Что такое 5G?
5G — это пятое поколение мобильной связи. Оно приходит на смену 4G и обещает значительно более высокие скорости передачи данных, меньшее время задержки и возможность подключения гораздо большего количества устройств.
По сравнению с 4G, 5G в разы быстрее. Если максимальная скорость 4G составляет около 100 Мбит/с, то у 5G она достигает 10 Гбит/с. Это позволит за считанные секунды скачивать HD фильмы, игры и другой большой контент.
Кроме того, задержка сигнала (пинг) в 5G в 10 раз меньше, чем в 4G. Это критически важно для таких технологий, как автономные автомобили, удаленное управление роботами и др.
Еще одно важное отличие 5G — поддержка подключения до 1 млн устройств на 1 кв. км. Для сравнения, в 4G эта цифра не превышает 100 000. Это открывает возможности для Интернета вещей и «умных городов».
Как будет разворачиваться 5G?
Внедрение 5G будет постепенным. Сначала сети 5G появятся в крупных городах и будут работать локально на определенных частотах. Со временем покрытие расширится на новые диапазоны и территории.
Полностью заменить 4G сети 5G смогут только к 2025-2030 годам. До этого будет действовать гибридная сеть 5G/4G, оптимизирующая работу устройств в зависимости от их возможностей и потребностей.
Стоит отметить, что для работы 5G требуются новые базовые станции и радиочастотное оборудование. Поэтому операторам предстоит серьезно модернизировать инфраструктуру.
Когда появится 5G в России?
Первые тестовые зоны 5G в России начали разворачивать в 2019 году в Москве и Санкт-Петербурге. Крупные операторы вели испытания на частотах 4,9 ГГц.
В 2020 году состоялись аукционы на новые частоты для коммерческого 5G в диапазонах 3,4-3,8 ГГц. Их получили МТС, МегаФон, Tele2 и Ростелеком.
Первые коммерческие сети 5G заработали в ряде российских городов в конце 2020 — начале 2021 года. Пока доступен лишь 5G Non-Standalone (NSA) — то есть 5G работает совместно с 4G.
Ожидается, что в 2022-2023 годах произойдет активный запуск сетей 5G Standalone — автономного 5G без опоры на 4G. Это позволит раскрыть весь потенциал нового поколения связи.
Как 5G изменит нашу жизнь?
Внедрение 5G принесет целый ряд преимуществ для пользователей, бизнеса и общества в целом:
Для рядовых пользователей:
Высокоскоростной мобильный интернет, позволяющий скачивать HD фильмы и игры за секунды
Более стабильное соединение при большом скоплении людей (на концертах, стадионах и т.п.)
Новые возможности для мобильных игр, AR/VR приложений
Беспроводная замена фиксированного интернета дома (с помощью 5G роутеров)
Для бизнеса:
Удаленное управление производством и роботами с минимальной задержкой
Массовое подключение датчиков и устройств для Интернета вещей
Новые сервисы для ритейла, логистики, сельского хозяйства и др. отраслей
Высокоскоростные частные сети для офисов и производств
Для общества:
Развитие «умных городов» на основе IoT
Беспилотный общественный транспорт и логистика
Дистанционная медицина с использованием VR/AR
Более эффективные системы предупреждения ЧС и безопасности
Потенциальные риски 5G:
Новые киберугрозы для сетей связи
Негативное влияние электромагнитного излучения (пока не доказано)
Цифровое неравенство из-за недоступности 5G в удаленных районах
Необходимость защиты личных данных в эпоху 5G и IoT
Таким образом, 5G открывает огромные возможности для технологического прогресса во всех сферах жизни. Но для минимизации рисков необходимо уделять пристальное внимание вопросам кибербезопасности, защиты данных и снижения цифрового неравенства. Грамотное внедрение 5G позволит совершить новый технологический рывок в развитии общества.
Какие технологии лежат в основе 5G?
Появление 5G стало возможным благодаря прорывам в нескольких ключевых областях:
Миллиметровые волны. 5G работает на частотах до 100 ГГц — это так называемый миллиметровый диапазон радиоволн. Использование миллиметровых волн позволяет создавать сверхширокополосные каналы, достигая скоростей в 10 Гбит/с.
Массивы антенн. В базовых станциях 5G применяются массивы из сотен миниатюрных антенн. Это позволяет формировать узкие лучи и направлять сигнал на конкретное устройство.
Full Duplex. Технология двусторонней связи в режиме реального времени. Позволяет одновременно передавать и принимать данные на одной частоте, удваивая пропускную способность.
Новые кодеки. Более эффективные алгоритмы сжатия помогают передавать данные с меньшими затратами ресурсов. Например, кодек Versatile увеличивает скорость в 4 раза по сравнению с 4G.
Виртуализация сетевых функций. Применение облачных технологий позволяет гибко распределять сетевые ресурсы и быстро запускать новые сервисы.
Искусственный интеллект. AI и машинное обучение используются для оптимизации работы сети, выбора оптимальных параметров, прогнозной аналитики.
MEC (Multi-access Edge Computing). Вынесение вычислительных мощностей на периферию сети для сверхнизких задержек при обработке данных IoT.
Новая архитектура ядра сети. Архитектура 5G Core оптимизирована для обслуживания как смартфонов, так и миллионов IoT-устройств. Обеспечивает низкую задержку и высокую надежность.
Когда появятся смартфоны с поддержкой 5G?
Первые смартфоны с поддержкой 5G появились еще в 2019 году. Это были модели Samsung Galaxy S10 5G, Huawei Mate X и Xiaomi Mi MIX 3. Однако выбор таких аппаратов был крайне ограничен.
По-настоящему 5G смартфоны начали массово выпускать только в 2020 году. Флагманами стали Samsung Galaxy S20 5G, Xiaomi Mi 10, Oppo Find X2 и др. Apple выпустила первые iPhone с 5G — iPhone 12 — осенью 2020 года.
В 2021-2022 годах практически все флагманы и средне-бюджетные смартфоны оснащаются поддержкой 5G. Это связано с расширением покрытия сетей пятого поколения по всему миру.
К 2023 году 5G станет обязательной функцией даже для бюджетных смартфонов. Эксперты прогнозируют, что к 2025 году доля 5G смартфонов составит около 80% от всех продаж мобильных телефонов в мире.