Доклад про 5g интернет
Обновлено: 18.05.2024
Технология антихриста, оружие массового поражения, инструмент тотального слежения за населением, светлое будущее — как только не называют сегодня мобильную сеть пятого поколения или просто 5G.
Если еще 2-3 года назад технология 5G вызывала интерес лишь в очень узких кругах, то сейчас, когда операторы начали развертывание сетей 5G по всему миру, расставляя маленькие загадочные коробочки возле школ и парков, этой темой заинтересовались даже люди, не умеющие пользоваться смартфоном.
Что же такое 5G? В чем смысл этой технологии и как она устроена? Обо всем этом мы и поговорим дальше. Единственное замечание — здесь мы не будем касаться темы вреда (или безвредности) 5G для организма. Об этом у нас уже есть отдельный подробный материал.
Зачем нам 5G на самом деле?
Даже тот, кто лишь краем уха слышал о 5G, знает, что речь идет о более высоких скоростях передачи данных. Но разве в этом и заключается основная задача сетей нового поколения? Неужели операторы по всему миру потратят более триллиона долларов лишь на то, чтобы полнометражный фильм загружался не за 10 минут, а за 10 секунд?
5G обеспечивает более высокую емкость сети
Вы когда-нибудь задумывались о том, какое количество устройств сегодня подключено к сети интернет? Их просто миллиарды и это число растет довольно быстро. Еще 10 лет назад, когда только появилась сеть 4G, мир был совсем другим. Сегодня телефонами с мобильным интернетом пользуются все, от маленьких детей до пожилых людей. Современные 4G сети буквально не справляются с такой нагрузкой. На концертах, спортивных матчах и других массовых мероприятиях качество связи заметно падает, а интернет и вовсе исчезает.
В это же время к сети подключается все больше новых устройств: от холодильников и кофемашин до автомобилей и различных носимых гаджетов. О критической важности мобильного интернета в промышленности и бизнесе даже говорить нет смысла.
Сети 5-го поколения решают эту проблему, обеспечивая более чем 100-кратное увеличение пропускной способности сети. За счет чего это происходит — поговорим чуть позже.
Технология 5G позволяет снизить время задержки до 1 мс
Время задержки в сетях 5G может быть сокращено до 1 мс! На практике в большинстве случаев это значение будет выше (порядка 4 мс), но для самых критических задач задержка не превышает миллисекунды. Для сравнения, задержка в сетях 4G составляет 40-50 мс.
Несомненно, игры по сети — это популярное занятие, но быстрый отклик нужен далеко не только геймерам. Добившись мгновенного отклика устройств по мобильной сети, перед нами открывается новый мир автопилотируемых автомобилей или удаленно управляемого беспилотного транспорта, появляется возможность проводить удаленные хирургические или спасательные операции, где важна точность и мгновенный отклик.
Чтобы лучше осознать, какую роль играют миллисекунды, приведем простой пример. Представим, что у нас есть автопилотируемый автомобиль, который синхронизирует свои координаты с другими автомобилями через интернет, а также с датчиками, расположенными вдоль трассы.
Если автомобиль едет со скоростью 120 км/ч и внезапно возникает аварийная ситуация, человеку потребуется около 700 мс, чтобы среагировать. За это время автомобиль проедет около 30 метров, что может стоить жизни водителя. В сетях 4G из-за задержки автомобиль проехал бы около 2 метров до принятия решения. Для 5G сетей это расстояние сократилось бы до 10-15 сантиметров.
С другой стороны, будут ситуации, когда машины на заводах должны работать синхронно и задержка в несколько миллисекунд будет заметно влиять на качество и время такой работы.
Наглядно это можно увидеть в ролике Nokia, где был поставлен простой эксперимент. Несколько роботов должны максимально быстро стабилизировать шарик на ровной поверхности, координируя свои движения по сети. Сравните, сколько времени им потребуется при использовании 4G и 5G сетей (ролик на английском, но сам эксперимент понятен и без слов — с 01:30 показана работа в 4G, а затем в 5G):
Как видим на картинке, за 1 секунду мы получим либо 3 длинные волны, либо 24 короткие. И чем выше будет частота (количество волн за секунду), тем, казалось бы, больше информации можно передавать. Это логичное (на первый взгляд) предположение не имеет никакого отношения к реальности.
