Зачем на самом деле нужен 5G

Первое, что нужно иметь в виду при рассмотрении NSA и SA, — назначение сетей пятого поколения. Оно намного шире предыдущих, и скорости скачивания под 20 Гбит/с с загрузкой фильмов в 4K за считаные минуты — это лишь начало 5G.

С объемами потребительского контента — мобильные игры размером в сотни мегабайт, ролики на YouTube, сериалы на Netflix и других сервисах — вполне справляется и LTE. Конечно, подход «и так сойдет» неверный: самый прожорливый в плане трафика видеоконтент становится все популярнее, причем сильно растет качество картинки. Но пока что провайдеры могли бы не гнаться за 5G: запаса возможностей LTE местами впритык, но хватает. Однако проблема в том, что потребность в скорости совсем другого порядка уже назрела — и дело не в мгновенной загрузке сериалов.

Основное предназначение 5G — перевод отраслей, которые сейчас используют проводную инфраструктуру, на беспроводной аналог. Умный город, транспортная сфера, сельское хозяйство, промышленность — все это с переходом на сети пятого поколения будет куда проще и быстрее реализовать. И здесь уже начинаются нюансы NSA и SA.

Что такое NSA и SA

NSA, он же неавтономный стандарт, — что-то вроде гибрида, эдакая переходная инфраструктура с использованием нового железа 5G на платформе 4G. Подход не новый: по большей части он применялся и раньше, когда провайдеры переходили c 2G на 3G, а потом с сетей третьего поколения на 4G.

— Предпосылки появления NSA не новы: несколько лет назад операторы пытались сделать «пре-5G», используя существующую инфраструктуру, — говорит заместитель генерального директора A1 по техническим вопросам Кристиан Лаке. — При построении NSA используется ядро сети предыдущего поколения.

Глобально вся сеть состоит из двух основополагающих элементов: радиосети и ядра сети. Первая нужна для передачи сигналов от вашего телефона к базовой станции и в обратную сторону, а ядро собирает эти сигналы, коммутирует их и перераспределяет дальше по магистралям — в интернет и другие сети. В сетях NSA используется ядро от 4G, но базовая станция должна поддерживать оба поколения: и 4G, и 5G. При этом SA-формат целиком заточен под 5G. Если подходить формально, то лишь SA можно считать чистокровной сетью пятого поколения. NSA-сети, в свою очередь, выступают в роли временного решения, которое не позволяет в полной мере реализовать потенциал, заложенный в 5G.

В чем проблема NSA

Если говорить обобщенно, все минусы стандарта 4G применимы и к 5G NSA. Конечно, за исключением скорости соединения и скачивания — с ними все стало гораздо лучше. Но сети пятого поколения дошли до показателей, при которых чистая скорость уже перестает играть решающую роль. На первый план в 5G выходит время отклика — он же пинг, отлично знакомый любителям сетевых игр.

— Задержка в 5G NSA будет аналогична сетям четвертого поколения, то есть на уровне 25—30 миллисекунд. Для 5G впервые был реализован подход гарантированного времени отклика сети — URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication). В этом случае время отклика составляет порядка 1—2 миллисекунд. Есть сферы жизни, где это особенно важно, — отмечает Кристиан Лаке.

Глобально разницу между SA и NSA обычный пользователь с 5G-смартфоном едва ли заметит. А вот при использовании 5G в медицине или беспилотном транспорте, где время отклика имеет решающее значение, отличия SA от NSA уже критичны. Разница в скорости соединения и скачивания тоже есть: поскольку NSA часто использует в восходящем канале связи 4G, то скорости 5G будут для автономной станции намного бо́льшими.

Другое дело, что заметить разницу сложно, говорит Кристиан Лаке:

— Конечно, разница в скорости есть, но абонент ее не ощутит. А время отклика — это то, что реально видно. Для повседневных задач может хватать и сетей третьего поколения. Приведу пример: наши австрийские коллеги тестируют 5G с медицинским стартапом (не путать с чипированием) (смеется. — Прим. Onliner), который передает информацию о состоянии дермы — это нужно при определенных заболеваниях и проблемах кожи. Датчик передает информацию большого объема на диспетчерский пульт, который отслеживает состояние пациента. Сети четвертого поколения применять здесь просто невозможно из-за большого объема информации.

