В то же время потребности населения края, органов государственной власти края, органов местного самоуправления края и хозяйствующих субъектов на территории края в качественно новых телекоммуникационных услугах продолжают расти. При этом среди населения более востребованными являются услуги сотовой связи и услуги предоставления доступа к сети Интернет. Об этом свидетельствуют обращения граждан, поступившие в органы государственной власти Красноярского края. Услуги сотовой связи позволяют на основе единой платформы удовлетворять потребности населения в услугах голосовой связи и доступа к сети Интернет.

В настоящее время на территории Красноярского края сотовая связь присутствует в 1337 населенных пунктах из 1752, что составляет 76,31% от общего количества населенных пунктов края [1].

Потребность в организации услуг сотовой связи согласно данным, полученным от органов местного самоуправления края, имеется в 289 населенных пунктах (16,5%), в которых по состоянию на начало 2015 года проживает 54 679 человек (по данным территориального органа Федеральной службы статистики по Красноярскому краю). При этом количество жителей в самом крупном из них не превышает 760 человек.

Работы по строительству объектов сотовой связи и оказание услуг сотовой связи осуществляются за счет собственных средств операторов связи в рамках их коммерческой деятельности. Планы строительства формируются на основе инвестиционных приоритетов с учетом себестоимости работ и сроков окупаемости.

По информации, полученной от операторов сотовой связи (ПАО «Мегафон», ПАО «ВымпелКом», ПАО «МТС», ООО «Т2 Мобайл»), строительство объектов сотовой связи на территории населенных пунктов, численность которых не превышает 1000 человек, не планируется. Тем не менее, операторы связи выразили готовность организовать предоставление услуг сотовой связи в тех населенных пунктах, где имеется соответствующая инфраструктура, включающая в себя мачтовые сооружения, точки подключения к сети энергоснабжения и магистральные линии связи.

На сегодняшний день стоимость создания такой инфраструктуры в одном населенном пункте составляет порядка 4,8 млн рублей без учета строительства магистральных линий связи.

В связи с тем, что использование волоконно-оптических линий связи в качестве магистральных каналов неизбежно приведет к существенному увеличению затрат на создание инфраструктуры для размещения базовых станций сотовой связи, операторами сотовой связи предлагается ориентироваться на организацию радиорелейных каналов связи до близлежащих базовых станций в тех населенных пунктах, где это возможно.

По результатам исследования возможность организации предоставления услуг сотовой связи с использованием радиорелейных каналов связи имеется лишь в 35 населенных пунктах края.

Оптимальным решением для организации сотовой связи в остальных 254 населенных пунктах может стать использование станций сотовой связи малого радиуса действия — фемтосот. Данная технология уже несколько лет применяется операторами сотовой связи для решения проблемы по улучшению качества связи.

Безусловно, одним из прогрессивных шагов в направлении упрощения порядка применения радиоэлектронных средств, формирующих фемтосоты, является принятие Государственной комиссией по радиочастотам Решения от 19 февраля 2010 года №10-06-04 «Об использовании полос радиочастот 1920-1980 МГц и 2110-2170 МГц радиоэлектронными средствами для создания фемтосот в сетях сухопутной подвижной связи стандарта IMT — 2000/UMTS» (далее по тексту — Решение ГКРЧ) [2].

В пункте 2 Решения ГКРЧ в качестве одного из условий использования обозначенных полос радиочастот для применения РЭС для создания фемтосот без оформления отдельных решений ГКРЧ установлено применение указанных РЭС только в пределах зон обслуживания базовых станций соответствующих операторов связи стандарта IMT-2000/UMTS.

На практике операторы сотовой связи вынуждены сталкиваться с ситуацией, когда наличие данного условия не позволяет им реализовать социально-значимый проект по обеспечению услугами подвижной связи более 200 населенных пунктов Красноярского края. Препятствие заключается в том, что техническая возможность установления и функционирования фемтосот в указанных поселках имеется (в основном с задействованием спутниковых каналов), но территория этих сел не попадает в зону действия ни одной близлежащей базовой станции подвижной связи. Следовательно, в регистрации фемтосот Управлением Роскомнадзора РФ будет отказано.