Скорость передачи данных не зависит от выбранной частоты. Возьмите, к примеру, свой FM-радиоприемник. Он может ловить радиоволны на частотах от 87.5 до 108 МГц (миллионов колебаний в секунду). Конечно же, качество музыки на радиостанции 108 FM ничем не будет отличаться от качества на частоте 87.5 МГц. А ведь волны то гораздо короче получаются!
В реальности все намного сложнее. Если мы говорим о мобильной связи, передача данных осуществляется порциями (фреймами). Каждый фрейм в свою очередь делится еще на 10 кусочков (субфреймов). И эти субфреймы состоят из слотов:
Так вот, количество слотов, из которых состоят субфреймы, может быть разным и зависит оно от ширины спектра поднесущей. Чтобы лучше понять, что это такое, рассмотрим простой пример.
На следующей таблице можно наглядно увидеть, как именно зависит количество слотов в одном субфрейме от ширины спектра поднесущей:
| Ширина поднесущей | Кол-во слотов в субфрейме |
| 15 кГц | 1 |
| 30 кГц | 2 |
| 60 кГц | 4 |
| 120 кГц | 8 |
| 240 кГц | 16 |
Если ширина поднесущей составляет 15 кГц, в одном субфрейме может быть только 1 слот. Соответственно, вся порция данных (то есть, фрейм) будет содержать 10 слотов. Но в 4G-сетях мы не можем расширять полосу, выделяя больше частот для поднесущей.
За счет чего в сетях 5G такая высокая скорость?
Сегодня все частоты до 5 ГГц уже переполнены и регуляторы не позволяют выделять более широкие диапазоны частот. На этих частотах работает всё, что только можно, от Wi-Fi и Bluetooth до GPS и 4G связи. В то время, как выше всё относительно свободно!
Именно по этой причине для сетей 5G решили использовать очень высокочастотные волны в миллиметровом диапазоне. Ведь там много незанятого места и можно смело увеличивать ширину полосы. Соответственно, если ширина поднесущей в 5G сети будет равняться 240 кГц, мы сможем упаковать 16 слотов в один субфрейм, а так как в одном фрейме десять субфреймов, тогда один фрейм будем содержать 160 слотов. А это в 16 раз больше данных, передаваемых за 1 секунду, чем при использовании 4G-сетей.
Чтобы построить интернет на базе миллиметровых волн, нужно сделать немыслимое — расставить вышки сотовой связи буквально на каждом шагу. Никто не будет заниматься таким безумием — считали операторы 10 лет назад.
И вот сейчас мы наблюдаем процесс развертывания сетей 5G, который и заключается в том, чтобы расставить маленькие базовые станции через каждые 100 метров. Стоит это колоссальных денег и, вдобавок ко всему, вызывает бурную реакцию у простых граждан, которые беспокоятся о своем здоровье. Подумать только, тысячи маленьких станций будут облучать людей 24 часа в сутки! Везде, включая зоны отдыха, парки, детские площадки… Но прежде чем паниковать, обязательно прочтите нашу статью о вреде 5G.
Если технология 5G требует такого количества базовых станций, сколько времени потребуется операторам на развертывание сетей пятого поколения? Хороший вопрос! И здесь есть свои нюансы. Никто не будет покрывать миллиметровыми волнами всю планету, по крайней мере в обозримом будущем. Это просто космические суммы денег и множество других проблем.
Вместо этого, 5G использует два основных диапазона частот: от 400 МГц до 6 ГГц и от 24 до 50 ГГц. Именно второй диапазон и является миллиметровым, в то время, как первый довольно сильно пересекается с диапазоном частот 4G сетей.
Соответственно, одна вышка 5G, работающая на частоте 400 МГц сможет покрывать километры расстояния! Но скорость здесь будет лишь немного превышать 4G. Хотя, по логике упомянутого ранее человека, 5G сеть на частотах 400-800 МГц должна работать медленнее современных 4G-сетей, волны ведь длиннее и частота ниже.
