Все о беспроводных технологиях сотовой связи

5G – это новая сетевая архитектура с новой концепцией резервирования ресурсов и создания телекоммуникационных услуг. Это не только сверхширокополосный доступ, но и современный узкополосный доступ и многие другие системные, технические и технологические решения. В этой концепции впервые в истории телекоммуникаций мобильные и фиксированные сети рассматриваются как дополняющие друг друга, а не отдельные, как раньше.

ГГц – одна из двух полос для Wi-Fi

Wi-Fi может использовать две полосы частот: 2,4 ГГц и 5 ГГц. 5 ГГц является более новым стандартом. Он получил широкое распространение благодаря стандарту Wi-Fi , который был впервые опубликован ещё в 2009 году. Он по-прежнему является частью современных стандартов Wi-Fi, таких как  и Wi-Fi 6.

Wi-Fi 5 ГГц – прекрасен. Он предлагает больше непересекающихся каналов, что делает его менее перегруженным. Это превосходно в местах с большим количеством Wi-Fi сетей, таких как многоквартирные дома, где каждая квартира имеет свой собственный маршрутизатор и сеть Wi-Fi. 5 ГГц Wi-Fi также быстрее, чем 2,4 ГГц Wi-Fi.

Но, несмотря на более медленные скорости и повышенную загруженность, Wi-Fi 2,4 ГГц всё ещё имеет свои преимущества. 2,4 ГГц покрывает большую площадь, чем 5 ГГц, и благодаря длине радиоволн лучше проходит сквозь стены. Более короткие радиоволны 5 ГГц обеспечивают более быстрое соединение, но они не могут покрыть такую же площадь.

Если у вас есть даже достаточно современный маршрутизатор, вероятно, это двухдиапазонный маршрутизатор, который поддерживает Wi-Fi 5 ГГц и 2,4 ГГц одновременно.

В интернете можно встретить, как пользователи используют термин «5G Wi-Fi» для обозначения Wi-Fi 5 ГГц, но это неверно. Он означает «5 ГГц Wi-Fi».

Скорость Интернета 5G — насколько быстро?

Для удобства, я буду сравнивать характеристики уже активно работающего стандарта  мобильной связи – 4G LTE и нового 5G.

Теоретически, технология 4G LTE предлагает теоретически достижимую скорость передачи данных для неподвижного или просто медленно передвигающегося абонента до 1 Гбит/с. Минимальная задержка сигнала при этом составляет 10 миллисекунд. Такой скорости сейчас без проблем хватит на всё — мультимедийный контент, видео в высоком разрешении,передача больших массивов информации. На практике, конечно же, максимальная скорость в разы ниже, но всё равно, даже 90-100 мегабит в секунду сейчас — это отличный показатель для мобильной связи.

Технология 5G (стандарт IMT-2020) уже предлагает предельно достижимую скорость передачи данных аж до 20 Гбит/с. для неподвижного или медленно передвигающегося абонента с минимальной задержкой сигнала составляет 1 миллисекунду. Круто, неправда ли?! Этого уже хватит для воспроизведения «тяжелого» видео UHD уже в формате 4K или 8K.

Читайте также:  Samsung Galaxy Grand 2 – обновление и прошивка

Такие высокие скоростные характеристики достигаются благодаря технологии Massive MIMO, которая будет использоваться в сетях 5G и предполагает развитие нод сотовой сети. Базовые станции смогут обрабатывать сигнал от огромного числа подключенных абонентов, причём практически в реальном времени. Благодаря этому будут созданы максимальные возможности для работы сверхсовременных решений типа дополненной реальности, виртуальной реальности, Интернета вещей и даже искусственного интеллекта.

Зачем нужен 5G?

Технология связи пятого поколения должна решить следующие проблемы, которые встают перед операторами связи:

— рост мобильного трафика — сокращение задержек для реализации новых услуг — расширение частотного диапазона — увеличение числа устройств с доступом в Интернет подключаемых к сети

Интернета конечно же хорошо — это и ежу понятно, но это не главное сети 5G. Тем более, что той скорости, которую даёт сейчас LTE, практически достаточно на текущий момент. Связь пятого поколения разрабатывается под новые потребности. В первую очередь под IoT — Интернет вещей! Умные камеры, розетки, лампочки,чайники и прочая интеллектуальная техника — всё это требует хорошей связи и беспроблемного доступа к Интернету.

И это только в начале. Дальнейшее развитие предполагает развитие беспилотного транспорта и систем искусственного интеллекта. И во всех этих сферах важна даже не столько скорость обмена информацией, сколько низкие задержки перед отправкой и приёмом. Всё это в разы увеличит нагрузку на ноды мобильной связи. А вот чтобы нагрузка не привела к потере скорости и повышению задержек в в 5G сетях создана технология Massive MIMO. Интернет не будет «просаживаться» даже в густонаселённых районах, где полно как людей со смартфонами, так и IoT-техники.