Описанная ситуация наглядно иллюстрирует необоснованность указанного условия в Решении ГКРЧ. Возможность функционирования фемтосот никак не обусловлено зоной обслуживания базовой станции.

Фемтосоты подключаются к контроллеру фемтосот, установленному в сети оператора, через Интернет-каналы. Аутентификация осуществляется с помощью ключей на сим-карте, установленных в фемтосоте. Устройство сканирует соседние фемтосоты и базовые станции оператора и автоматически регистрирует их в памяти, что позволяет беспрерывно предоставлять голосовые услуги при переходе абонента из зоны действия одной фемтосоты к другой внутри здания или выходе в зону действия макросети.

Фемтосота является самонастраиваемым устройством: после подключения к широкополосному каналу оно автоматически связывается с контроллером, устанавливает защищенное соединение, получает настройки и в течение нескольких минут приводится в состояние готовности к работе. Голосовая связь и передача данных тарифицируются в соответствии с тарифным планом абонента. Доступ возможен с любых устройств — телефонов, ноутбуков и планшетов со встроенным или подключаемым модемом.

Таким образом, технологически эксплуатация фемтосоты возможна при наличии канала связи (фиксированный, спутниковый и т. п.), который необязательно будет привязан к базовой станции. При этом риск бесконтрольного использования фемтосот практически исключается, т. к. данное средство связи отражается в системе мониторинга сети и функционирует совместно с системой технических средств для обеспечений функций оперативно-розыскных мероприятий (СОРМ).

Вышеприведенные аргументы полностью подтверждают отсутствие необходимости в пункте 2 Решения ГКРЧ, предусматривающего условие обязательного применения РЭС, участвующих в формировании фемтосот, только в пределах зон обслуживания базовых станции соответствующих операторов связи.

Исключение неоправданных и необоснованных барьеров в нормативно-правовом регулировании приведет к повышению эффективности внедрения технологии фемтосот операторами подвижной связи, что в итоге приведет к значительному повышению качества услуг подвижной связи и расширению зон покрытия сети.

Фактически, каждое новое поколение мобильной связи начинало разрабатываться примерно через промежуток в десять лет после предыдущего. Сети беспроводной связи четвертого поколения (4G) на основе IP-протокола начали свое развитие в 2000-х годах и в настоящее время уже внедряются во многих странах.

Право стандарта называться термином 4G определяется его соответствием критериям, прописанным Международным союзом электросвязи (ITU-R). В 2008 году он определил ряд требований для стандарта международной подвижной беспроводной широкополосной связи 4G, названного спецификацией International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-A). В соответствии со спецификацией IMT-A сеть 4G должна поддерживать пиковые скорости 100 Мбит/с – для абонентов с высокой мобильностью и 1 Гбит/с – для абонентов с низкой мобильностью [1]. Кроме того, сеть 4G должна обеспечивать возможность хэндовера через различные сети и поддерживать мобильные услуги с высоким качеством, включая удобные для пользователя приложения и оборудование.

В настоящее время наиболее перспективными радиоинтерфейсами считаются мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (Orthogonal frequency-division multiplexing – OFDM) и пространственное кодирование сигнала, при котором передача и прием данных реализуется системами из нескольких антенн (Multiple Input Multiple Output – MIMO).

Метод OFDM позволяет осуществлять передачу информации в условиях сложного канала, в частности – при многолучевом приеме, что, к примеру, актуально в городах с разноэтажной застройкой. Многократные отражения радиосигнала от зданий, других сооружений представляют собой помехи, широко распространенные в цифровых системах. При использовании OFDM высокоскоростной поток данных разделяется на ряд более низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей. Впоследствии низкоскоростные потоки данных объединяются. Каждая поднесущая модулируется независимо от другой поднесущей (вид модуляции может быть различным: QPSK, ВPSK, 64-QAM и др.). На приемной стороне, несмотря на сильное перекрытие смежных спектров поднесущих, помехи от соседних частот компенсируются, благодаря ортогональному способу демодуляции. Перенос битов в параллельных цифровых потоках позволяет реализовать охранный временной интервал для каждого передаваемого символа OFDM, а его наличие, в свою очередь, помогает устранить межсимвольную интерференцию при передаче [2].

