Зона покрытия (телекоммуникации)

Понятия зональности покрытия и степени обеспеченности относятся к региональному охвату услуги. В инфраструктурной политике стремятся обеспечивать зону покрытия не только в городских агломерациях, но и в сельских районах с низкой плотностью населения, по возможности по одинаковым ценам^[2]. Зона покрытия — широко используемый термин в сфере мобильных сетей, который указывает, какую степень обеспеченности сеть обеспечивает на определённой территории^[3]. Области с низким или отсутствующим покрытием называют «белыми пятнами».

В первых лицензионных договорах в Германии требовалась минимальная зона покрытия в 75 %. Это означает, что мобильная сеть должна обеспечивать покрытие на такой территории, где проживает 75 % населения^[4]. Понятие степени обеспеченности используется для учёта разной значимости отдельных территорий с точки зрения использования услуги по соответствующему критерию^[5].

В 2025—2026 годах в отчётах регуляторов наблюдается сдвиг приоритетов от оценки охвата населения к территориальному (географическому) охвату, что критически важно для развития беспилотного транспорта и интернета вещей (IoT)^[6].^[7]

Под зоной покрытия понимают ту часть населения, которая может воспользоваться мобильной сетью. Это определённая по проценту географическая область, в которой радиосервис для мобильных станций доступен для передачи и приёма жителями этой области^[8].

Каждый оператор мобильной связи публикует собственную карту зоны покрытия, разделённую по доступным стандартам мобильной связи. Федеральное сетевое агентство как контролирующий орган обновляет карты покрытия всех мобильных операторов^[9], из чего определяется территориальная обеспеченность мобильной связью в Германии. Покрытие подразделяется по стандартам 2G, 3G, 4G и 5G.

Зона обеспеченности, в отличие от зоны покрытия, — это территория, охваченная мобильной сетью, вне зависимости от числа проживающих на ней людей.

Для расчёта зон покрытия сетей 5G используются математические модели, учитывающие особенности распространения радиоволн, в том числе статистические (например, стандарт 3GPP TR 38.901) и детерминированные (трассировка лучей)^[10].

Для радиочастотного планирования и моделирования операторы связи применяют специализированное программное обеспечение, такое как Atoll, Planet или ONEPLAN^[11].^[12][13]

Особенно в случае радиосетей зона покрытия определяется дальностью действия радиосвязи, поскольку дальность охватывает только географически ограниченную область, где возможна доступность радиосвязи для мобильных станций посредством передачи и приёма^[14]. На этой территории возможны передача и приём без помех.

Минимальная дальность у пикосети (связь по Bluetooth), далее следует микросеть с очень ограниченной локальной зоной покрытия. Макросеть даёт региональное покрытие, а мега- или гига-сеть с помощью спутниковой связи охватывает весь мир^[15].

Главные сферы применения мобильной связи — телефония и цифровые данные (Интернет). В телефонии требования к пропускной способности невысоки, но к дальности действия очень высоки. При передаче данных плохой приём ухудшает скорость передачи данных, поскольку приводит к росту ошибок передачи. Чтобы снизить число ошибок, уменьшают скорость передачи данных, поэтому дальность радиосистем для передачи данных ограничивается, зато на малых расстояниях достигается высокая скорость передачи^[16]. Увеличение дальности достигается за счёт ограничения полосы пропускания и наоборот.

Территориальное покрытие мобильной связью создаётся благодаря сотовым сетям, где базовые станции формируют соты. Базовые станции связаны между собой по проводным глобальным сетям, что обеспечивает интеграцию с другими сетями^[17]. Смена соты возможна и при активном соединении благодаря механизмам хэндовера. Современные транспортные сети ориентированы на национальное и глобальное покрытие^[18].

В сетях 5G плотная городская застройка и современные строительные материалы вызывают сильное затухание высокочастотных сигналов^[19]. Для компенсации потери дальности применяются технологии Massive MIMO и Beamforming, фокусирующие сигнал на абоненте^[20]. Для экономичного расширения покрытия используется технология RAN Sharing (совместное использование инфраструктуры)^[21], а для достижения глобального охвата осуществляется интеграция с неземными сетями связи (NTN)^[22].

Часто степень покрытия оценивают не по площади, а по доле населения, проживающего на покрытых территориях^[23]. Поэтому операторы сетей постоянно встают перед вопросом, какого покрытия можно достичь с той или иной технологией. Особенно пропускная способность для мобильных дата-сервисов требует использования определённых технологий и соответствующих инвестиций.

