МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ

Третье поколение сетей подвижной связи (3G) вот уже несколько лет подряд является самой модной темой на рынке мобильных телекоммуникаций. Специализированная пресса полна описаний радужных перспектив их использования, причем журналистов особенно вдохновляет высокая скорость передачи данных, которая позволит быстрее передавать голосовые и графические изображения, фото-, кино- и аудиофайлы и т. д. Попросту говоря, пресловутые 3G-технологии окончательно сотрут границу между мобильником, компьютером и домашним кинотеатром.

Время строить новые сети

Третье поколение мобильной связи - уже реальность, и далеко не первый год. Но пока коммерческие сети строят за рубежами нашей родины, причем география строительства весьма обширна. Судите сами: с осени 2000 г. такая сеть работает в Южной Корее, с осени 2001-го - в Японии, а с 2003 г. - и в Западной Европе.

Сети третьего поколения в мире (в сопоставлении с сетями GSM, по состоянию на 1 января 2006 г.)

В настоящий момент существует один "основной" и один "дополнительный" стандарт для сетей третьего поколения. "Основным" является европейский UMTS (он же WCDMA), полностью совместимый со стандартом GSM и имеющий все шансы на широкое распространение в мире - именно на него "безболезненно" могут перейти все GSM-операторы, абоненты которых составляют подавляющее большинство в числе пользователей любых сотовых сетей. "Дополнительным" считается американо-корейский CDMA2000 (IMT-MC) - он имеет пока бoльшую абонентскую базу, но у него нет никаких шансов на доминанту в будущем - перестраивать 2,5G-сети стандарта GSM, которых в настоящий момент большинство, удобнее только на WCDMA.

Однако на пути апгрейда есть некоторые ограничения. Если переход от первого поколения ко второму (от аналоговых протоколов к цифровым) представлял собой качественный скачок, сопровождавшийся получением новых функций, то переход от второго к третьему - также большой и важный шаг, но предпринят он в основном для обеспечения более высокой скорости передачи данных. В этом смысле третье поколение есть не что иное, как предельно усовершенствованное (оптимизированное) второе, учитывающее весь накопленный опыт и максимально использующее все современные технические и технологические возможности.

Все бы хорошо, но вот в России дата торжественного запуска новой связи все время откладывается: в нашей стране подобные услуги не только не включены в коммерческую эксплуатацию, но даже нет лицензий на этот вид связи. Кстати, с формальным разрешением "строить и развивать" есть некоторые проблемы. С одной стороны, по словам министра информационных технологий и связи РФ Леонида Реймана, первые лицензии на предоставление услуг сотовой связи третьего поколения будут выданы до конца нынешнего года - сейчас идет подготовка конкурсной документации. Выдача лицензий сейчас тем более актуальна, что развитие WiMAX может сделать 3G-сети неконкурентоспособными.

Но скорее всего никакого аукциона или тендера на лицензии не будет - разрешения гарантированно получат компании "большой тройки" и "СкайЛинк", причем за вполне разумные деньги в несколько миллионов долларов за каждую. Стоит напомнить, отмечает ведущий аналитик департамента консалтинга РБК Станислав Мирин, что европейским сотовым операторам в свое время на право предоставлять услуги 3G-связи пришлось потратить более 100 млрд. евро и в результате у них практически не осталось свободных средств на развитие самих сетей.

Помня эту историю, "отбить" свою часть прибыли российское правительство планирует в виде таможенных пошлин на ввозимые абонентские терминалы: в августе - сентябре 2005 г. были предприняты серьезные шаги для легализации этого рынка. Конечно, никто не отменял и налога на добавленную стоимость, который взимается с каждого абонентского счета и включен в цену минуты разговора, SMS-сообщения или мегабайта трафика, переданного по беспроводной сети.

С другой стороны, выдача подобных лицензий прямо сейчас может уменьшить инвестиции операторов связи в сети уже существующие. На конференции GSM-3G Russia’2006 президент Ассоциации 3G Александр Крупнов отметил, что пока рано выдавать лицензии на 3G, так как это может привести к снижению темпов строительства сети 2,5G в отдаленных районах России и в результате определенное количество пользователей не получит даже базового набора услуг мобильной связи.