Для быстрого развертывания сетей 5G операторы используют во многих странах более низкие частоты и покрывают сразу огромные территории. Делать ковровое покрытие 5G по всей стране, плотно размещая базовые станции, работающие в миллиметровом диапазоне, никто не будет. Это огромные затраты, которые могут не окупиться. Во многих странах 5G сети в миллиметровом диапазоне будут разворачиваться только в промышленных зонах для потребностей бизнеса.
Как удалось сократить задержку (latancy) в 5G сетях?
Итак, со скоростью разобрались. Сети 5G работают гораздо быстрее за счет более широкого канала или доступного диапазона частот. Увеличивая ширину спектра поднесущей, мы можем передавать больше данных. А увеличивать эту ширину можно только в том случае, если есть свободные частоты. Соответственно, свободных частот в диапазоне от 1 до 6 ГГц не так много, а в более высокочастотном (миллиметровом) диапазоне — хоть отбавляй!
Но что делать со скоростью отклика или временем задержки. Как именно в сетях 5G удалось сократить задержку с примерно 40 мс до 1 мс?
Длительность одного фрейма в 4G или 5G сетях всегда фиксирована и составляет ровно 10 мс. Соответственно, длительность одного субфрейма в 10 раз короче (так как один фрейм состоит из десяти субфреймов) и всегда равняется 1 мс.
Так какая же тогда длительность одного слота? И вот здесь уже всё зависит от количества этих слотов. В 4G сетях один субфрейм состоит из одного слота. Значит, длительность этого слота равняется длительности субфрейма или 1 мс. Но в 5G сетях в одном субфрейме может быть гораздо больше слотов. Соответственно и длина каждого из них будет намного короче.
При использовании двух слотов, длительность каждого будет составлять по 0.5 мс. Если используется 4 слота, тогда длительность каждого будет равняться 1/4 длительности субфрейма или 0.25 миллисекунд и так далее.
Сократив время каждого слота, удалось сократить и время задержки сигнала. Чтобы объяснение было более полным и точным, нужно вводить еще несколько понятий, таких как нумерология и символы, но делать этого мы не будем, чтобы не усложнять и без того непростые и уже местами скучные вещи.
Вместо заключения
Главной задачей этой статьи было рассказать о том, зачем нужна сеть 5G и каким именно образом удалось достичь увеличения скорости и сокращения времени задержки.
Также мы увидели, что 5G сеть не будет обеспечивать максимальную скорость и минимальную задержку для всех пользователей. Полностью раскрыть новое поколение мобильной сети могут только миллиметровые волны, но из-за высокой цены развертывания таких сетей, они будут доступны далеко не для всех и не сразу.
Помимо скорости и задержки, сети 5G содержат еще много интересных особенностей, которые мы затронем лишь вскользь, чтобы не перегружать материал.
Известно, что размер антенны зависит от длины волны. Выходит, для работы с миллиметровыми волнами нужны антенны очень маленького размера. Соответственно, в одной базовой станции 5G можно разместить сотни антенн, не увеличивая при этом размер самой ячейки. Данная технология получила название Massive MIMO.
Благодаря Massive MIMO одна базовая станция может обслуживать гораздо большее количество одновременно подключенных устройств.
Кроме того, благодаря Massive MIMO высокочастотный сигнал 5G можно делать узконаправленным. Представьте, что антенна излучает электромагнитные волны не во все стороны, как, скажем, свеча излучает свет, а делает это словно фонарик, направляя волны на конкретное устройство.
Конечно, эта аналогия примитивна и волны не направляются в устройство, словно лазерной указкой. Но, излучая сигнал одновременно несколькими антеннами, будут возникать места, в которых волны будут накладываться друг на друга, усиливая сигнал в определенном направлении. Такая фокусировка энергии повышает пропускную способность и эффективность сети, уменьшая помехи (интерференцию) между лучами, направленными в разные стороны.
Как видите, ничего таинственного и пугающего в сетях 5G нет. Это не технология антихриста или оружие массового поражения. Сети пятого поколения — это очередной виток развития технологий, достаточно понятый для всех, кто желает разобраться в вопросе, вместо того, чтобы поддерживать нелепые теории заговоров.
Более того, если говорить о высших кругах, то стоит отметить, что даже администрация президента Дональда Трампа и Китай считают достижения в этой области – приоритетными.
