Виталий Шуб, руководитель Лидирующего Исследовательского Центра по Технологиям 5G при Сколтехе, выступил на Форуме 5G Future Russia 2020. Вашему вниманию - конспект выступления.

Виталий Шуб, руководитель ЛИЦ по Технологиям 5G при Сколтехе

ВШ: Несколько слов о перспективах развития нашего проекта. Своего рода тизер следующей презентации, которую мы готовим на конец ноября 2020 года, в рамках которой некоторые вопросы сможем осветить подробнее.

В Сколтехе был запущен проект создания оборудования 5G OpenRAN. Пробежимся по основным вехам (project milestones).

Цель проекта - разработка максимально локализованного оборудования 5G RAN, а именно BBU (CU + DU) и RRU на уровне предсерийных образцов, в соответствии с парадигмой открытой архитектуры OpenRAN. Были жестко определены все остальные форматы проекта, срок выполнения - 4q2022, участники консорциума (Сколтех, Элтекс, РГБ, ТУСУР), источники финансирования и адресуемый рынок.

Стратегическая задача проекта - создание открытого рынка ПО и модулей 5G.

Риски проекта - это частотное регулирование в России. До сих пор нет ясности, на какие частотные диапазоны можно и стоит ориентироваться проектировщикам оборудования, когда и на каких условиях будет осуществляться рефарминг частот 2G/3G/4G.

К рискам относятся ограничения импорта оборудования 5G, включая оборудование для использования в миллиметровых диапазонах частот.

Вопросы вызывают критерии попадания того или иного оборудования в ТОРП.

Следует обращать внимание на восприятие рынка. Операторы связи в целом "за" отечественное оборудование когда-нибудь, но при этом иногда высказывают скепсис.

Конечно же стоит рассматривать вопросы технической конкурентоспособности, поддержки в течение жизненного цикла и ценовой конкурентоспособности.

Стратегически следует обеспечить минимум рисков при максимизации доли адресуемого рынка.

Критериями разработки системы 5G ORAN Сколтеха были:

• максимальная свобода от экспортных и санкционных ограничений по ЭКБ и ПО
• максимально полные IPR (права интеллектуальной собственности) на локализованное ПО и КД
• минимальные технические и коммерческие риски
• минимальная себестоимость локализованного оборудования как на уровне ПО, так и аппаратной платформы
• максимально открытая сетевая архитектура на базе OpenRAN (7.2)
• локализация производства и разработки ПО в РФ

Стратегически требовалось обеспечить конкурентоспособность по сравнению с закрытыми решениями традиционных вендоров.

Какой задел обеспечен?

• получен грант РВК.
• сформирован консорциум Сколтех - ЭЛТЕКС - РГБ (ООО Радио гигабит) - ТУСУР.
• получены вводные: технические характеристики и техзадания от "большой операторской пятерки".
• сформированы облик и ТТХ сетевого оборудования 5G O-RAN.
• начато проектирование оборудования 5G O-RAN.
• локализован стек ПО 4G / 5G O-RAN, включая mmWave.
• локализован стек ПО ядра сети 4G / 5G O-RAN.

Решается стратегическая задача обеспечения лидерства в локализации 5G!

Статус проекта по состоянию на 4q2020

• Получены права на ПО операторского класса OpenRAN для сетей 4G/5G с поддержкой работы в диапазоне миллиметровых волн. ПО получено в виде исходных кодов с правами на модификацию, локализацию и выдачу (суб-) лицензий.
• Получены права на ПО ядра сети 4G/5G операторского класса, также в исходных кодах, с правами на модификацию, локализацию и (суб-) лицензии.
• Запущено тестирование отладочных плат BBU (DU+CU).
• Началось проектирование радиоголов RRU band 78 / band 79.
• Рассматриваются подходы к проектированию RRU для работы в диапазоне миллиметровых волн.
• Фазы локализации: от ПО к BBU и далее к RRU.

Решается тактическая задача - запущена пилотная зона 5G в Сколково.

Задел Сколтеха в области 5G

• Осуществлен запуск пилотной зоны 5G 5 ГГц с МТС и Фондом Сколково.
• Создан "Клуб 5G", в него входят индустриальные партнеры в сотовой связи - удобная площадка для дискуссий будущих членов экосистемы 5G.
• Создана Секция OpenRAN "Клуба 5G" - дискуссионный клуб операторов большой операторской пятерки: МТС, МегаФон, Вымпелком, Tele2 и Ростелеком.
• Идет создание корпоративных партнеров B2B в Сколково. Они будут активно участвовать в работе пилотной зоны 5G.
• Начали процедуры вхождения в международные альянсы OpenRAN и TIP (Telecom Infrastructure Project).

