2020 год считается годом, когда технология 5G будет внедрена во всем мире. Сети нового поколения обещают высокую скорость и неограниченную пропускную способность. В этой статье мы рассмотрим все, что мы хотим знать о 5G, и как это радикально изменит способ использования наших смартфонов и средств связи.
Что такое технология 5G
Технология 5G - это согласованный набор стандартов, установленных Международным союзом электросвязи (МСЭ) и 3GPP. Обе организации работают с компаниями и поставщиками оборудования для проектирования новых сетей 5G.
Беспроводные системы 5-го поколения были охарактеризованы как «прорыв» в беспроводных технологиях, заменив 4G LTE, который рассматривался как эволюция мобильных сетей и широко используется сегодня.
5G предлагает чрезвычайно быструю беспроводную связь, которую мы можем использовать для передачи любых данных.
Как быстро будет 5G?
В частности, было показано, что теоретические максимальные скорости превышают 10 Гбит / с (гигабит в секунду), тогда как скорость 4G соответственно может достигать 100 Мбит / с (мегабит в секунду). На самом деле 5G будет в 100 раз быстрее.
Теоретически это означает, что при хорошем соединении 5G мы можем без промедления наблюдать за онлайн-видео 4K или играть в онлайн-игру на смартфоне.
Конечно, есть много переменных, которые влияют на скорость. Тем не менее, сети 4G в среднем менее 20 Мбит / с, что делает 5G значительно быстрее, чем 4G в реальном мире.
Использовать полные скорости 5G довольно сложно. Но даже при 50% производительности мы могли бы развивать скорость до 5 Гбит / с.
Нам хватит даже 1 Гбит / с, что составляет 10% от идеального сценария 10 Гбит / с.
Таким образом, ожидается, что следующее поколение беспроводных технологий значительно увеличит скорость нашего соединения с его предшественником, 4G.
Задержка времени
Самое главное, 5G сбросит время задержки между устройствами и сервером связи. Например, даже существующие быстрые соединения, такие как VDSL 50 или Fiber 100, а также 4G, показывают отставание.
Это означает, что во многих случаях в онлайн-играх происходит задержка ответа пользовательской системы на удаленный сервер. Благодаря технологии 5G мобильные игры будут без задержек.
Тем не менее, многие считают, что теоретически задержка будет в 50 раз ниже, чем у 4G, поскольку новая технология будет использовать спектр на очень высоких частотах, что обеспечивает очень низкую или нулевую задержку.
Использование 5G
Конечно, технология 5G предназначена не только для игр, смартфонов и планшетов. Низкая задержка требуется в таких службах, как автомобили с автоматическим управлением и медицина, где требуется точность.
Он будет применяться в медицине и хирургии, к датчикам, термостатам, автомобилям, роботам и искусственному интеллекту.
Конечно, 5G позволяет нам отправлять текстовые сообщения, совершать телефонные звонки, просматривать веб-страницы и транслировать видео. На самом деле, ничто из того, что мы делаем в нашей повседневной жизни, не изменится. Просто эта технология улучшит все аспекты сети в лучшую сторону.
Технология 5G также позволяет сетевым провайдерам настраивать свою инфраструктуру, чтобы лучше обслуживать потребности конкретных служб, называемых срезами сети.
Например, чтобы получить быстрый доступ к сети, нам нужны высокие скорости, но не обязательно низкая задержка. Напротив, телемедицина, самостоятельное вождение и онлайн-игры не требуют высоких скоростей, но имеют очень низкую задержку.
Поэтому провайдер может настроить свою инфраструктуру в зависимости от услуги. Это поможет лучше использовать услуги и, в частности, снизить стоимость использования.
На самом деле сеть 4G не обладает пропускной способностью, необходимой для устранения задержки по времени и управления огромными объемами данных, которые будут передавать устройства.
Таким образом, технология 5G кардинально изменит способ использования наших мобильных устройств, и не только.
Ширина полосы
Для достижения всего этого 5G будет передаваться с помощью электромагнитных волн с особенно высокой частотой. На грубых линиях более высокая частота равняется более высокой скорости и большей полосе пропускания.
Спектр разделен на полосы, каждая из которых имеет уникальные характеристики.
Сети 4G используют частоты ниже 6 ГГц. 5G использует чрезвычайно высокие частоты в диапазоне от 24 до 300 ГГц.
mmWave
Полоса на очень высоких частотах выше 24 ГГц широко известна как миллиметровая волна (мм-волна). Он имеет очень широкую полосу пропускания, обеспечивая чрезвычайно высокую пропускную способность и очень малую или нулевую задержку.
Одним из крупнейших и наиболее важных применений миллиметровых волн является передача больших объемов данных. Любой тип беспроводной связи, такой как радио, мобильный телефон или спутник, использует определенный диапазон длин волн или частот.
Например, телефонный разговор требует только около 6 кГц полосы пропускания, в то время как телевизионное вещание, которое передает гораздо большие объемы информации, требует около 6 МГц.
Увеличение количества передаваемой информации требует использования более высоких частот, что возможно только с mmWave. Их высокая частота делает их эффективными для отправки больших объемов данных.
Технология 5G также использует более короткие волны. Это означает, что антенны могут быть намного меньше существующих.
Поскольку базовая станция будет стремиться к стратегическому расположению небольших ретрансляционных антенн, это означает, что 5G может поддерживать более 1000 устройств на метр.
Большинство этих высоких частот работают только при наличии четкого прямого визуального контакта между антенной и приемным устройством.
Кроме того, некоторые из этих высоких частот легко поглощаются влагой, и чем больше они путешествуют, тем больше они теряют свою силу и ослабевают.
Таким образом, они должны использоваться в сочетании с более низкими частотами, чтобы обеспечить широкое покрытие 5G.
Смешанные зоны
Ofcom и другие европейские регуляторы уже определили три смешанные зоны 5G в Европе. Они являются ключевым приоритетом для предстоящей глобальной гармонизации 5G.
- Низкая пропускная способность 700 МГц
- Высокая пропускная способность 3,4-3,8 ГГц
- Очень высокая пропускная способность 24,25-27,5 ГГц
5G Home
В дополнение к быстрым мобильным сетям, технология 5G также будет полезна для обеспечения интернета в нашем доме. Он способен быть намного быстрее, чем наши проводные интернет-соединения.
Поскольку новая технология позволяет провайдеру настраивать инфраструктуру и услуги в соответствии с потребностями пользователей, это поможет значительно сократить расходы для конечного пользователя.
В США Verizon уже является первым оператором мобильной связи, который запустил домашний сервис 5G.
Ожидается, что такие услуги с технологией 5G будут постепенно внедряться телекоммуникационными компаниями по всему миру по стоимости, аналогичной стоимости фиксированной оптоволоконной связи, и без ограничения объема данных.
Как и в случае со стандартным интернет-провайдером, у нас дома будет модем / маршрутизатор 5G, подключенный к серверам провайдера, и мы обеспечим доступ в Интернет ко всем скоростным устройствам 5G.
Теоретически с новыми скоростями 5G мы можем загрузить игру объемом 50 ГБ менее чем за две минуты. Кроме того, мы сможем скачать фильм 4K 25GB менее чем за минуту.
Конечно, это может быть отдаленный и оптимистичный сценарий для нашей страны. Однако это началось и реализуется на практике. 5G Home не будет полностью заменять кабели, но может снизить потребность в них.