Ну и в конечном счете тут мы попадаем в ситуацию, схожую со многими другими инновациями (как в истории с блокчейном), когда все говорят о технологии, но не совсем понимают ее суть.
Если говорить коротко, то самая главная суть технологии 5G заключается в том, что она обещает более высокую скорость передачи данных и сокращение времени задержки для различных интеллектуальных устройств.
Причем не только для мобильных устройств, ведь вышеуказанное поможет стать катализатором для таких инноваций как, к примеру, автономное вождение или улучшить текущие отрасли, позволив расти, например, умным городам за счет низкой задержки передачи данных в отношении умных датчиков и уличных фонарей.
Все это решает проблему нагрузки на текущие станции, обслуживающие 2G, 3G и 4G-сети. Нагрузка порождает сбои в обслуживании, а технология 5G, в свою очередь, способствует лучшей управляемости достаточно большим количеством подключенных к сети ресурсов.
Как отмечают Reuters, количество пользователей, пользующихся технологией 5G, достигнет к 2024 году отметки в 1,5 млрд. И это неудивительно, ведь как прогнозирует Ericson, операторы связи начнут отказываться от технологий 2G и 3G на фоне растущих запросов к более качественным услугам передачи данных.
Самое интересное, что пандемия коронавируса не только не ухудшило положение технологии 5G в силу большого количества негативных заблуждений в сети, но и наоборот – благодаря повсеместной удаленной работе, многие компании и учебные заведения начали задумываться о более качественной поддержке связи, тем самым ускорив спрос на инновацию.
Тоже самое можно сказать и о других сферах. Например, о секторе развлечений, так как те же облачные игры требуют довольно хорошего высокоскоростного подключения, что также порождает вышеуказанную потребность.
В конце концов, во время ограничений, связанных с COVID-19, голосовой трафик существенно вырос – от 20 до 70%. Увеличившиеся количество звонков и их продолжительность порождает довольно существенную нагрузку на станции, поддерживающие такие мобильные сети как 2G, 3G и VoLTE.
Именно поэтому технология 5G так активно обсуждаема, а инвесторы и лидеры стран стараются активно способствовать скорейшему повсеместному внедрению технологии.
Из мировой практики можно вспомнить недавнее заявление Китая, готового построить более 600 000 станций 5G и запущенный автобусный маршрут, покрытый сигналом 5G. В России, в свою очередь, начались тесты данной технологии, а также активно внедряются образовательные программы в виде онлайн-программ для разработчиков 5G решений от университета ИТМО и МТС.
Сетевая инфраструктура технологии состоит из аппаратных компонентов, программных технологий для сетевых операций и полупроводниковых наборов микросхем (чипсетов). Именно последние и будут являться важнейшей частью смартфонов, ноутбуков, устройств C-V2X и маршрутизаторов.
В целом в сетевой инфраструктуре 5G можно выделить следующие микросхемы на основе типов интегральных микросхем (IC):
1. Радиочастотные (RFIC): используются в потребительских устройствах.
2. Прикладные интегральные схемы (ASIC): используются в бытовой электронике, автономных автомобилях и промышленной автоматизации.
3. Сотовые или базовые: используются в смартфонах и оборудовании помещений клиента (CPE).
4. Микросхемы миллиметровой волны (mmWave): используются в домах и предприятиях.
Согласно текущим тестам, одной из сложностей поддержки инфраструктуры 5G является поддержание малого расстояния (от нескольких десятков до нескольких сотен метров) вышек друг от друга. Для примера вышки сотовой связи 3G и 4G позволяют расстояние в несколько десятков километров. Иными словами, в крупных городах потребуется большое количество антенн на каждом большом перекрестке во избежание потери сигналов.
Второй сложностью является замена оптоволоконных связей по причине наличия медленных соединений. Так как скорость беспроводного соединения будет довольно высокой, то и скорость проводного соединения должна иметь соответствующие возможности по причине активного обмена данными и нивелирования перебоев.
О примерах базовых станций 5G:
Одними из наиболее ярких примеров базовых станций являются BBU5900 и CBU5900 от Huawei, работающих для распределенных и централизованных сетей.
