5G продолжает наступать, но далеко не все знают, что это за технология. Во многом потому, что это многообразное понятие. Спрашивая разных людей, вы можете получать разные ответы о том, что из себя представляет 5G. Во многом это напоминает стандарт 4G – это не только технология, но и маркетинговый термин.
С технической точки зрения 5G представляет собой следующее поколение сотовой связи. Поначалу 5G будет работать параллельно с сетями 4G. Позднее устройства с этим стандартом станут повсеместно распространёнными, и 5G начнётся доминировать. При любом типе подключения скорость доступа в интернет будет выше, но для этого операторам связи потребуется разворачивать высокочастотные технологии миллиметровых волн. Будет применяться длина волны, которая ранее не использовалась.
Операторы уже начинают тестирование сетей 5G. Они пробуют реальные и фальшивые сети 5G, в последнем случае просто расширяется пропускная способность 4G. Таким образом, на распространение реальных сетей 5G потребуется довольно много времени.
Всё дело в частотах
Сети 5G можно представить разделёнными на две части: низкочастотные 5G и высокочастотные 5G.
Низкочастотные сети используют те же полосы частот, что и нынешнее технологии. Меняется кодирование сигнала, главным образом поляризация канала, которую компания Huawei использовала для достижения в современных сетях скорости 27 Гбит/с. Полосы частот становятся шире, что позволяет увеличить скорость на 50% по сравнению с лучшими современными сетями 4G.
Сети с такими изменениями смогут иметь прежнюю дальность действия, никаких новых сотовых точек для сохранения уровня покрытия не потребуется. Новое оборудование может быть установлено в существующих точках, что операторы и будут делать при подготовке к переходу на 5G.
Новая и лучшая технология 5G относится к высокочастотным каналам. На частотах вроде 28 ГГц доступны очень быстрые и очень широкие каналы широкополосного сервиса, поскольку они не забиты современными устройствами. Это миллиметровые волны, у которых есть один значительный недостаток. Это радиус действия, он значительно меньше, по сравнению с низкочастотными сигналами.
Сеть 4G американского оператора Verizon использует более низкие частоты, чем у оператора Sprint. Когда сеть не забита пользователями, Verizon предлагает более высокие скорости на более дальние расстояния с любой сотовой точки по сравнению со Sprint. Высокочастотный сигнал Sprint распространяется не так далеко и хуже преодолевает твёрдые преграды.
Ещё лучшим примером является домашний маршрутизатор. Сети 802.11 a/b/g 2,4 ГГц используют узкие каналы 20 МГц для передачи и получения данных. Сети 802.11 n 5 ГГц используют каналы шириной 40 МГц, сети 802.11 ac 5 ГГц 80 МГц. Когда вы подключаете беспроводную точку доступа с частотой 2,4 ГГц на значительно более узкий канал, скорость медленнее, чем при подключении к частоте 5 ГГц, когда вы находитесь близко к маршрутизатору. Зато она остаётся более стабильной, когда вы отходите от него.
Подключение к сетям 5 ГГц, особенно беспроводное соединение ac, имеет значительно более ограниченный радиус действия, поскольку сила сигнала быстро падает.
Чтобы компенсировать этот недостаток, миллиметровые волны 5G потребуют небольшие точки доступа, которые должны располагаться близко друг от друга. Это единственный способ поддерживать сверхвысокие частоты на комфортном для работы уровне. Если усилить сигнал достаточно для распространения на дальние расстояния на таких частотах, это может быть вредно для здоровья людей. Связь по этим полосам частот не является чем-то новым, поэтому все проблемы хорошо изучены и найдены варианты их решения.
Когда появится 5G в телефоне?
- Американский оператор AT&T обещает настоящие сети 5G в 19 городах США и 12 тестовых городах. Кроме того, есть усиленные сети 4G, которые компания также намеревается продвигать. По Европе и России пока данных нет.
- Sprint перестраивает современные сети 2,5 ГГц для 5G и модернизирует сотовые вышки, а также устанавливает новые точки доступа 5G.
- Другой сотовый оператор, T-Mobile, использует полосы частот 600 МГц и 28 ГГц для распространения 5G в 2019 году, полное распространение по всем Штатам ожидается в 2020 году.
- Verizon использует миллиметровые волны 5G для домашних сетей и планирует запустить мобильную сеть уже в нынешнем году.
Всё это значит, что для работы с сетями 5G вам потребуется новый смартфон. Компания Qualcomm разрабатывает чипы с поддержкой 5G в нынешнем состоянии и будет готова к будущим изменениям. Samsung готовит смартфоны с поддержкой 5G для операторов Verizon, AT&T, Sprint, а также для европейских. OnePlus может первой в Европе выпустить смартфон с 5G нынешней весной. Huawei собирается быть первой в Азии, а также в Северной Америке, где аппараты этого производители ещё не запретили. К середине 2019 года можно рассчитывать, что у каждого производителя будет смартфон с поддержкой 5G.
Мы уже видели несколько мобильных точек доступа, которые могут работать с новыми сетями 5G. Благодаря этому мобильный интернет сможет конкурировать с широкополосным проводным домашним интернетом. Полностью готовая сеть в диапазоне миллиметровых волн может иметь такую же пропускную способность, как современные проводные сети. В отличие от оптоволоконных сетей, для установки этих сетей в вашей квартире не потребуются рабочие.
Что это значит прямо сейчас?
В краткосрочной перспективе операторы связи могут получить от 5G даже больше преимуществ, чем пользователи. Стоимость нового оборудования будет компенсироваться экономией на поддержке современной инфраструктуры. Появится возможность отнять клиентов у операторов проводного интернета без необходимости тратиться на оптоволоконные линии. Все смартфоны с поддержкой 5G будут зависеть от сотового оператора. А это значит, что часть расходов будет переложена на нас с вами.
В долгосрочной перспективе другая картина. Объём данных, который можно передать на высоких частотах, обеспечит не только высокую скорость загрузки. Дистанционное обучение, связанные устройства, целые города, различные варианты приложений с высокой пропускной способностью и минимальной задержкой. Всё это с появлением 5G станет реальностью.
