Что с 5G в России: почему сети все еще нет и когда она появится

5G-связь постепенно внедряют во всем мире, но в России ее пока можно не ждать.

Глава Минцифры Максут Шадаев неоднократно обещал развивать новое поколение мобильной сети. В приоритете — мегаполисы, где уже есть развитая инфраструктура связи. Но дойти собираются и до небольших городов.

Ситуацию осложняют сразу несколько факторов: западные производители 5G-оборудования ушли из России, есть проблемы с установкой вышек, остаются неясности с частотами, а отечественный телеком-рынок сосредоточился на поддержании инфраструктуры для 4G.

Расскажу, для чего нужен стандарт связи и какое будущее у него в России. А заодно — как теории заговора привели к протестам против вышек 5G.

От нового поколения связи в первую очередь ждут более высокой скорости и надежности. 5G эффективнее работает с большим количеством устройств, поэтому в теории каждый абонент получит более стабильное и быстрое соединение.

5G — про изменение ключевых технологий, а не только про ускорение. В России 4G и LTE  — стандарт. В теории, LTE и 4G могут дать абоненту скорость интернета до 100 Мбит/с и 1 Гб/с соответственно. Фактическая медианная скорость мобильного интернета в 2023 году составила 24,04 Мбит/с, что сильно ниже теоретического потолка.

5G может обеспечить пользователям скорость до 20 Гб/с — в разы больше, чем самый быстрый 4G. Также у 5G существенно ниже пинг. Так называется время, которое затрачивается на реакцию на действия пользователя. Параметр важен для видеозвонков и онлайн-игр. У 4G показатель примерно 30—40 мс, а у нового стандарта — 1—2 мс.

Такую скорость обеспечивают новые технологии. 4G использует низкие радиочастоты, а 5G — высокие. Последние не так сильно нагружены и работают быстрее. Также 5G-вышки эффективнее из-за более точной направленности сигнала. Сигнал в виде узкого луча идет до конкретного устройства, даже если абонент постоянно двигается. Эта технология называется Beamforming.

Если упрощать, 5G-оборудование ищет конкретного потребителя, а вышки 4G вещают во все стороны, даже туда, где абонентов нет. Получается, что 4G-станция покрывает большую площадь, но в целом не так эффективна, как группа вышек нового поколения. В свою очередь, у 5G есть минусы: сигнал быстрее затухает и хуже проходит препятствия, например стены зданий. Сеть нового поколения заточена под передачу больших объемов данных на короткие расстояния, поэтому вышек нужно гораздо больше в сравнении с 4G.

5G поможет интернету вещей. Небольшие потребители трафика создают сложности для современных сетей связи: это и роботы-пылесосы с управлением через смартфон, и колонки с голосовыми помощниками, и элементы умного дома. 4G-оборудование не всегда справляется с такими нагрузками, а устанавливать новое оборудование сложно из-за архитектурных ограничений.

Оборудования для 5G компактнее и потребляет меньше энергии. Это поможет развивать интернет вещей для простых потребителей, так и для промышленности.

5G поможет решить проблему перегруженности современных сетей. Стартер-пак типичного пользователя мобильного интернета: веб-серфинг, просмотр видео, общение в мессенджерах. Объем такого трафика растет, поскольку качество Full HD уже не устраивает зрителей, а видеосвязью и голосовыми сообщениями в мессенджерах пользуются все чаще.

Проблемы у нового стандарта в РФ возникли еще на этапе подготовки к запуску. На 2024 год их три.

Фундаментальная проблема — частоты. Стандарты связи работают на определенных радиочастотах. В большинстве стран под развитие 5G-сетей выделяют диапазон 3,4—3,8 ГГц, это отраслевой стандарт. Но в России он занят силовыми ведомствами и «Роскосмосом».

Обсуждения об освобождении отрезка частот шли несколько лет, решение приняли только в начале 2024 года.

Это значит, что для работы нового стандарта связи понадобится специальное оборудование, которое массово не производят. Лидеры телекоммуникационного рынка делают базовые станции для золотого стандарта. Поддержка российских частот не очень актуальна — в странах вроде США, Японии или Китая их используют в очень редких случаях.