Новомодные примочки 5G тоже недоступны в случае с NSA-форматом: например, технология Voice over New Radio (передача голосового сигнала с помощью сетей пятого поколения) может быть реализована только в случае с автономными 5G-станциями, а в NSA присутствует уже довольно привычный нам VoLTE. При этом и в NSA, и в SA есть обратная совместимость с сетями прошлых поколений: например, звонок с 3G-станции дойдет до абонента в радиусе действия 5G, и наоборот.

Еще одно важное ограничение касается числа одновременно подключенных устройств. 5G SA поддерживает работу десятков тысяч девайсов, связанных с одной сотой, одновременно. При использовании 5G NSA лимит определяется максимумом в 4G — это приблизительно тысяча устройств. В дальнейшем, с появлением все большего числа девайсов для 5G и широкого применения сети пятого поколения, NSA-сеть просто не потянет такое количество устройств. И опять же следует помнить о повсеместном переходе на 5G: к сети будут подключены не только смартфоны, но и автономный транспорт, датчики городской среды (освещение, светофоры, счетчики и так далее), что создаст большую нагрузку на сети.

Почему сразу не развертывают SA

Зачем операторы тогда развертывают NSA, если 5G нужен как раз для требовательных к характеристикам отраслей? Дело, конечно, в финансах: NSA можно реализовать дешевле и быстрее по сравнению с SA. Правда, требования 5G будут соблюдаться лишь формально: это в некотором роде имитация, подгонка значений под заданные характеристики. Условно, если в «Жигули» поставить силовую установку и трансмиссию от чего-то… более динамичного, то творение ВАЗа действительно поедет быстрее, но не перестанет от этого быть «Жигулями», которые вообще не приспособлены под большую мощность и нагрузки.

Если NSA — переходный формат, то можно предположить, что в дальнейшем эти станции заменят на полноценные SA. Но не тут-то было:

— SA-структура требует развертывания отдельных элементов сети. В случае с NSA радио уже 5G, а вот ядро сети должно быть полностью изменено. Нельзя просто проапгрейдить ядро сети. Оно виртуальное, и его нужно создать с нуля. Поэтому с точки зрения оператора перейти с NSA на SA нельзя. Но сейчас операторы стремятся в итоге сделать именно чистую SA-сеть.

Устройство пользователя тоже должно поддерживать 5G SA. Но сейчас особых проблем нет: подавляющее большинство чипов, которые устанавливают в смартфоны, или уже работают в SA/NSA, или планируют это делать. Многое зависит от локальных прошивок устройств.

Получается, что NSA — это что-то вроде «ножки в 5G-воде ополоснуть», а SA — уже полноценная сеть пятого поколения без компромиссов. Просто разница для пользователя не всегда будет очевидной. Но телеком-корпорации, развивающие 5G, давно говорят, что эти сети предназначены для целых отраслей. И есть направления, где едва неуловимая разница будет решающей.

---

Компания A1 стремится к инновационному и технологическому развитию в Беларуси: за последнее время провайдер первым в стране запустил виртуальные eSIM-карты, технологии для голосовой связи VoWiFi и VoLTE, а также узкополосную сеть NB-IoT для «интернета вещей». В настоящее время A1 занимается разработкой архитектуры сети 5G (запущена первая сеть 5G SA, проведено первое в СНГ тестирование VoNR и eSIM для 5G SA в стране) и развивает сеть 4G по всей стране, включая сельскую местность.

Спецпроект подготовлен при поддержке УП «А1», УНП 101528843.

Читайте также:

• 8K-контент в деревне. Что 5G значит для обычного пользователя?
• А что там внутри? Рассказываем, как работает вышка 5G

Хроника коронавируса в Беларуси и мире. Все главные новости и статьи здесь

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Самые оперативные новости о пандемии и не только в новом сообществе Onliner в Viber. Подключайтесь

Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by