Российским разработчикам 5G, интернета вещей и спутниковой связи нужно больше триллиона

, Текст: Игорь Королев

Российские разработки в области сетей 4G и 5G, спутниковых и профессиональной мобильной радиосвязи значительно отстают от зарубежных. В то же время в области сетей интернета вещей (LPWAN), RFID-меток и частично технологий Wi-Fi и Li-Fi отечественные разработки находятся на мировом уровне. Для поддержки отечественных беспроводных решений разработана инвестиционная программа стоимостью более 1 трлн руб.

Уровень развития беспроводных технологий в России и в мире

В распоряжении CNews оказался проект дорожной карты «Технологии беспроводной связи», подготовленный «Национальным центром информатизации» (НЦИ, «дочкой» госкорпорации «Ростех») в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика».

Документ содержит перечень мероприятий по поддержке отечественных решений в различных областях беспроводных технологий на общую сумму более 1 трлн руб.

В документе беспроводная связь подразделяется на пять технологий. Для каждой из них указывается уровень готовности технологий (УГТ) по шкале от «1» до «9». Кроме сетей пятого поколения сотовой связи (5G), у всех рассматриваемых технологий уровень технологической готовности для зарубежных решений находится на максимальной, девятой отметке.

Российские технологии 5G находятся в стадии зарождения

Первая субтехнология – это подвижная связь. К ней, в частности, относятся сотовая связь четвертого поколения (4G, стандарты LTE и LTE-Advanced) и пятого поколения (5G). В сетях 4G есть дополнительная надстройка для узкополосной передачи данных от устройств интернета вещей – NB-IoT.

В России в 2024 г. объем рынка 5G (ПО, оборудование и услуги) составит 1,1 трлн руб. Среднегодовой рост соответствующего рынка в России составит 74%, в мире – 34%.

Российские и зарубежные разработки в области беспроводных сетей связи

Tаблица 1
Решение Оборудование Российская компания Уровень готовности Компания(мир) Уровень готовности
5GTMT- 2020 Антенна (2 4 8 порт ов. Х-поляризация, диапазон частот FRI). Телеконта 100% Radio Frequency Systems 100%
Tongyu 100%
Comba Telecom 100%
Andrew 100%
Kathrein 100%
Активная антенная система (ААС) (до 32 CSI-RS портов, до 256 антенных элемента, диапазон FRI). ААС (до 32 CSI-RS портов, до 512 антенных элементов, диапазон FR2). Нет 0 % (есть компетенции в разработке фазированных антенных решеток для радионавигации и радиолокации) Nokia 192АЕ n79/n78, 256АЕ n260. 512АЕ п257 100% (для некоторых диапазонов частот)
Huawei AAU5313, AAU5613, HAAU5213. HAAU5112 100% (для некоторых диапазонов частот)
Радиомодуль gNB-RU (тип 1C. диапазон FRI). Нет 0% Nokia RRH 8T8R n78. RRH 4T4R пЗ. RRH 2T2R п8 п20 п28 100% (для некоторых диапазонов частот
Huawei RRU5258, pRRU5935, pRRU5938 100% (для некоторых диапазонов частот)
Распределённый модуль gNB-DU Нет 0% Nokia Airscale RealTime BB (Cloud BTS vRANl.0) 100%
Huawei BBU5900. BBU3910 100%

Архитектура решений 4G и 5G состоят из сетей радидоступа, абонентского оборудования, опорных сетей (включает в себя ядро сети – EPC) и платформ. Для NB-IoT также выделяются базовые станции (отдельный радиоинтерфейс) и расширение EPC. Кроме того, в сетях 4G/5G отдельно выделяются центры обработки данных (ЦОД) и транспортная сеть.

В мире для сетей 5G большая часть компонентов находится на девятом уровне технологической готовности. Исключение составляют несколько компонентов.

У технологии облачной базовой станции gNB с переносом Real Time обработки сигналов в ЦОД уровень технологической готовности равен «7». У пакетного ядра транспортной сети Packet Core, обеспечивающим взаимодействие опорной сети 5G с сетями доступа не-3GPP, – УГТ «4». У решений для транзитной сетевой функции SCP для построения сети сигнализации протоколов HTPP/JSON – УГТ «4». Абонентские устройства MIoT-модемы (для массового интернета вещей) только начинают разрабатываться и находятся лишь на УГТ «2».

Российские разработки в сфере 4G, 5G и NB-IoT сильно отстают от мировых. В России для сетей 5G пока присутствуют только радиорелейная система РРС-10G от компании «Док», антенны от компании «Телекарта» и решения для работы СОРМ (Система оперативно-розыскных мероприятий, необходима для взаимодействия со спецслужбами) от НТЦ «Протей» и «МФИ Софт».

