Что такое 5G

Можно ли объединить кофеварку, микроволновку, холодильник и смартфон в единую сеть? Такое решение есть и называется оно «интернет вещей» (IoT). Эта сетевая инфраструктура поможет объединить все умные и не очень цифровые устройства, а её основой является сотовая связь нового поколения 5G.

Что же такое 5G и чем отличается от уже привычных нам 2G/3G/4G? Действительно ли нужна такая связь или её придумало тайное правительство, чтобы облучать людей? Давайте разберёмся с принципом работы нового стандарта сети, поймём, почему он так важен и узнаем, когда ждать его появления в России.

Чем отличается 5G от 4G и 3G?

Никакого секрета или тайного послания в названии этой сети нет. Всё просто: 5G — это пятое поколение (5 Generations) мобильной связи. Здесь всё как с iPhone: чем выше цифра, чем круче характеристики. Рассмотрим все поколения мобильных сетей по порядковым номерам:

1. Первое поколение 1G появилось в конце 1980-х годов и представляло собой аналоговую мобильную сеть. Фактически это немного улучшенный вариант подвижной радиосвязи с расширенными возможностями коммутации.
2. Второе поколение 2G пришло ему на замену в 1990-х годах и уже представляло собой цифровую связь. Появилось шифрование звонков и возможность передачи данных (тоже зашифрованных) — широко известные всем SMS и MMS. Самым известным стандартом этого поколения в России стал GSM, менее популярным — CDMA.
3. Промежуточными этапами между вторым и третьим поколениями мобильной связи были сети 2,5G и 2,75G — GPRS и EDGE соответственно. Именно они стали родоначальниками современного мобильного интернета. Тогда он не был быстрым, зато был дорогим, а тарификация проводилась по мегабайтам скачанной информации. На этом этапе появился и стал набирать популярность WAP-интернет.
4. Третье поколение 3G вывело на качественно новый уровень передачу данных в мобильных сетях. Скорость и пинг 3G-интернета были выше, чем по проводному dial-up, что позволило слушать музыку и даже смотреть видео в потоке. Это поколение мобильных сетей привело к появлению стриминговых музыкальных и видеосервисов, а также к развитию соцсетей, ориентированных на визуальный контент.
5. Четвёртое поколение 4G, активно используемое сегодня, отличается ускоренной передачей данных, сделавшей широкополосный интернет ещё доступнее. При этом в 4Generations главенствовала именно передача данных и до появления VoLTE «голос» передавался по старым стандартам связи. Полноценный 4G подразумевает передачу данных и голосовые вызовы только в «цифре».

В пределах одной генерации связи могло параллельно работать несколько стандартов. К примеру, в 3G их было целых пять, а самыми популярными среди них стали UMTS и CDMA2000.

В 2019 году появилась связь нового поколения — 5G, которая повергла в ужас Викторию Боню своими «болезнетворными» качествами. Рассмотрим, чем отличается 5Generations от предшественников.

Базовые характеристики 5G

Международным радиочастотным стандартом 5G/IMT-2020 определены требования к сетям 5G:

• Высокая усреднённая скорость трансфера данных в пределах 1–2 Гбит/с (максимум 20 Гбит/с).
• Время задержки (ping) 1 мс;
• Высокая ёмкость сети (плотность подключения) — до 106/км2;
• Высокая энергоэффективность, эквивалентная 4G;
• Работа в режиме device-to-device с общим трафиком в зоне покрытия 10 Мбит/(с*м2).

Теперь переведём эти малопонятные значения в удобоваримый вид и рассмотрим на примере, чем же 5G лучше предыдущих поколений и что даст пользователям.

Где очень важен короткий ping?

С максимальной скоростью всё понятно — чем она выше, чем быстрее будет скачан любимый сериал. Сокращения времени задержки передачи данных не менее важно и играет решающую роль в следующих сферах:

• автономный транспорт;
• телемедицина;
• киберспорт;
• дистанционное управление;
• видеосвязь и многое другие.

Чем меньше время задержки сигнала, тем быстрее отклик сети и сетевых клиентов на действия пользователя. Другими словами, при коротком пинге удалённый компьютер быстрее отреагирует на нажатие клавиши оператором. При управлении машинами и механизмами время отклика критически важно.

Зачем нужна большая ёмкость сети?

Ёмкость сети — это характеристика, определяющая максимально возможное число подключённых к ней абонентских устройств. Логично, что чем она выше, тем больше смартфонов, модемов, умных гаджетов и сетевого оборудования получится подключить к сетям 5G.

