5G — это не просто ускоренная версия 4G, а серьёзный технологический скачок на десятки лет вперёд. Между двумя поколениями гораздо больше отличий, чем кажется. Строго говоря, 5G — не только новый набор частот, а комплексная платформа, которая гораздо эффективнее использует возможности беспроводных сетей.
Давайте определим основные отличия и прорывы...
Одним из главных отличий сетей нового поколения станет колоссальное снижение задержки: до десяти раз по сравнению с 4G, в идеале — до минимального значения в 1 мс. При этом сохранится обратная совместимость с оборудованием предыдущего поколения, пусть и на меньших скоростях, поддерживаться будут все диапазоны. А значит, без связи пользователь не останется в любом случае и переход пройдёт безболезненно.
Наконец, 5G просто быстрее: пиковая скорость соединения в теории сможет достигать фантастического значения 20 Гбит/с. Но даже «средние» 100 Мбит/с станут огромным шагом вперёд — и не забываем о низком пинге.
Скоростью соединения сегодня никого не удивишь, даже если речь идёт о мобильном интернете. Гораздо важнее другое: при достаточной пропускной способности и стабильности коннекта в онлайн выйдут не только персональные гаджеты. Светофоры, дорожные знаки, персональные медицинские датчики, станки и конвейеры — интернет вещей из утопии превратится в мейнстрим. По сути, 5G снимает одну из главных преград на пути к объединению в сеть всей электроники в мире. И конечно, никуда не денется привычный мобильный интернет — просто он станет ещё лучше.
А ещё проще? Что изменится с приходом 5G?
Изменится почти всё. Взаимодействие электроники с сетями выйдет на совершенно другой уровень. И это касается не только просмотра YouTube-роликов на смартфоне, доступными станут и мобильные VR/AR-решения.
Интернет вещей окажется массовым: появится множество датчиков нового типа, а сервисы управления и мониторинга будут эффективными благодаря отсутствию «просадок» сети.
Что особенно важно, развитие получат не только умные дома, но и медицинское направление (IoMT). Благодаря появлению дешёвых, компактных и энергоэффективных медицинских датчиков, передающих данные о здоровье пациента, больницы могут быть объединены в надёжную сеть с минимальными задержками.
Изменится и подход к организации беспилотных автомобилей на дорогах. Сейчас каждый беспилотник полностью автономен, но в перспективе машины станут постоянно «общаться» друг с другом. Дорожная обстановка, скорость, местонахождение пешеходов и даже маршрут — благодаря 5G-сети можно будет и избежать аварий, и оптимизировать само движение.
По подсчётам партнёра Qualcomm, компании IHS, к 2035 году 5G принесёт и ощутимый экономический эффект. Развитие широкого спектра отраслей приведёт к производству товаров и услуг на сумму около 12 триллионов долларов.
К 2035 году цепочка создания стоимости 5G (то есть ОЕМ, операторы связи, создатели контента, разработчики приложений и потребители) сможет самостоятельно обеспечить до трёх с половиной триллионов долларов суммарной выручки и создать до 22 миллионов рабочих мест. Этого хватит, чтобы трудоустроить, например, всё население Пекина.
Что нужно для скорейшего внедрения 5G?
Используемые сейчас для мобильной связи частотные диапазоны уже слишком загружены, и находить свободные для новых стандартов всё сложнее. Поэтому важно научиться получать максимум от всего спектра частот: ниже 1 ГГц, от среднего диапазона 1 — 6 ГГц и высокого, известного как миллиметровый диапазон.
Также придётся обеспечить одновременную работу клиентских устройств на лицензируемых и нелицензируемых частотах. А заодно научить эти устройства подключаться по-новому, в том числе напрямую друг к другу, что позволит снизить нагрузку на отдельные участки сети и сделает связь между клиентами быстрее и стабильней.
Это, в свою очередь, потребует внедрения инновационных технологий. Но не как отдельной инфраструктуры, а на базе уже существующей. Нет какой-то одной технологии, ключевой для создания 5G. Сети нового поколения представляют собой целый комплекс инноваций: решения с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, методы распределения диапазона, технологии антенного и канального кодирования, Massive MIMO и многие другие.
Экспериментальная антенна Massive MIMO со 128 каналами передачи данных в Бристольском университете
Сколько будет стоить связь 5G?
Точно пока неизвестно. Но в перспективе одна из задач 5G — как раз-таки снизить стоимость передачи данных в сравнении с 4G LTE. Экономия может быть достигнута за счёт использования более широкого спектра частот. Это даст мобильным операторам возможность предоставлять пользователям безлимитный онлайн-доступ даже при росте абонентской базы.
Со временем 5G может поспособствовать популяризации дополненной и виртуальной реальности: AR и VR уже доступны с помощью 4G LTE, но упираются в тарифные ограничения. У 5G не должно быть ощутимых лимитов ни по скорости, ни по задержке, ни по цене трафика.
Популярность мобильного интернета сложно отрицать, ведь смартфон — это модем, который всегда с собой. Стриминговые сервисы активно вытесняют файлообменники: зачем скачивать фильм, если можно посмотреть его онлайн? Да и раздать Wi-Fi прямо с гаджета не сложнее, чем включить фонарик. И возможно, в ближайшем будущем закончится не только эпоха медленного интернета, но и роутеров — их заменят привычные смартфоны и планшеты.