При этом в России в сфере 5G отсутствуют решения для сетей радиодоступа, транспортной и опорной сети. Дорожная карта предполагает, что к 2024 г. в России будет разработано и внедрено ядро сети мобильного оператора и необходимые сетевые функции. Номенклатура отечественной промышленной продукции опорных сетей составит пять штук, включая одно ядро.

Также будет разработано оборудование сетей радиодоступа – базовая станция (антенна, RRU, Du-CU) и микро- и макро- базовые станции. Номенклатура отечественной промышленной продукции в области сетей радиодоступа составит девять штук, в области транспортных сетей – десять штук. В России будет развернуто 70 тыс. базовых станций 5G, доля отечественной продукции составит 12,5%.

Отдельно говорится о необходимости разработки отечественной элементной компонентной базы (ЭКБ). Запланирован переход вендоров телекоммуникационного оборудования на отечественные перспективные ЭКБ. Предполагается разработать ЭКБ для аналогового тракта радиомодулей gNB-RU базовой станций для различных диапазонов частот, ЦАП/АЦП радоимодулей gNB-RU базовых станций и системы на кристалле, построенной на базе ПЛИС для цифрового тракта радиомоделей gNB-RU базовых станций.

423 млрд руб. на развитие 5G в России

Мероприятия по разработке и внедрению отечественного 5G-оборудования потребуют инвестиций на сумму 423 млрд руб., из которых, согласно предложению авторов дорожной карты, федеральный бюджет должен будет выделить 100 млрд руб.

В плане мероприятий дорожной карты значится радикальное предложение: выдавать частоты бесплатно при условии закупки отечественного телекоммуникационного оборудования. Такой подход инвестиции операторов связи в закупку отечественного оборудования на сумму 200 млрд руб.

Для покупателей отечественного телекоммуникационного оборудования предлагается еще целый ряд преференций: увеличенный срок бесплатного обслуживания, бесплатные обновления, дополнительные комплексные услуги в пакете. Кроме того, запланированы меры налогового стимулирования – налоговый вычет на сумму закупленного оборудования и увеличение налогов на ввоз отдельных элементов сетей связи, аналоги которых разрабатываются в России.

Также предполагается возмещать банкам недополученные доходы по кредитам, выданным на закупку российского телекоммуникационного оборудования. Это обойдется бюджету в 50 млрд руб. На проведении конверсии радиочастотного спектра в диапазонах 3,4–3,8 ГГц и 694–790 МГц предлагается выделить еще 16 млрд руб.

Должен быть реализован комплекс мер экономической поддержки компаний, продукция которых имеет статус телекоммуникационного оборудования российского происхождения. В том числе предполагается затратить 28 млрд руб. на участие в разработке стандартов беспроводной связи, включая деятельность международного консорциума 3GPP для отслеживания перспективных технологий 5G и международной стандартизации отечественных решений в области 5G.

На вовлечение России в мировую науку и образование в части развития современных технологий беспроводной связи планируется потратить 70 млрд руб. Сюда входит финансирование перспективных НИОКР (научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ), выделение грантовой поддержки на пилотирование кластеров 5G на базе ведущих вузов и развитие профессиональных образовательных программ по направлениям технологий беспроводной связи.

10 млрд руб. предлагается направить на выполнение совместных с зарубежными партнерами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке перспективных решений для сетей 4G и 5G в части алгоритмов и принципов построения сетей, а также необходимого программного и аппаратного обеспечения.

Аналогичную сумму планируется направить на изучение и внедрение лучших мировых практик в части конверсии радиочастотного спектра и совместной разработки ретрансляционной аппаратуры в рамках проекта по созданию высокоэллиптических спутников.

Переход вендоров 5G на отечественную перспективную элементарную компонентную базу обойдется в 21,3 млрд руб., данная сумма пополам будет поделена между бюджетом и внебюджетными источниками .

Реализация пилотных проектов по созданию сетей 5G и иных субтехнологий в отдельных отраслях экономики вместе с созданием сети взаимоувязанных проектных офисов и лабораторий обойдется в 5 млрд руб. Еще 500 млн руб. будет направлено на кооперацию проектных офисов с ведущими организациями по разработке международных отраслевых стандартов и спецификаций.

В создание отечественного бренда, производственных площадей и технологической линии по производству промышленной продукции будет вложено 15 млрд руб. В создание центров обслуживания и технической поддержки продукции отечественного бренда – еще 8 млрд руб.

Насколько российские технологии 4G отстают от зарубежных

В сетях 4G на текущих момент ситуация с российскими технологиями несколько лучше. В России помимо упомянутый решений для 5G имеется оборудование DWDM (технология уплотнения сигнала) для сетей 4G от компании Т8, платформа тарификации и управления политиками предоставления услуг мобильного широкополосного доступа в интернет PCRIF от компании «Беркут» и малая базовая станция Pico от «Ситроникса».

