Время не стоит на месте, а вместе с ним и технический прогресс. Появляются новые потребности и новые задачи, которые необходимо решать быстрее и эффективнее. Одним из основных инструментов для реализации повседневных нужд современного человека является интернет. Поэтому сегодня поговорим о сотовой сети пятого поколения — 5G.

Что подготовила для нас связь 5G

Повышение качества жизни человечества из года в год — становится приоритетным фактором для развития инновационных технологий. Сеть 5G (fifth generation) — это уже пятое по счету поколение сотовой связи, возможности скорости передачи данных которой достигают рекордных показателей до 15 Гбит/с. Что превышает возможности действующих мобильных сетей почти в 40 раз. По прогнозам разработчиков, скорость передачи сможет достигнуть и 20 Гбит/с. На сегодняшний день ведутся активные разработки в рамках сети 5G, однако ждать ее появления не стоит ранее, чем в 2020 году.

Возможно, что на сегодняшний день у обычных абонентов нет потребности в настолько высоких скоростях. Но, как показывает практика, она обязательно появится после внедрения новой технологии. Тут, как говорится, «аппетит приходит во время еды». По мере роста скорости мобильного интернета появляются и новые форматы пользовательского контента. Поэтому вопрос в необходимости сверхскоростного интернета — всего лишь дело времени.

5G для бизнеса

Безусловно, основным стимулятором для появления пятого поколения сотовой связи служат совсем не развлечения. В первую очередь, 5G породит очередную революцию в различных сферах бизнеса. Высокие скорости и короткое время отклика создадут среду для повсеместного внедрения «интернета вещей» и робототехники.

Современный бизнес уже оснащен высокотехнологичным оборудованием и инновационными устройствами. Для следующего шага вперед ему лишь нужен новый виток производительности.

Такой отправной точкой и станет 5G. Сеть пятого поколения должна решить проблему объединения всех беспроводных устройств в единую сеть. На сегодняшний день это невозможно из-за отсутствия единого стандарта IoТ. Некоторые гаджеты работают через Bluetooth, система «умных домов» — через Wi-Fi, в других сегментах могут быть несколько протоколов одновременно.

Внедрение пятого поколения мобильных сетей особенно необходимо тех сферах IoТ, где объекты находятся на значительном удалении друг от друга. Пример: добыча ископаемых, региональный бизнес, сельское хозяйство. И в сферах, где особенно нужна скорость (например, беспилотники).

Вывод: пятая сеть приумножит известные преимущества интернета вещей и сделает на несколько шагов ближе его доступность для масс.

Различия 4G и 5G

Как было сказано ранее, под 5G понимают новое поколение стандартов сотовой связи. Специалисты считают, что повсеместное внедрение пятой сети совершит переворот в сфере телекоммуникаций.

Подобное сулили и с появлением 4G. Если сравнить 3G и 4G, то четвертая сеть ощутимо увеличила скорость передачи данных. Технология получила абсолютно новый радиоинтерфейс, новую архитектуру опорной сети и массу новых возможностей для сотовых операторов и, в дальнейшем, для абонентов.

Пятое поколение сотовой связи претерпело тоже немало изменений и улучшений, причем некоторые весьма значительные. Почему-то специалисты нечасто говорят о том, что на базе стандартов 5G будут созданы мобильные сети трех разных видов.

1) Сети 5G для традиционных сценариев использования сотовой сети в диапазонах 1-6 ГГц.

2) Сети для сплошного покрытия территории и «интернета вещей» (IoT) на частотах ниже 1 ГГц.

3) Сети миллиметрового диапазона.

Лишь первая категория будет широко доступна для рядовых пользователей в будущем. У второй и третьей категории сети 5G будут другие модели использования.

«Сверхзвуковые скорости» для обычных пользователей

Для рядовых абонентов будут предназначены сети 5G в привычных диапазонах частот от 1 до 6 ГГц. На более высоких частотах обеспечить широкую зону покрытия для масс, используя ограниченное количество макро-сот, невозможно. Дело в том, что свободных частот ниже 6 ГГц во всем мире мало. Поэтому в данных диапазонах нового источника свободных частот для сети 5G просто нет.

Одной из задач для 5G является разработка преимущественно новых решений проблемы ограниченного ресурса частот. Создание новых технологий в сотовой связи, прежде всего, направлены на повышение емкости и скорости сети, принципиально не увеличивая ее стоимость.

В связи с этим, концепция 5G сети нацелена на повышение спектральной эффективности частот. Другими словами, возможность передавать больший объем данных в рамках одного канала. Это стало возможным за счет обновлений в схемах модуляции и технологии кодирования сигнала.

Еще одним вариантом решения проблемы нехватки частот будет повышение уровня переиспользования ресурса частот. Для этого потребуется изолировать каналы передачи данных в рамках одной частоты. Данная мера позволит избежать взаимных помех.

Увеличение емкости и скорости сотовых сетей напрямую зависит от трех факторов: расширения используемого спектра; увеличения спектральной эффективности и повышения уровня переиспользования частот. Поэтому в сети 5G продолжают развиваться техники переиспользования существующих ресурсов.