Особенность технологии MIMO заключается в использовании нескольких антенн на приемной и передающей стороне, то есть данные могут передаваться по нескольким независимым каналам. Это позволяет в разы повысить пропускную способность сети [3].

Международный союз электросвязи официально признал «технологиями четвертого поколения» интерфейсы IEEE 802.16m (WirelessMAN-Advanced – WiMAX-2) и LTE-Advanced (LTE-A) [4]. Первоначально разработанные для решения разных технологических задач, в условиях постоянной конвергенции служб беспроводной связи WiMAX и LTE стали выступать конкурентами, к примеру, в диапазонах 2300 МГц и 2600 МГц.

Среди главных преимуществ LTE-A, прежде всего, − расширение полосы пропускания и скорости передачи за счет агрегации частотных диапазонов [5]. Абонентское устройство может суммировать каналы на разных частотах, доступных оператору (как в смежных, так и несмежных полосах). Так, использование ряда «компонентных» несущих позволяет создать канал с шириной до 100 МГц, а значит, намного увеличить пропускную способность. Однако такой метод связан с определенными сложностями, например, повышением стоимости пользовательского оборудования: терминал должен одновременно принимать одну либо несколько компонентных несущих.

В LTE-A усовершенствована технология множественного доступа в восходящем канале благодаря кластерному SC-FDMA (представляет собой распространение дискретного преобразования Фурье на OFDM (DFT-S-OFDM)). Схема кластерного SC-FDMA аналогична стандартному SC-FDMA (Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access), но позволяет для осуществления передачи выделить несмежные (кластерные) группы поднесущих вместо одной поднесущей. С другой стороны, при несомненном выигрыше этой технологии по гибкости использования спектра, она требует перепланирования и выделения новых радиочастотных ресурсов.

В свою очередь, по сравнению с системами 3G, релиз 2.0 мобильного WiMAX (WiMAX-2) вдвое повышает спектральную эффективность в нисходящем и восходящем каналах. Пиковые скорости стандартов LTE-A и WiMAX-2 существенно не различаются, в них используется и временное и частотное дуплексирование (разделение восходящего и нисходящего каналов), а также передовые технологии MIMO (4х4, к примеру, одна из самых распространенных спецификаций). Однако, во-первых, системы WiMAX имеют преимущество по времени появления на рынке связи в 2 года, так как к 2009 году ряд коммерческих сетей уже были введены в эксплуатацию. Во-вторых, внедряемая технология должна обеспечивать удобный переход от систем 3G к усовершенствованным, будучи развернутой на базе существующих сетей. В случае LTE-A это более проблематично, так как эта спецификация требует революционного улучшения 3G, тогда как переход к WiMAX-2 достаточно плавный, и совместимость с предыдущими релизами гарантирована. Более того, главный поставщик элементной базы систем WiMAX – компания Intel – один из крупнейших производителей на сегодняшний день.

И все же, несмотря на преимущество более раннего выхода WiMAX на рынок связи, LTE-A также представляет собой динамично развивающуюся систему и приспособленную к массовому развертыванию, поскольку ожидается, что именно она будет призвана справиться с быстрым ростом мобильного трафика. К середине 2015 года 88 компаний из 45 стран предоставляли услуги на базе LTE-Advanced.

Таким образом, в настоящее время вопрос о решении мирового рынка в пользу того или иного стандарта остается спорным. Согласно многим прогнозам, WiMАХ будет отведена роль нишевой технологии, тогда как многие крупные операторы беспроводной широкополосной передачи данных ориентируются на переход к LTE. В свою очередь, в некоторых сферах деятельности, не требующих кардинально новых скоростей передачи, этот переход не востребован, так как связан с большими финансовыми затратами на усовершенствованное оборудование и нехваткой радиочастотного спектра. Кроме того, достаточно часто поднимается вопрос объединения двух данных технологий. Интерес к созданию интегральных микросхем, поддерживающих оба стандарта, уже проявляли такие компании, как Clearwire, Intel. Поэтому одной из главных тенденций развития сетей 4G можно назвать ориентацию на создание гибридных сетей WiMAX/LTE.