Также проблемы могут возникнуть с самими телефонами. Производители устройств с 5G адаптируют модели и поддержку сетей нового поколения под конкретные рынки. Например, Айфоны сейчас не поддерживают диапазон 4,8—4,9 ГГц. А учитывая уход Apple из России, вряд ли частоту добавят специально для российского рынка. А значит, 5G на первых этапах может просто не заработать: смартфон не увидит станцию связи и переключится на более медленный 4G или LTE.

На втором этапе развертывания сети российский диапазон подойдет для смартфонов с поддержкой полосы n79 — она соответствует диапазону 4,4—4,99 ГГц. Так что при покупке телефона в будущем стоит проверять в характеристиках поддержку n79 band.

Техническая проблема — санкции. Уже несколько лет крупные западные производители не поставляют оборудование в РФ. Это намереваются решить импортозамещением: в конце 2023 года глава минцифры Максут Шадаев рассказывал о серийном запуске базовых станций связи.

Тогда он не уточнил, о каком производителе речь, но в это же время появились упоминания оборудования компании «Иртея». На ее сайте есть информация о базовой станции, которая полностью соответствует российскому законодательству. Но информации о точных технических характеристиках, составе компонентов и цене найти не удалось.

Вероятность ввоза такого оборудования по каналам параллельного импорта минимальная. Это дорогостоящие устройства, которые производятся под конкретного оператора связи с учетом требований по настройкам и энергоэффективности, а также особенностей монтажа. В июне 2024 года в Россию ввезли несколько базовых станций из Китая для проведения испытаний. Но неизвестно, речь о разработках европейских компаний, которые собраны в Китае, или это полностью китайские устройства.

Организационная проблема — несовместимость стандартов. 5G-сеть строится немного иначе, чем сети-предшественницы. Вспомним основные этапы:

1. Развитие 3G совпало с появлением смартфонов — появилась видеосвязь, плееры для видео и музыки, поэтому абонентам понадобился быстрый мобильный интернет. Для установки вышек в городах было много места.
2. Разработчики оборудования для LTE и 4G снизили стоимость и упростили установку станций. LTE буквально надстраивался над прошлым поколением, из-за чего Россия стремительно перешла на быстрый интернет. При этом в крупных городах уже появился дефицит мест для вышек.

5G меняет принцип построения сетей. Базовых станций надо установить больше, хотя они и занимают меньше места. Но сперва надо решить, что делать с уже установленными вышками. Улучшить оборудование с 4G до 5G возможно не всегда, порой требуется полная замена железа. Соседство разных поколений связи тоже вызывает вопросы: оно может привести к слишком большой нагрузке на электросеть и к потенциальным проблемам с передачей сигнала из-за перегрузок.

У Минцифры есть план развития мобильной связи в России до 2035 года. Его на различных заседаниях и в комментариях СМИ представлял глава ведомства Максут Шадаев. Как будет развиваться сеть согласно этому плану:

• 2028 год: 5G появится во всех городах-миллионниках;
• 2030 год: 5G покроет города с населением от 500 тысяч человек;
• 2031—2035 год: 5G внедрят в города с населением от 100 тысяч человек.

До этого потребности граждан должен закрыть LTE. В правительстве это считают одним из компонентов базовой инфраструктуры для населения. Строить сеть 5G же намереваются на полностью российском оборудовании. Кроме наземной связи планируется развивать космическую, но результаты тестов там пока ближе к LTE — 48 Мбит/с и пинг 42 мс.

Точные планы по производству оборудования для 5G и конкретные даты пока не разглашаются. Ориентируясь на комментарии главы Минцифры, можно предположить, что власти надеются на прорыв в производстве базовых станций — тысячи комплектов надо произвести за два года.

Также в марте 2024 года Минцифры определило регионы, где пройдет централизованный пилотный проект по внедрению 5G для рядовых абонентов. В Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Новосибирске, Нижнем Новгороде, Московской и Ленинградской областях планируется ограниченно внедрить новое оборудование для проверки совместимости с LTE.

В мае 2024 года замглавы Минцифры уточнил, что до 2030 года в каждом городе-миллионнике должна появиться пилотная зона с 5G. О планах развернуть общедоступную 5G-сеть заявляли власти Нижнего Новгорода, Новосибирска, Казани и некоторых других городов. Точных сроков, зон покрытия и условий оплаты услуг нет. Пока деятельность существенно замедляется из-за жесткого регулирования отрасли и ухода крупнейших производителей оборудования из России. Ожидается, что разворачивать сети начнут после проведения пилотного проекта, но не раньше 2026 года.

