Что такое 5G и нужен ли он нам?

Что такое 5G и нужен ли он нам?

16 февраля 12:07
893
0

Казалось бы, только совсем недавно в мире появился 4G и мы все охали и ахали, радуясь стабильному подключению и быстрому интернету, как вот уже заговорили о новом поколении сотовой связи. Эту волну подхватили и производители смартфонов, активно внедряя технологию в свои гаджеты. Корейская корпорация Samsung скоро представит Galaxy S10, Xiaomi уже анонсировала новую версию Mi Mix 3, и множество смартфонов, которые появятся в этом году, будут поддерживать новый стандарт мобильной связи. Разумеется, маркетинговые отделы каждой компании будут делать огромный акцент именно на наличии 5G в их продукции: “Наши смартфоны поддерживают 5G, они лучшие”.

На самом деле, такой расклад крах для Apple, ведь 5G модемы у Intel ещё не готовы – их обещают только к 2020 году, а с Qualcomm они находятся в состоянии войны. В целом, пятое поколение сетей вызывает сейчас достаточно большой резонанс. Больше масла в огонь подлила торговая война США и Китая – правительство Америки подготовило указ о запрете использования торгового оборудования Huawei, и, в то же время, Поднебесная запрещает продажу IPhone из-за суда с Qualcomm. Начинается какая-то истерия и новое поколение сетей для этого – хороший повод.

Чтобы понять, зачем нам нужны или не нужны сети 5G, немного углубимся в историю и разберемся, как вообще мы пришли к этому.

История появления сотовой связи

20-й век – век прорыва. Люди более не седлали лошадей, а пересели в салоны автомобилей, стали доступны перелёты на самолётах, появилось телевидение и прочие современные блага человечества. Многим и представить сложно, что всего лишь несколько десятков лет назад для того, чтобы общаться с человеком, нужно было писать письмо и ждать ответа неделями, месяцами, а в некоторых случаях и годами. Сейчас же мы раздражаемся, когда не отвечают на сообщение более 5 минут.

Люди всегда стремились к общению друг с другом и не важно, где находятся – они не обращали внимание на расстояние, не привязывались к определенному месту и времени. И, наконец, в 1973 году 2 компании сделали огромный шаг к тому будущему, который мы имеем сейчас – глава подразделения мобильной связи конгломерата Motorola Мартин Купер позвонил начальнику исследовательского отдела AT&T Джоэлю Энгелю с оживленной улицы в Нью Йорке.

«Угадай, откуда я звоню?» — Джоэл услышал в трубке голос Мартина. — «Я звоню тебе с настоящего сотового телефона».

Этот звонок, по факту, стал предвестником новой эпохи и положил начало развитию 1G, пусть коммерческий запуск случился аж через 11 лет. Тогда технология была серьёзно недоработанной – она основывалась на аналоговом методе передачи данных, из-за чего качество связи оказалось отвратительным, да и прослушать разговор, имея необходимое оборудование, могли без особых затруднений.

Присутствовала ещё одна немаловажная проблема – большое количество различных стандартов связи, каждый из которых закреплялся за определенным регионом. Всего их было 6:

  • AMPS (Advanced Mobile Phone Service) – США, Канада, Центральная и Южная Америка, Австралия;
  • TACS (Total Access Communications System) – Англия, Италия, Испания, Австрия, Ирландия, Япония;
  • NMT (Nordic Mobile Telephone) – Швеция, Норвегия, Дания, Исландия, Финляндия;
  • С-450 – Германия и Португалия;
  • RTMS (Radio Telephone Mobile System) – в Италии;
  • Radiocom 2000 – Франция.

Это не устраивало ни производителей, которым необходимо было разрабатывать оборудование отдельно под каждый стандарт, ни абонентов, ведь купив телефон в Америке, они могли воспользоваться им всего в нескольких странах.

В регионах была разработана собственная система, несовместимая с остальными с точки зрения оборудования и функционирования. Это привело к тому, что возникла необходимость в создании общей европейской системы  связи с высокой пропускной способностью и зоной покрытия всей европейской территории. Подобное означало, что одни и те же мобильные телефоны могли использоваться во всех Европейских странах, а входящие вызовы должны были автоматически направляться в мобильный телефон независимо от местонахождения пользователя (автоматический роуминг).