BBU5900 обладает самой высокой способностью к интеграции среди аналогов, представленных на рынке. Она поддерживает все технологии радиодоступа (RAT) (2G, 3G, 4G и 5G) и все частотные диапазоны, обеспечивая производительность транспортной сети на уровне 50 Гбит/с.
CBU5900 предполагает централизованный запуск большого количества блоков BBU для поддержки архитектуры C-RAN. Использование CBU5900 позволяет упростить установку на удаленных объектах, снижает требования к кондиционированию серверных и способствует быстрой спутниковой синхронизации во всей сети. Вышеуказанное сокращает количество выездов на объект в ходе установки/эксплуатации и значительно снижает расходы.
Кратко подведем итоги:
1. Данных с каждым годом становится все больше, а человек, соответственно, больше их потребляет. Потребление происходит за счет видеокамер, мобильных устройств, фонарных столбов и других ресурсов. А технология 5G сможет лучше справляться с большим количеством таких подключенных устройств.
2. Понимание данного фактора заставляет участников рынка обратить внимание на данную технологию:
- правительства стран и инвесторы начинают активно инвестировать;
- компании начинают активно внедрять в собственную продукцию;
- университеты начинают активно обучать, создавая релевантные программы.
3. Несмотря на инновационность технологии, инфраструктура 5G также имеет и недостатки в сравнении с 3G и 4G в виде необходимости поддержания малого расстояния между вышками связи.
4. И в заключении, сегодняшняя ситуация позволила появлению еще большего спроса на технологию 5G.
Как внедряли беспроводную связь
Первое поколение 1G появилось в 1980-е годы. Это аналоговая технология беспроводной связи с очень низкой скоростью передачи данных — до 6 кбит/с. В сетях 1G работали первые мобильные телефоны, с помощью которых можно было только звонить. Вот как развивалась беспроводная связь дальше:
2.5G, GPRS — 2000 год. Пользователи первые смогли выходить в интернет с мобильных телефонов. Скорость передачи данных достигала 40 кбит/с.
2.75G, EDGE — 2003 год. Максимальная скорость увеличилась в 10 раз — до 384 кбит/с.
3G — 2000-е годы. Скорость передачи данных радикально выросла до 2 Мбит/с. Пользователи смогли совершать видеозвонки и активнее пользоваться мобильным интернетом.
4G, LTE — 2010 год. Благодаря максимальной скорости 1 Гбит/с мы можем слушать музыку и смотреть фильмы, не скачивая их, а также совершать видеозвонки и играть в игры онлайн.
Отличия 5G от 4G
Среди других плюсов 5G — пониженное энергопотребление устройств, низкая задержка сигнала, более высокая пропускная способность и выход за пределы аппаратных решений: многие функции 5G реализованы программным способом, а не только на уровне физической инфраструктуры, как в сетях прошлых поколений.
Как работает 5G-сеть
Эффективно использовать частоты для работы сети нового поколения помогает платформа 5G New Radio, действующая в двух диапазонах:
Frequency Range 1 включает частоты ниже 6 ГГц. Он позволяет передать часть частот предыдущих поколений связи под 5G.
Frequency Range 2 — с частотами миллиметрового диапазона 24–100 ГГц. Их работу обеспечивают малые соты — новые базовые станции с небольшой зоной покрытия.
Сети пятого поколения работают в том числе и на миллиметровых волнах, которые менее устойчивы к помехам и препятствиям окружающей среды. Поэтому при развертывании 5G нужны новые базовые станции — малые соты: использовать только инфраструктуру предыдущих поколений невозможно. Собственных вышек для малых сот строить не придется. Они настолько компактны, что их можно установить почти где угодно: на уже существующие вышки, фонари, стены, автобусные остановки или рекламные щиты.
Работать малым сотам помогает система Massive Multiple-In Multiple-Out. Станции оснащены массивами антенн, которые адресно направляют сигнал и обслуживают несколько устройств одновременно. В итоге скорость передачи данных и качество сигнала растут, а сот нужно меньше.
Мифы про 5G
Миф: коронавирус связан с технологией 5G
На самом деле это не так. Миф опровергает Всемирная организация здравоохранения и напоминает, что вирусы не распространяются с помощью электромагнитного излучения. К тому же вспышки COVID-19 не обходят стороной регионы, где нет ни одной станции 5G, например Иран.