Конечно, востребованной технология 5G станет только через несколько лет. По оценкам экспертов коммерчески привлекательной она станет примерно к 2025 году. Но всё же время летит быстро. Пройдут испытания, отработают пилотные проекты и мы с удивлением для себя обнаружим, что уже прочно вошли в новую эпоху и не заметили этого. Стриминг больших объёмов информации, беспилотный транспорт, виртуальная реальность, искусственный интеллект, дистанционное управление транспортом и техникой — всё это уже есть и активно развивается. И для этого нужна отличная и быстрая связь!

Частоты 5G сети

Несмотря на то, что в сети много говорят от том, что новые технологии будут использовать диапазон 6 ГГц и выше, сейчас в России для 5G планируют использовать частотные диапазоны 3,4 – 3,8 ГГц и 25,25 – 29,5 ГГц. При использовании этих частот операторам связи потребуются не настолько значительные капитальные вложения, как в случае с оборудованием 6 ГГц.

На текущий момент основная задача это поделить с военными частоты, так как последние совсем не хотят уступать диапазон под гражданские нужды.

Дата запуска 5G

Как я уже сказал выше, активное использование связи пятого поколения ожидается в 2023-2025 годах. Пилотные проекты операторы начали запускать уже в 2019 году. Уже запущена первая коммерческая сеть 5G, появляются первые образцы оборудования. Первый пуск подобной сети в России ожидается в 2020 году. Каждый оператор — Ростелеком, Мегафон, МТС и Билайн — предложат свои варианты. Конечно, это будет ещё далеко от ожидаемого, но тем не менее начало будет положено, а остальное уже дело техники!

Интересное по теме:

  • Файл hosts — что такое и зачем он нужен?!
  • Что такое «Power-bank» и зачем он нужен
  • Зачем нужен планшет если есть смартфон?!
  • Что такое ШИМ-контроллер PWM и для чего он нужен
  • Гироскоп в смартфоне — для чего он нужен
  • Медленный интернет через WiFi на телефоне или планшете

От беспилотников к хирургии

Последние годы владельцы патентов на 2G, 3G и 4G контролировали применение мобильных технологий в индустрии смартфонов и компьютеров. Однако в ближайшее время именно владельцы патентов 5G станут отраслевыми лидерами и будут задавать правила игры на рынке. Это осознают топ-менеджеры ведущих IT-компаний, активно инвестирующих в разработки в области 5G. На ноябрь 2019 года, согласно глобальному исследованию сервиса IAM и аналитической платформы IPlytics, было зарегистрировано более 74 500 патентных заявок. "Большая шестерка" компаний — Samsung, Intel, Huawei, Qualcomm, Eriсsson и Nokia — уже контролирует около 41% патентного ландшафта в сегменте 5G.

Читайте также:  Xiaomi Mi 9T или Redmi Note 9S – что выбрать?

По прогнозам исследовательской компании GSMA, Аналитического центра при Правительстве Российской Федерации и Союза операторов мобильной связи LTE, российский рынок связи (уже достигший зрелости с 89% уникальных абонентов) начнет коммерческое внедрение 5G с 2020 года, и к 2025 доля связи пятого поколения вырастет до 46 миллионов соединений — около 20% от общего числа. Несмотря на то что такие темпы развития считаются выше средних по миру, Россия продолжает существенно отставать от стран-лидеров в сфере внедрения и разработки 5G — Китая, США, Южной Кореи и других.

По словам ведущего эксперта по беспроводным технологиям Huawei в России Дмитрия Конарева, говорить о серьезном влиянии российских технологических компаний в разработке 5G пока преждевременно. "Однако нужно отметить, что российские компании вкладываются в изучение электромагнитной совместимости сетей будущего стандарта 5G со спутниковыми сетями — последних у нас достаточно много. Кроме того, есть богатый опыт их использования. В перспективе это может положительно сказаться на формировании финального стандарта. Помимо этого, российские операторы активно тестируют пилотные зоны 5G. Только за последний год Huawei и МТС представили проект по управлению "умными автомобилями". С "Билайном" мы показали решение "медицинский консилиум", а также то, каким образом внедрение 5G может способствовать успешному проведению полостных операций. Совместно с "Мегафоном" нами были продемонстрированы 5G решения для геймеров", — рассказал Конарев.