Запущенная пилотная зона состоит из двух частей - слоя МТС на базе решения Huawei, который обеспечивает покрытие 5G на большей части территории Сколково, предназначенного для исследований различных операторских кейсов в условиях indoor и outdoor, и слоя на базе ПО Open RAN для indoor.

Развернутая пилотная зона 5G работает в диапазоне 4.8-4.99 ГГц, состоит из 7-10 базовых станций в Сколково, работающих как внутри помещений, так и снаружи. Покрытием обеспечена большая часть Сколково, возможно оно будет расширяться.

Основная задача - получить возможность отлаживать различные кейсы в области B2B.

Основные сценарии применения:

• Транспортный сегмент
• Контент сегмент
• Индустриальные применения
• Медицинский сегмент
• Телекоммуникационный сегмент
• Умный город / офис / дом

ЛИЦ 5G - использование для тестирования в реальных условиях разрабатываемого ЛИЦ оборудования, включая хэндоверы и т.п.

В рамках открытия пилотной зоны мы показали первый прототип базовой станции OpenRAN и скорости, которые достигаются - значительные превышения относительно скоростей, достижимых в сети LTE.

На слайде показаны те приложения, которые будут тестироваться в рамках созданной пилотной зоны, обкатываться на созданном оборудовании 5G OpenRAN.

Это касается, прежде всего, приложений eMBB: передачи видео / 3D, AR/VR, автоматизация, машинное зрение; приложений uRLLC чувствительных к задержкам, а также mMTC, обеспечивающая автономность: диспетчеризация, логистика, трекинг.

Мобильные системы связи 6G (2026-2030 годы)

Еще один проект, который у нас сейчас входит в активную фазу, который также находится в моей зоне ответственности, это проект 6G, "шестого поколения", некая фокусировка деятельности различных исследовательских групп, как внутри Сколтеха, так и вне его по созданию материальной базы сетей 6G с учетом тех спецификаций, которые в настоящее время в первом приближении сформулированы международным телекоммуникационным сообществом, в том числе 6G Flagship и другими организациями.

На слайде показана "сумма" того, что ожидается в 2030 году от сетей 6G по основным характеристикам - ширине полосы, задержкам, скоростям передачи, спектральной эффективности и т.п.

• Скорости передачи к абоненту - до 1 Тб/c (1000 Гб/с) на соту/сектор.
• Скорости передачи от абонента - до 500 Гб/c на соту / сектор
• Задержки сигнала (RTT) - от 100 мкс до 1 мс
• Ширина несущих - до 1-10 ГГц
• Спектральная эффективность - до 100+ б/c/Гц
• Спектральный диапазон - от 300-400 МГц до 1 ТГц (1000 ГГц)
• Эффективный радиус соты - от 50+ км (300+ МГц) до 100+ м (ТГц)
• Плотность объектов IoT (интернета вещей) - до 10 млн на 1 кв. км

Сколтех уже приступил к формированию мощных исследовательских команд, как внутри Сколтеха, так и с привлечением организаций, расположенных в других городах. Цель - создание исследовательской экосистемы, разработки новых материалов и электронных компонентов, схемотехнических решений и алгоритмов для будущих систем 6G.

Мы говорим о том, что сети шестого поколения будут отличаться значительно расширенными возможностями, что позволит говорить об их высокой потребительской скорости. Заявленные параметры могут быть значительно улучшены. Речь идет о качественно новом уровне работы и возможностей сотовых сетей.

Преимущества сетей 6 поколения над сетями 5 поколения.

Как видим, ожидается резкое улучшение практически всех основных параметров. На сегодня мы заняты выяснением того, какими физическими способами это может быть достигнуто.

Хочу суммировать. Наш проект развивается очень быстро. Мы действуем в соответствии с теми грантами, которые получили, и контрактами, которые были заключены. Одновременно расширяем фронт работ как над бизнес-приложениями, так в области перспективных технологий, приглашаем желающих присоединяться - проект носит открытый характер.

Контакты: iot@skoltech.ru 

--

Оглавление всех выступлений Форума 5G Future Russia 2020. 

--

telegram ; facebook - подключайтесь

теги: Сколтех 5G конспекты пятое поколение российское оборудование инфраструктуры