5G против спутника: кому достанутся частоты
Частотный ресурс, или орбитально-частотный, если мы говорим о спутниках – главное достояние оператора. Это основа его бизнеса, стартовая точка. Решает, какой сервис работает в том или ином диапазоне, Международный союз электросвязи (МСЭ) на Всемирной конференции радиосвязи (ВКР). Новые технологии по тем или иным причинам могут представляться регуляторам более перспективными. Сейчас таким сервисом стала широкополосная мобильная связь пятого поколения: с каждой ВКР под 5G отводится все больше и больше частот, отбираемых в том числе и у спутниковых служб.
Чуть меньше, чем через год, в конце 2023 г., состоится ВКР-2023. Основная задача Конференции — пересмотр Регламента радиосвязи (международного договора, регулирующего использование радиочастотного спектра), если это будет признано необходимым. Но пока еще ни одна ВКР не оставляла его без изменений, поскольку реалии телеком-рынка меняются быстро, а в последние лет двадцать, так просто стремительно. В своей работе ВКР ориентируется на два основных принципа: снижение взаимных помех от различных радиослужб и развитие сервисов, повышающих качество жизни человечества. И разумеется, у каждого из игроков свое видение дальнейшего развития рынка и мнение на счет того, кто именно должен пользоваться тем или иным частотным диапазоном. В последнее время игра идет явно в пользу операторов сотовой связи и сетей 5G.
Как на ВКР-15, так и на ВКР-19 к IMT (International Mobile Telecommunications) отошло немало новых частот. Планируется, что повестка ВКР-23 будет также сфокусирована на услугах мобильной связи и сетей пятого поколения: к обсуждению намечено несколько новых диапазонов для IMT.
Международный союз электросвязи регулирует часть электромагнитного спектра, используемого для телекоммуникаций. Считается, что он расположен ниже 3000 ГГц. Например, связь в инфракрасном диапазоне расположена выше 3000 ГГц, и МСЭ ее не регулирует.
Координация спутниковых систем должна отвечать двум противоречащим друг другу условиям: с одной стороны, обеспечивать гибкое и эффективное использование ограниченного ресурса (орбит и частот), с другой — гарантировать недискриминационный доступ всех стран к услугам спутниковых телекоммуникаций. Поэтому МСЭ применяет два подхода: координационный и плановый. В рамках первого, как следует из названия, координируется работа в непосредственной сети так, чтобы никто не создавал друг другу помех. Этот подход обеспечивает эффективность и гибкость использования спектра, но с другой стороны, оставляет приоритет в координации тому, кто первым запустил координационный процесс и, следовательно, может получить больше частотного ресурса. Т.е. координационный метод создает предпосылки к монополизации. Поэтому он сочетается с плановым подходом: в рамках него создаются частотные планы, в которых страна обладает неотъемлемым орбитально-частотным ресурсом как национальным достоянием. Этот план должен удовлетворять потребности страны в ресурсе в дальней перспективе. Такой подход обеспечивает равный доступ к спектру, но эффективность его использования при этом может быть низка, поскольку некоторые страны по разным причинам десятилетиями могут не использовать выделенный ресурс.
На трех ВКР — 2007, 2015 и 2019 г.г. IMT, “откусывая” понемногу от С-диапазона, получили в итоге его половину в пользу 5G — от 3,2 ГГц до 3,6 ГГц. Европейские сотовые операторы запросили 26 ГГц, нижнюю часть Ka-диапазона, а США, Япония и Южная Корея — 28 ГГц. На ВКР-19 диапазон от 28,5 ГГц до 29,5 ГГц был определен для тестирования сервисов IMT, и многие страны начали развертывание в нем своих сетей 5G. Тем более, что лидеры — например, Южная Корея — провели аукцион еще до решений ВКР-19.
А самое масштабное наступление на С-диапазон было проведено в США, где спутниковым операторам было выплачено всего более $10 млрд для того, чтобы они максимально быстро освободили полосу в 200 МГц. Спутниковые операторы поначалу хотели самостоятельно провести аукцион своих частот, но регулятор в буквальном смысле поставил их на место, отметив, что частоты им не принадлежат и были выданы во временное пользование. Для того, чтобы провернуть весь процесс быстро и не ущемить интересы спутниковых операторов, последним была предложена немалая компенсация при условии высвобождения полосы в установленные сроки. В итоге Федеральная комиссия по связи (FCC) и операторы смогли договориться, и Комиссия провела аукцион, на котором ведущие американские операторы выложили за 200 МГц С-диапазона около $100 млрд, а спутниковые компании смогли на выплаченную компенсацию заказать новые КА и модернизировать наземные станции.
Т.к. средний диапазон реализует компромисс между пропускной способностью и зоной охвата, то именно в нем развертывание американских сетей 5G идет наиболее активно. Сегодня FCC работает над тем, чтобы высвободить под 5G более 600 МГц в диапазонах 2,5 ГГц, 3,5 ГГц и 3,7–4,2 ГГц.
В целом освоение С-диапазона идет успешно. Один из крупнейших сотовых операторов США Verizon заявил, что в настоящее время охватывает более 175 млн человек высокоскоростным мобильным доступом 5G, а также, что развертывание услуг компании с использованием C-диапазона на 13 месяцев опережает первоначальный график.
Недавно Satcoms Innovation Group (SIG), проанализировав первый опыт эксплуатации 5G в С-диапазоне, пришла к выводу, что сети пятого поколения создают помехи спутниковым сетям, но этот вопрос каждый раз находит оптимальное разрешение. Этот вывод был сделан после обзора результатов рабочей группы SIG 5G, которая начала собирать и анализировать данные в ноябре 2021 года. В итоге: жалоб на помехи от 5G C-диапазона нет, но есть упоминания о периодически возникающих проблемах, которые оперативно решаются операторами.
Глава рабочей группы и член правления Satcoms Innovation Group Мартин Коулман (Martin Coleman), заявил, что американский опыт повлияет на решение операторов в других регионах по скорейшему освобождению С-диапазона ниже 3,8 ГГц в пользу мобильной индустрии. Рабочая группа SIG при этом считает необходимым изучение проблем совместимости спутниковых и мобильных сервисов в Ka- и Q-диапазонах (выше 40 ГГц).
Вместе с тем выяснилось, что работа сетей 5G В С-диапазоне в США все же создает помехи авиационным радиовысотомерам, которые работают в диапазоне 4200 МГц до 4400 МГц, близкому к тому, что в 2021 г. был продан с аукциона для развертывания сетей 5G в США. Надо сказать, что Федеральное авиационное управление (FAA) обратило внимание на эту проблему еще в 2018 г., но тогда она была чисто гипотетической, а сейчас зафиксированы реальные помехи. Т.е., получается, что работу сетей 5G в С-диапазоне необходимо ограничить в окрестностях аэропортов. Это вопрос будет рассмотрен на ВКР-23, и от принятого решения будет зависеть дальнейшая судьба полосы 3600–3800 МГц, которую тоже хотят перераспределить в пользу IMT/5G. Пока же FCC попросила операторов 5G уменьшить мощность вблизи аэропортов, чтобы это не влияло на работу радиолокационных высотомеров, особенно во время посадки в плохую погоду.
Запуск 5G в С-диапазоне стал реальностью, и теперь стоит ожидать, что этот пример даст старт претензиям 5G на другие спутниковые диапазоны, в первую очередь — Ка. И для спутниковых операторов одна из важнейших задач на ВКР-23 — доказать несостоятельность этих претензий.