Эксперименты с 5G в РФ начались еще в 2017 году. Тогда операторы сотовой связи начали создавать тестовые зоны на массовых мероприятиях или местах скопления людей. Например, новый стандарт связи показали на московском стадионе «Открытие Арена» — устройство работало на скорости 25 Гбит/с. В 2019 году МТС открыл пилотную зону 5G в Кронштадте совместно с китайским производителем Huawei.

Полный список всех тестовых зон 5G найти сложно, хотя операторы отмечают на карте области покрытия. Информация часто оказывается неактуальной, а энтузиасты в интернете делятся спорными впечатлениями. Связь либо не устанавливается вовсе, либо работает нестабильно. Скорость порой может замирать на значениях 45—50 Мбит/с, что ненамного быстрее обычного 4G.

Пилотные зоны развернуты у МТС, «Мегафона», «Теле2» и «Билайна». Почти все они в Москве, но в течение 2024 и 2025 годов связь станет доступна в регионах с городами-миллионниками.

Для подключения к 5G в зоне покрытия чаще всего либо нужно ввести короткую USSD-команду, либо телефон сам переходит в новый режим. Особенности подключения можно уточнить у своего сотового оператора.

Вот список доступных 5G-площадок в России, где связь работает стабильно:

1. Москва: окрестности парка Горького, центральный фонтан на ВДНХ, улица Никольская и парк «Зарядье», Сколково.
2. Санкт-Петербург: Экспофорум, площадь у «Газпром Арены», парк имени 300-летия Санкт-Петербурга, ТРЦ «Питерленд», Ботанический сад.
3. Кронштадт: Летний сад, улица Восстания, улица Посадская, Музей истории Кронштадта.
4. Другие регионы: Иннополис в Татарстане, Академпарк в Новосибирске.

Пока связь нового поколения работает экспериментально, поэтому опция включена в определенные тарифы либо бесплатна в зоне действия вышки. Устройство должно поддерживать этот стандарт связи. Узнать точные характеристики можно на сайте производителя.

Включить 5G на iOS: «Настройки» → «Сотовая связь» → «Параметры» → «Голос и данные». Если выбрать «5G автоматически», устройство подключится к сети при обнаружении подходящей вышки.

Включить 5G на Android. Название пунктов меню зависят от оболочки, но примерно порядок такой: «Настройки» → «Подключения» → «Мобильные сети» → «Режим сети». Опция «Автоматическое подключение» работает так же, как и на iOS. Важно убедиться, что оператор и тариф позволяют подключаться к 5G.

Некоторые операторы используют упоминание 5G в рекламных целях. Например, «Мегафон» предлагает опцию pre-5G, где обещает увеличение скорости до 50%. На деле оператор улучшил 4G с помощью технологий оптимизации нагрузки на сеть. Опция доступна на определенных тарифах, где минимальная стоимость связи — 650 ₽ в месяц.

Внедрение нового стандарта связи в мире также началось в конце 2010-х. Операторы связи разворачивали тестовые площадки и изолированные сети для промышленных предприятий. В открытых источниках данные разнятся, но в конце 2023 года по внедрению 5G лидируют:

1. США — 503 города.
2. Китай — 356 городов.
3. Финляндия — 137 городов.
4. Филиппины — 105 городов.
5. Канада — 90 городов.

Также 5G активно развивают Южная Корея, Саудовская Аравия и многие страны ЕС. Статистика учитывает не процент площади покрытия сетью, а только факт установленных вышек в населенных пунктах. Операторы самостоятельно считают проникновение услуги и обычно учитывают всех потенциальных абонентов, кто может пользоваться 5G. В среднем они указывают, что не менее 80% абонентов могут пользоваться связью нового поколения.

По данным сервиса OpenSignal, самый быстрый стабильный 5G-интернет — в Южной Корее. Там средняя скорость скачивания достигает 432 Мбит/с, а в США — всего 138 Мбит/с, что соответствует показателям 4G-сети. А самую высокую скорость получили в Бахрейне — 1163 Мбит/с.

Несмотря на скорость и стабильность связи, у нового поколения связи есть серьезные проблемы.