Скорости передачи данных в стандартах второго и третьего поколений

мобильной связи

Но есть и другие препятствия. По мнению специалистов консалтинговой компании "Телеком-Эксперт", возможности сетей второго поколения на рынке далеко не исчерпаны, да и развертывание третьего требует значительных инвестиций, и чем позже оно будет начато, тем легче окажется для операторов, поскольку стоимость оборудования постепенно падает. Также пока не отработан в должной степени набор дополнительных услуг и контента, без которых третье поколение мобильной связи никак не сможет проявить свои потенциальные преимущества и соответственно занять на рынке то место, на которое оно претендует.

Существует также проблема с "расчисткой" частотного спектра - освобождением нужных участков эфира посредством перевода действующих в них сегодня средств на другие участки. Главным образом это касается спектра 1,9-2,1 ГГц, который пригоден для работы WCDMA. Естественно, это потребует определенного времени и средств, но больше всего проблем скорее всего будет с сегодняшними пользователями необходимых частотных ресурсов (в основном - с силовыми ведомствами). Оптимальным решением было бы передать данную работу государственным органам, однако, учитывая небольшую скорость их работы, это тоже вызывает известные опасения.

Кстати, с частотами намечается еще одна "неприятность": радиус действия базовой станции, работающей в диапазоне 2 ГГц, составит всего несколько километров, следовательно, по сравнению с существующими GSM-сетями для обеспечения одной и той же зоны покрытия таких станций понадобится в полтора-два раза больше. Скорость передачи данных для мобильных пользователей и количество услуг, безусловно, увеличатся, но денег в инфраструктуру придется вложить немало.

Соответственно оператор должен будет тратить время не только на модернизацию действующих передатчиков (что, надо отметить, весьма затратное мероприятие - одна БС с монтажом может стоить от 30 до 100 тыс. долл.), но и на строительство дополнительных базовых станций и прокладку коммуникаций. К счастью, на кармане потребителя эти расходы не отразятся - по всем расчетам, за новую голосовую связь абоненты будут платить практически столько же, сколько и сейчас (понятно, что пересылка на мобильник друга парочки видеоклипов обойдется чуть дороже, но это уж будет выбирать каждый).

Скорее всего дополнительные расходы можно будет "отбить" за счет новых сервисов (мобильные игрушки, подписка на загрузку звуковых композиций и видеофильмов, мобильное телевидение с информационными и "горячими" каналами, сервисы определения местоположения, радиовещание через сеть, работа в online-режиме всевозможных интернет-пейджеров и т. д.), а также за счет рекламы, рассылаемой на новые телефоны с цветными дисплеями. Платить же за это будут сами рекламодатели, причем не только оператору, но и пользователю-получателю.

Только вперед

И тем не менее эволюция сетей сотовой связи неизбежна. Несмотря на законные опасения, рано или поздно рынок перейдет на новое оборудование. А куда деваться? Уже более 300 моделей терминалов ведущих вендоров поддерживают UMTS/3G, да и представители мирового телекоммуникационного сообщества полны оптимизма. По данным президента UMTS Forum Жана-Пьера Бьенаме, стандарт UMTS/3G поддерживают более 110 сетей по всему миру, к которым в настоящее время подключено 72 млн. абонентов, причем их количество растет с каждым днем. По данным Informa Telecoms & Media, темпы роста увеличиваются - ведь в начале 2006-го абонентов было 44,4 млн., а годом раньше - 16,85 млн. пользователей.

Как отмечают аналитики компании Strategy Analytics, веха в 100 млн. пользователей будет пройдена в середине III квартала нынешнего года. При этом на Европу пока приходится 51% мирового рынка сетей WCDMA, но с их внедрением в нашей стране эта цифра, вероятно, значительно подрастет.

А всего в мире в начале 2006 г., по подсчетам аналитиков "Телеком-Эксперта", действовало 240 коммерческих сетей третьего поколения (как WCDMA, так и CDMA2000) в 100 странах, и обслуживали они в общей сложности 270 млн. абонентов. Между тем японские компании уже приступили к тестированию сотовых сетей связи четвертого поколения. В ходе эксперимента, проведенного корпорацией NTT DoCoMo, удалось добиться скорости передачи информации 1 Гбит/с. Для сравнения: средняя пропускная способность мобильных сетей 3G составляет 400 кбит/с для "классического" WCDMA, 3,6 Мбит/с для HSDPA и 2,4 Мбит/с для 1xEV-DO.