Мобильные сети второго поколения 2G

И вот в 1982 году на Европейской конференции телекоммуникационных и почтовых ведомств было принято решение создать рабочую группу по продвижению мобильной связи (GSM). Самое интересное, что название рабочей группы также стало использоваться в качестве названия системы подвижной связи. Первоначально GSM предназначалось только для стран-членов ETSI (англ. European Telecommunications Standards Institute), однако много других государств, в частности, Восточная Европа, Средний Восток, Азия, Африка, Тихоокеанский регион и Северная Америка, тоже имели реализованную систему GSM( позже ”глобальная система для подвижной связи”).

Первые мобильные сети второго поколения появились лишь в 1991 году. Основным и самым главным отличием от 1G стал не аналоговый, а цифровой способ передачи данных, благодаря которому появилась любимая многими услуга обмена короткими текстовыми сообщения, говоря проще — SMS. Большим преимуществом оказалось и то, что телефонные разговоры были зашифрованы с помощью цифрового шифрования, к тому же, система 2G представила услуги передачи данных. 

Позже, с развитием и распространением Интернета, был разработан WAP (англ. Wireless Application Protocol) – протокол беспроводного доступа к ресурсам глобальной сети Интернет непосредственно с мобильных телефонов. Припоминаете, каким быстрым в те времена казалось подключение?

И это стало очередным прорывом в индустрии переносных устройств. Популярность и потребность пользователей мобильной связи в использовании Интернет оказалось основным толчком для появления переходных сетей между вторым и третьим поколениями. Сети 2,5G использовали те же стандарты мобильной связи, что и сети 2G, но к уже существующим возможностям добавилась поддержка технологий пакетной передачи данных – GPRS (англ. General Packet Radio Service), EDGE (англ. Enhanced Data rates for GSM Evolution). Использование пакетной передачи данных позволило значительно увеличить скорость обмена информацией до 384 кбит/с вместо 9,6 кбит/с у 2G-сетей.

Эти две технологии явно переросли второе поколение, но, всё же, до 3G ещё было очень и очень далеко.

Мобильные сети третьего поколения 3G

Развитие сетей третьего поколения началось едва ли не сразу после первой практической реализации 2G. Разрабатывались они на совершенно других протоколах множественного доступа с кодовым разделением каналов, которые были сами по себе не новы – первая работа, посвященная этой теме, была опубликована в СССР еще в 1935 году Д.В. Агеевым, – но до середины восьмидесятых оставались засекречены и использовались исключительно военными.

Скорость доступа к сети в 3G была значительно выше, чем в предыдущих поколениях, да и возможность прослушки разговора стала гораздо меньше. В дальнейшем развитии мобильной связи открыли технологию HSPA (англ. High Speed Packet Access, в будущем 3.5G), которая позволила достичь скорости подключения свыше 84 Мбит/с и выше.

Мобильные сети четвертого поколения 4G

В марте 2008 года был определен ряд требований для стандарта международной беспроводной связи 4G и установлены требования к скорости передачи данных: для высокоподвижных абонентов (поезда, автомобили) предоставляется скорость в 100 Мбит/с, для малоподвижных – до 1 Гбит/с.

Но, самое главное — поддержка большего числа абонентов, чем в 3G. Это особо актуально в местах большого скопления людей – концерты и прочие различные мероприятия, где зачастую связь работает с ужасными перебоями. Благодаря совершенствованию технологии эта проблема постепенно сходит на нет.

В 4G используется два основных стандарта связи – LTE и WiMAX.

LTE( англ. Long-Term Evolution) — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными. И, несмотря на то, что маркировка 4G используется сотовыми операторами и производителями телефонов, LTE не удовлетворяет полностью техническим требованиям, которые были установлены Международным союзом электросвязи (в спецификации IMT Advanced).

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).

В целом, эволюцию стандартов мобильной связи можно представить в следующем виде:

Мобильные сети пятого поколения 5G

И, наконец, переходим к герою дня – новому, пятому, поколению мобильной связи, которое сейчас у всех на слуху. Что это за зверь? Почему сам факт наличия поддержки 5G в устройствах вызывает такой ажиотаж?  Попробуем разобраться.