Непонятные сценарии использования. Предполагалось, что новый стандарт поможет с внедрением виртуальной и дополненной реальности в промышленности. Например, техник мог бы надеть VR-очки и транслировать изображение производителю оборудования в прямом эфире с видом от первого лица. В ответ ему показывали бы изображения деталей и инструментов для ремонта с инструкцией по их применению. Аналогичным образом должны были работать технологии для проведения медицинских манипуляций.

Разговоры о массовом внедрении технологии дополненной реальности начались еще в 2019 году, но прорыв так и не случился по множеству причин. Очки и шлемы дорогие, а разработка программ и оборудования требует многомиллионных инвестиций. Бизнес не готов вкладывать деньги в эксперименты, пока дешевле отправить человека для работы на месте.

Безопасность связи. 5G архитектурно защищена от типовых уязвимостей, но угрозу несет философия подключения множества небольших быстрых устройств. Если одно из них скомпрометировано, злоумышленники могут красть гигабайты данных и перекачивать их себе с большой скоростью.

Также из-за низкой задержки будет трудно распознать вредоносный трафик: не все системы безопасности умеют выявлять трафик на такой скорости. Специалистам по киберугрозам надо пересмотреть подходы к выявлению рисков и противодействию.

Доступность устройств с поддержкой 5G. Производители активно внедряют технологию, но пока бюджетные и устройства средней ценовой категории остаются с 4G и LTE. Операторам нет смысла устанавливать дорогостоящее оборудование для связи, если большая часть пользователей не сможет воспользоваться преимуществами.

Проблема уже хорошо видна в развивающихся странах, где масштабно развивают 5G-сети. У абонентов не всегда есть деньги, чтобы поменять все гаджеты с поддержкой нового поколения связи.

Избыточные возможности и спорная рентабельность. Не все абоненты готовы переплачивать за увеличение скорости, польза которой пока непонятна. Для всех базовых задач обычно хватает 100 Мб/с, а 1 Гб/с у мобильного интернета требуется очень небольшому числу людей.

Если не всем пользователям нужна сверхвысокая скорость, тогда и для операторов связи она нерентабельна. Один комплект 5G-оборудования с монтажом для 50 тысяч абонентов стоит от 250 тысяч до 1,2 миллиона долларов. Это примерно в четыре раза дороже, чем аналогичный набор для 4G.

С момента своего появления вышки 5G привлекли внимание сторонников теорий заговора. В 2020 году активная установка нового оборудования совпала с распространением коронавируса. Заболеваемость связывали с влиянием излучения от базовых станций.

Протесты против установки прокатились по всему миру, несмотря на режим самоизоляции. В Британии, по официальной информации, сожгли не менее семи вышек с оборудованием, а в социальных сетях ходят слухи о массовой мелкой порче собственности операторов связи.

Россия не осталась в стороне: в июле 2020 года жители поселка Дербышки в Казани провели «народный сход» против установки оборудования. Они опасались, что излучение влияет на здоровье детей и пожилых людей. На улицы вышло несколько десятков людей. Оборудование, равно как и сами протестующие, не пострадало.

До конца не известно, почему люди связали пандемию и запуск нового формата связи. Особенно учитывая, что при установке 3G или 4G оборудования протестов не было. Также известно, что излучение 5G-вышек не превышает безопасные для человека пределы. Одна из возможных причин — место возникновения вируса. Якобы незадолго до вспышки коронавируса в городе Ухане установили первые базовые станции 5G.

1. 5G — технология, которая адаптирована под современное потребление как тяжелого интернет-трафика, так и мелких пакетов связи, которые возникают при работе интернета вещей.
2. Темпы развития 5G в России серьезно отстают от мировых из-за ухода крупных компаний с рынка. Местные производители только налаживают производство оборудования для стандарта связи. Ждать массового освоения новых технологий не стоит раньше 2028—2035 года.
3. Под освоение операторам 5G в России выделены не оптимальные частоты. Это помешает производителям оборудования и рядовым пользователям. В ближайшие годы в приоритете будут мегаполисы.
4. Промышленность и бизнес пока не до конца понимают сценарии работы с 5G. Технология намного опережает текущие потребности, а еще есть вопросы по обеспечению безопасности.
5. Связь 5G вредит людям не больше, чем любое другое электромагнитное излучение. Возникновение слухов о зловредности нового поколения связи совпало со стартом пандемии коронавируса, пути распространения которого были слабо изучены.