Говоря о готовности к переходу, можно отметить, что Россия находится в более выигрышном положении, поскольку имеет возможность изучить все "за" и "против" на примере ведущих европейских операторов и избежать большинства ошибок, свойственных первопроходцам. Ведь из лицензий "первой волны", выданных по всему миру (1999-2000 гг., в общей сложности 60 лицензий в 14 странах), по состоянию на конец 2005 г. реализована 41 лицензия, т. е. 41 сеть запущена в коммерческую эксплуатацию, и 11 лицензий в той или иной форме аннулированы (отозваны, возвращены, проданы). Все сети, за исключением двух, были развернуты со значительными задержками относительно первоначально планировавшихся сроков - в два-три года и даже больше, и с десяток сетей до сих пор ожидает коммерческого запуска.

Что касается затрат, то основными расходными статьями для операторов являются получение лицензии и разрешения на частоты, а также строительство новых сетей. Сегодня можно весьма приблизительно оценить инвестиции оператора в оборудование. Например, для ввода в коммерческую эксплуатацию и обеспечения устойчивого покрытия Московского региона они составят 100-150 млн. долл. для каждого. А дальнейшие затраты будут уже зависеть от требований и амбиций самого оператора.

С инвесторами, готовыми вложиться в это дело и порадовать российских абонентов новой "игрушкой", тоже непросто. Никто не станет вкладывать деньги в продукт, не имея гарантий, что он будет пользоваться спросом. Однако потенциал имеется: проникновение сотовой связи в России в 2006 г. достигнет 100%, объем рынка сотовой связи будет расти и, вероятно, превысит 15 млрд. долл. в год - сумма, согласитесь, достойная того, чтобы за нее побороться.

Как отмечает аналитик компании J’son & Partners Ирина Астафьева: "Сейчас связь третьего поколения может заинтересовать лишь высокодоходный сегмент абонентов, которые активно используют сети для передачи данных. В GSM-cетях это неудобно, "СкайЛинк" предлагает больше возможностей, однако и там пока еще много ограничений. Потенциальная аудитория для сетей 3G невелика - от 400 до 600 тыс. абонентов в течение первого полугодия. Дальнейшее развитие будет зависеть от стоимости услуг на голосовую связь в сравнении с GSM-операторами".

Сети 3G позволяют получить новое качество контент-услуг, добавляет Станислав Мирин, поэтому сотовые операторы должны быть заинтересованы в их развертывании. Скорее всего, на первом этапе это будет нишевая услуга, дальнейшее развитие которой во многом будет определяться удобством и стоимостью оконечного оборудования (абонентских устройств) и уровнем организации взаимодействия между сетями - качеством биллинга, широтой роуминга и т. д. Однако если Wi-Fi- и WiMAX-операторы опередят их в своем развитии, то возможно, что 3G так и останутся крайне нишевым направлением.

Распределение сетей третьего поколения по стандартам (по состоянию на 1 января 2006 г.)

Однако будем надеяться, что все операторы успеют вовремя. Поскольку Россия пошла по европейскому пути плавного перехода от действующих сетей 2G к сетям 3G, то на первом этапе, который будет длиться около пяти лет, сети GSM и UMTS будут развиваться параллельно. Очевидно, сначала сети 3G будут отстроены в бизнес-центрах крупных городов, далее связь будет доступна в аэропортах, потом начнется сплошное покрытие городов-миллионников, мест отдыха и, наконец, дорог (в основном операторов сотовой связи будут интересовать федеральные трассы). В отдаленной сельской местности 3G-сети появятся весьма не скоро - строить их там просто невыгодно.

Технология и терминалы

WCDMA не сильно отличается от GSM и состоит из трех основных частей - оборудования пользователя, сети доступа и базовой сети, связанных между собой стандартизированными интерфейсами. При этом пользователю не надо переучиваться - для идентификации он получает все ту же крошечную микросхему в виде небольшой карточки, правда на этот раз она называется USIM-картой (аналог SIM-карты в стандарте GSM). А мобильным носимым оборудованием может быть абонентский аппарат (сотовый телефон) и терминальное устройство, например подключаемый к телефону переносной компьютер (ноутбук или КПК).