В малых и средних странах с высокой плотностью населения высокая зона покрытия экономически оправдана, так как много потенциальных пользователей. В слаборазвитых просторных странах с низкой плотностью населения отсутствие покрытия ощущается острее^[24]. Отсутствие зоны покрытия проявляется в виде радиомолчания.

В сетях 5G-Advanced и 6G зависимость ёмкости от плотности населения требует значительного сетевого уплотнения (развёртывания гетерогенных сетей — HetNets) в городах. Это влечёт за собой высокие капитальные затраты (CAPEX), которые окупаются за счёт высокой концентрации пользователей^[25].

К 2025 году лидерами в Европе по покрытию населения сетями 5G (около 99 %) являются Кипр, Мальта, Нидерланды и страны Северной Европы^[26]. В Германии покрытие 4G приближается к 99 %, а покрытие 5G к концу 2025 года превысило 92 %. В России во втором полугодии 2025 года средняя скорость загрузки в мобильных сетях составила 24—36 Мбит/с^[27].

Федеральное сетевое агентство обязало операторов мобильных сетей обеспечить к декабрю 2022 года покрытие не менее 98 % частных домохозяйств, всех автобанов, основных федеральных дорог и железнодорожных путей, а к декабрю 2024 года — всех остальных федеральных дорог со скоростью не менее 100 Мбит/с. Также к концу 2024 года должны быть обеспечены покрытием все земельные и государственные дороги, ключевые морские порты, основная сеть водных путей и все прочие железнодорожные пути со скоростью не менее 50 Мбит/с. Кроме того, к концу 2022 года необходимо ввести в эксплуатацию по 1 000 «5G-базовых станций» и 500 станций со скоростью не менее 100 Мбит/с в «белых пятнах»^[28]. К октябрю 2025 года покрытие территории Германии сетями 5G достигло около 95 %^[29], при этом сети 3G были полностью отключены^[30]. Точный статус выполнения требований по установке базовых станций в «белых пятнах» официально не публикуется^[31], однако общее покрытие сетей значительно расширилось.

Рефарминг частот — это процесс перераспределения частотного спектра, ранее использовавшегося сетями устаревшего стандарта 3G, в пользу более современных стандартов 4G (LTE) и 5G^[32]. Перевод низких частот (например, 900 МГц) позволяет значительно увеличить радиус покрытия и улучшить проникновение сигнала в здания^[33]. В России полное отключение сетей 3G планируется к 2027—2030 годам^[34].

В рамках национального проекта «Экономика данных» к 2030 году планируется обеспечить 97 % домохозяйств высокоскоростным доступом в интернет. К этому же сроку предусмотрено покрытие сетями 4G малых населённых пунктов (от 100 до 1000 человек) и развёртывание сетей 5G в крупных городах^[35].^[36]

Для расширения зоны покрытия в удалённых и сельских районах реализуется федеральная программа «Устранение цифрового неравенства 2.0» (УЦН 2.0)^[37]. В труднодоступных и малонаселённых территориях, где прокладка наземных линий связи нецелесообразна, активно используются технологии спутниковой связи^[38].

Одновременно с расширением сетей происходит постепенное внедрение базовых станций отечественного производства^[39].

Ожидается, что коммерческое внедрение сетей шестого поколения (6G) начнётся к 2030 году^[40]. Ключевыми характеристиками новых сетей станут пиковая скорость передачи данных до 1 Тбит/с и сверхнизкая задержка сигнала (менее 0,1 миллисекунды)^[41]. Глобальное покрытие планируется обеспечить за счёт интеграции традиционных наземных сетей с неземными, включая низкоорбитальные спутники и высотные платформы^[42].

Стандартизация технологии ведётся в рамках Международного союза электросвязи (концепция IMT-2030) и консорциума 3GPP^[43]. Ключевой особенностью архитектуры 6G станет нативная интеграция искусственного интеллекта (AI-Native)^[44], который будет встроен во все уровни сети для её адаптации и управления ресурсами.

В транспортных сетях (автомобильных, железнодорожных и водных) зона покрытия называется плотностью сети. Мёртвая зона — это временная локальная проблема покрытия, тогда как при «белых пятнах» зона покрытия отсутствует постоянно. «Зона покрытия» означает физическое наличие радиосигнала, тогда как «зона обслуживания» — это территория, где оператор гарантирует предоставление услуг связи с установленным качеством в соответствии с нормативными документами^[45]..