Миф: сети 5G влияют на здоровье
На самом деле это не так. Нет ни одного научного доказательства того, что сети мобильной связи увеличивают риск заболеваний и влияют на иммунитет.
Миф: вред 5G — в электромагнитном излучении
На самом деле это не так. Базовые станции 5G работают на более низкой мощности по сравнению с вышками 4G, а их электромагнитное излучение безвредно, поскольку не относится к рентгеновскому или ионизирующему ультрафиолету. Безопасность подтверждает и тот факт, что стандарты 5G соответствуют допустимым пределам мощности сигналов Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP).
Миф: Нет разницы между 3G, 4G и 5G — новое поколение не даст преимуществ
На самом деле это не так. Подобные опасения возникают из-за того, что скорость соединения не всегда соответствует заявленным максимальным значениям. Это происходит из-за того, что операторы перераспределяют трафик между пользователями, которые находятся рядом. И если у 4G максимальная плотность подключения составляла 100 000 устройств на 1 кв. км, то у стандарта 5G этот показатель в 10 раз больше — 1 млн устройств. Кроме того, у 5G выше скорость подключения, которая благодаря маленькой задержке в передаче данных откроет дорогу для новых технологий. Например, в зоне действия сети 5G дронами можно будет управлять через VR-шлем, сидя в помещении. А беспилотные автомобили смогут передавать информацию о дорожной ситуации всем участникам движения и специальным службам.
Миф: 5G будет быстро сажать батарейку смартфона
На самом деле это не так. Заблуждение возникло из истории мобильных сетей: первые телефоны с поддержкой 4G действительно потребляли больше энергии. Тогда в смартфоны устанавливали отдельные микросхемы с поддержкой 4G, которые расходовали дополнительную энергию, К тому же базовые станции располагались менее плотно по сравнению 3G: чем до них дальше — тем больше энергии на передачу сигнала расходует телефон. Благодаря малым сотам 5G и современным процессорам расход энергии наоборот снизится.
Миф: 5G заменит домашний оптоволоконный интернет
Отчасти это так. Благодаря технологии малых сот в крупных городах 5G действительно может заменить домашний интернет. Также сети 5G можно использовать в некоторых дата-центрах. Однако из-за того, что сигналу 5G сложно распространяться на большие расстояния, для распространения этих сетей нужно установить большое количество базовых станций, которые по-прежнему будут подключены к оптоволоконным кабелям. Кроме того, 5G не сможет заменить подводные кабели, которые находятся на дне океанов и соединяют континенты.
Как развивается 5G в мире
План развития 5G от Международного союза электросвязи появился в 2015 году, а уже через три года компания Verizon запустила первую коммерческую сеть 5G в Хьюстоне, Индианаполисе, Лос-Анджелесе и Сакраменто — однако только для домашнего интернета.
В феврале 2018 года мобильную связь пятого поколения протестировали во время зимней Олимпиады в Пхенчхане — тогда скорость передачи данных достигала 25 Гб/с. Этого было достаточно, чтобы в онлайн-режиме транслировать видео в разрешении 8K.
Коммерческая сеть 5G уже работает в 42 государствах, среди которых Швейцария, Великобритания, Италия, Испания, Германия, Китай, Япония и США.
Что с 5G в России
Значительная часть оборудования в сетях пятого поколения работает на частотах 3,4-3,8 ГГц. Они закреплены за госслужбами — военными и Роскосмосом, поэтому развитие 5G в России затруднено и пока ограничивается тестовыми запусками.
Летом 2019 года в Москве оператор МТС вместе с Samsung провели испытания 5G на устройствах Galaxy S10 5G. А уже осенью того же года Билайн запустил демонстрационную зону 5G на территории Олимпийского парка в Сочи.
В уже мире есть несколько десятков смартфонов, которые могут работать в сетях пятого поколения. Один из них — Galaxy S20 Ultra 5G.
Связь пятого поколения — это не просто сверхбыстрый интернет, но совершенно иное качество услуг и жизни в целом. Рассказываем, как новая технология уже в ближайшие годы изменит окружающую действительность и нас самих
Что значит 5 и что значит G?