Но отличия третьего поколения от второго все-таки есть. Во-первых, это разная целевая направленность при разработке стандартов. Дело в том, что основная цель сетей 3G - обеспечение высокоскоростной передачи данных (при сохранении высокого качества передачи голоса), тогда как в стандартах второго поколения доминировала передача голоса. А данные обслуживались по остаточному принципу - передача пакетов "встраивалась" в рамки уже существующего стандарта "в пределах возможного" (GPRS, EDGE).

Во-вторых, стандарт связи. В WCDMA и CDMA2000 используется наиболее совершенный (хотя и наиболее технически сложный) метод множественного доступа - CDMA. Он призван исключить нынешнюю раздробленность: из стандартов второго поколения этот метод используется только в одном, к тому же не самом распространенном - CDMA-One (IS-95), а во всех остальных (европейском GSM, североамериканском DAMPS, японском PDC) применяется метод TDMA.

В-третьих, оба стандарта третьего поколения имеют достаточно широкую полосу частотного канала - 5 МГц в WCDMA и 1,25 МГц в CDMA2000, что позволяет успешно работать с большим количеством данных, обслуживать множество пользователей и вводить реально действующие механизмы контроля качества и минимальной скорости канала для каждого из них. Между тем в стандарте GSM полоса частотного канала составляет 200 кГц, в DAMPS - 30 кГц, в PDC - 25 кГц и только в CDMA-One - те же 1, 25 МГц.

Исходя из имеющихся различий можно отметить и преимущества. Кроме передачи голоса в сетях 3G имеется реальная возможность высокоскоростной передачи данных с контролем качества доставки контента. Это, в свою очередь, позволяет реализовывать сервисы с высокими требованиями к надежности сети - к примеру, монтировать охранные системы, системы видеонаблюдения и связи для государственных органов и корпоративных заказчиков, предоставлять пользователям соответствующие услуги вплоть до потокового видео (кинофильмы и телепередачи в реальном времени).

Фактически терминалы становятся многофункциональными устройствами, совмещающими в себе компьютер, сотовый телефон и мультимедийный центр развлечений, - высокая сетевая скорость позволяет им действовать автономно и независимо от кабельных сетей. Анализируя новинки крупнейших телекоммуникационных выставок, можно заметить, что телефонные трубки третьего поколения имеют по меньшей мере три радиодиапазона, а также "продвинутые мозги" для работы с видеоприложениями.

Новые телефоны умеют проделывать всякие фокусы с музыкой, видео, электронной почтой и голосовой связью. С этим трудно справиться и настольному компьютеру, а телефон третьего поколения обязан выполнять поставленные задачи "на бегу", посылая радиосигналы от одной базовой станции к другой. Такие телефоны уже обладают большими цветными дисплеями и как минимум двумя встроенными видеокамерами для видеосвязи. Плюс к этому емкие аккумуляторы и адекватные размеры - аппараты должны легко помещаться в кармане.

Вполне вероятно, что в будущем нас ожидают разработки на основе метана, спирта, солнечной энергии, - они смогут действовать на порядок дольше, чем сегодняшние батареи. Как показывает практика, подобные аппараты уже создали все без исключения вендоры, другое дело, что не всегда они доступны по цене, которая обычно начинается с 450 долл.

Кстати, с введением сетей 3G совсем не нужно будет сразу выбрасывать старые трубки, ведь скорее всего WCDMA и GSM какое-то время будут сосуществовать, а весь процесс перехода будет плавным - так что люди успеют спокойно заменить свои сотовые телефоны на новые. Возможно, сотовые операторы и производители пойдут на маркетинговые ухищрения и с целью стимулирования клиентской базы будут обменивать старые телефоны на новые, как это сегодня происходит с подержанными автомобилями.

WIMAX/Wi-Fi и 3G: гибридная сеть будущего?

Попытка предсказать будущее беспроводного доступа приводит некоторых аналитиков к мысли о неизбежности появления гибридных решений из Wi-Fi-, WiMAX-доступа и 3G-сетей. Исследовательские компании Datacomm Research и Rysavy Research считают, что этот вопрос тесно связан с развитием WiMAX, поскольку очень быстро растут потребности клиентов в беспроводном мультимедийном контенте, а только эта технология способна любую сеть обеспечить высокоскоростными каналами.

