eng
Выпуск #3/2021
В.Леончиков, С.Портной
ПРОГРЕСС РАДИОСЕТЕЙ СУХОПУТНОЙ СВЯЗИ КАК ЗАДАЧА УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
ПРОГРЕСС РАДИОСЕТЕЙ СУХОПУТНОЙ СВЯЗИ КАК ЗАДАЧА УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Просмотры: 1662
DOI: 10.22184/2070-8963.2021.95.3.40.44
Емкость системы сотовой связи − понятие многофакторное и определяется алгоритмами доступа и транспортной сети, а также суммой абонентских профайлов. Профайлы управляются инструментами маркетинга. Формулируя требования к системе, необходимо понимать структуру этих профайлов, характер рынка и пути достижения заданной емкости.
Емкость системы сотовой связи − понятие многофакторное и определяется алгоритмами доступа и транспортной сети, а также суммой абонентских профайлов. Профайлы управляются инструментами маркетинга. Формулируя требования к системе, необходимо понимать структуру этих профайлов, характер рынка и пути достижения заданной емкости.
Теги: cellular communication radio network bandwidth telecommunications marketing маркетинг телекоммуникаций пропускная способность радиосети сотовая связь
ПРОГРЕСС РАДИОСЕТЕЙ СУХОПУТНОЙ СВЯЗИ
как задача увеличения их пропускной способности
В.Леончиков, к.т.н., индивидуальный предприниматель / leo-vm@yandex.ru,
С.Портной, д.т.н., академик РАЕН, вице-президент по технологиям ГК "Антарес" /
serg.portnoy@antares4G.ru
УДК 628.971, DOI: 10.22184/2070-8963.2021.95.3.40.44
Емкость системы сотовой связи − понятие многофакторное и определяется алгоритмами доступа и транспортной сети, а также суммой абонентских профайлов. Профайлы управляются инструментами маркетинга. Формулируя требования к системе, необходимо понимать структуру этих профайлов, характер рынка и пути достижения заданной емкости.
Истина всегда конкретна. Если истина
становится абстрактной, то это не истина.
Г.Гегель
Среди критериев оптимальности, используемых при синтезе (конструировании) систем электросвязи, не последнее место занимает их пропускная способность, или емкость. С точки зрения маркетинга сотовой связи – это синонимы, с точки зрения же информационной теории целесообразно их разделять, трактуя пропускную способность как максимальную емкость сети.
История развития мобильной сотовой связи (1G, 2G, 3G, …) по сути есть история увеличения их пропускной способности. Примем в качестве показателя пропускной способности максимальную скорость Еa, которую в состоянии обеспечить приемопередатчик одной соты (антенного сектора) в условиях симметричной (вверх/вниз) нагрузки.
Следует отметить, что пропускная способность соты/сектора в принципе зависит от мгновенного канала между базовой станцией (БС) и абонентом, то есть является адаптивной. Всегда происходит обмен между помехоустойчивостью линии в данный момент времени и скоростью передачи. Переменными параметрами являются кратности модуляции в кадре OFDM, избыточность корректирующего кода, кратность MIMO, ширина полосы частот и многие другие [4]. Эта зависимость для сети LTE показана в табл.1.
Очевидно, что общая пропускная способность всей системы − суть функция этих показателей для каждого абонента и сумма по всем абонентам. Опыт строительства радиосетей (RAN) показывает, что для сот с радиусом R>200 м зависимость скорости передачи Еa, доступной произвольному абоненту, находящемуся на расстоянии r от БС, хорошо аппроксимируется соотношением:
Еa=аЕХР(-kr),
где а, k − эмпирические параметры, определяющие номинал несущей частоты и используемый способ модуляции/кодирования (обработки сигнала, см. табл.1).
Экспонента хороша тем, что ее удобно использовать в дальнейшем при всех технико-маркетинговых расчетах.
