Экс-глава представительства Nokia в Украине: «LTE даст серьезный толчок к развитию интернета вещей»

В следующем году в маленьком государстве Сан-Марино впервые в мире будет запущена мобильная связь пятого поколения. К этому времени мировые производители телекоммуникационного оборудования планируют утвердить стандарт связи 5G, чтобы в 2020 году уже массово запустить эту технологию в Азии и США. Пока мир активно готовится к 5G, в Украине до конца года планируют провести тендер на 4G. Mind спросил уже у экс-главы представительства Nokia в Украине Алексея Хахлюка, какие технологии будут активно развиваться с приходом в Украину 4G, как операторы готовятся к развертыванию сетей четвертого поколения уже сейчас и почему беспилотные автомобили могут дать толчок развитию рынка дата-центров в любом регионе. Алексей покинул пост директора представительства уже после встречи с Mind. Причины увольнения и кто будет его преемником пока официально не известно, по данным Mind это связано с объединением офисов Nokia и Alcatel.

– Какие области  для современного инфотелекомуникационного рынка  сейчас являются приоритетными?

– Я считаю приоритетным  развитие новых  радиотехнологий – 4G и 5G, включая производство оборудования и разработку программного обеспечения, которое позволяет управлять этим оборудованием, а также предоставление профессиональных услуг по развертыванию оптимизации и поддержке таких сетей.  Ведущие производители предлагают полный спектр оборудования и программных приложений для построения облачных решений  с использованием сети дата-центров. Дата-центр – это сложное инженерно-техническое сооружение, которое включает и помещение, и системы охлаждения, и системы бесперебойного электроснабжения и стойки с серверами и коммутационное оборудованием.

В нем есть и основная составляющая, на базе которой предоставляются услуги, – это среда виртуализации и работающие в этой среде приложения. Они позволяют оптимально использовать вычислительные ресурсы, размещенные в дата-центре: серверы, оперативную память, процессоры, дисковое пространство – и обеспечивают их эффективное взаимодействие. Ведущие производители  разрабатывают программное обеспечение для дата-центров, которое позволяет управлять виртуализацией, использовать гипервизоры. Они также разрабатывают конкретные приложения, которые работают на базе этой виртуальной среды, контролируют их работу, обеспечивают доведение этой услуги до конечного пользователя. Еще одно приоритетное направление – программируемые сети

– Как вы предполагаете, какие новые технологии запустятся в Украине с приходом 4G?

– Компании-производители ведут активный диалог со всеми украинскими операторами, как использовать сеть LTE, кроме традиционной широкополосной передачи данных, видеозвонков  и мобильного интерактивного телевидения. В первую очередь LTE даст серьезный толчок к развитию IoT (Internet of things, «интернет вещей»). Это касается не только приложений для дома и коммунальных сетей, но также и систем интеллектуального видеонаблюдения и видеоаналитики. Постепенно будут развиваться системы интеллектуального управления дорожным движением, системы общественной безопасности, которые детектируют аномальные события и своевременно оповещают о них. Например, скопление большого количества людей, анализ их поведения и возможных намерений, направление и скорость движения.

Внедрение систем аудиоаналитики – например, если произошел взрыв; распознавание звука выстрела, разбитого стекла; резкое торможение колес; интеллектуальное управление светом, интеллектуальные парковки – все это части SmartCity  и Public Safey, которые можно реализовать через LTE.

Сюда можно отнести и телемедицину – от дистанционной диагностики пациента до проведения операции c использованием дистанционно управляемых роботов.

Для сельского хозяйства внедрение технологии LTE даст возможность применять IoT. Одно из таких решений – установка специальных сенсоров и датчиков, которые определяют количество минеральных удобрений, влаги и т. п., необходимых данному виду почвы, а также строгое соблюдение экологических стандартов в отношении  содержания нитратов. К примеру, в Новой Зеландии существует угроза наводнений, поэтому  в системах ливневой канализации стоят IоT-датчики, которые передают информацию об уровне воды аварийным службам, чтобы они могли заблаговременно принять необходимые меры для предотвращения затопления. Сегодня в абонентских устройствах IoT уже очень хорошо развита микропроцессорная база, они имеют низкое энергопотребление и от одной батарейки могут работать 10 и более лет.

Конечно, LTE позволит активнее внедрять элементы интеллектуального дома – управление системами жизнедеятельности, подключение всех бытовых устройств и управление ими со смартфона. Это те новые направления, которые, как мы ожидаем, будут востребованы в Украине с приходом четвертого поколения мобильной связи.

– Насколько быстро операторы смогут запустить LTE в Украине?