Сравнительно с 4G, сетям пятого поколения заявлены весьма нешуточные требования. Основные из них:

  • Пропускная способность сети до 20 Гбит/с по линии к абоненту; до 10 Гбит/с в обратном направлении.
  • Поддержка одновременного подключения до 1 млн. устройств/км2.
  • Сокращение временной задержки на радиоинтерфейсе (говоря проще, Ping) до 4-0,5 мс.

Так же, помимо всего прочего, должна внедриться очень интересная технология — D2D (англ. Device-to-Device) – обеспечивающая передачу данных между устройствами,  которые находятся неподалеку, минуя базовую станцию. Это, в свою очередь, увеличивает скорость передачи информации и значительно разгружает сеть.

Для работы 5G будут использоваться частоты меньше 6 ГГц. Известно, при повышении частоты, на которой передается информация, уменьшается дальность связи – это непреложный закон физики. Обойти его можно, но лишь повышая мощность передатчика, а она ограничена санитарными нормами. Однако считается, что базовые станции сетей пятого поколения будут располагаться плотнее, чем сейчас, для создания большей ёмкости сети.

А вот чем нас может порадовать сокращение временной задержки в радиоинтерфейсе? По сути, для обычного пользователя разницы особой не будет заметно, но вот в автоматизации и таких новых технологиях как автопилот это очень важное условие, без которого корректно они работать не будут.

Преимущества и недостатки 5G

Уверены, многие из вас сразу же задумались – а зачем нам такая “космическая” скорость в 20 Гбит/с? Здесь мы плавно переходим к новой эре, или может даже эпохе, в которую нас ведёт 5G. Не будет заглядывать наперёд, а используем реальный пример – моментальная передача информации на сервер и обратно, как это было реализовано в NExtbit Robin – смартфоне с облачным хранилищем, в котором редко используемые данные загружались на сервер.

Возможно, с внедрением 5G может появиться множество смартфонов с весьма простым аппаратным обеспечением и оболочкой в виде браузера (корпорация Google зрит в будущее), которые практически все вычисления станут производить на серверах и передавать обратно.

А благодаря практически моментальному отклику, разницы в работе между обычным смартфоном с топовым железом и подобным гаджетом не будет. Это может сделать устройства дешёвыми и дать развитие таким технологиям как умные очки и многое другое.

Преимущества сетей пятого поколения мы разобрали. Теперь стоит перейти к недостаткам, а их немало.

Чем больше базовых станций расположено на территории, тем проще отследить устройства, которые так или иначе имеют с ними связь. Увеличится поток и скорость обработки информации, которая будет проходить через них на сервера, соответственно, станет гораздо больше точечной рекламы. Считайте, билборды плавно перекочуют с улиц в наши карманы. Не самая интересная перспектива, согласитесь.

К тому же, стоит учитывать то, что устройства с поддержкой 5G по стоимости будут значительно превышать аналоги без него. А так как технология лишь развивается, то в ближайшие годы смартфоны с 5G модемами будут бесполезны. Тем более, в некоторых странах лишь относительно недавно ввели 4G, куда уже за следующее поколение говорить.

Несмотря на все преимущества новой технологии, покупая сейчас смартфон с поддержкой пятого поколения мобильной связи, вы выбросите деньги на ветер – в ближайшие 2-3 года полноценного распространения 5G не предвидится, а к тому времени уже можно будет сменить, как минимум, два устройства.

Есть ещё один нюанс — приобретя разрекламированный маркетологами продукт, вы добавляете огромную ложку дёгтя в бочку мёда единственному конкуренту Google – корпорации Apple. Даже если вы по какой либо причине недолюбливаете этого производителя, не забывайте – без адекватной конкуренции создатель Android станет, по сути, монополистом на рынке мобильных устройств. А монополия, как известно, тормозит прогресс и, вполне возможно, Google перестанет полноценно работать над ОС Android, обновляя и совершенствуя его. Будет примерно как Intel в 2010-х годах – выпускать новые продукты с минорными отличиями.

Добавить комментарий