Экосистема 5G

Переход между поколениями беспроводных технологий до появления 5G также имели серьезные коммерческие, конкурентные и государственные значения для первопроходцев.

Европа во главе с Германией получила первое конкурентное преимущество в 2G, и в результате такие компании, как Nokia и Ericsson, смогли развернуть более совершенные устройства раньше и уже переходили на 3G в 2000-х, когда Соединенные Штаты (USA) все еще пытались внедрить 2G.

В этот период европейская индустрия беспроводных технологий переживала бум, в то время как американские компании изо всех сил пытались успеть. Европа потеряла это преимущество во время перехода на 3G, когда им препятствовали правила, которые требовали затратных по времени аукционов спектра 3G, а не просто перепрофилирования существующей полосы частот 2G.

Япония стала лидером в области 3G, и хотя США в конечном итоге догнали "Страну Восходящего Солнца", но потребовались годы, чтобы развернуть сети 3G. Это обошлось очень дорого американским компаниям. Поскольку Япония быстро продвигалась вперед со своей бизнес-моделью 3G. США в тот момент потеряли тысячи рабочих мест и значительный доход, в течение которого несколько компаний, занимающихся беспроводными технологиями, потеряли крах или были поглощены иностранными компаниями.

Когда дело дошло до 4G и 4G LTE, американцы извлекли уроки из своих предыдущих ошибок. Хотя внедрение 3G было медленным, в последующие годы произошел всплеск инвестиций в 3G, что в конечном итоге дало США фору с появлением 4G.

Кроме того, FCC (Федеральная комиссия по связи) открыла лицензии на увеличение пропускной способности и установила правила, способствующие быстрому расширению сети 4G по мере ее развития. Сначала Япония шла в ногу со временем, но японская промышленность не смогла быстро продвинуться в улучшении технологии, которая в конечном итоге сформирует экосистему 4G. В результате США быстро заняли лидирующие позиции на рынке интеллектуальных устройств, тем самым потеснили японские операционные системы как в Японии, так и за ее пределами.

В начале 2010-х годов AT&T и Verizon быстро развернули LTE (4G) в США в диапазоне 700 МГц, который они выиграли на аукционе в 2008 году.

США стала первой страной (после Скандинавии), которая внедряла комплексную сеть LTE, которая обеспечивала примерно десятиразовую производительность потребительских сетей по сравнению с сетями 3G. Это скачкообразное изменение производительности привело к быстрому внедрению новых мобильных телефонов с новыми полупроводниками, которые не только могли передавать гораздо больше данных, но и были быстрее в вычислительном отношении.

Американские компании такие как Apple, Google, Facebook, Amazon, Netflix и множество других, создали новые приложения и сервисы, которые воспользовались этой пропускной способностью и возможностями новых телефонов. По мере развертывания LTE в других странах, те же самые мобильные телефоны и приложения распространились по всему миру, что привело к доминированию США в глобальных услугах проводной связи и Интернета.

Возглавив рынок 4G, американцы смогли создать глобальную экосистему сетевых провайдеров, производителей устройств и разработчиков приложений, которая сформировала будущее 4G, и опыт для всех других стран, развивающего его.

Преимущество первопроходца особенно ярко проявляется при переходе к новому поколению беспроводных сетей, поскольку лидер может установить базовую инфраструктуру и спецификации для всех будущих продуктов. Например, Китай находится в процессе прокладки оптоволоконных кабелей на своей территории и планирует сделать тоже самое для стран, участвующих в его инициативе "один пояс, один путь", в дополнение к созданию сетей 5G (даже по всей Европе). Китай использует эту возможность для продвижения использования спектра sub-6 (5G), что будет определять весь рынок продуктом 5G в будущем.

Переход к 5G будет нести, те же потенциальные риски и выгоды, что и переходы предыдущих поколений, но в еще в крупном масштабе.

Лидер 5G может получить сотни миллиардов долларов выручки, в течение следующего десятилетия при широкомасштабном создании рабочих мест в секторе беспроводных технологий.

5G может произвести революцию и в других отраслях экономики, поскольку такие технологии, как автономные транспортные средства, получат огромные преимущества от более быстрой и масштабной передачи данных.

5G также улучшит Интернет вещей (IoT), увеличив объем и скорость передачи данных между несколькими устройствами, и может даже заменить оптоволоконную магистраль, на которую полагаются, так много домашних хозяйств.