Кроме того, присутствует несколько решений от НТЦ «Протей». Это узел управления политикой обслуживания, QoS и правилами тарификации Protei Policy Controller и решение «Протей-HLR» для построения сетей виртуальных операторов.

Российские разработчики возлагают надежды на строительство сетей LTE в нетипичном для них диапазоне 450 МГц. Соответствующим проектом будут заниматься «Ростелеком» и Tele2, а сеть будет ориентирована на обслуживание госорганов. Оборудование для данных сетей будет производить «Концерн «Созвездие». Государству предлагается направить 20 млрд руб. на поддержку создания данных сетей.

В то же время в сетях 4G отсутствуют или имеют низкую конкурентоспособность решения для сетей радиодоступа, транспортной и опорной сети. Решений для технологии NB-IoT в России нет.

К 2024 г. в области 4G в России будут доступны: номенклатура опорных сетей 4G/ITM-Advanced – три штуки, номенклатура оборудование сетей радиодоступа (базовая станции, антенна, RRU, Du-CU, микро-макро базовых станции) – девять штук, номенклатура продукции транспортных сетей (активное оборудование) – 10 штук. В России будет 70 тыс. базовых станций LTE, доля отечественного оборудования составит 12,5%.

7 млрд руб. на отечественные радиостанции для силовых структур

В субтехнологии подвижной связи выделяют еще и профессиональную мобильную радиосвязь (ПМР), которую, в частности, используют силовые структуры. Архитектура соответствующих решений состоит из базовых станций, радиосайтов, ретрансляторов и абонентского оборудования.

Российские технологии ПМР отстают в своем развитии от мировых. Для профессиональный радиосетей в России сетевое оборудование производят ГК «Пульсар», ГК «Астраком» и «Уральские радиостанции».

Ожидается, что к 2024 г. государственные органы будут пользоваться услугами сетей ПМР, построенных на отечественной оборудовании с использованием российских ЭКБ и ПО.

В том числе в документе запланировано техническое перевооружение сетей цифровой транкинговой радиосвязи стандарта APCO-25 силовыми структурами России. «Санкционное» оборудование данного стандарта производства США планируется заменить комплексом оборудования отечественного производства на базе APCO-совместимого технологического решения АПЕКС.

Данное оборудование поддерживает функции приоритизации и криптографической защиты на базе отечественных алгоритмов шифрования. Переход должен быть завершен до 2021 г., на его реализацию потребуется 7 млрд руб.

30 млрд руб. на строительство сетей интернета вещей

Вторая субтехнология – это энергоэффективные сети дальнего радиуса действия LPWAN. Соответствующие решения производят LoRaWa, Sigfox, Weightless, Ingenu, Telensa,Wan-IoT и др.

Архитектура решений LPWAN состоит из сетей радиодоступа, опорной сети, транспортной сети и абонентские устройства. В 2024 г объем рынка услуг на сетях LPWAN в России составит 6 млрд руб.

Среднегодовой рост соответствующего рынка в России составит 25%, в мире – 28%. Российские технологии LPWAN находятся на общемировом уровне. Также в России компаний «Современные радиотехнические решения» (бренд «Стриж») созданный собственный аналогичный стандарт — XNB. Для данного стандарта в России производятся базовые станции, сетевые сервера, облачные приложения и пользовательские устройства.

К 2024 г. номенклатура отечественной продукции LPWAN составит 76 штук. В том числе будет доступно шесть моделей отечественных базовых станций, три модели сетевых серверов, 21 модель серверов приложений и 45 различных пользовательские устройства LPWAN.

Запланирована реализация комплексного проекта создания LPWAN сетей в отраслях России, а покрытие сетей LPWAN обеспечит города и села. Вся продукция в сетях LPWAN будет отечественного производства – по решению Государственной комиссии по радиочастотам с 1 декабря 2020 г. новые базовые станции LPWAN должны быть исключительно отечественного производства.

Мероприятия по разработке и внедрению российского оборудования LPWAN потребуют инвестиций на сумму 30 млрд руб., из которых из федерального бюджета предлагается выделить 10-15 млрд руб..

В том числе речь идет о создании сети взаимоувязанных проектных офисов и лабораторий, осуществляющих исследования и разработки для различных отраслей и на развертывание сетей LPWAN на приоритетных объектах инфраструктуры и в городах-миллионниках. 100 млн руб. будут направлены на разработку отечественных стандартов и технических спецификаций в области информатизации и связи, применительно к технологии LPWAN.

Российские разработки для сетей Wi-Fi/Li-Fi

Третья субтехнология – это беспроводные локальные сети (WLAN). К ним, в частности, относятся сети Wi-Fi (стандарты IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ad/ax). Рассматривается также более скоростная технология Li-Fi.