Первый же результат, который будет при этом получен, покажет, что для систем связи поколения nG при n ≥ 3, если единственным регулируемым параметром при радиопланировании остается уровень радиосигнала (энергетический потенциал или бюджет радиолинии), мы легко можем повысить пропускную способность системы, просто увеличив число сот и пропорционально уменьшив их радиусы. Одновременно решается задача устойчивости (надежности) связи при вероятностном характере распространения радиоволн (РРВ). Эту тенденцию мы наблюдаем в настоящее время, о чем наглядно свидетельствуют данные одного из регионов РФ для 2018 года (рис.1).
Учитывая, что мощность передатчиков при этом уменьшается, налицо оптимальный (в том числе и по критерию минимального воздействия Э/М-поля на организм человека) путь развития системы через уменьшение радиуса соты. Так, для ортогонального радиопланирования уменьшение радиуса сектора (соты) в три раза (R = mr; m = 3) эквивалентно девятикратному (m2) увеличению емкости. Естественно, что подобный подход к оптимальности предполагается для бесшовного покрытия районов с высокой плотностью трафика (абонентов).
Заметим при этом, что ортогональное планирование (сота аппроксимируется не шестиугольником, а квадратом) было предложено лет 10 назад для планирования радиосвязи мегаполисов в диапазоне 40 ГГц. Такой способ проще гексагонального и учитывает регулярную архитектурную планировку городов, но менее изящен в смысле формул, получаемых в полярной системе координат. При этом практика проектирования и эксплуатации (2007–2010 гг.) сетей стандарта IEEE 802.16 в диапазоне 2,3–3,5 ГГц показала, что в условиях прозрачного с точки зрения распространения радиоволн свободного пространства скорость передачи мало зависит от частоты несущей. А при радиусе соты порядка 200–300 м (small cell) – и от расстояния до БС. То есть уменьшением Ea с увеличением расстояния можно пренебречь и полагать, что:
,
где n – число активных абонентов в соте (антенном секторе).
Упомянув число абонентов, ради которых, собственно, и проектируется сеть связи, следует уточнить, что на требования к пропускной способности ныне влияет не столько число абонентов, сколько вид и объем их сообщений, передаваемых в сети (абонентский профайл). Сегодня абонентами сотовой сети могут быть не только люди, но и автоматы (роботы, или боты в терминах "новояза"). В этом случае следует говорить о передаче данных, и тогда сеть сотовой связи становится технологической сетью.
Такая сеть может строиться особым образом, учитывая специфику абонентов, например скорость их перемещения в пространстве. Говоря о передаче сообщений (данных) в сети, мы намеренно избегаем понятия "информация", ибо не рассматриваем здесь задачи по К.Шеннону или Н.Винеру… Ну, а употребление термина "информация" в его расхожем (социальном) понимании ныне иногда проблематично, поскольку в некоторых СМИ это, скорее, дезинформация, ибо она затрудняет принятие адекватного (истинного) решения о событии или явлении.
Возвращаясь к теме абонентского профайла (Ea), заметим, что маркетинг сотовой связи однозначно определяет его составные элементы и для наглядности представляет профайл в виде своеобразной пирамиды (рис.2).
С двумя элементами (П − продукт и Т − терминал) все более или менее ясно со времен внедрения сетей 3G [2]. Понятие "продукт" определяет, что именно и в каком виде продается на рынках и их сегментах (b2с, b2b, m2m…). Терминал −это абонентское (оконечное) устройство, обеспечивающее потребление продукта с заданным качеством.
Третий же элемент – С, краеугольный камень основания пирамиды, – затруднительно определить однозначно. Он многогранен (граненый камень, почти алмаз) и в простейшей интерпретации близок к понятию продвижения продукта (promotion) в терминах тактического маркетингового микса [1]. Определим его как комплекс всех тактических и стратегических мероприятий по стимуляции сбыта (продаж) элементов П и Т в том числе через расширение (смену) рынка. Пожалуй, так и назовем его "стимуляция", памятуя, что стимул в переводе с греческого − это палка для погона скота. Именно эта стимуляция становится основным элементом управления бизнесом в постиндустриальном обществе и, увы, определяет безудержный рост трафика в сетях связи.