Страна владеющая 5G, будет владеть многими из этих инноваций, и устанавливать стандарты для остального мира.

Возможности передачи данных 4G не могут идти в ногу с текущим спросом, и постепенное применение 5G будет направлено на увеличение скорости потребления данных, за счет развертывания функционирующей сети 5G с использованием диапазонов mmWave, поддиапазонов sub-6 или обоих.

Начались различные исследования для проверки эффективности построения инфраструктуры mmWave и sub-6 в Соединенных Штатах.

Компания MoffettNathanson LLC недавно провела анализ для Verizon в области 5G (mmWave) в Сакраменто, и обнаружила, что примерно через 6 месяцев, 150 установленных базовых станций (от Verizon), могут обслуживать только около 6% адресов жилых домов в тестируемых регионах. Verizon нацелился на плотно населенную часть Сакраменто, в качестве оптимальной среды тестирования и развертывания фиксированной сети, которая несет меньше проблем при использовании mmWave, чем мобильная сеть.

Однако даже в этих оптимизированных условиях ясно, что масштабирование этого решения для обеспечения большего покрытия потребует огромных затрат времени и средств, требуя колоссального создания инфраструктуры.

Google также провел предварительное исследование, чтобы определить приблизительные капитальные затраты и количество базовых станций, необходимых для расположения mmWave, используя 425 МГц спектра на частоте 28 ГГц (стандарт конфигурации mmWave для текущих испытаний 5G в США) до 250 МГц спектра в диапазоне 3,4 ГГц (конфигурация sub-6, стандарт для китайских испытаний и развертывания 5G). Оборудование было развернуто на 72 735 существующих вышках здании и крыш домов, и было обнаружено, что они обеспечивают покрытие миллиметровом диапазоне только 11,6% населения США при скорости 100 Мбит/с, с охватом 3,9% при скорости 1 гигабит. Что касается sub-6, те же самые вышки покрыли 57,4% населения при 100 Мбит/с и 21,2% населения при 1 Гбит/с.

Исследование показало, что потребуется около 13 миллионов установленных на опорах базовых станции при 28 ГГц и вливании 400 млрд долларов, чтобы обеспечить скорость 100 Мбит/с на частоте 28 ГГц для 72% населения США и до 1 Гбит/с для 55% населения USA.

Возможности 5G по странам можно сравнивать по пяти параметрам: доступность спектра (spectrum), широко распространяющие испытания 5G, дорожные карты 5G (разрабатываемые национальным регулятором), обязательства правительства и приверженность отрасли к раннему внедрению 5G. Из этих показателей наибольшее влияние оказывает доступность спектра, поскольку от этой доступности зависят многие другие факторы. Продолжаются дискуссии о достоинствах sub-6 по сравнению с mmWave о том, как распределять этот диапазон в широких просторах. В США существует большая озабоченность по поводу распределения и совместного использования под государственным или частным контролем.

"Поднебесная" взяла на себя ведущую роль в развитии 5G, предприняв серию активных инвестиционных вливаний по распределению сети нового поколения.

Помимо инвестирования 180 млрд долларов на развертывание 5G в течение пяти лет, Китай выделил 200 МГц среднего диапазона своим трем государственным провайдерам.

Внутри страны развертывание 5G осуществляется через крупные телекоммуникационные компании: China Mobile, China Unicom, China Telecom.

В Китае создано примерно 350 000 базовых станции с поддержкой 5G, это почти в 10 раз больше, чем у американцев.

В глобальном мире крупные китайские компании Huawei и ZTE продвигают развертывание 5G за счет коммерческих продаж оборудования и устройств, в основном для автономных сетей.

В Европе, Huawei и ZTE предлагают свои услуги по созданию сетей 5G различным европейским государствам, несмотря на давление со стороны США, которые требуют от своих союзников прервать сотрудничество с китайскими компаниями по данной технологии.

Китайский гигант телекоммуникационного оборудования Huawei увеличил глобальную выручку примерно с 28 млрд долларов в 2009 году до 107 млрд долларов в 2018 году. Выручка Ericsson за тот же период упала с 27,9 млрд долларов до 23,9 млрд долларов. Выручка Nokia упала с 57,6 млрд долларов до 26,6 млрд долларов.

