5G staje się rzeczywistością, czyli zderzenie PowerPointa z Excelem

30.01.2019
Dziś technologia 5G potrzebna jest przede wszystkim producentom sprzętu telekomunikacyjnego. Jutro będzie potrzebna operatorom. Pojutrze firmom. A dla konsumentów najlepiej byłoby, gdyby w ogóle nie dostrzegli, że już z niej korzystają.

5G to sieć komórkowa piątej generacji (Envato)


Dwa najbliższe lata to okres, w którym marketingowe zadęcie, z jakim opowiadano o 5G, czyli sieciach komórkowych piątej generacji, zacznie się przekuwać w twardą telekomunikacyjną rzeczywistość. Realni użytkownicy i arkusze kalkulacyjne finansistów i strategów w telekomach zaczną sprawdzać obietnice z prezentacji producentów i wyliczenia z raportów przygotowywanych przez firmy konsultingowe i analityków branżowych.

Optymizm w prognozach

Z publikowanych w ostatnich latach raportów wynikał olbrzymi optymizm co do korzyści, jakie gospodarce może przynieść 5G. W wydanym w styczniu 2017 r. i ciągle cytowanym raporcie „The 5G economy: How 5G technology will contribute to the global economy” firma IHS Markit oszacowała, że 5G w 2035 r. przyniesie globalnej gospodarce 12,3 bln dol., czyli równowartość 4,6 proc. oczekiwanego wówczas światowego PKB. Z tej kwoty niemal 3,4 bln dol. ma przypadać na firmy przemysłowe, a 1,4 mld dol. na sektor teleinformatyczny. Ponad miliardowych korzyści analitycy IHS Markit oczekują też w handlu (niemal 1,3 mld dol.) i usługach publicznych (blisko 1,1 mld dol.). Autorzy raportu szacują, że w latach 2020 – 2035 technologia 5G doda do globalnego wzrostu gospodarczego średnio rocznie 0,2 pkt proc.

Także Komisja Europejska (KE) ma swoje oczekiwania dotyczące wpływu 5G na gospodarkę Wspólnoty. Jesienią 2016 r. oszacowano, że pomyślne wdrożenie sieci 5G może krajom UE dać w 2025 r. ponad 113 mld euro dodatkowych przychodów rocznie. Głównymi beneficjentami będą cztery gałęzie gospodarki: motoryzacja (42,2 mld euro), zdrowie (8,3 mld euro), transport (5,5 mld euro) i użyteczność publiczna (6,5 mld euro). Komisja prognozuje, że dzięki 5G bezpośrednio i pośrednio powstać może 2,4 mln miejsc pracy.

Wdrożenie technologii 5G przyczyni się do powstania ok. 570 tys. nowych miejsc pracy w Polsce.

Na podstawie szacunków KE Ministerstwo Cyfryzacji (MC) w opublikowanym w styczniu 2018 r. projekcie „Strategii 5G dla Polski” wskazuje, że „wdrożenie technologii 5G w Polsce wygeneruje do 2025 r. dodatkowy przychód w wysokości 13 mld euro i przyczyni się do powstania ok. 570 tys. nowych miejsc pracy”.

Nie wszystko zgodnie z założeniami

Należy pamiętać, że i w analizie KE, i w projekcie dokumentu strategicznego MC zakładano, że sieci 5G ruszą komercyjnie w 2020 r., a w 2025 r. usługi będą we wszystkich miastach i na głównych szlakach komunikacyjnych. Dziś nie ma pewności, że tak będzie.

W unijnym dokumencie „5G for Europe: An Action Plan” przewidywano, że do czerwca 2020 r. we wszystkich krajach UE zostaną udostępnione operatorom podstawowe częstotliwości dla 5G, a więc pasma 700 MHz, 3,4-3,8 GHz i 26 GHz.