В 2024 г. объем рынка услуг на базе Wi-Fi составит 1,5 млрд руб., на базе Li-Fi – 2,5 млрд руб. Среднегодовой рост рынка услуг на базе Wi-Fi в России и в мире составит 13-14%. Уровень развития российских разработок Wi-Fi и Li-Fi отстает от мировых.

В России оборудование для сетей Wi-Fi производят компании Qtech и Eltex. Но максимальная скорость передачи данных в соответствующем оборудовании — 1,3 Гбит/с, тогда как зарубежные решения достигают скорости 3 Гбит/с. Оборудование для сетей Li-Fi в России производит компания «О2 Световые Системы».

К 2024 г. в России появится оборудование стандарта Wi-Fi 6, которое будет использоваться во всех городах-миллионниках. В части технологии Li-Fi будут проведены НИОКР и созданы пилотные зоны. Также ожидается, что Li-Fi станет предложением для B2X-сегмента. Разработка отечественного оборудования Li-Fi потребует инвестиций на сумму 700 млн руб.

Российские разработки RFID-меток

Четвертая субтехнология – это сети, построенные вокруг человека (PAN, Personal Aren Network). К ним, в частности, относятся технологии беспроводных меток RFID и NFC. В 2024 г. объем рынка услуг на базе решений RFID в России составит 31 млрд руб. Среднегодовой рост рынка соответствующих услуг составляет 18-20%.

Архитектура решений RFID состоит из антенн, считывателей, меток/транспондеров и оконечного оборудования с чипом. Российские разработки в сфере RFID находятся на мировом уровне. Решения для RFID в России производят компании «Микрон», «Ангстрем», «РСТ-Инвест», «Концерн «Вега», «Горизонты Роста» и «Концерн «Автоматика».

К 2024 г. в России будет расширена номенклатура и проникновение RFID в отраслях экономики. Ожидается, что RFID-метки станут неотъемлемой частью любых ритейл-систем, в том числе в системе здравоохранения.

550 млрд руб. на отечественные спутники связи

Заключительная субтехнология это космические сети связи. В 2024 г. объем рынка соответствующих услуг в России составит 37,5 млрд руб. Среднегодовой темп роста рынка соответствующих услуг в России и в мире незначительный – 1-2%.

Российские технологии в данной сфере отстают от зарубежных. Так российские спутники на 70% состоят из зарубежной ЭКБ. В то же время в России есть собственная программная система управления космическими аппаратами.

Ожидается, что к 2024 г. в России заработает система широкополосного доступа в интернет «Экспресс-РВ», которая будет состоять из четырех спутников на высокоэллиптической орбите. Также ожидается появление спутниковой системы передачи данных для устройств интернета вещей «Марафон», которая будет состоять из 135 космических аппаратов и обслуживать 500 тыс. датчиков.

Инвестиции в запуск указанных систем должны составить 85 млрд руб. Также 10 млрд руб. будет направлено на совместную разработку и производство бортовых шлюзов LPWAN, элементов полезной нагрузки и типовых проектов спутниковых станций сопряжения для глобально-распределительной сети спутникового интернета вещей.

«Экспресс-РВ», «Марафон» и другие создающиеся и существующие спутниковые системы связи объединены в проект «Сфера». Общий размер инвестиций в данный проект составляет 550 млрд руб – это основная часть затрат на реализацию дорожной карты.

Как российская экономика выиграет от развития беспроводных технологий

Ожидается, что к 2024 г. 20% оборудования и ПО в сферах информации и связи, производстве, ЖКХ, торговли, транспортировке и хранении, а также в сельском хозяйстве будет отечественным.

Рост рынка отечественного телекоммуникационного оборудования составит накопленным итогом 2,5 трлн руб. Увеличение проникновения сервисов в области информации и связи, в том числе государственных услуг, составит на 40-80 %.

В области производства за счет автоматизации производственных процессов будет получено 543 млрд руб. А сокращение травматизма на производстве составит 30-80%. В сфере ЖКХ произойдет сокращение операционных затрат за счет внедрения систем энергоменеджмента, а энерго- и водопотребление сократится на 20%.

В сфере торговли за счет автоматизации логистической функции, обеспечения сокращения затрат на перевозку, минимизации простоев транспорта и уменьшения объемов контрафакта будет получено 262 млрд руб. А доля контрафактной продукции сократится менее чем до 1%.

В сфере транспортировки и хранении за счет повышения эффективности управления транспортом, логистикой, планирования и проведения технического обслуживания и ремонта будет получено 173 млрд руб.

В сфере сельского хозяйства за счет повышения производительности труда и сокращения затрат на единицу продукции получено будет 79 млрд руб. При этом все сельские районы будут подключены к сетям связи.

Читать новость в источнике CNews

0