Сеть 5g – это пятое поколение мобильной связи, принципиально новый технологический стандарт телекоммуникаций. Для потребителей, главные особенности этой технологии – это высокая скорость передачи данных, достигающая 1-2 Гбит/сек, возможность прямых соединений между устройствами (D2D) в обход вышек сотовой связи, а также более низкий расход батареи в мобильных телефонах, планшетах и модемах. За счёт указанных плюсов и преимуществ, технология 5g даёт отличную базу для бурного роста интернета вещей, устройств виртуальной реальности и трансляции сверхчёткого видео.
5G Интернет в России полноценно планируется запустить в 2022 году. По планам Правительства Российской Федерации массовое строительство и запуск сетей пятого поколения начнется в конце 2021 года. Частоты, доступные операторам связи будут определены в конце этого года.
Технические характеристики 5G
| Скорость 5g интернета | 1-2 Гбит/сек |
| Скорость в экспериментальных сетях | 25 Гбит/сек |
| Рекордная скорость | 35 Гбит/сек (рекорд был установлен в Москве) |
| Задержка (ping) | 1 мс |
| Количество одновременных подключений | 1 млн подключенных устройств в каждом квадратном километре местности |
| Частоты в США | 28 ГГц, 37 ГГц и 39 ГГц |
| Частоты в России | Еще не выделены |
| Дальность 5G | При прямой видимости до 1-2 км. В среднем, 300-700 метров от базовой станции. |
Возможности и применение 5G в жизни и в бизнесе
Для рядового пользователя в России поколение 5g связи даст возможность загружать фильмы за 15 секунд, использовать устройства виртуальной реальности с полным погружением (например, оказаться на стадионе во время спортивного матча или концерта) или играть в продвинутые многопользовательские игры.
Возможности стандарта 5G позволяют поддерживать устойчивую связь с объектами, движущимися на скорости до 500 км/ч без задержек, что даст возможность создать полноценную инфраструктуру для беспилотного транспорта, будь то поезда, грузовые или легковые автомобили, летательные беспилотники.
В промышленных отраслях это даст возможность массового применения роботов на производстве.
В сельском хозяйстве России будет возможно полностью удаленное управление фермерскими хозяйствами, от комбайнов до автоматизированных коровников и мониторинга полей.
В образовании будут массово распространены устройства виртуальной реальности, позволяющие видеть картинку и манипуляции опытного профессионала своими глазами от первого лица.
В медицине будет возможно проводить удаленные операции. Когда опытный хирург из другого города сможет подключиться к операционной маленькой больницы и произвести сложные профессиональные вмешательства.
Это лишь малый перечень того, для чего нужен 5G в России. После широкого распространения новой технологии, эксперты ожидают полное вытеснение Wi-Fi и домашних роутеров из обихода. Если мобильные сети 5G будут доступны везде, нет смысла в каждой квартире выстраивать отдельную беспроводную сеть.
Операторы 5G в России
В России над созданием мобильной связи 5G работают операторы: Билайн, МТС, Мегафон и Tele2. Они тесно сотрудничают с вендорами Huawei, Nokia и Ericsson, которые помогают им разрабатывать необходимое оборудование и конечные устройства.
- Мегафон развернул первую сеть в России на площадке Санкт-Петербургского экономического форума. Реальная скорость передачи 5G составила 1,24 Гбит/сек. Позже на другом мероприятии – Нижнегородском бизнес-саммите была взята планка в 5 Гбит/сек.
- МТС проводила пилотные запуски сотовой связи 5g во время Чемпионата мира по футболу. Реально достигнутая скорость – 4,5 Гбит/сек на оборудовании Nokia. Кроме этого, МТС планирует использовать технологии от Ericsson и Samsung.
- Теле2 подписал договор с Nokia для построения 5g networks.
- Билайн полноценных запусков сетей 5G и тестирований не проводил.
Кроме этого, российские операторы выразили готовность совместно использовать диапазон 3,4-3,8 ГГц и совместно развивать инфраструктуру. Что позволит существенно сократить расходы на запуск, примерно на 300-500 млн рублей. Есть прогноз, что к 2025 году сотовая связь 5G в России будет доступна 80% жителей нашего государства.