Китайские производители мобильных телефонов, такие как Huawei, ZTE, Vivo и Oppo, увеличили свою долю на рынке примерно 6% в 2009 году до более 30% в 2018 году и продолжают быстро расти, несмотря на минимальные продажи на рынке США. 59,7% всех телефонов продаваемых в Индии, являются китайскими.

Китайские компании Baidu, Alibaba, Tencent и новыми компаниями растут в своем влиянии и наращивают доходы. В 2009 году все 10 ведущих интернет-компании по размеру выручки были американскими. Сегодня четверо из первой десятки – китайцы.

Эти сдвиги произошли не просто потому, что китайское оборудование дешевле. Во многих случаях китайское оборудование также превосходит своих западных конкурентов. Huawei и ZTE были лидерами в области массовых радиосистем MIMO с 64 передающими и принимающими элементами. Облачные сервисы Alibaba занимают четвертое место в мире после Amazon, Microsoft и Google, и быстро растут.

Кроме того, "китайский Дракон" вкладывает ресурсы для распространения сетей 5G в инициативу "один пояс, один путь". Тем самым усиливая позицию китайских компании по развертыванию сетей 5G с использованием китайского телекоммуникационного оборудования в региональных и в глобальных рынках.

Как и искусственный интеллект (AI), развитие 5G является важным компонентом концепции Си Цциньпина "Китайская мечта" и стратегии "Сделано в Китае до 2025 года".

Социальная стабильность и экономический рост являются главным приоритетами КПК (Китайской коммунистической партии), потому что неудачи в двух областях рассматриваются как прямые экзистенциальные угрозы режиму.

5G имеет потенциал для перехода Китая от капиталоемкой и трудоемкой экономики к инновационной экономике, со сниженной зависимостью от иностранных инвестиции и технологии.

Правительство Южной Кореи разработало четкую дорожную карту, включающую важнейшие инвестиции для развития 5G. В 2014 году Южная Корея выделили 1,5 млрд долларов на развертывания 5G к 2020 году, а в 2017 году Южная Корея выпустила национальную широкополосную связь и с использованием плана спектра (K-ICT). С планом K-ICT, Министерство науки и ИКТ Южной Кореи (MSIT) с тех пор продало с аукциона более 1000 МГц спектра в диапазоне sub-6 и mmWave трем своим крупнейшим поставщикам телекоммуникационных услуг (SK Telecom, KT Corp, LG Uplus).

Южная Корея тесно сотрудничает с AT&T и Verizon в разработке сетей миллиметрового диапазона 5G. AT&T также работает с Samsung над выпуском сотового телефона с возможностями sub-6 и mmWave (в конеце 2019 года). Южная Корея продемонстрировала сети 5G в зимних Олимпийских играх 2018 года в Пхенчхане.

SK Telecom в настоящее время лидирует в области инвестиций и испытания 5G, а также смогла приобрести наибольший объем полосы пропускания спектра на аукционе MSIT 2018 года. Все три телекоммуникационных провайдера синхронна запустили свой сотовые услуги 5G в начале 2019 года для "Korea 5G Day". Южная Корея занимает хорошие позиции в области 5G, вероятно в будущем продолжит оставаться в лидерах.

Япония внимательно следит за Китаем, Южной Кореей и США в возможностях 5G. С 2019 года японцы начали продавать с аукциона часть своей сетевой полосы коммерческим компаниям. Разрабатывают варианты как с mmWave, так и с sub-6. Подобно Южной Корее, Япония надеется внедрить сеть 5G в летнее Олимпийские игры в Токио (перенесен из 2020 г. в 2021 год). В 2016 году Министерство внутренних дел и связи (MIC) Японии выпустило стратегический документ ("Политика в области радиосвязи для реализации 5G в 2020 году"), в котором обозначены его применения и будущего развертывания 5G.

Три основных оператора связи Японии (NTT DOCOMO, KDDI, Softbank) внедряют технологию 5G.

В то время как Китай, Южная Корея, США, Япония лидируют, остальной мир пытается наверстать упущенные позиции в развертывании 5G. Великобритания, Германия и Франция могут считаться разработчиками 5G "второго уровня". А Сингапур, Россия и Канада составляют "третий уровень". Эти страны начинают продавать с аукциона пропускную способность спектра с различными сроками и объемами, но у многих отсутствует четкие и конкретные стратегии внедрения и ресурсов для 5G.