5G уничтожит Wi-Fi: миф или реальность

«Wi-Fi очень скоро умрет» — гласит заголовок к интервью Василя Лацанича, гендиректора Вымпелкома. Подобные высказывания рынок телекома слышит не в первый раз. Логика такого заключения следующая: «5G гораздо быстрее Wi-Fi, а значит, скоро Wi-Fi станет невостребованным».

Василь Лацанич рассуждает: «На наш взгляд, сейчас есть завышенные ожидания, которые тоже можно назвать гипотезами. Например, 5G — это самоуправляющиеся автомобили. Так вот, я предсказываю, что 5G будет, а самоуправляющихся автомобилей не будет еще долго. 5G строится не для самоуправляющихся автомобилей. А те кейсы, которые мы сейчас разрабатываем, связаны с автоматизацией, но только не автомобилями на улицах. Это могут быть производственные системы. 5G гораздо быстрее Wi-Fi. Кроме того, интегрируется в общую сеть, в отличие от него. Это называется — индустриальная инженерная система на технологии 5G.

Вообще, я считаю, что Wi-Fi умрет очень скоро. Он уже умирает. Очень интересное наблюдение, что с последними инициативами и обязательными регистрациями в сетях Wi-Fi людям лень проходить регистрацию или она проходит не так гладко. Мы видим большой рост потребления LTE в тех местах, где было бы ожидаемо видеть потребление через Wi-Fi. Я полагаю, что 5G будет влиять на поведение пользователей, когда люди не будут пользоваться Wi-Fi, домашними сетями и всем остальным. Они все будут хуже, чем хороший 4G и 5G».

Вроде бы все так, однако мысль основана на противопоставлении близких по сути, но абсолютно разных по моделям применения технологий.

Как уже говорилось выше, мобильная сеть пятого поколения – это определенный набор стандартов. Эти стандарты будут использованы для создания трех разных видов сетей: для «интернета вещей» (преимущественно на низких частотах до 1 ГГц), для массовых абонентов (на частоте 1 – 6 ГГц) и для сверх скоростей передачи данных (миллиметровые диапазоны).

Специалисты считают, что развитие 5G приведет к заметному, но не космическому повышению скорости передачи данных. Поэтому существует мнение, что для обычных пользователей это будет дополненная версия 4G.

Wi-Fi-стандарты

Сама технология Wi-Fi у многих ассоциируется с опытом использования публичных сетей. Как правило, такие сети устроены весьма просто, но возможности Wi-Fi этим не ограничиваются. В сфере передачи данных современная беспроводная сеть может практически все то, что могут сотовые сети.

Wi-Fi-стандарты поддерживают: мобильность, непрерывность покрытия, обслуживание движущихся абонентов, автоматическую авторизацию в сети и даже роуминг с сотовыми сетями. Поэтому можно сказать, что Wi-Fi и сотовые сети развиваются параллельно друг другу.

За минувшее десятилетие наряду с сотовой связью произошла смена нескольких поколений стандартов Wi-Fi. Так, например, усовершенствованный стандарт 802.11ac практически полностью заменил более раннюю версию 802.11n. В сравнении с сотовой связью, где замена стандартов происходит со значительными преобразованиями, изменения в Wi-Fi не так кардинальны. Несколько поколений устройств обладают обратной совместимостью с ранними стандартами.

Нынешний стандарт Wi-Fi — 802.11ac (Wave 2) — может достигать высокой скорости передачи данных до 1,5 Гбит/с. В Wi-Fi сетях высокого качества пользователи получают скорость 100-200 Мбит/с, и это средний показатель. Новые стандарты Wi-Fi: 802.11ac Wave 3 и 802.11ax смогут улучшить этот результат в несколько раз. И тогда их можно будет сравнить с 5G.

Различия сотовых сетей и Wi-Fi

Сотовые сети и Wi-Fi скорее различаются не из-за скорости передачи данных, а в принципах использования. Мобильные сети помимо передачи данных оказывают базовые услуги: телефонные звонки, SMS. Они рассчитаны на массовое обслуживание пользователей. Поэтому мобильные операторы строят сети, чтобы обеспечить широкую зону покрытия с уверенным сигналом для абонентов вне зависимости от места их нахождения.

Основной задачей Wi-Fi технологии является передача данных. Поэтому набор услуг у Wi-Fi существенно отличается от мобильных сетей. Wi-Fi не заключает договор с абонентами и ему не нужна сим-карта.

Основное беспокойство операторов — это наличие бесплатного Wi-Fi в публичном доступе. И дело тут вовсе не в скоростях или качестве самого соединения, а в отсутствии необходимости платить за услугу. Бесплатный интернет-трафик, даже если он низкого качества, — это конкуренция операторам.

И если говорить откровенно, то Wi-Fi может обеспечивать пользователей услугами наряду с сотовыми сетями, но за меньшие деньги. Это свойство Wi-Fi сетей не изменится с появлением пятой сети. Поэтому говорить о полном уничтожении Wi-Fi сотовыми сетями еще, как минимум, преждевременно.

Фото: Firestock.