В конце прошлого года аналитики из Ассоциации GSM, представляющей интересы операторов мобильной связи, сделали прогноз: после коммерческого запуска 6G в 2030 году Китаю, странам Азиатско-Тихоокеанского региона, государствам Персидского залива, а также Северной Америке и Европе потребуется около 10 лет для перехода на сети 6G.

Однако по мере того как 6G начнет закрепляться на рынке, операторы, вероятно, начнут постепенно сворачивать инфраструктуру 4G — по тому же сценарию, по которому сегодня отключаются сети 3G. Поговорим, какое будущее предсказывают четвертому поколению связи.

Где-то мы это уже видели

5G запустили порядка двухсот провайдеров в 78 странах мира. Лидирует в гонке Китай; местные операторы первыми «покрыли» целый город связью нового поколения — речь про Шэньчжэнь — и даже установили станцию связи на Эвересте на высоте 6,5 тыс. метров над уровнем моря, чтобы ученые могли проводить исследования и вести мониторинг окружающей среды на высоте. Следом за Поднебесной идут США и Германия — с покрытием в 99% и 92% соответственно. В России запуск 5G планируют уже в этом году. По словам операторов связи, инфраструктура готова на 70%, осталось решить вопросы радиочастот и лицензий.

Несмотря на относительно высокие темпы внедрения и агрессивного расширения покрытия 5G, скорость роста абонентской базы 5G постепенно замедляется. По данным британских аналитиков, в 2022 году число пользователей 5G увеличилось на 446 млн в мире, тогда как 4G прибавил сразу 592 млн абонентов.

Сказывается множество факторов: сокращение продаж мобильных телефонов и отсутствие ярко выраженных преимуществ 5G, по сравнению с сетями предыдущих поколений. Специалист прогнозируют: если тренд сохранится, то 4G останется доминирующей технологией как минимум до 2027 года.

Если взглянуть на долгосрочную перспективу, то со временем 4G может повторить путь 3G. Первые коммерческие сети третьего поколения появились в 2001 году, а отказаться от этой технологии операторы планируют в 2030-х (например, в декабре прошлого года крупнейший телеком-оператор Великобритании отключил 3G-сети в большинстве регионов страны, японский телеком SoftBank сделал это еще в январе 2024 года). Аналитики из британской исследовательской компании Transforma Insights считают, что жизненный цикл поколения связи длиной около 30 лет выглядит вполне разумно. Поэтому началом конца для 4G может стать 2040 год, ведь первые коммерческие реализации появились где-то в 2010-х.

Однако о более оперативном отказе от 4G говорить не приходится, в том числе потому, что приходящая на смену технология 5G все еще недостаточно зрелая. В 2024 году команда ученых из Северо-Восточного университета, а также Университетов Порту, Осло и Пердью провели лонгитюдное исследование, в котором показали, что на практике 5G-сети могут уступать 4G в пропускной способности и времени задержки. Специалисты развернули три облачных сервера (два в США и один в Европе) и написали андроид-приложение, которое измеряло пропускную способность TCP-соединения и время круговой задержки. Данные собирали добровольцы на протяжении целого года; всего удалось покрыть 8 крупных городов и «зацепить» сети 12 операторов связи. Анализ данных показал, что работу 5G-сетей пока нельзя назвать полноценно стабильной. В Берлине и Турине задержка в LTE сетях была значительно ниже, чем в 5G: 43 против 31 мс и 57 против 47 мс соответственно. Поэтому — делают вывод специалисты — потенциал связи пятого поколения «только предстоит раскрыть».

Подобные эффекты могут наблюдаться на практике в масштабах отдельных стран. Например, свежие цифры показывают, что в Малайзии скорость загрузки в сетях пятого поколения падает на протяжении нескольких лет: она сократилась с 452 Мбит/с в IV квартале 2023 года до 243 Мбит/с в III квартале 2025 года. Местные провайдеры до сих пор расширяют географию, из-за чего растет абонентская база, а вместе с ней и нагрузка на сети. Иными словами, нужно время, чтобы число пользователей стабилизировалось, а инфраструктура модернизировалась.

В любом случае вероятный отказ от 4G уже после 2040 года будет проходить неспешно и постепенно, с существенными различиями в темпах в зависимости от географии. Можно ожидать, что перераспределение частот/отключение 4G-сетей будет идти с отрывом в несколько лет между лидерами рынка вроде США, Австралии, Японии и странами Европы. Также будут наблюдаться различия между отдельными операторами мобильной связи. 4G-сети останутся с нами на довольно продолжительное время, а, следовательно, будут актуальны технологии вроде PGW, предназначенные для управления трафиком, QoS и биллингом.