Когда появится в России

5G интернет в России активно разрабатывается крупными операторами – в их число входит Мегафон, Билайн, Теле2 и МТС. Все основные игроки рынка сделали ставку на новую технологию, которая призвана осуществить технологический прорыв.

Когда появится в России

Наибольших успехов в становлении 5G сети в России добился Мегафон. В 2017 году оператор представил разработки – тестирование новой технологии проходит успешно, развитие сетей в России уже достигло определенных высот.

Когда появится в России

В сентябре 2018 года компания Мегафон сообщила о достигнутых успехах и продемонстрировала широкой публике такие показатели:

  • Средняя скорость доступа – 5 Гбит/сек;
  • Максимальная скорость – 37 Гбит/сек.
Когда появится в России

Вопрос, когда в России будет 5G интернет, волнует многих – продвинутые пользователи внимательно изучили возможности технологии и ждут ее реализации. По заверениям представителей компании «Мегафон», масштабный запуск возможен не ранее 2019 года, но точная дата выхода 5G интернета в России неизвестна.

Минусы 5G связи

Необходимость разработок новых стандартов, более мощных микропроцессоров и программного обеспечения.

Читайте также:  Как пользоваться беспроводной зарядкой для телефона

Для более плотного покрытия понадобиться установить больше вышек сотовой связи.

Производители молчат о вреде 5G-сетей. Частота, на которой работает сеть, близка к рабочей частоте микроволновой печи (22,24 ГГц). Не очень то хочется делать из окружающей среды одну большую микроволновку, даже с высокоскоростным интернетом и кучей умных гаджетов упрощающих жизнь. Оно того не стоит особенно, если будет доказано влияние 5G на бесплодие.

О влиянии 5G-сетей на человека очень хорошо рассказано в этом видео:

Посмотрев видео, можно сделать вывод, что в погоне за наживой и высокими технологиями мы забываем об окружающей среде. Установленные передатчики работающие на высоких частотах будут негативно воздействовать на все живое. Можете самостоятельно провести эксперимент и поставить рядом с постоянно работающим вайфаем цветок. Вот увидите. Растение не очень то будет радо такому соседству и сможет погибнуть. Аналогичные выводы можно сделать и про людей.

Вывод: минусов от внедрения 5G гораздо больше, чем пользы. Вот скажите, ощущаете ли Вы острую нехватку скорости на 4G?

Управление частотной лицензией

Предшественником в этой области была Германия, которая уже в 2018 году начала вводить правила, разрешающие использование лицензионных диапазонов, но только в целях тестирования.

За это отвечает BNA (Bundesnetzagentur), которая наконец выделила полосу 100 МГц (частота 3,7–3,8 ГГц) для местных промышленных приложений и принимает заявки на лицензию в течение 10 лет с ноября 2019 года.

С другой стороны, Ofcom, британская правительственная организация, занимающаяся регулированием в сфере телекоммуникационных услуг, представила в июле 2019 года систему лицензирования для доступа к частотам 3,8–4,2 ГГц, 1,8 ГГц и 2,3 ГГц, которые в настоящее время приобретаются операторами мобильной связи. В последнем случае Ofcom может сделать радиодиапазон доступным в зоне, где он не используется, и нет планов использовать его в течение следующих 3 лет.

Локальные лицензии будут доступны при условии, что система не будет мешать работе операторов мобильной связи, которые ранее приобрели общие лицензии на использование частот. Однако стоит отметить, что это не относится к полосе частот 3,8–4,2 ГГц. По мнению специалистов Ofcom, он лучше всего подходит для использования в частных промышленных сетях 5G и не будет доступен для предоставления государственных услуг.

Плата за трехлетнюю лицензию составляет всего 950 фунтов стерлингов и предназначена только для покрытия расходов на управление лицензиями Ofcom. В настоящее время офис рассматривает возможность как продления срока действия лицензии, так и введения краткосрочных лицензий, например, для организаторов массовых мероприятий.

К марту этого года Ofcom получил 9 заявок на местное лицензирование, одно из которых было одобрено, 4 отклонено и 4 находятся на рассмотрении.

Однако в США FCC (Федеральная комиссия по связи) в январе 2020 года начала процесс открытия полосы 3,5 ГГц для коммерческих приложений. Полоса частот, известная как CBRS (Citizens Broadband Radio Service), ранее использовалась для военных целей и находилась в распоряжении Министерства обороны США.

Лицензии на доступ к частотам продаются для каждого округа США независимо на текущем аукционе. FCC будет проводить аукцион до тех пор, пока не будут проданы лицензии для каждого сайта (более 3000 округов). Правила коммерческие — покупатель имеет право использовать лицензию сам, предоставлять ее другим компаниям или продавать по рыночным ценам.