Следует отметить, что соединение (увязывание) всех трех элементов схемы, представленной на рис.2, в пирамиду отражает закон автоматической кооперации, который часто именуют как самоисполняемый закон. Действительно, на достаточно широком и полнодоступном массовом рынке любое изменение характеристик одного элемента автоматически приведет к изменению другого. Впервые данный закон явно проявил себя в электронике при сравнении роста производительности процессоров с интенсивностью появления новых видов программных продуктов. Именно в силу этого закона рассматриваемая пирамида выглядит равносторонней, а объем может интерпретироваться как тот самый абонентский профайл, о котором мы говорили выше.
При этом следует помнить, что все вершины пирамиды ПТСЕ могут сами являться продуктами, но это уже иной уровень рассмотрения вопроса, который, следуя теореме К.Геделя и второй задаче Д.Гилберта, требует иного аксиоматического построения. Более того, сама представленная здесь трехмерная модель является своего рода маркетинговым упрощением сложной многомерной модели "внешнего порядка", отражающим суммарную пропускную способность информационной среды.
Из пирамидальной модели мы получаем ответ на вопрос, а какова же должна быть емкость проектируемой (новой) сети или стандарта? Она просто с соответствующей вероятностью равняется сумме абонентских профайлов, что проиллюстрировано на рис.3.
Каждый из этих профайлов требует соответствующей скорости Еi обмена данными на интервале "терминал − БС". Вероятность была упомянута неспроста, ибо не следует забывать, что "связь − явление случайное", как любил повторять классик отечественной радиотехники Л.М.Финк. Именно этот факт задает избыточные требования к емкости для реализации заданного качества, выраженного понятием QoS (quality of service), которое само по себе тоже является продуктом. Последний параметр в сетях пакетной передачи (интернет и прочее) можно определить как вероятность того, что в произвольный момент времени в соте для некоторого абонентского пакета найдется виртуальный канал с требуемой скоростью передачи.
Таким образом, задача маркетинга, как двигателя прогресса сетей nG, заключается в прогнозе требований к емкости на основании анализа (синтеза) абонентских профайлов. Задача известная и решаемая, но не следует доводить ее до абсурда, бесконечно увеличивая требуемую скорость передачи (емкость), создавая искусственный спрос на продукт, которого нет и который вообще не нужен человеку.
А нечеловеческих задач решать не надо вообще. Об этом говорили все великие футурологи: С.Лем, А.Азимов, А.Сахаров… Список можно продолжить именами нобелевских лауреатов-математиков от экономики. Их много, и они слишком авторитетны, чтобы с ними спорить.
Рассуждая о путях прогресса в сотовой связи, невольно вспоминается полушуточное противопоставление физиков и лириков (технарей и гуманитариев) во времена научно-технического бума 60–70-х годов в нашей стране. Сегодня оставшиеся физики остались физиками, а расплодившиеся лирики стали торговцами. Может поэтому никакого бума, кроме торгового, мы и не наблюдаем.
Но прогресс-то являть народу надо! Вот и появляется имитация прогресса путем "продажи" старого под брендом нового через надуманное изменение терминологии, впервые успешно реализованное при приспособлении технологии WiMAX стандарта IEEE 802.16 к бренду 4G/LTE. Процесс начался задолго до 4G… Первая попытка зарабатывать "на пустоте" была отбита "физиками" при изменении несущей частоты стандарта GSM с сопутствующим изменением "лириками" названия на DCS. Эту аббревиатуру быстро забыли, начав разумно использовать обозначение GSM-1800, а потом GSM-450 и пр.
С внедрением 3G и переходом на IP-технологии в сотовую связь вползли и технологии "лирические", сиречь маркетинговые. Пышным цветом они расцвели при внедрении 4G. Дальше − больше. В 5G, например, примитивное расширение полосы частот, занимаемое спектром сигнала, подается как великое достижение прогресса. А уж терминология апологетов 5G настолько далека от здравого физического смысла, насколько схоластика средневековых теологов была далека от слога Лопе де Вега и Петрарки.