Каждое оборудование в сети имеет свой уникальный адрес. Раньше для выдачи адресов хватало протокола IPv4, но сейчас его ёмкость исчерпана. Пришедший ему на смену IPv6 обладает настолько большой ёмкостью, что позволяет выделить до 5*1028 адресов на каждого жителя планеты. Но его интеграция пока идёт медленно, и все надежды на развитие протокола связаны именно с массовым использованием 5G. 

Что такое device-to-device?

В сетях 5G планируется, что оборудование будет не только подключено по схеме «клиент-сервер», но и станет активно взаимодействовать друг с другом. Кроме того, всё оборудование умного дома и IoT-устройства могут объединяться в один большой мировой блокчейн и проводить распределённые вычисления сообща. Образно говоря, 5G поможет создать гигантский всепланетный суперкомпьютер, где даже чайнику или кофеварке будет отведена своя роль в вычислениях, пока они простаивают по своей основной «работе». 

Энергоэффективность и эволюция смартфонов

Сеть 5G выведет облачные технологии на новый уровень. Вся обработка и хранение данных будут производиться в облаке — смартфон просто станет тонким клиентом, состоящим из 5G-модема, ёмкой батареи и минимального железа для запуска и стабильной работы браузерной ОС. 

Благодаря облачным вычислениям станут ненужными мощные игровые процессоры и видеокарты в смартфонах, что снизит их энергопотребление до минимума. Благодаря короткому пингу каждый сможет насладиться всеми преимуществами облачного гейминга — не исключено, что в будущем игровые консоли будут заменены тонкими клиентами от сервисов GeForce Now, PlayStation Now, Google Stadia и любых других, в будущем их заменивших. 

5G даст резкий толчок к развитию нейросетей

Объединение умных устройств увеличит трафик и объёмы Big Data. Это и нужно нейросетям для развития. Не исключено, что именно 5G приблизит момент создания полноценного ИИ.

Мифы о 5G

Человечеству как виду свойственен консерватизм, именно поэтому всё новое часто вызывает у людей недоверие. Вокруг сети нового поколения 5G также ходит немало слухов и домыслов. Остановимся на наиболее популярных:

1. 5G распространяет COVID. Здесь без комментариев — передавать бактерии и биологические вирусы по радиоканалу научились пока только во вселенной Виктории Бони и её последователей.
2. 5G вызывает мутации. Радиосигнал не действует на геном или клетки человека — это миф. На протяжении последних десятилетий человечество окружают радиоволны микроволнового диапазона: от радиолокаторов и полицейских радаров до современных Wi-Fi-роутеров, работающих на частотах 2,4 и 5 ГГц. Статистика неумолима — за это время от радиоволн никто не мутировал.
3. 5G может поджарить человека изнутри. Излучения высокой мощности действительно могут поджарить — так работает микроволновая печь. Однако высокочастотный спектр mmWave сети 5G обладает настолько низкой радиопроницаемостью, что не в состоянии даже проникнуть в организм ниже верхних слоёв кожи. К тому же мощность излучения 5G не превышает мощность домашнего или офисного Wi-Fi-роутера, а ещё не зафиксировано случаев, чтобы кто-либо перегрелся, даже долго находясь рядом с ним.

Раньше верили в русалок и леших, чуть позже — в пришельцев. Не исключено, что когда появится возможность коммуникации с использованием голографической проекции (работы уже давно ведутся, а 5G технически позволяет это реализовать), отдельные индивидуумы будут доказывать, что голограммы «воруют» души людей. 

В действительности технология 5G полностью безвредна и по характеру воздействия не сильно отличается от действующих сетей сотовой связи или беспроводного интернета.

Что нужно, чтобы 5G заработал? 

Для работы сети пятого поколения требуется выделение пула частотных диапазонов. Частоты делятся на три группы:

• для покрытия больших территорий нужен диапазон до 1 ГГц;
• для радиопокрытия городов потребуется диапазон от 2 до 6 ГГц, но наибольшую популярность в мире получили частоты от 3,4 до 3,8 ГГц — бэнд №78;
• чтобы точно покрыть места с наибольшим присутствием абонентов и для организации «последней мили» лучше всего подходят частоты миллиметрового диапазона (mmWave) от 24,25 до 29,5 ГГц.

Для работы 5G в России нужно выделение рабочих частот, а для этого потребуется согласование с военными, так как часть диапазона ими активно используется. Это вопрос времени, поскольку перспективы новой сети 5G и её возможности для всех сфер просто безграничны.

ДалСВЯЗЬ внимательно следит за развитием этой технологии в нашей стране и во всём мире. Когда в России будет полноценно развёрнута сеть 5G, мы будем всячески усиливать мобильной сигнал  сети нового поколения и увеличивать его дальность. Для этого будут созданы усилители связи 5G, антенны и другое оборудование.