– Регулятор (НКРСИ) предлагает на первом этапе использовать два частотных диапазона: 1800 МГц и 2600 МГц.  В последние годы украинские операторы строили сети Single RAN, обеспечивающие возможность поддерживать сразу несколько технологий в едином аппаратном решении за счет виртуализации ресурсов, что обеспечивается современной микропроцессорной базой и программным обеспечением. Операторам выгодно использовать оборудование диапазона  1800 МГц, поскольку оно одновременно может поддерживать 2G и 4G, которые работают в одном частотном диапазоне, но на соседних полосах частот.

Нюансы связаны с тем, какие типы модемов использовать в цифровых блоках базовых станций, как правильно рассчитать суммарную вычислительную нагрузку для конкретного типа сетевого элемента (базовой станции Single-RAN ), чтобы не перегрузить сетевой элемент и обеспечить его надежную работу. Такое  оборудование компактнее, потребляет меньше электроэнергии, имеет единственный IP-интерфейс для подключения к опорно-транспортной сети оператора связи, строительство сети из таких элементов  обходится оператору значительно дешевле, чем в сценарии строительства трех выделенных радиосетей для каждой из технологий – 2G/3G/4G, оборудование имеет единый аналитический инструмент управления и контроля работоспособности.

В уже развернутых в рамках проекта построения 3G-сетей с одновременной модернизацией 2G  Single RАN- сетях заложена возможность использования этого оборудования  для запуска 4G, но это справедливо для диапазона 1800 МГц.  Диапазон 2600 МГц предлагается использовать под 4G, но понадобятся дополнительные радиоблоки и антенны, а с 1800 – можно произвести частотный  рефарминг, поскольку в свое время частоты в этом диапазоне  выдавались разным операторам по частям. Нужно, чтобы операторы имели сплошную выделенную полосу шириной минимум в 10 Мгц (а лучше 15 Мгц или 20 Мгц), позволяющую запустить LTE, тогда абоненты смогут почувствовать разницу в скорости передачи и приема данных. Поэтому операторы должны формально вернуть эти частоты регулятору (отказаться от использования), а НКРСИ на определенных льготных условиях  должно выдать эти частотные полосы операторам с возможностью использования современной технологии 4G на этих частотах. При таком сценарии операторы смогут переиспользовать аппаратную часть того оборудования, которое у них уже установлено, и быстро развернуть 4G в течении нескольких месяцев.

– В чем разница для пользователей между 3G и 4G?

– За счет своих архитектурных особенностей технология LTE обеспечивает меньшую задержку в передаче данных, в ней лучше реализован механизм управления качеством обслуживания и приоритизации отдельных чувствительных к задержке видов трафика (голос, видео, критические приложения), сеть легко масштабируется (можно стартовать с полосы 10 Мгц, а затем перейти на 15 или 20 Мгц путем реконфигурирования программных параметров), сеть построена на базе плоской IP-архитектуры, не имеет сложной иерархии, которая была присуща сетям предыдущего поколения, где были выделенный контроллер базовой станции, контроллер радиосети, создающие бутылочное горлышко для трафика абонентов. В LTE две находящиеся рядом базовые станции могут общаться друг с другом. В них реализован определенный функционал сетевого контроллера, предусмотрен виртуальный  X2-интерфейс, позволяющий им эффективно взаимодействовать.

3G поддерживалось только в нескольких частотных диапазонах – UMTS 900 или 1900. А LTE поддерживает значительно большее количество диапазонов частот (более 40). Сейчас выпускаются терминалы и инфраструктурное оборудование, которые поддерживают работу во всех этих частотных диапазонах. Плюс возможность использования разных лоскутков спектра путем объединения нескольких частотных полос в единый логический канал (так называемая агрегация несущих).

Это основные технологические преимущества LTE, но с точки зрения конечного пользователя – будет увеличена скорость передачи данных [EL2]  и уменьшена задержка в реакции сети на действия пользователя (быстрая загрузка и выгрузка данных, передача потокового видео с высоким разрешением, мобильные интерактивные игры, приложения виртуальной или дополненной реальности и т. д.). В этом году в Барселоне производители  уже демонстрировали скорость передачи данных на одного пользователя – 1 Гб и более на абонентском устройстве. Это происходит за счет объединения нескольких несущих по 20 Мгц каждая (4,5G Pro). И производители  идут дальше: до конца года анонсирован 4,9G – использование еще более многоканальных систем (до 128 каналов одновременно приема/передачи МIMO). Эта технология предназначается для бизнес-клиентов, которым нужна такая пропускная способность для работы корпоративных систем, репликации баз данных и т. д.

– Как операторы могут монетизировать технологические преимущества LTE?

– Вопрос монетизации специфичен для каждого оператора. В соседних странах есть операторы, которым важно с точки зрения своей статусности предлагать пользователю скорость 1 Гбит/с, чтобы дифференцировать себя от конкурентов. У обычных пользователей такая скорость не будет востребованной в ближайшее время, пока не появятся приложения, требующие таких скоростей, хотя у нас есть класс бизнес-элиты, который может себе позволить поставить в загородном доме такое радиорешение и платить оператору свой тариф. Однако это может найти применение в бизнес-сегменте, например, для управления технологическими процессами в промышленности, удаленного управления роботами и механизмами (в том числе на опасном и вредном для человека производстве), в телемедицине – для диагностики и проведения дистанционных консультаций и даже операций с использованием роботов.

– LTE может сократить цифровой разрыв в Украине?

– Это будет зависеть от мотивации операторов идти в сельскую местность или малонаселенные районы, а это вопрос регулирования рынков и тарифов. В LTE есть мультипользовательский режим работы Broadcast и Multicast, для реализации которого используется  специально зарезервированная часть ресурсных блоков, которые можно использовать для эфирного телевещания. Так пользователи не будут перегружать радиосеть LTE-оператора, как в случае сценария загрузки тяжелого видеоконтента с  YouTube (так называемый unicast-режим, требующий отдельного потока данных для каждого пользователя), и снижать пропускную способность сети. Это аналог эфирного или кабельного широковещательного телевидения, когда сигнал передается один раз, но всем пользователям и не загружает всю полосу передачи данных LTE. Таким образом в LTE есть возможность предоставлять услуги телевидения. Такой режим можно использовать, например, на стадионах или в концертных залах во время выступления поп-звезд, когда пользователь может подключиться к видеопотоку, передаваемому от любой HD-видеокамеры, и наслаждаться выступлением любимого артиста или  спортсмена на своем смартфоне.

Алексей Хахлюк
Фото: Nokia

– А могут ли  технологию LTE использовать спецслужбы?

– В некоторых странах службы безопасности имеют свою выделенную сеть LTE. В США частота 700 МГц закреплена за службами спасения. В других странах эти службы используют коммерческий диапазон LTE и сети существующих операторов, есть и комбинированные сценарии использования. Это зависит от каждой страны и бюджета, который они готовы выделить.

В принципе все силовые структуры могут объединиться в рамках страны и использовать одну выделенную сеть для экономии бюджета и улучшения координации. Есть вариант, когда операторы строят сеть, которой также пользуются  спецслужбы, и при возникновении чрезвычайных обстоятельств спецпользователи получают приоритет в обслуживании. Это важно при возникновении аварийных ситуаций, когда абоненты начинают активно передавать изображения, видео или начинается паника, и резко возрастает нагрузка на сеть.В этих случаях нужно, безусловно, обеспечить приоритет спецпользователям, спасающим жизни людей.

Как вариант: есть автономные базовые станции для работы спецслужб в условиях угрозы национальной и общественной безопасности. Радиус действия станции от 2 км в зависимости от выбранного частотного диапазона и мощности передатчика, ландшафта местности и высоты подъема антенны. Такие станции применяются при проведении спецопераций по захвату преступников или организации спасения: район оцепили и быстро развернули сеть для спецназа или МЧС, чтобы обеспечить эффективную координацию их работы между собой.

– Как LTE сейчас монетизируется на других рынках?

– В США идет постоянная борьба за «пирог» контента. Потому что операторы связи часто превращаются в «тупую трубу», которая обеспечивает высокоскоростную передачу данных, а монетизируют контент поставщики приложений и контента, их еще называют Over-the-Top Application Providers. Поэтому сейчас очень актуальным является вопрос консенсуса между операторами и сервис-провайдерами, чтобы увеличить прибыль от внедрения LTE для операторов.

– Современное оборудование можно использование под 5G?

– В середине следующего года в мире будет разработан стандарт 5G, а в конце 2019-го будет запущен первый коммерческий 5G. Китай, Южная Корея, Сингапур, США активно работают над внедрением этой технологии.

У нас есть решение 5G Ready, где аппаратная часть может остаться той же, но требуется обновить программное обеспечение. Мы поставляем такие решения в Юго-Восточную Азию, и операторы от нас требуют, чтобы мы гарантировали, что это оборудование потом можно будет использовать в 5G. Однако стандарт связи пока не принят.

– Для чего он будет предназначаться?

– С LTE начнется массовое внедрение IoT-решений, а вот обеспечить работу десятков миллиардов этих устройств сможет как раз 5G. Связь пятого поколения поднимет IoT на новый технологический уровень, позволит использовать IoT в робототехнике, промышленном производстве, управлении автомобилями.