Что действительно является признаком нового поколения мобильной связи, так это объединение в единую систему на уровне ядра сети (core) всех стандартов беспроводной связи (IEEE 802.xx). Точнее, всех радиоподсистем доступа к ядру сети (radio to core). Такие предложения были сделаны давно и технически были реализованы в рамках протоколов IMS, объединявших в NGN сети 3G и Wi-Fi. Наверное, сейчас самое время явить миру настоящий прогресс в области систем радиосвязи, реализовав без маркетингового наукообразия открытую для производителей любого оборудования систему связи, элементы которой просматриваются в текущем проекте OpenRAN или, например, идею децентрализации управления системой. Вот это был бы положительный, гуманистический глобализм, ориентированный не на мошну производителя РЭС, а на жителей планеты по имени Земля. Ну а применительно к ее девятой части позволило бы продвинуть реальную разработку оборудования 5G в России [5].
В заключение несколько слов об идее использования сетей 5G в интересах централизованного автоматического управления транспортными средствами. Это вполне разумно для сбора информации о местоположении и конечном пункте назначения в целях оптимизации маршрута автомобиля и работы пунктов регулировки дорожного трафика (светофоров). Но не более!!! Все остальное от лукавого, поскольку с этими, незначительного объема, данными вполне могут управиться и существующие системы связи (передачи данных). Вовсе даже не мобильные, кстати.
Определенную роль в этом могут сыграть и смарт-опоры (или многофункциональные осветительные опоры умных городов) − носители базовых станций сотовой связи (в том числе 5G). При этом БС в навигационном процессе могут даже не участвовать и опоры будут использоваться просто как физические объекты, как РЛС-ответчики (может быть транспондеры), координаты которых известны с абсолютной точностью.
Интересно было бы взглянуть на функционал и абонентский m2m-профайл бортового компьютера, управляющего, по мысли некоторых, если так можно выразиться, инженеров, "беспилотным автомобилем" с использованием сети 5G, и выслушать их доводы в пользу такого использования – использования, которое пока выглядит безумным с точки зрения задачи оптимального управления и планируемого объема данных. При этом следует учесть, что стоимость управляющего компьютера (процессора/контроллера), установленного в автомобилях, ничтожна при современном уровне производства.
Создается такое впечатление, что участники авто- и телекомсообществ (OICA и 3GPP + МСЭ соответственно) не знают о существовании друг друга. Тем не менее автомобили-таки делают первые. И делают их неплохо. А вот вторые, похоже, впервые слышат о теории автоматического управления и теории надежности, математический аппарат которых доведен до совершенства еще в конце прошлого века. К сожалению, сделано это было в основном для систем управления оружием, но математике, увы, все равно, для чего она используется.
Отрадно, что пока никому не пришло в голову завести управление воздушными судами на единый процессор, например в Шереметьево или Франкфурте, лишив самолеты курсовых радаров, бортовых автопилотов и заодно пилотов. Конечно, автоматический ближний привод многих аэропортов централизован в известной мере, но сделано это мудро с учетом относительно малого числа объектов управления и конечно того, что летательный аппарат не может, увы, произвольно снизить скорость, а тем более остановиться.
Остается уповать, что в центре принятия решения о перспективах развития техники (радиосвязи в том числе) окажутся здравомыслящие люди, думающие о безопасности и пользе человечества, а не только об инновациях и инвестициях, о которых так пекутся СМИ. Ну, а апологетам использования 5G в интересах беспилотных автомобилей, в познанной необходимости которых никто не сомневается, следует, наверное, изучить конструкторский опыт в смежных областях управления, прежде чем "притягивать за уши" системы связи для решения совершенно не свойственных им задач.
Может тогда и возникнет крамольный вопрос о конкретном определении емкостных характеристик и технологической, а не абстрактной коммерческой сущности 5G в "интересах прогресса"?
