Хотя сети LTE 450 используются во многих странах уже много лет, интерес к ним возобновился по мере перехода отрасли в эпоху LTE и 5G. Постепенный отказ от 2G и появление узкополосного Интернета вещей (NB-IoT) также являются факторами, способствующими внедрению LTE 450.
Причина в том, что полоса пропускания около 450 МГц отлично подходит для устройств Интернета вещей и критически важных приложений, от интеллектуальных сетей и систем интеллектуального учёта до приложений общественной безопасности. Диапазон 450 МГц поддерживает технологии CAT-M и узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), а физические характеристики этого диапазона идеально подходят для покрытия больших территорий, позволяя операторам сотовой связи обеспечивать полное покрытие при минимальных затратах. Давайте подробнее рассмотрим преимущества LTE 450 и Интернета вещей.
Для полного покрытия устройств Интернета вещей требуется снижение энергопотребления, чтобы оставаться на связи. Более глубокое проникновение, обеспечиваемое LTE 450 МГц, позволяет устройствам легко подключаться к сети, не потребляя при этом постоянно электроэнергию.
Ключевым отличием диапазона 450 МГц является его большая дальность, что значительно расширяет зону покрытия. Большинство коммерческих диапазонов LTE находятся выше 1 ГГц, а сети 5G — до 39 ГГц. Более высокие частоты обеспечивают более высокую скорость передачи данных, поэтому им выделяется больше спектра, но это достигается за счёт быстрого затухания сигнала, что требует плотной сети базовых станций.
Диапазон 450 МГц находится на другом конце спектра. Например, стране размером с Нидерланды могут потребоваться тысячи базовых станций для обеспечения полного географического покрытия коммерческой LTE. Однако для обеспечения такого же покрытия с расширенным диапазоном сигнала 450 МГц достаточно всего нескольких сотен базовых станций. После долгого периода забвения диапазон частот 450 МГц стал основой для мониторинга и управления критически важной инфраструктурой, такой как трансформаторы, узлы передачи данных и шлюзы интеллектуальных счётчиков. Сети 450 МГц строятся как частные сети, защищённые межсетевыми экранами и подключенные к внешнему миру, что по своей природе защищает их от кибератак.
Поскольку спектр 450 МГц выделен частным операторам, он будет в первую очередь обслуживать потребности операторов критически важной инфраструктуры, таких как коммунальные предприятия и владельцы распределительных сетей. Основным применением станет взаимодействие сетевых элементов с различными маршрутизаторами и шлюзами, а также шлюзами интеллектуальных счётчиков для ключевых точек учёта.
Диапазон 400 МГц уже много лет используется в государственных и частных сетях, преимущественно в Европе. Например, в Германии используется CDMA, а в Северной Европе, Бразилии и Индонезии — LTE. Немецкие власти недавно выделили энергетическому сектору спектр шириной 450 МГц. Законодательство предусматривает удалённое управление критически важными элементами энергосистемы. Только в Германии миллионы сетевых элементов ожидают подключения, и диапазон 450 МГц идеально подходит для этого. Другие страны последуют этому примеру, разворачивая их быстрее.
Критически важные коммуникации, как и критически важная инфраструктура, представляют собой растущий рынок, который всё больше подчиняется законодательству, поскольку страны стремятся снизить своё воздействие на окружающую среду, обеспечить надёжное энергоснабжение и обеспечить безопасность своих граждан. Органы власти должны иметь возможность управлять критически важной инфраструктурой, аварийно-спасательные службы должны координировать свою деятельность, а энергетические компании должны иметь возможность контролировать энергосистему.
Кроме того, рост числа приложений для умных городов требует отказоустойчивых сетей для поддержки большого количества критически важных приложений. Это уже не просто экстренное реагирование. Критически важные коммуникационные сети — это инфраструктура, которая используется регулярно и непрерывно. Для этого необходимы характеристики LTE 450, такие как низкое энергопотребление, полное покрытие и пропускная способность LTE для поддержки потоковой передачи аудио и видео.
Возможности LTE 450 хорошо известны в Европе, где энергетическая отрасль успешно предоставила привилегированный доступ к диапазону 450 МГц для LTE Low Power Communications (LPWA) с использованием голоса, стандарта LTE и LTE-M в 3GPP Release 16, а также узкополосного Интернета вещей.
Диапазон 450 МГц был «спящим гигантом» для критически важных коммуникаций в эпоху 2G и 3G. Однако сейчас к нему вновь проявляется интерес, поскольку диапазоны в районе 450 МГц поддерживают LTE CAT-M и NB-IoT, что делает их идеальными для приложений Интернета вещей. По мере развития этих сетей сеть LTE 450 будет обслуживать всё больше приложений и вариантов использования Интернета вещей. Благодаря знакомой и зачастую уже существующей инфраструктуре, эта сеть идеально подходит для современных критически важных коммуникаций. Она также хорошо вписывается в будущее 5G. Именно поэтому диапазон 450 МГц привлекателен для развертывания сетей и эксплуатационных решений уже сегодня.
Время публикации: 08 сентября 2022 г.