Европа в данный момент отстают по 5G, но остальная часть Азии добилась определенных успехов в 5G, и не все могу сравниться с Китаем, Южной Кореей и Японией по инвестированию в сеть нового поколения.

Россия выпустила свою "Цифровую экономику РФ" в 2017 году. Россия использовала Чемпионат мира по футболу 2018 года для применения сетей 5G, но по-прежнему сильно зависима от иностранных технологий и партнерских отношений для развития 5G по всей стране.

Учитывая разрыв в развитии 5G между первым уровнем и всеми остальными, остальной мир, вероятно, будет вынужден применять разработки 5G той страны, которая лидирует в мире (Китай является нынешним лидером). Некоторые опасаются китайского влияния из-за проблем с безопасностью и активно работают над противодействием развертывания 5G из Китая.

Например, агентство по кибербезопасности Чешской Республики (NUKIB) выступило с официальным предупреждением о том, что Huawei и другие китайские компании представляют угрозу национальной безопасности. Это привело к проверке безопасности во всем чешском государственном и частном секторах, фактически остановив продажи товаров Huawei в ее стране. Австралия и Польша также заняли жесткие позиции в отношении Китая.

Однако есть и другие страны с меньшим энтузиазмом которые отнеслись к блокированию китайских технологии по 5G, учитывая параметры качества и ценового предложения Поднебесной. Германия отказалась к запрету товаров Huawei, несмотря на недовольства американских партнеров. Великобритания похоже тоже придерживается немецкого подхода. Германия и Великобритания отвергли утверждения США о том, что Huawei (другие китайские телекоммуникационные компании) представляют неприемлемый риск для нац-безопасности, заявив что их службы безопасности могут принять меры по уязвимостей своих сетей. Индия и Италия также выразили нерешительность по поводу исключения продуктов Huawei для развертывания 5G, а в последние месяцы Новая Зеландия ослабила свою первоначальную позицию по отношению к Китаю.

В ближайшие годы Европа по-прежнему будет "полем битвы" за будущее 5G.

Отрасль телекоммуникаций организует усилия по разработке и развертыванию 5G в США при растущей поддержке со стороны правительства США.

Verizon, AT&T, Sprint и T-Mobil разрабатывают собственные сети 5G и устройства для 5G, у каждого своя стратегия и методы применения.

Verizon и AT&T сосредоточены на разработке высокочастотных сетей mmWave.

Sprint применяет совместный подход к mmWave и к среднему диапазону частот для построения своей сети.

T-Mobil ориентирован на миллиметровые волны и низкочастотный спектр.

Правительство США владеет значительной частью спектра sub-6. Операторы подключаются к существующей инфраструктуре 4G, но тем кто сосредоточен на mmWave, придется создавать дополнительную инфраструктуру для обеспечения бесперебойной связи через плотную сеть базовых станций.

Ведутся споры о том, что квалифицированы ли некоторые из развернутых сетей как настоящие 5G, и между этими поставщиками идет жесткая конкуренция за развертывание сетей 5G в ближайшие годы.

Развитие 5G контролирует 3GPP (Проект партнерства третьего поколения), также органом по стандартизации, который курировал разработку стандартов 3G UMTS (включая HSPA) и 4G LTE.

Операторы связи США добились определенных успехов в развертывании ограниченного диапазона mmWave для небольших географических областей, но у них есть ограничения для будущей масштабируемости.

Обеспечения большого покрытия потребует больших затрат времени и средств. Существует риск того, что эти операторы даже не смогут выделить необходимые капиталовложения для полного покрытия сетей миллиметрового диапазона, учитывая большое количество необходимых базовых станций.

В конце 2018 года Verizon держала долг на 120 млрд долларов с дивидендной доходностью около 4%, а у AT&T – около 175 млрд долларов. У T-Mobil – 25 млрд долларов, а у Sprint – 40 млрд долларов. Эти компании находятся в авангарде усилий США по развитию 5G, но их балансы показывают опасения по вливанию, но в сравнений с азиатскими оппонентами, но все же они могут бороться со стоимостью развертывания полной сети mmWave и создания необходимой инфраструктурой.

.