ЛИТЕРАТУРА
Резникова Н.П. Маркетинг в телекоммуникациях. М.: Эко-Трендз, 2002. 334 c.
Леончиков В. Продукт в сетях мобильной связи третьего поколения // ИКС. 2003. № 9. С. 68–72.
Леончиков В. Облачные RAN в структуре 5G-сетей // ИКС. 2019. № 1. С. 58–61.
Вишневский В., Портной С., Шахнович И. Энциклопедия WiMAX. Путь к 4G. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2010. 472 с.
Portnoy S., Sakharchuk D., Lukin S. From Russia with 5G // The Standard. 2019, February. PP. 18–20.
как задача увеличения их пропускной способности
В.Леончиков, к.т.н., индивидуальный предприниматель / leo-vm@yandex.ru,
С.Портной, д.т.н., академик РАЕН, вице-президент по технологиям ГК "Антарес" /
serg.portnoy@antares4G.ru
УДК 628.971, DOI: 10.22184/2070-8963.2021.95.3.40.44
Емкость системы сотовой связи − понятие многофакторное и определяется алгоритмами доступа и транспортной сети, а также суммой абонентских профайлов. Профайлы управляются инструментами маркетинга. Формулируя требования к системе, необходимо понимать структуру этих профайлов, характер рынка и пути достижения заданной емкости.
Истина всегда конкретна. Если истина
становится абстрактной, то это не истина.
Г.Гегель
Среди критериев оптимальности, используемых при синтезе (конструировании) систем электросвязи, не последнее место занимает их пропускная способность, или емкость. С точки зрения маркетинга сотовой связи – это синонимы, с точки зрения же информационной теории целесообразно их разделять, трактуя пропускную способность как максимальную емкость сети.
История развития мобильной сотовой связи (1G, 2G, 3G, …) по сути есть история увеличения их пропускной способности. Примем в качестве показателя пропускной способности максимальную скорость Еa, которую в состоянии обеспечить приемопередатчик одной соты (антенного сектора) в условиях симметричной (вверх/вниз) нагрузки.
Следует отметить, что пропускная способность соты/сектора в принципе зависит от мгновенного канала между базовой станцией (БС) и абонентом, то есть является адаптивной. Всегда происходит обмен между помехоустойчивостью линии в данный момент времени и скоростью передачи. Переменными параметрами являются кратности модуляции в кадре OFDM, избыточность корректирующего кода, кратность MIMO, ширина полосы частот и многие другие [4]. Эта зависимость для сети LTE показана в табл.1.
Очевидно, что общая пропускная способность всей системы − суть функция этих показателей для каждого абонента и сумма по всем абонентам. Опыт строительства радиосетей (RAN) показывает, что для сот с радиусом R>200 м зависимость скорости передачи Еa, доступной произвольному абоненту, находящемуся на расстоянии r от БС, хорошо аппроксимируется соотношением:
Еa=аЕХР(-kr),
где а, k − эмпирические параметры, определяющие номинал несущей частоты и используемый способ модуляции/кодирования (обработки сигнала, см. табл.1).
Экспонента хороша тем, что ее удобно использовать в дальнейшем при всех технико-маркетинговых расчетах.
Первый же результат, который будет при этом получен, покажет, что для систем связи поколения nG при n ≥ 3, если единственным регулируемым параметром при радиопланировании остается уровень радиосигнала (энергетический потенциал или бюджет радиолинии), мы легко можем повысить пропускную способность системы, просто увеличив число сот и пропорционально уменьшив их радиусы. Одновременно решается задача устойчивости (надежности) связи при вероятностном характере распространения радиоволн (РРВ). Эту тенденцию мы наблюдаем в настоящее время, о чем наглядно свидетельствуют данные одного из регионов РФ для 2018 года (рис.1).
