземная сеть РСДБ – «Квазар», состоящая из трех элементов: в поселке Светлое (Ленинградская область), в станице Зеленчукская (Республика Карачаево – Черкессия) и в поселке Бадары (озеро Байкал, Республика Бурятия). Первые две радиоастрономические станции были сданы в конце 90-ых годов, станция в Бадары находится в процессе строительства.
Кроме того, радиоастрономы на договорной основе используют радиотелескопы, принадлежащие организациям промышленности. Так, АКЦ ФИАН (Астрономический центр Физического института им. Н. П. Лебедева РАН) использует принадлежащие ОКБ МЭИ двухзеркальные полноповоротные радиотелескопы, расположенные в населенном пункты Медвежьи Озера (Московская область) и в городе Калязине (Тверская область).
Также проведение радиоастрономических наблюдений возможно на телескопе, принадлежащем РКС («Российские космические системы», входит в состав «Роскосмоса») и расположенном в городе Уссурийск (Приморский край). Правда, на нем нет штатной приемной аппаратуры. Небольшие радиотелескопы имеются в распоряжении Научно-исследовательского радиофизического института (поселок Зименки, Нижегородская область), МТТУ (Московский государственный технический университет) им. Н. Э, Баумана (в подмосковном городе Дмитров), АКЦ ФИАН (в подмосковном городе Пущино), Санкт-Петербургского филиала САО (Специальная астрофизической обсерватория) РАН и Главной астрономической обсерватории (ГАО РАН) в Санкт-Петербурге.
В 2019 г. Институт прикладной астрономии РАН предупредил Минцифры, что при планировании сетей 5G необходимо обеспечить электромагнитную совместимость (ЭМС) с действующими и планируемыми к вводу радиотелескопами РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Частотные диапазоны, высвобождаемые для использования сетями 5G, частично или полностью перекрывают частотные диапазоны приемных устройств радиотелескопов, что создает реальную угрозу для невозможности использования РСДБ-комплекса «Квазар-КВО» по целевому назначению, утверждают в институте.
В местах размещения радиотелескопов в республиках Бурятия и Карачаево-Черкессия в среднесрочной перспективе развертывание сетей 5G не планируется. А вот радиотелескоп в Ленинградской области находится в 50 км от Санкт-Петербурга и в этом случае необходимо обеспечить ему защиту от помех от сетей 5G, считают авторы отчета.
5G и частоты для силовиков
Отдельные участки полосы частот 4,2-4,99 ГГц используются существующими и перспективными РЭС специального назначения (за ними стоят силовые структуры). Они устанавливаются на подвижных и стационарных платформах и применяются для решения широкого круга задач различными органами власти. Всего в рамках работ, проведенных НЦР с привлечением Научно-исследовательских учреждений Минобороны, было обнаружено 63 типа таких РЭС.
В диапазоне 4,2-4,4 ГГц используются РЭС классов 1 и 2, которые размещаются на воздушных, наземных и морских платформах. В том числе 29 типов РЭС класса 1 используют воздушное и наземное базирование и 5 РЭС класса 5 используют наземное и надводное базирование. В диапазоне 4,4-4,99 ГГц используются РЭС классов 3- 7, размещаемые на подвижных и стационарных платформах. Наземное базирование используют 12 типов РЭС класса 3, 3 типа РЭС класса 4, 6 типов РЭС класса 6 и два типа РЭС класса 7. 6 типов РЭС класса 5 используют воздушное и наземное базирование.
РЭС специального назначения используются на всей территории России и могут потенциально испытывать воздействие со стороны сетей 5G. При строительстве сетей 5G следует учитывать проблему ЭМС с РЭС специального назначения, предупреждают авторы доклада. При этом сложность разрешения проблемы определяется, в первую очередь, значительным функциональным разнообразием и различными частотно-энергетическими характеристиками РЭС специального назначения.
Сколько частот нужно частот для 5G
Основными услугами сетей 5G станут услуги виртуальной и дополненной реальности, тактильного интернета и комплексной программы «умный город» в масштабах мегаполисов. Диапазоны частот 4,4-4,99 ГГц и 3,4-3,8 ГГц, в наибольшей степени, подходят для оказания услуг сетей 5G, связанных с усовершенствованной широкополосной связи (eMBB) и сверхнадежной передаче данных с малой задержкой (URLLC, управление промышленностью, дистанционная медицина и т.д.).
Для этого скорость передачи данных на уровне радиоинтерфейса должна составлять не менее 300-400 Мбит/с. При таком подходе минимальная ширина полосы частот для одного сотового оператора должна составлять 50 МГц.
Источник: CNews
Сообщение Запуску сетей 5G в России, оказывается, мешают… радиотелескопы появились сначала на Время электроники.