Polska w samym końcu grudnia 2018 r. wystąpiła do Komisji o prolongowanie do 30 czerwca 2022 r. udostępnienia pasma 700 MHz aby zapewnić zasięg sieci 5G na terenach pozamiejskich. Prośba wynika z jednej strony z zajętości pasma przez naziemną telewizję cyfrową, a z drugiej z kłopotów, jakie wprowadziły uzgodnienia z Rosją dotyczące wykorzystania pasma na potrzeby nowej technologii mobilnej.

Polska ma także problem z pasmem 3,4-3,8 GHz i 26 GHz. Spora część pierwszego zakresu w minionej dekadzie została udostępniona przez Urząd Komunikacji Elektronicznej czy to operatorom telekomunikacyjnym, czy to samorządom. Beneficjenci pobudowali infrastrukturę i uruchomili usługi. Rezerwacje są ważne jeszcze przez kilka, a nawet kilkanaście lat. Aktualnie trwają poszukiwania sposobu, który pozwoli uwolnić te pasma na potrzeby sieci 5G. Pasmo 26 GHz w części wykorzystuje wojsko.

W naszym kraju jest jeszcze jedna bariera: normy dotyczące promieniowania elektromagnetycznego. Pamiętają one czasy PRL i są wielokrotnie ostrzejsze niż obowiązujące w większości krajów Unii. Aby sieci 5G mogły rozwinąć skrzydła i działać – przynajmniej przez jakiś czas – równolegle do istniejących już sieci mobilnych starszych technologii konieczne jest ich podniesienie. Ten pomysł spotyka się ze sprzeciwem tej części społeczeństwa, która do tej pory protestowała przeciwko rozbudowie sieci komórkowych.

Z kolei niemieccy operatorzy zwracają uwagę, że oczekiwania tamtejszego regulatora rynku telekomunikacyjnego dotyczące jakości usług oferowanych na szlakach komunikacyjnych są nie do spełnienia z wykorzystaniem udostępnionych operatorom niższych częstotliwości (pasmo 700 MHz). Wykorzystanie wyższych częstotliwości (3,4-3,8 GHz) wymagać musi z kolei bardzo gęstej budowy nowych stacji bazowych, co bardzo podniesie koszty inwestycji w sieci 5G.

Olbrzymie przepływności

Sieci 5G w marketingowym przekazie to przede wszystkim olbrzymie przepływności: nawet do 10 Gb/s, czyli 10-razy więcej niż mają dziś najszybsze łącza światłowodowe oferowane przez Orange, czy UPC i 4 tys. razy więcej niż rzeczywista średnia prędkość mobilnego internetu LTE w polskich sieciach komórkowych. Do tego mają dojść bardzo niskie opóźnienia (poniżej 1 ms, wobec ok. 40 ms w polskich sieciach LTE), olbrzymia liczba urządzeń obsługiwanych jednocześnie (nawet do 1 mln na km²) oraz powszechny zasięg i większa pojemności sieci (nawet 10 tys. razy w stosunku do dziś działających sieci).

Przekaz pomija informację, że przepływność zależy – tak jak w dziś wykorzystywanej przez operatorów komórkowych technologii LTE (4G) – od zasobów pasma, jakimi dysponuje operator (Nokia, by w laboratoriach Orange Polska uzyskać 6,2 Gb/s potrzebowała aż 400 MHz pasma), a także od liczby użytkowników jednocześnie korzystających z jednej anteny stacji bazowej, jak również od rzeczywistej przepływności łącza dosyłowego, które łączy stację bazową z siecią szkieletową.

W marketingowym przekazie zazwyczaj nie ma mowy o tym, że szerokie bloki pasma dostępne są w wysokich częstotliwościach (tzw. fale o milimetrowej długości), których wadą jest niewielki zasięg i duża wrażliwość na wszelkie zakłócenia, takie jak deszcz, śnieg, liście drzew, czy ściany budynków.

Tylko w wyjątkowych sytuacjach przepływność będzie tak wysoka, że pozwoli w mgnieniu oka ściągnąć z chmury film 4K.