По мнению аналитиков, ни одна технология не сможет самостоятельно удовлетворить весь спектр потребностей, которые начинает предъявлять рынок. С одной стороны, 3G-сети, по всей вероятности, не обеспечат необходимой пропускной способности для поставки огромного количества видеоконтента. С другой - у Wi-Fi/WiMAX еще длительное время будет слишком малый охват территории, поэтому без 3G - беспроводной связи будущего - также не обойтись.

При этом, как отмечают аналитики из исследовательской компании Maravedis в своем отчете "Spectrum Analysis - The Critical Factor in WiMAX versus 3G", стоимость лицензии на использование спектра для WiMAX в пересчете на 1 Гц приблизительно в 1000 раз меньше, чем аналогичный показатель для 3G-сетей. Такая низкая (относительно 3G-сетей) цена, разумеется, привлекла внимание компаний-операторов, поспешивших обзавестись лицензиями на спектр WiMAX за довольно скромные деньги. В результате число держателей таких лицензий во всем мире увеличивалось и на I квартал 2006 г. достигло приблизительно 750 компаний.

Не все из этих лицензий реализованы, не все сети построены, но тенденция налицо. Наибольшее количество лицензий на BWA/WiMAX получено в Северной Америке (394), на втором месте - Европа (186), на третьем - Азия (97 лицензий). В Латинской Америке и странах Карибского бассейна приобретено 49 лицензий. Аналитики указывают на тот факт, что среди компаний, готовящихся предложить услуги на базе WiMAX, появилось много небольших операторов, что обещает в ближайшее время развитие сильно фрагментированного высококонкурентного рынка беспроводных услуг на базе этих технологий.

Пока примеров реализации WiMAX немного - в основном это тестовые сети. Хотя один провайдер - филиппинская компания Meridian Telekom - уже предоставляет услуги WiMAX в Маниле и окружающих столицу провинциях. Сервисом Meridian Telekom абоненты пользуются для дистанционного доступа к корпоративным сетям. До России массовое строительство WiMAX-сетей еще не добралось, есть только отдельные, нишевые продукты, а большинство операторов и пользователей ждет определенности по частотам и появления дешевого оборудования.

Как только эти две проблемы будут решены, вопрос, внедрять или не внедрять WiMAX, отпадет сам собой. При уверенном покрытии и на порядок более высокой пропускной способности через WiMAX можно будет передавать голос и SMS-сообщения как с гибридных телефонов, так и с оконечного оборудования операторов связи - "дальнобойная" технология составит альтернативу проводным каналам. При использовании гибридных терминалов одного сектора базовой станции хватит на довольно большое количество пользователей.

А скорость передачи позволит предоставлять такие услуги, как просмотр качественного "живого" видео высокой четкости, включая трансляции в режиме реального времени, загрузку "тяжелых" приложений из Интернета, видеосвязь и участие в сетевых играх, т. е. все то, чего не могут обеспечить другие технологии. К тому же на средний европейский город или студенческий кампус будет достаточно всего нескольких базовых станций, в то время как для сотовой сети их количество исчисляется десятками или сотнями.

WiMAX-структуры очень похожи на сети сотовой связи. Для их развертывания нужна базовая станция, которую даже не обязательно устанавливать на специальных вышках. Для этих целей подойдет и крыша дома, и заводская труба. Комплект абонентского оборудования (при подключении к компьютеру) состоит из платы с антенной и набора драйверов и программ; до конца 2006 г. скорее всего будут выпущены и специальные модемы на PCMCI-картах.

Распределение действующих сетей третьего поколения по регионам мира

и стандартам (на 1 января 2006 г.)

Уже сейчас для сетей GSM и Wi-Fi многие вендоры выпускают гибридные телефоны, с которых можно совершать звонки не только по сотовой сети, но и через Интернет, если есть доступ к хотспоту; с внедрением WiMAX модельный ряд таких устройств, без сомнения, только увеличится. Да и передача всех видов данных по одной технологии позволит упростить жизнь пользователям и сделать сами ноутбуки и миникомпьютеры значительно меньше и экономичнее, поскольку вместо множества различных устройств связи достаточно будет одного WiMAX-адаптера.