Учитывая, что мощность передатчиков при этом уменьшается, налицо оптимальный (в том числе и по критерию минимального воздействия Э/М-поля на организм человека) путь развития системы через уменьшение радиуса соты. Так, для ортогонального радиопланирования уменьшение радиуса сектора (соты) в три раза (R = mr; m = 3) эквивалентно девятикратному (m2) увеличению емкости. Естественно, что подобный подход к оптимальности предполагается для бесшовного покрытия районов с высокой плотностью трафика (абонентов).
Заметим при этом, что ортогональное планирование (сота аппроксимируется не шестиугольником, а квадратом) было предложено лет 10 назад для планирования радиосвязи мегаполисов в диапазоне 40 ГГц. Такой способ проще гексагонального и учитывает регулярную архитектурную планировку городов, но менее изящен в смысле формул, получаемых в полярной системе координат. При этом практика проектирования и эксплуатации (2007–2010 гг.) сетей стандарта IEEE 802.16 в диапазоне 2,3–3,5 ГГц показала, что в условиях прозрачного с точки зрения распространения радиоволн свободного пространства скорость передачи мало зависит от частоты несущей. А при радиусе соты порядка 200–300 м (small cell) – и от расстояния до БС. То есть уменьшением Ea с увеличением расстояния можно пренебречь и полагать, что:
,
где n – число активных абонентов в соте (антенном секторе).
Упомянув число абонентов, ради которых, собственно, и проектируется сеть связи, следует уточнить, что на требования к пропускной способности ныне влияет не столько число абонентов, сколько вид и объем их сообщений, передаваемых в сети (абонентский профайл). Сегодня абонентами сотовой сети могут быть не только люди, но и автоматы (роботы, или боты в терминах "новояза"). В этом случае следует говорить о передаче данных, и тогда сеть сотовой связи становится технологической сетью.
Такая сеть может строиться особым образом, учитывая специфику абонентов, например скорость их перемещения в пространстве. Говоря о передаче сообщений (данных) в сети, мы намеренно избегаем понятия "информация", ибо не рассматриваем здесь задачи по К.Шеннону или Н.Винеру… Ну, а употребление термина "информация" в его расхожем (социальном) понимании ныне иногда проблематично, поскольку в некоторых СМИ это, скорее, дезинформация, ибо она затрудняет принятие адекватного (истинного) решения о событии или явлении.
Возвращаясь к теме абонентского профайла (Ea), заметим, что маркетинг сотовой связи однозначно определяет его составные элементы и для наглядности представляет профайл в виде своеобразной пирамиды (рис.2).
С двумя элементами (П − продукт и Т − терминал) все более или менее ясно со времен внедрения сетей 3G [2]. Понятие "продукт" определяет, что именно и в каком виде продается на рынках и их сегментах (b2с, b2b, m2m…). Терминал −это абонентское (оконечное) устройство, обеспечивающее потребление продукта с заданным качеством.
Третий же элемент – С, краеугольный камень основания пирамиды, – затруднительно определить однозначно. Он многогранен (граненый камень, почти алмаз) и в простейшей интерпретации близок к понятию продвижения продукта (promotion) в терминах тактического маркетингового микса [1]. Определим его как комплекс всех тактических и стратегических мероприятий по стимуляции сбыта (продаж) элементов П и Т в том числе через расширение (смену) рынка. Пожалуй, так и назовем его "стимуляция", памятуя, что стимул в переводе с греческого − это палка для погона скота. Именно эта стимуляция становится основным элементом управления бизнесом в постиндустриальном обществе и, увы, определяет безудержный рост трафика в сетях связи.
Следует отметить, что соединение (увязывание) всех трех элементов схемы, представленной на рис.2, в пирамиду отражает закон автоматической кооперации, который часто именуют как самоисполняемый закон. Действительно, на достаточно широком и полнодоступном массовом рынке любое изменение характеристик одного элемента автоматически приведет к изменению другого. Впервые данный закон явно проявил себя в электронике при сравнении роста производительности процессоров с интенсивностью появления новых видов программных продуктов. Именно в силу этого закона рассматриваемая пирамида выглядит равносторонней, а объем может интерпретироваться как тот самый абонентский профайл, о котором мы говорили выше.