To wszystko zaś oznacza, że tylko w wyjątkowych sytuacjach przepływność będzie tak wysoka jak w marketingowym przekazie i pozwoli w mgnieniu oka ściągnąć z chmury obliczeniowej film 4K. W praktyce może okazać się, że średnia dostępna dla konsumenta przepływność będzie jedynie kilkanaście, albo kilkadziesiąt razy wyższa niż dziś realnie dostępna w sieciach LTE. W skrajnych sytuacjach może nie różnić się znacząco od tego co dziś oferuje 4G.

Wydać, żeby zarobić

Jako pierwsi, wydatki na technologię 5G ponosili dostawcy sprzętu. Nakłady na badania i rozwój szły w miliardy dolarów rocznie w przypadku każdego z wielkich producentów sprzętu telekomunikacyjnego. I jeszcze się nie skończyły.

– Szeroka dostępność „prawdziwego 5G” ciągle jest o lata od nas – twierdzi Walt Piecyk, analityk BTIG.

Rozpoczęcie masowej sprzedaży urządzeń nowej technologii jest kluczowe dla dostawców sprzętu. Ich biznes jest cykliczny i szczyt związany z wdrażaniem technologii LTE przez operatorów osiągnął w 2015 r. Od tego czasu rynek sprzętu systematycznie się kurczył. Wiele wskazuje, że od dna zaczął odbijać się w 2018 r.

Poniesione koszty producenci zaczynają już odzyskiwać, sprzedając rozwiązania do pierwszych kilku sieci 5G na świecie. Według firmy badawczej IDC, rynek sprzętu 5G wart był w 2018 r. nieco ponad 500 mln dol., zaś w 2022 r. sięgnie 26 mld dol.

Chiński Huawei na początku roku chwalił się, że dostarczył już 10 tys. komercyjnych stacji bazowych 5G. W uruchamianych komercyjnych sieciach są też instalowane rozwiązania Ericssona, Nokii i Samsunga.

Operatorzy inwestują w 5G by uniknąć zatkania sieci przez rosnącą z roku na rok o kilkadziesiąt procent transmisją danych. Drugim powodem jest to, że przesyłanie danych w 5G jest tańsze niż w działających dziś sieciach LTE.

Ile w budowę sieci 5G zainwestują, w dużej mierze zależeć będzie od tego, jaki model budowy sieci przyjmą. Najtańszym rozwiązaniem jest wspólna budowa sieci. Najdroższym budowa sieci przez każdego obecnego w danym kraju operatora osobno. Wariantem pośrednim jest współpraca np. dwóch operatorów w budowie sieci lub jej fragmentów.

W Korei Południowej, gdzie komercyjne sieci 5G ruszyły w grudniu ub.r. rząd wymusił na operatorach współpracę. Sieci komórkowe współdzielą maszty, mocowania anten, jak również inne elementy infrastruktury, w tym kable i światłowody oraz kanalizację. Ma to w ciągu 10 lat zmniejszyć koszty inwestycji łącznie o nawet o blisko 1 mld dolarów.

Planujący połączenie dwaj amerykańscy operatorzy komórkowi – T-Mobile US i Sprint – twierdzą, że w ciągu trzech lat po zamknięciu transakcji w ogólnokrajową sieć 5G zainwestują blisko 40 mld dol. AT&T, drugi co do wielkości operator komórkowy w USA, szacuje, że całkowite inwestycje związane z jedną stacją bazową 5G wyniosą – w zależności od typu stacji – od 20 tys. do 50 tys. dol. Nokia takie wydatki dla budowanego od podstaw obiektu ocenia na 40 – 50 tys. dol.

Komisja Europejska szacuje, że do 2025 r. budowa sieci 5G kosztować będzie europejskich operatorów łącznie 56 mld euro. Z kolei Ministerstwo Cyfryzacji mówi, że w Polsce w zależności od przyjętego modelu budowy sieci koszty te wyniosą od 11,3 mld zł do 20,3 mld zł. Związane będą zarówno z zakupem sprzętu, który będzie instalowany na już istniejących wieżach i masztach, jak też z budową, wyposażeniem i podłączeniem zupełnie nowych nadajników.

