Мобильные сети следующего поколения

На начальном этапе альянса NGMN были созданы рабочие группы по вопросам технологии, частотного спектра, прав на интеллектуальную собственность (IPR), экосистемы и тестирований для подготовки к запуску коммерческих мобильных услуг в 2010 году. В «белой книге», впервые опубликованной в марте 2006 года, NGMN изложила свою концепцию широкополосной мобильной связи, включая рекомендации и требования. Документ определял относительные приоритеты операторов для основных характеристик системы, рекомендации по системам и подробные требования к стандартам будущих мобильных широкополосных сетей, устройств и сервисов^[4].

С июля 2007 по февраль 2008 года велась оценка стандартов и технологий для мобильных сетей следующего поколения. Среди них были Long Term Evolution (LTE) и её System Architecture Evolution (SAE) от 3GPP, IEEE 802.16e (продукты известные как WiMax), 802.20 и Ultra Mobile Broadband.

В июне 2008 года альянс NGMN объявил, что «на основании тщательной технологической оценки совет директоров NGMN пришёл к выводу, что LTE/SAE — первая технология, которая в значительной степени соответствует требованиям, изложенным в белой книге NGMN. Альянс NGMN, следовательно, утверждает LTE/SAE в качестве своей первой соответствующей технологии»^[5][6][7]. В том же месяце альянс сообщил о сотрудничестве с Femto Forum для внедрения преимуществ технологии фемтосот^[8][9].

Альянс также занимался вопросами прав на интеллектуальную собственность, «чтобы адаптировать существующий режим к более предсказуемому управлению лицензиями — и обеспечить „справедливые, разумные и недискриминационные“ условия в отношении изобретений»^[10]. В рамках этой работы был объявлен публичный запрос информации по управлению патентным пулом по LTE^[11][12].

Альянс оказал содействие Всемирной конференции радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ) в вопросах распределения частот, считая ключевым синхронизированную и своевременную политику выделения частотного спектра для развития жизнеспособной экосистемы на национальном, региональном и глобальном уровне. МСЭ и региональные организации разработали согласованные схемы деления каналов для диапазонов, определённых на конференции МСЭ WRC-07. В октябре 2009 года рабочая группа NGMN по спектру опубликовала «Next Generation Mobile Networks Spectrum Requirements Update» («Обновление требований к спектру для мобильных сетей следующего поколения»), содержащий ситуацию и предложения NGMN относительно диапазонов, выделенных на WRC-07^[13].

Поскольку устройства, сети и сервисы нового поколения должны запускаться синхронно, чтобы обеспечить успех их внедрения, NGMN в феврале 2009 года опубликовал белую книгу с обобщёнными определениями устройств следующего поколения (только для передачи данных), чтобы к запуску первых сетей в 2010 году соответствующие устройства были готовы^[14].

После запуска первых сетей LTE в 2010 году^[15], альянс сосредоточился на проблемах развёртывания, эксплуатации и взаимодействия сетей, уделяя особое внимание LTE и её эволюционному пакетному ядру в соответствии с системной архитектурой SAE.

В сентябре 2010 года NGMN опубликовал рекомендации по вопросам эксплуатации мобильных сетей нового поколения. Усложнение и рост стоимости эксплуатации из-за гетерогенности сетей (поддерживающих разные технологии), увеличения числа сетевых элементов и необходимости повышения гибкости управления и качества сервисов побудили формулировку новых требований к самоорганизующимся сетям и операциям и техническому обслуживанию (O&M)^[16].^[17]

В 2014 году совет директоров NGMN принял решение сосредоточить деятельность альянса на определении сквозных требований к пятому поколению связи (5G)^[18]. Глобальная рабочая группа разработала Белую книгу по 5G от NGMN^[19], опубликованную в марте 2015 года, с консолидированными требованиями операторов для поддержки стандартизации и развития 5G. Альянс NGMN призывает отрасль обеспечить наличие решений 5G к 2020 году, однако коммерческое внедрение ожидается поэтапно, в зависимости от конкретных операторов. В 2015 году NGMN запустил рабочую программу по 5G для дальнейшей доработки положений Белой книги. Основные направления работы в 2015 году включали разработку технических требований и архитектурных принципов, анализ потенциальных решений 5G и оценку будущих практических сценариев и бизнес-моделей^[20]. Также проектные группы NGMN занимаются вопросами интеллектуальной собственности и частотного спектра в контексте 5G.