Смартфоны с поддержкой сетей пятого поколения будут стоить в магазинах России на 200-300$ дороже, чем нынешние модели, поддерживающие 4G.
Александр Горбатько, руководитель Департамента информационных технологий Москвы:
Мы готовы к внедрению и развитию сети связи поколения 5G в Москве. На 2019 год мы планируем, что в столице будет развернута тестовая зона. В ближайшее время стандарт 5G станет основой для развития городских проектов во всех сферах общественной жизни — от образования до транспорта и ЖКХ.
Особенности и принцип работы
В настоящее время, ещё нет устоявшихся практик использования сетей пятого поколения, но уже сейчас можно отметить преимущественно таких особенностей, как:
- полный дуплекс,
- massive MIMO,
- маленькие соты,
- миллиметровые волны с длиной волны 5G от 1 до 10 мм (от 30 до 300 ГГц),
- формирование луча.
К числу минусов можно отнести то, что миллиметровые волны не способны легко проходить сквозь стены зданий, а также серьезно затухают в дождь, снег и листопад. Чтобы это обойти эти особенности 5G, будет использована такая разработка, как малые соты. Это миниатюрные базовые станции, которые будут располагаться каждые 250 метров в зоне покрытия. Подобная сеть из тысяч маленьких ретрансляторов от базовых станций, способа обойти все сложности рельефа и погодных условий. Скорее всего, они будут размещены на зданиях и фонарных столбах.
При прямой видимости, дальность 5G можно оценить в 1-2 километра. В городских условиях России, 300-700 метров. Для профессионалов более детальная информация представлена на график ниже.
Ещё одна новая технология 5G сети – это massive MIMO. Например, существующие базовые станции 4G сегодня поддерживают, в среднем, 12 портов. Восемь портов на передачу данных и 4 порта на приём. Базовые станции сети связи 5G могут иметь 100 портов и соответствующее количество узконаправленных антенн. За счёт этого пропускная способность увеличивается в 22 раза.
Ещё более продвинутыми стандарт связи делает технология beamforming или «формирование луча». Эта система сигнализации, развернутая между базовыми станциями, которая помогает определить и задействовать оптимальный маршрут передачи сигнала к конкретному пользователю. Один из её дополнительных плюсов – это снижение помех в передаче данных при использовании большого количества антенн.
Современные смартфоны должны принимать и передавать данные по очереди, если они работают на одной частоте. Либо, если устройство хочет передавать и принимать сигнал одновременно, оно должно делать это на разных частотах. Принцип 5G таков, что все устройства в рамках этой технологии, могут и принимать, и передавать сигналы одновременно. Эта технология имеет название «полный дуплекс». Это удваивает пропускную способность любой сети передачи данных. Минусом полного дуплекса является неприятный эффект эха. Он возникает, потому что передающая антенна мобильного устройства находится рядом с принимающей антенной, которая ловит этот сигнал. Поэтому, во все устройства, по умолчанию, включается технология эхоподавления.
Ульф Эвальдссон (Ulf Ewaldsson), старший вице-президент Ericsson:
Сокращение радиуса действия сот в плотных сетях, а также интеллектуальные возможности «спящего» режима базовых станций, минимизация сигнального трафика при обнаружении сети и синхронизации должны значительно уменьшить энергопотребление в сетях пятого поколения.
Поддерживает ли мой смартфон сигнал 5G?
Текущие смартфоны не поддерживают новый стандарт связи, поэтому пользователям придется купить новые мобильные телефоны. В настоящее время, в розничную продажу в России поступают такие модели, как:
- Huawei Mate Flex,
- Nokia 10,
- Samsung Galaxy S10,
- Xiaomi Mi Mix 3,
- Motorola Moto Z3,
- LG V50 ThinQ,
- ZTE 5G,
- Oppo F11 Pro.
Кто придумал 5G?
Над стандартом работало множество международных организаций и коммерческих компаний. Формально, автором разработки можно назвать Международный союз электросвязи. Рабочее название проекта для специалистов — IMT-2020.
Безусловно, новый стандарт ожидают самые высокие и радужные перспективы. Как минимум, в развитых странах вроде США, Китая, Южной Кореи и ряда других передовых игроков на этом рынке, включая Россию.