Budowa sieci 5G to nie tylko wydatki na stacje bazowe i rozwiązania bezpośrednio związane z technologią radiową. To także inwestycje w sieć dosyłową, która – ze względu na oczekiwane w sieci radiowej 5G przepływności – powinna być budowana przede wszystkim z wykorzystaniem światłowodów. Firma badawcza Dell’Oro Group ocenia, że w ciągu pięciu lat zakończonych w 2022 r. związane z 5G inwestycje w światłowodowe sieci transportowe pochłoną na świecie 75 mld dolarów.

Co zaoferują operatorzy

Tak naprawdę trwają teraz poszukiwania i tworzenie usług, które zaczną napędzać popyt na 5G. Wszystko wskazuje, że na pierwszy ogień pójdą usługi dla firm i korporacji, a w drugiej kolejności dla konsumentów. Ci ostatni większego zainteresowania technologią nie wykażą do chwili pojawienia się na rynku przystępnych cenowo smartfonów z 5G. A to raczej nie nastąpi w tym roku.

W szklanych kulach analityków w najbliższych 4 – 5 latach, czyli w okresie, który można w miarę dobrze prognozować, nie widać znaczącego wpływu 5G na konkretne branże. Gdy ten okres wydłużymy do kilkunastu lat wpływ też nie jest tak wysoki, jak było to widać w raportach sprzed kilku lat. W aktualnych prognozach spadają m.in. oczekiwania dotyczące liczby urządzeń Internetu Rzeczy podłączonych do sieci mobilnych.

Specjalizująca się w analizach zastosowań Internetu Rzeczy duńska firma badawcza Berg Insight przewiduje np., że do 2022 r. rynek inteligentnych systemów transportowych (ITS) będzie rósł w Europie w tempie 7 proc. średnio rocznie i w 2022 r. jego wartość sięgnie 1,4 mld euro. W USA wzrost w tym samym okresie prognozowany jest na 7,5 proc. średnio rocznie – do 1,37 mld euro w 2022 r.

Berg podkreśla, że w firmach transportu publicznego zwiększa się świadomość korzyści płynących z ITS, zaś wśród pasażerów rosną wymagania dotyczące otrzymywania informacji w czasie rzeczywistym (np. możliwość planowania podróży, z uwzględnieniem ewentualnych opóźnień, czy zdalnego płacenia za przejazdy). Tyle tylko, że za cztery lata – tak jak dziś – w większości wypadków do transmisji tych informacji wystarczą sieci LTE.

5G odegra olbrzymią rolę w przemyśle przyszłości, np. pozwoli na bezprzewodowe sterowanie robotami w czasie rzeczywistym.

Eksperci twierdzą, że 5G odegra olbrzymią rolę w Przemyśle 4.0. Uwolni np. roboty przemysłowe i wyspecjalizowane urządzenia umieszczone na taśmach produkcyjnych od kabli i pozwoli na ich bezprzewodowe sterowanie w czasie rzeczywistym. Umożliwi to szybkie rekonfigurowanie linii produkcyjnych i ich dostosowywanie do aktualnych potrzeb. Pozwoli to taniej produkować nawet krótkie serie produktów.

Wykorzystywane będą do tego nie publiczne sieci mobilne, z których korzystają wszyscy, ale sieci prywatne przeznaczone dla danego zakładu przemysłowego, czy parku technologicznego. W ocenie Nokii, urządzenia przemysłowe podłączone do sieci 5G mogą być nawet o 160 proc. bardziej wydajne, niż gdy podłączymy je do sieci LTE.