После публикации Белой книги в марте 2015 года NGMN в сентябре 2015 года опубликовал FAQ — ответы на ключевые вопросы по теме.

Что даст 5G по сравнению с прежними поколениями? 5G создаст сквозную экосистему для общества с полной мобильностью и связностью. Это позволит формировать новые бизнес-модели устойчивого развития. Типичные сценарии использования 5G включают высокоёмкий/высокопроизводительный доступ к широкополосной связи в плотно застроенных городских районах, высокую мобильность пользователей, Интернет вещей, взаимодействие в реальном времени, сверхнадёжную коммуникацию для служб спасения и сервисы, аналогичные вещательным.

Как 5G изменит повседневную жизнь согласно Белой книге? Помимо уже наметившейся эволюции мобильной широкополосной связи, 5G поддержит множество новых сценариев применения, от приложений Интернета вещей с минимальными требованиями к полосе до высокоскоростных/низколатентных сервисов, в том числе видео с минимальной задержкой, развлечений в транспорте и «мобильности по требованию» для подключённых объектов. Будут возможны новые сервисы в здравоохранении и безопасности с особой надёжностью. Ожидается работа 5G в полностью гетерогенной среде устройств: смартфонах, носимых гаджетах, машинах и других устройствах.

Какие требования стоят перед сетями будущего для поддержки роста плотности и интенсивности трафика? Сценарии применения 5G предъявляют чрезвычайно разные, а иногда и предельные требования. В Белой книге NGMN требования сгруппированы в шесть областей: пользовательский опыт, производительность системы, устройства, расширенные сервисы, бизнес-модели, развёртывание и эксплуатация сетей. Попытка реализовать все максимальные показатели одновременно вызовет избыточную сложность и рост затрат, но ожидается, что множество сценариев будут активно использоваться параллельно в сетях одного оператора, что требует гибкости и масштабируемости от сетей поколения 5G. Предполагается архитектура с разделением аппаратной и программной составляющих и широкой программируемостью на базе SDN и NFV. Таким образом, архитектура 5G — это SDN/NFV-нативная архитектура, охватывающая устройства, инфраструктуру (мобильную и фиксированную), сетевые функции, механизмы создания ценности и все функции управления для оркестрации системы. В части радиодоступа ключевым станет развитие антенных технологий для массовых MIMO (многовходовых и многовыходовых систем) в диапазоне до 6 ГГц и внедрение новых конструкций антенн для сверхкомпактных модулей на более высоких частотах^[21].

Альянс NGMN организован как объединение более 80 участников из телекоммуникационной промышленности и научных кругов. Около трети — операторы, обеспечивающие более половины всех абонентов мобильной связи мира. Остальные — поставщики и производители, на долю которых приходится свыше 90 % мировых объёмов развития мобильных сетей, а также университеты и некоммерческие исследовательские институты^[3][22].

Альянс NGMN сотрудничает с организациями по стандартизации и промышленными объединениями: 3GPP, Европейским институтом стандартов в телекоммуникациях (ETSI), GSM Association и TM Forum^[3]. В июле 2010 года альянс и TM Forum договорились совместно развивать оптимизированные системы управления и эксплуатации сетей следующего поколения^[23]. В мае 2011 года альянс получил статус маркетингового партнёра организации 3GPP^[24].

В декабре 2014 года ETSI и NGMN подписали соглашение о расширении сотрудничества и обмена информацией^[25].