Забег еще не окончен

4G по-прежнему остается стандартом мобильной связи в большинстве стран. Ежедневно через сети четвертого поколения по всему миру проходит более 12 млрд гигабайт данных. Для сельских территорий 4G и вовсе остается критически важной инфраструктурой: в развивающихся странах LTE используют 83% пользователей, проживающих за городом или в удаленных регионах. В Африке и Юго-Восточной Азии на сети четвертого поколения приходится свыше 90% мобильного трафика. По данным Ассоциации GSM, только в 2022 году более половины прироста абонентской базы пришлось на страны Африки к югу от Сахары.

Впрочем, развитие 4G не ограничивается традиционной инфраструктурой. Так, сети четвертого поколения могут стать ключевой технологией для реализации связи типа Direct-to-Device, которая позволяет смартфонам и устройствам интернета вещей напрямую подключаться к спутникам на низкой околоземной орбите. В частности, это направление развивает техасская компания AST SpaceMobile, которая запустила такой спутник с целью обеспечить связью жителей нескольких Гавайских островов. В компании отметили, что инфраструктура позволяет поддерживать стабильное подключение со скоростью загрузки выше 10 Мбит/с.

Еще один оператор, который экспериментирует с технологией Direct-to-Device — это PNCC, крупнейший телеком в республике Палау. В основном местные пользователи полагаются на радиосвязь в диапазоне очень высоких частот. Но благодаря новой технологии они смогут использовать имеющиеся мобильные телефоны для отправки и получения текстовых сообщений по спутниковой связи— и в перспективе (когда карта покрытия увеличится), совершать звонки. В исследовательских кругах даже продвигают идею «орбитального оператора связи». Себастиан Баррос — управляющий директор телеком-компании из Сингапура — предложил использовать формат Direct-to-Device на основе орбитальной мобильной сети, чтобы обеспечить связь в крупных городах. Установить соединение со спутником можно используя оборудование на крышах зданий и модуляцию 64-QAM.

Связь 4G становится ключевой и для амбициозных экспериментов в космосе. Например, Nokia использовала 4G-связь на Луне. Речь о модуле «Афина», который 6 марта 2025 года приземлился вблизи Южного полюса луны для поиска воды, льда и изучения ландшафта. На борту аппарата есть луноход, контакт с которым как раз поддерживается при помощи LTE. Если учесть, что по оценкам экспертов у 4G «остается» еще больше десяти лет, есть шансы, что мы увидим не только спутниковые сети, но и связь с Луной на основе этой технологии.

Дополнительное чтение по теме в нашем блоге:

• Закат эпохи: провайдеры окончательно отказываются от dial-up и 3G. Разбираем наиболее громкие кейсы и причины ухода провайдеров от dial-up и связи третьего поколения. Также говорим про «реинкарнацию» коммутируемой связи в современных реалиях. Например, один энтузиаст (исключительно с целью поностальгировать) воссоздал опыт выхода в интернет через dial-up, как в конце 1990-х. Другой разработчик предложил более практичное применение устаревшей технологии — для обеспечения связью медработников в отдаленных регионах.

• Как мы собрали сеть мобильного оператора у себя в лаборатории и зачем нам это понадобилось. Текст про сборку мобильного оператора «на столе» для тестов функциональности по принципу CUPS — то есть, с разделением управляющей и пользовательской частей. Рассказываем об архитектуре ядра и о том, как он интегрируется с биллингом. Кроме того, обсуждаем результаты проверки получения квот, настройки безлимитов, определений роуминга и других функций. 

• Как может выглядеть новое поколение сетей связи 6G, «накачанное» нейросетями. Пусть финальных спецификаций 6G пока нет, но крупные игроки рынка уже строят планы, анонсируют профильные проекты и продукты. Правда, им пока не хватает «материальности» — пока многие заявления представляют собой лишь концепты.

• На пути к квантовому интернету: ключевые сложности и инициативы. Восемь лет назад была представлена дорожная карта по развитию квантового интернета — но сейчас технология все еще на первом этапе… из шести. В статье обсуждаем, почему так. На пути к квантовому интернету есть несколько сложностей, среди которых отсутствие квантовых повторителей, элементной базы и квантового ПО. Тем не менее квантовых инициатив становится все больше — о них тоже рассказываем в статье.