Sztandarowym marketingowym przykładem masowego zastosowania technologii 5G są samochody autonomiczne. Mają wykorzystywać wszystkie zalety technologii, a więc wysokie przepływności, niskie opóźnienia, a także możliwość obsługi olbrzymiej liczby urządzeń znajdujących się na niewielkim obszarze. Jak przekonuje Intel, 5G będzie pełnić rolę tlenu w ekosystemie w pełni autonomicznych aut (auta poziomu 5). Także BMW twierdzi, że dla takich aut 5G będzie niezbędne.

Powszechnie dostępne auta poziomu 5 to ciągle pieśń przyszłości. Najwięksi optymiści – jak BMW – mówiąc o pierwszej pięciolatce przyszłej dekady nie precyzują roku. Inni podają – Renault Nissan – 2025 r. A w przewidywaniach są też jeszcze bardziej odległe daty.

Najbardziej ostrożny wydaje się być izraelski producent systemów autonomicznych aut Mobileye. Jego prezes Amnon Shashua zwraca uwagę, że auta poziomu 5 muszą działać w każdej pogodzie, a więc nie tylko w słoneczny dzień, ale także w czasie silnego deszczu, gęstej mgły, czy śnieżycy, która zaskoczy pojazd na oblodzonej drodze. Ocenia, że czujniki, które umożliwią jazdę w takich warunkach pojawią się za pięć, a może dziesięć lat.

Zyska rozrywka

Jak zauważa OECD w raporcie „IoT Measurement and Applications”, prognozy dotyczące liczby danych wytwarzanych i przesyłanych przez pojedynczy w pełni autonomiczny samochód są bardzo rozstrzelone. Mówią o wytwarzaniu 20 GB dziennie, jak i o 100 GB na sekundę.

Nie wszystkie dane będą musiały być przekazywane na bieżąco na zewnątrz, ale tak czy inaczej przesłanie reszty przez sieci LTE jest praktycznie niemożliwe, zwłaszcza, że niektóre urządzenia – kamery wideo, czy radary laserowe – wymagać będą w momencie transmisji przepływności rzędu kilkudziesięciu Mb/s, a inne „tylko” bardzo niskich opóźnień. Te wymogi spełnić może tylko 5G.

GSMA, organizacja lobbystyczna reprezentująca interesy branży mobilnej zbadała oczekiwania konsumentów dotyczące 5G. 54 proc. z 15 tys. ankietowanych w 16 krajach wskazało na większą przepływność transmisji danych, a 41 proc. na poprawę zasięgu sieci. Tylko co czwarty spodziewa się nowych usług.

„Konsumenci postrzegają obecnie 5G jako logiczną kontynuację poprzedniej generacji” – podsumowało wyniki badań GSMA.

Według ekspertów na rynku konsumenckim 5G to – poza smartfonami – przede wszystkim wideo i rozrywka, w tym gry i wykorzystanie rozszerzonej oraz wirtualnej rzeczywistości. Firma badawcza Ovum w raporcie „5G Economics of Entertainment Report” ocenia, że w latach 2019 – 2028 dzięki technologii 5G branża medialna i rozrywki uzyska 1,3 bln dol. przychodów.

Tegoroczny CES, targi elektroniki użytkowej odbywające się w Las Vegas na początku stycznia nie przyniosły zbyt wiele nowych informacji o planowanym zastosowaniu 5G w urządzeniach przeznaczonych dla konsumenta. Co więcej – jak nieco złośliwie zauważyli komentatorzy – Cristiano Amon, szef Qualcomm, czołowego światowego producenta półprzewodników wykorzystywanych w smartfonach i modemach, nie pokazał – jak obiecywał przed rokiem – gotowego do dystrybucji smartfona 5G. Zapowiedział jedynie, że w tym roku w sprzedaży pojawi się ponad 30 urządzeń końcowych 5G. Być może pierwsze zobaczymy w końcu lutego na MWC19, dorocznych targach branży mobilnej odbywających się w Barcelonie.


Tagi


Artykuły powiązane

Popularne artykuły

test