Частоты 5G в каждой отдельной стране выделяют местные власти. Безусловно, при этом учитывается мнение экспертов и мобильных операторов. С точки зрения технологий, наибольшее значение имеет тот факт, будет ли выделенный диапазон 5G находиться ниже 6 ГГц или выше. Это важно, потому что от длины волны зависит особенности распространения и отражения сигнала, а также дальность работы устройств и базовых станций, плотность подключений и трафика, которую можно использовать.
При этом, есть некоторые сложности для выделения диапазона частот 5G с частотой ниже 6 ГГц, поскольку, там уже работают не только сети 4G и 3G, но и Wi-Fi, который сегодня присутствует в каждом здании. Естественно, что никакие чиновники не будут отдавать эти частоты для запуска сетей пятого поколения, так как, старые стандарты будут востребованы еще минимум 10 лет, а то и больше.
На каких частотах работает 5G в мире сегодня?
Разработчики сетей связи нового поколения хотят использовать широкий спектр частот, в зависимости от задач и подключаемых устройств. Диапазон 700 МГц вместе с 3,4-3,8 ГГц планируется отдать под использование в беспилотных автомобилях, роботах и автоматизированном оборудовании в промышленности. Это связано с тем, что именно в этих частотных диапазонах 5G может передавать данные без задержек и поддерживать максимально устойчивое соединение даже с быстродвижущимися объектами.
Дополнительное преимущество частот ниже 1 ГГц – это легкость и дешевизна построения инфраструктуры, оборудования, а также же гарантировано хорошее покрытие на местности. Скорее всего, именно в этом диапазоне будут работать умные датчики, счётчики и техника, интернет вещей (IoT).
Высокие частоты необходимы для достижения максимальной пропускной способности, вплоть до 20 Гбит/сек. Именно, здесь будут работать устройства 3D-видео, технологии дополненной и виртуальной реальности, связь с использованием голографических и тактильных технологий, мощные облачные сервисы для игр и бизнес-задач.
Плюсы различных диапазонов частот
| Диапазоны ниже 6 ГГц | Диапазоны выше 6 ГГц | |
|---|---|---|
| Плюсы |
Легко обеспечить хорошее покрытие территории, сигнал хорошо проникает в здания и внутрь помещений. Низкая стоимость построения инфраструктуры, требуется меньшее количество базовых станций. |
Высочайшая пропускная способность и возможность передавать огромные объемы трафика миллионам устройств. |
| Оптимальное использование | Техника и приложения, которые не требуют высокой скорости передачи данных, но нуждаются в надежной связи и покрытии. | Голографическая связь, 3D-видео, дополненная реальность, тактильный интернет, массивные облачные сервисы приложений и игр. |
5G частоты в России
Полный спектр частот и диапазонов еще не определен правительством России. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) рекомендует для выделения и использования частотный диапазон 27,1-27,5 ГГц.
Кроме этого, рассматривается вопрос о выделении диапазонов 694-790 МГц, 3,4-3,8 ГГц, 4,8-4,99 ГГц. В настоящее время, некоторые из них заняты, в том числе Министерством обороны для военных нужд.
Помимо требований российского законодательства, Международный союз электросвязи выдвигает свои требования к стандарту 5G. В их числе:
- Скорость передачи данных в режиме Downlink – до 20 Гбит/сек.
- Скорость передачи данных в режиме Uplink – до 10 Гбит/сек.
- Количество поддерживаемых устройств на территории площадью 1 квадратный километр – не менее 1 миллиона.
- Задержка для услуг eMBB (высокоскоростной связи) – не более 4 мс.
- Задержка для услуг URLLC (ультранадежной связи) – не более 0,5.
Для соединения точка – точка планируется также задействовать дополнительные диапазоны 71-76 и 81-86 ГГц. Оборудование и соответствующие стандарты уже разработала компания Huawei.
Выделенные диапазоны частот в мире
- В США уже эксплуатируются диапазоны 3550-3700 МГц, так же выделены частоты 64-71 ГГц и 76-81 ГГц для личного нелицензируемого использования, а также полосы 27,5 – 28,35 ГГц, 37-38,6 ГГц, 38,6-40 ГГц, 71-76 ГГц, 81-86 и 92-95 ГГц для коммерческой эксплуатации. Кроме этого, планируется дополнительное выделение блоков 3100-3550 МГц и 3700-4200 МГц.
- В Южной Корее эксплуатация будет проходить в 3,4-3,7 ГГц и 26,5-29,5 ГГц.
- В Китае планируют использовать 3,4 – 3,6 ГГц, 26 ГГц и 40 ГГц.
- В Японии согласовали для мобильных операторов блоки частот 3600-4200 МГц и 4400-4900 МГц.
Сравнение стандартов 4G и 5G по техническим характеристикам
| Максимальная пропускная способность, ГБитс/сек | Задержка сети, мс | Спектральная эффективность бит/Гц | Плотность соединения устройств на 1 кв. км. | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Uplink | Downlink | Uplink | Downlink | |||
| 5G | 10 | 20 | 0,5 — 4 | 6,75 | 15 | 1 млн |
| 4G | 1,5 | 3 | 5 | 15 | 30 | — |