Под 5G понимают новое поколение мобильной связи. G в названии — просто обозначение поколения, generation. Сети 1G появились в 1980-х — это было первое поколение беспроводных телефонных технологий. В 1991 году появилась сеть со стандартом 2G. Стало возможно шифровать цифровой сигнал, а передавать можно было не только голос, но и текст, и изображения (SMS и MMS). В следующих модификациях 2,5G (GPRS) и 2,75G (EDGE) появился доступ в интернет, а в 3G он стал пакетным и более быстрым. Это был стандарт мобильной связи 2000-х. 4G стал популярен в 2010-х — интернет стал быстрее, с его помощью можно было уже играть в мобильные игры, смотреть длинные онлайн-видео и пользоваться видеосвязью. Теперь на подходе 5G, под которым на самом деле понимается множество технологий и трансформация целых инфраструктур.
Что может 5G?
В чем отличия от других стандартов?
Новый стандарт использует не только новые технологические, но и программные функции. Во-первых, в 5G используется несколько антенн на приемопередатчиках, поэтому растет скорость и качество сигнала. Сигнал 5G занимает более высокие частоты — это значит, что помех будет меньше, но передатчики должны быть мощнее, а станции — ближе. Во-вторых, в 5G используется network slicing (нарезка сети) — это значит, что в будущем могут появиться логически изолированные сети для определенных задач: например, отдельная — для интернета вещей, а другая — для видеотрансляций. Под каждую задачу выделяются нужные ресурсы и технологии. Так можно будет избежать перегрузок и задержек передачи сигнала. Именно поэтому 5G — это в первую очередь не потребительский тренд (по крайней мере пока), а бизнесовый.
Области применения 5G: медицина
Благодаря 5G пациенту, которому необходима оперативная помощь, больше не нужно будет ехать в поликлинику или больницу. Новые технологии позволяют передавать огромный объем данных без задержек и востребованы в педиатрии, психотерапии, дерматологии, неврологии и даже в реаниматологии: если больного нельзя перевезти в другую клинику, срочный видеозвонок более компетентному специалисту может спасти жизнь. Высококвалифицированный хирург через видеосеанс 5G может дистанционно наблюдать за происходящим во время операции и корректировать действия коллег, либо управлять вспомогательными приборами.
Телемедицина — один из наиболее перспективных и быстрорастущих сегментов здравоохранения в мире. По данным компании Global Market Insights, объем мирового рынка телемедицины в 2019 году составит $38,3 млрд, а к 2025 году увеличится более чем в три раза, до $130,5 млрд.
Области применения 5G: транспорт
Беспроводная сеть нового поколения поможет развитию беспилотного транспорта благодаря высокой скорости передачи данных. По прогнозу PwC, полностью беспилотный транспорт в крупнейших городах планеты появится к 2040 году. 5G даст автономным автомобилям возможность взаимодействовать с дорогами, светофорами, уличными указателями и парковками. Все данные с подключенных автомобилей и датчиков интернета вещей будут передаваться в облачное хранилище и обрабатываться. На основе этого в режиме реального времени будут мониториться транспортный поток, оптимизироваться маршруты городского транспорта, обеспечиваться приоритет спецтранспорта (скорой помощи, МЧС, ГИБДД, МВД, дорожных и ремонтных служб), фиксироваться правонарушения. 5G сыграет немаловажную роль в вопросах безопасности беспилотных автомобилей благодаря низкой задержке сигнала: в случае необходимости диспетчер может взять экстренное управление машиной на себя.
Области применения 5G: дома
Области применения 5G: развлечения
Где сейчас 5G?
По прогнозам, к 2024 году к 5G подключится 1,5 млрд человек. Но пока единого стандарта 5G нет — ведется ряд тестирований инфраструктуры и технологий, многие из которых еще разрабатываются. В коммерческой продаже устройств с 5G пока очень мало. Первое время даже устройства с 5G будут работать на рефарминге частот — то есть использовать инфраструктуру, обслуживающую 4G. Но этот стандарт будет более требователен к производителям смартфонов: чтобы его поддерживать, нужна будет куда более мощная батарея. Сейчас покупать смартфон с 5G пока рано — до того момента, пока он станет новым стандартом, еще 3-4 года.
Читайте также: