Обзор развития сотовых сетей четвёртого поколения по технологии LTE и взгляды на их применение в системах и средствах связи военного назначения

Информационные технологии №2
Информационно-аналитический сборник / под ред. С.В. Ионова
Системы, средства связи и управления
рабочие материалы Представительства ОАО «Концерн «Созвездие» – Воронеж, 2012.

С.В. Ионов, доктор военных наук
С.Б. Кучин, кандидат технических наук

В данной статье проведён анализ развития сетей связи четвёртого поколения на основе технологии LTE в Российской Федерации и за рубежом. Дано определение технологии LTE как долговременное развитие сетей связи третьего поколения. Рассмотрены вопросы реализации преимуществ перспективной технологии. Значительное внимание уделяется этапам становления и развития технологии LTE в Российской Федерации и за рубежом, состоянию дел в стране по получению частот для сетей и наличию требуемого оборудования. В статье анализируется возможность организации производства LTE-оборудования на территории Российской Федерации и делается положительное заключение на основании существующих регламентирующих документов. Проведена оценка стоимости создания сетей четвёртого поколения в России. Так, каждому оператору, входящему в «Союз LTE», будет инвестировано 85,7 млрд. рублей. Рассмотрены планы запуска сетей связи по технологии LTE в зарубежных странах. На основе проведенного анализа зарубежного опыта по использованию технологии LTE в системах военного назначения и имеющихся предпосылок правового, технологического, экономического характера в Российской Федерации авторами сделан прогноз целесообразности использования сетей связи четвёртого поколения в системах и средствах связи систем управления ВС РФ, в частности в тактическом звене, которому присущи высокие требования по передаче разнородных массивов данных в реальном масштабе времени.

Определение технологии LTE

Рассмотрим термин LTE (Long Term Evolution). В переводе с английского это буквально означает «долговременное развитие». Технология LTE – это основное направление эволюции сетей сотовой связи третьего поколения (3G). В январе 2008 г. международное объединение Third Generation Partnership Project (3GPP), разрабатывающее перспективные стандарты мобильной связи, утвердило LTE в качестве следующего после UMTS стандарта широкополосной сети мобильной связи.
LTE обеспечивает теоретическую пиковую скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю (де-факто 5–10 Мбит/с) и до 172,8 Мбит/с в обратном направлении. Для сравнения: сети второго поколения (2G) теоретически способны обеспечить пиковую скорость передачи данных с помощью технологии GPRS 56–114 Кбит/с, а с помощью EDGE – до 473,6 Кбит/с. Сети третьего поколения (3G) обеспечивают скорость передачи данных до 3,6 Мбит/с.
Одним из компонентов LTE-сети является сеть на базе IP, которая обеспечивает высокоскоростную передачу данных. Основным достоинством LTE является то, что она строится на базе существующего оборудования со сравнительно легкой интеграцией GSM и WCDMA; иными словами, LTE-сеть поддерживает существующие абонентские устройства 2G и 3G. Этого лишены сети WiMAX, которые также относятся к четвертому поколению.
Технология LTE перманентно развивается. Так, уже в мае 2012 года Такехиро Накамура, председатель рабочей группы 3GPP Radio Access Networks, директор NTT DoCoMo Radio System Design Group, обнародовал результаты натурных испытаний перспективной технологии LTE Advanced, которая представляет собой новую ступень в эволюции мобильных сетей. Заявленная в этой спецификации скорость передачи данных должна составить 1 Гбит/с по направлению к абоненту и 500 Мбит/с от абонента. Проведенные в сети DoCoMo эксперименты подтвердили высокую производительность LTE Advanced в опытной зоне, показав скорость 600 Мбит/с вниз и 200 Мбит/с вверх в условиях плотной городской застройки
при движении в автомобиле.

Хронология развития сетей связи на основе технологии LTE в России

Действующие сети в России

На июль 2012 года в России действуют следующие сети на основе технологии LTE:

Мегафон: Москва, Новосибирск, Краснодар. Готовятся к запуску сети в Сочи, Самаре, Уфе, Костроме, Санкт-Петербурге.
До конца 2012 года «Мегафон» планирует ввести в строй сети LTE в нескольких десятках крупных городов России.
Yota: Москва, Сочи, Новосибирск, Уфа, Самара, Краснодар.
Готовится к запуску в столице России 4G-сеть МТС. На август 2012 года запланирован запуск сети на основе технологии LTE в Чеченской республике, как сообщил председатель правления телекоммуникационной компании «Вайнах Телеком» Адам Ярагиев.
По прогнозам J’son Partners, в 2012 г. число российских пользователей сетей на основе технологии LTE составит 1 млн чел., а к 2015 г. может достичь 13,5 млн.

2008–2010гг.: выбор частот для сетей LTE

• Диапазон 2,3–2,4 ГГц подходит для строительства не только сетей WiMAX, но и сетей сотовой связи четвертого поколения в стандарте LTE. В апреле 2008 г. Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ) решила выделять частоты в этом диапазоне без ограничений, но уже в январе 2009 г. приостановила рассмотрение заявок, так как этот ресурс был объявлен ограниченным.

• В августе 2009 года ГКРЧ решила, что диапазона 2,3–2,4 ГГц хватает для строительства сети лишь одного оператора, и частоты в 40 регионах были выставлены на конкурс. В марте 2010 г. большинство конкурсов выиграли компании «Связьинвеста», позже объединившиеся на базе «Ростелекома». Но в декабре 2010 г. ГКРЧ выдала эти частоты для строительства опытной сети компании «Основа Телеком», 74,9% которой принадлежит Виталию Юсуфову, а 25,1% – подконтрольному Минобороны «Воентелекому». Причем о предоставлении этих частот «Основе Телеком» президента Дмитрия Медведева просил министр обороны Анатолий Сердюков. А замминистра связи Наум Мардер не исключил, что по итогам испытаний результаты мартовских конкурсов могут отменить.

• В конце декабря 2010 г. ГКРЧ предложила четырем операторам – «Ростелекому», МТС, «Мегафону» и «Вымпелкому» – создать открытый для всех заинтересованных лиц консорциум, чтобы выяснить, какие частоты наиболее оптимальны для строительства LTE-сетей в России. Но никому, кроме членов «большой четверки», поучаствовать в работе консорциума так и не довелось – ни рвавшейся туда Tele2, ни СМАРТС, ни «Транстелекому». Председатель совета «Союза LTE» Олег Малис объяснял это технической причиной – консорциум был задуман как некоммерческая организация, процедура регистрации которой очень длительная. Впрочем, затянувшийся процесс регистрации «Союза LTE» не помешал четырем лидерам рынка создать временное объединение, провести исследования частот, разработать предложения по условиям конкурсов и представить все это в ГКРЧ.