5G стремится обеспечить скорость передачи данных в 10–100 раз выше, чем в существующих сетях 4G. Пользователи должны ожидать скорость загрузки порядка гигабит в секунду (Гбит/с), а не десятки мегабит в секунду (Мбит/с) на скорости 4G.
Это важно, потому что это позволит использовать новые приложения, которые сегодня просто невозможны. К примеру, при скорости передачи данных в гигабитах в секунду вы потенциально можете загрузить фильм на свой телефон или планшет за считанные секунды. Такая скорость передачи данных может позволить использовать приложения виртуальной реальности или автономные автомобили.
Помимо требований высокой скорости передачи данных, новые технологии, которые взаимодействуют с пользовательской средой, такие как дополнительная реальность или беспилотные автомобили, также потребуют чрезвычайно низкой задержки. По этой причине целью 5G является достижение задержек ниже отметки в 1 миллисекунду. Мобильные устройства смогут отправлять и получать информацию менее чем за тысячную долю секунды, что будет казаться пользователю мгновенным. Для достижения этих скоростей развертывание 5G требует новых технологий и инфраструктуры.
Принцип работы
С появления мобильных телефонов беспроводные сети работали в одних и тех же радиочастотных диапазонах. По мере того, как увеличивалось количество пользователей, требовалось больше данных, чем когда-либо прежде, магистрали радиоволн становятся все более перегруженными сотовым трафиком. Чтобы компенсировать это, операторы сотовой связи хотят выйти на более высокие частоты миллиметровых волн.
Миллиметровые волны используют частоты от 30 до 300 гигагерц, что в 10-100 раз выше, чем радиоволны, используемые для сетей 4G и Wi-Fi. Их называют миллиметровыми, потому что их длина волны варьируется от 1 до 10 миллиметров, тогда как радиоволны имеют порядок сантиметров.
Более высокая частота миллиметровых волн может создать новые полосы на коммуникационной магистрали, но есть одна проблема: миллиметровые волны легко поглощаются листвой и зданиями и потребуют множества близко расположенных базовых станций, называемых малыми ячейками. К счастью, эти станции намного меньше и требуют меньше энергии, чем традиционные вышки сотовой связи. Их можно размещать на зданиях и фонарных столбах.
Миниатюризация базовых станций также обеспечивает еще один технологический прорыв для 5G: Massive MIMO. MIMO расшифровывается как множественный вход и несколько выходов и относится к конфигурации, которая использует преимущества меньших антенн, необходимых для миллиметровых волн, за счет значительного увеличения количества антенных портов на каждой базовой станции.
Благодаря огромному количеству антенн - от десятков до сотен антенн на каждой базовой станции - вы можете одновременно обслуживать множество разных пользователей, увеличивая скорость передачи данных.
Опасен ли 5G?
Хотя 5G может улучшить нашу повседневную жизнь, некоторые потребители выражают обеспокоенность по поводу потенциальной опасности для здоровья. Многие из этих опасений связаны с использованием в 5G излучения миллиметрового диапазона с более высокой энергией, что, по мнению экспертов, не вызывает беспокойства.
Часто возникает путаница между ионизирующим и неионизирующим излучением, потому что термин «радиация» используется для обоих.
Ионизирующее излучение является причиной того, что мы носим солнцезащитный крем на улице, потому что коротковолновый ультрафиолетовый свет с неба обладает достаточной энергией, чтобы выбивать электроны из их атомов, повреждая клетки кожи и ДНК. С другой стороны, миллиметровые волны не являются ионизирующими, потому что они имеют большую длину волны и недостаточно энергии для непосредственного повреждения клеток.
Единственная установленная опасность неионизирующего излучения - это слишком сильный нагрев. При высоких уровнях воздействия радиочастотная (РЧ) энергия действительно может быть опасной, вызывая ожоги или другие термические повреждения, но такое воздействие обычно возникает только в профессиональных условиях вблизи мощных радиочастотных передатчиков или иногда в результате медицинских процедур, которые пошли наперекосяк.
Многие протесты общественности по поводу внедрения 5G перекликаются с опасениями по поводу предыдущих поколений сотовых технологий. Скептики считают, что воздействие неионизирующего излучения все еще может быть причиной целого ряда заболеваний, от опухолей головного мозга до хронических головных болей.
Многие исследователи соглашаются с тем, что нам необходимо больше исследований потенциального воздействия сетей 5G на здоровье, потому что токсикологических исследований этой технологии не так много.
Многие сторонники 5G считают, что преимущества, которые 5G может предоставить обществу, намного перевешивают неизвестные.