Компания Nokia уже проводила демонстрации управления гоночным автомобилем с использованием LTE и 5G. За счет очень маленькой задержки в 5G автомобиль реагирует гораздо быстрее на действия оператора или компьютера, который управляет дистанционно этим автомобилем. В 4G общая задержка может составлять от 20 до 60 миллисекунд, речь идет о времени, за которое пакеты данных от абонентского устройства «добегают» до сервера приложений через LTE-радиосеть и наземную сеть передачи данных оператора связи и возвращаются  обратно.

В 5G такая задержка может составить несколько миллисекунд, предполагается использование виртуальных сетевых элементов (элементов усовершенствованного ядра пакетной радиосети). Рассматривается также виртуализация базовой цифровой обработки сигнала (BBU), когда на базовой станции устанавливается радиоблок с антенной, который осуществляет передачу/прием радиосигнала, а дальше базовая (цифровая) обработка сигнала осуществляется уже виртуализированными приложениями, работающими в дата-центре.

Желательно, чтобы дата-центры с такими виртуализированными решениями находились ближе к конечному пользователю и IoT-устройствам (несколько сотен километров). Тогда возможно обеспечить низкую задержку в получении отклика от сервера приложений, столь необходимую для работы критических приложений (например, для автомобилей без водителей  или управления роботами), поскольку сигналу необходимо будет пробежать через сеть оператора всего несколько сотен километров.  Внедрение таких решений даст мощный импульс к развитию локальных дата-центров, потому что, если пакеты данных отправляются через телекоммуникационные сети на расстояние 10 000–20 000 км в Amazon через Атлантический океан, и мы ждем, когда придет отклик, за счет только задержки в распространении сигнала на такое расстояние (а к этому нужно добавить задержки обработки пакетов данных, вносимые каждым промежуточным маршрутизатором по пути следования пакетов), это может стать причиной  серьезной задержки, которая является неприемлемой для таких приложений. Поэтому уже сейчас очевидно, что дата-центр должен находиться в пределах 100–200 км от конечного пользователя IоT-устройства.  Безусловно, и Amazon, и Google могут расширять свое географическое присутствие, устанавливая свои серверы в Украине, но это не мешает национальным операторам и дата-центрам развивать свой бизнес и конкурировать с такими гигантами.

– Над какими решениями сейчас работают поставщики оборудования для 4G и 5G?

– Жизненный цикл технологий и оборудования  постоянно сокращается, конкуренция на рынке исключительно высокая, сроки разработки и внедрения новых продуктов также снижаются. Мы помним, сколько понадобилось времени  для массового внедрения 3G в мире, и являемся свидетелями ускоренного внедрения 4G. Сколько потребовалась лет, чтобы технология 3G стала массовой, чтобы набрать 1 млрд пользователей?! И сколько времени понадобилось, чтобы набрать 1 млрд пользователей LTE?!

Годом старта LTE мы считаем 2010-й. Опытные сети были развернуты в Стокгольме и Осло, столицах Швеции и Норвегии. Но они были небольшие. А в 2010 году компания Verizon запустила сеть в 60 макрорегионах США. Поэтому сегодня уровень проникновения LTE-технологий в США самый высокий.

В Китае China Mobile имеет 600 млн LTE-пользователей. За три года оператор построил более миллиона базовых станций. Для сравнения: каждый из операторов Украины имеет от 14 000 до 19 000 базовых станций. 
Но главный вопрос для оператора: как быстро внедрить технологию и получить отдачу от инвестиций? Для этого  необходимо   создать  новую  экосистему, которая включает операторов, разработчиков приложений и устройств, чтобы появившиеся новые возможности высокоскоростной передачи данных можно было использовать в полной мере и находить варианты их монетизации.

Например, существуют  решения – с помощью 4G  подключить видеокамеру, которая распознает изображение человека, его пол, социальную принадлежность и т. п.  И в зависимости от того, какая аудитория преобладает, запускается соответствующий рекламный ролик. Технологически это возможно уже сегодня.

Одна из американских компаний получила заказ определить температуру банки с одним известным прохладительным напитком. Ставить термодатчик оказалось дорого, придумали поставить маленькую видеокамеру, которая стоит менее $10. И она с помощью специально разработанного приложения по размеру капли на бутылке смогла определить температуру и передать данные в аналитический центр. Таких камер было установлено тысячи, и все они передавали изображение через 4G. И таких вариантов монетизации 4G/5G на базе интеллектуальной обработки видеоизображения может быть огромное количество.