При этом следует помнить, что все вершины пирамиды ПТСЕ могут сами являться продуктами, но это уже иной уровень рассмотрения вопроса, который, следуя теореме К.Геделя и второй задаче Д.Гилберта, требует иного аксиоматического построения. Более того, сама представленная здесь трехмерная модель является своего рода маркетинговым упрощением сложной многомерной модели "внешнего порядка", отражающим суммарную пропускную способность информационной среды.
Из пирамидальной модели мы получаем ответ на вопрос, а какова же должна быть емкость проектируемой (новой) сети или стандарта? Она просто с соответствующей вероятностью равняется сумме абонентских профайлов, что проиллюстрировано на рис.3.
Каждый из этих профайлов требует соответствующей скорости Еi обмена данными на интервале "терминал − БС". Вероятность была упомянута неспроста, ибо не следует забывать, что "связь − явление случайное", как любил повторять классик отечественной радиотехники Л.М.Финк. Именно этот факт задает избыточные требования к емкости для реализации заданного качества, выраженного понятием QoS (quality of service), которое само по себе тоже является продуктом. Последний параметр в сетях пакетной передачи (интернет и прочее) можно определить как вероятность того, что в произвольный момент времени в соте для некоторого абонентского пакета найдется виртуальный канал с требуемой скоростью передачи.
Таким образом, задача маркетинга, как двигателя прогресса сетей nG, заключается в прогнозе требований к емкости на основании анализа (синтеза) абонентских профайлов. Задача известная и решаемая, но не следует доводить ее до абсурда, бесконечно увеличивая требуемую скорость передачи (емкость), создавая искусственный спрос на продукт, которого нет и который вообще не нужен человеку.
А нечеловеческих задач решать не надо вообще. Об этом говорили все великие футурологи: С.Лем, А.Азимов, А.Сахаров… Список можно продолжить именами нобелевских лауреатов-математиков от экономики. Их много, и они слишком авторитетны, чтобы с ними спорить.
Рассуждая о путях прогресса в сотовой связи, невольно вспоминается полушуточное противопоставление физиков и лириков (технарей и гуманитариев) во времена научно-технического бума 60–70-х годов в нашей стране. Сегодня оставшиеся физики остались физиками, а расплодившиеся лирики стали торговцами. Может поэтому никакого бума, кроме торгового, мы и не наблюдаем.
Но прогресс-то являть народу надо! Вот и появляется имитация прогресса путем "продажи" старого под брендом нового через надуманное изменение терминологии, впервые успешно реализованное при приспособлении технологии WiMAX стандарта IEEE 802.16 к бренду 4G/LTE. Процесс начался задолго до 4G… Первая попытка зарабатывать "на пустоте" была отбита "физиками" при изменении несущей частоты стандарта GSM с сопутствующим изменением "лириками" названия на DCS. Эту аббревиатуру быстро забыли, начав разумно использовать обозначение GSM-1800, а потом GSM-450 и пр.
С внедрением 3G и переходом на IP-технологии в сотовую связь вползли и технологии "лирические", сиречь маркетинговые. Пышным цветом они расцвели при внедрении 4G. Дальше − больше. В 5G, например, примитивное расширение полосы частот, занимаемое спектром сигнала, подается как великое достижение прогресса. А уж терминология апологетов 5G настолько далека от здравого физического смысла, насколько схоластика средневековых теологов была далека от слога Лопе де Вега и Петрарки.
Что действительно является признаком нового поколения мобильной связи, так это объединение в единую систему на уровне ядра сети (core) всех стандартов беспроводной связи (IEEE 802.xx). Точнее, всех радиоподсистем доступа к ядру сети (radio to core). Такие предложения были сделаны давно и технически были реализованы в рамках протоколов IMS, объединявших в NGN сети 3G и Wi-Fi. Наверное, сейчас самое время явить миру настоящий прогресс в области систем радиосвязи, реализовав без маркетингового наукообразия открытую для производителей любого оборудования систему связи, элементы которой просматриваются в текущем проекте OpenRAN или, например, идею децентрализации управления системой. Вот это был бы положительный, гуманистический глобализм, ориентированный не на мошну производителя РЭС, а на жителей планеты по имени Земля. Ну а применительно к ее девятой части позволило бы продвинуть реальную разработку оборудования 5G в России [5].
В заключение несколько слов об идее использования сетей 5G в интересах централизованного автоматического управления транспортными средствами. Это вполне разумно для сбора информации о местоположении и конечном пункте назначения в целях оптимизации маршрута автомобиля и работы пунктов регулировки дорожного трафика (светофоров). Но не более!!! Все остальное от лукавого, поскольку с этими, незначительного объема, данными вполне могут управиться и существующие системы связи (передачи данных). Вовсе даже не мобильные, кстати.
Определенную роль в этом могут сыграть и смарт-опоры (или многофункциональные осветительные опоры умных городов) − носители базовых станций сотовой связи (в том числе 5G). При этом БС в навигационном процессе могут даже не участвовать и опоры будут использоваться просто как физические объекты, как РЛС-ответчики (может быть транспондеры), координаты которых известны с абсолютной точностью.
Интересно было бы взглянуть на функционал и абонентский m2m-профайл бортового компьютера, управляющего, по мысли некоторых, если так можно выразиться, инженеров, "беспилотным автомобилем" с использованием сети 5G, и выслушать их доводы в пользу такого использования – использования, которое пока выглядит безумным с точки зрения задачи оптимального управления и планируемого объема данных. При этом следует учесть, что стоимость управляющего компьютера (процессора/контроллера), установленного в автомобилях, ничтожна при современном уровне производства.
Создается такое впечатление, что участники авто- и телекомсообществ (OICA и 3GPP + МСЭ соответственно) не знают о существовании друг друга. Тем не менее автомобили-таки делают первые. И делают их неплохо. А вот вторые, похоже, впервые слышат о теории автоматического управления и теории надежности, математический аппарат которых доведен до совершенства еще в конце прошлого века. К сожалению, сделано это было в основном для систем управления оружием, но математике, увы, все равно, для чего она используется.
Отрадно, что пока никому не пришло в голову завести управление воздушными судами на единый процессор, например в Шереметьево или Франкфурте, лишив самолеты курсовых радаров, бортовых автопилотов и заодно пилотов. Конечно, автоматический ближний привод многих аэропортов централизован в известной мере, но сделано это мудро с учетом относительно малого числа объектов управления и конечно того, что летательный аппарат не может, увы, произвольно снизить скорость, а тем более остановиться.
Остается уповать, что в центре принятия решения о перспективах развития техники (радиосвязи в том числе) окажутся здравомыслящие люди, думающие о безопасности и пользе человечества, а не только об инновациях и инвестициях, о которых так пекутся СМИ. Ну, а апологетам использования 5G в интересах беспилотных автомобилей, в познанной необходимости которых никто не сомневается, следует, наверное, изучить конструкторский опыт в смежных областях управления, прежде чем "притягивать за уши" системы связи для решения совершенно не свойственных им задач.
Может тогда и возникнет крамольный вопрос о конкретном определении емкостных характеристик и технологической, а не абстрактной коммерческой сущности 5G в "интересах прогресса"?
ЛИТЕРАТУРА
Резникова Н.П. Маркетинг в телекоммуникациях. М.: Эко-Трендз, 2002. 334 c.
Леончиков В. Продукт в сетях мобильной связи третьего поколения // ИКС. 2003. № 9. С. 68–72.
Леончиков В. Облачные RAN в структуре 5G-сетей // ИКС. 2019. № 1. С. 58–61.
Вишневский В., Портной С., Шахнович И. Энциклопедия WiMAX. Путь к 4G. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2010. 472 с.
Portnoy S., Sakharchuk D., Lukin S. From Russia with 5G // The Standard. 2019, February. PP. 18–20.
Отзывы читателей
