Каждое очередное поколение мобильной связи: 1G, 2G, 3G и 4G, помимо увеличения скорости передачи данных и улучшения прочих технических характеристик, привносило в нашу жизнь принципиально новые возможности. Многие из этих возможностей сейчас воспринимаются нами как что-само собой разумеющееся, но так было не всегда.
Первое поколение 1G: аналоговая связь стандарта NMT, появившаяся у нас в стране в начале 90-х годов, те самые увесистые «телефоны-кирпичи». Эта связь изобиловала помехами и была способна передавать только голос: никаких sms-сообщений и MMS-фотографий.
Второе поколение 2G: первое поколение цифровой связи GSM, пришедшая на смену 1G в середине девяностых. Помимо существенного улучшения качества передачи и приёма голоса по сравнению с предыдущей аналоговой системой, появилась функция текстовых sms-сообщений. Эти сообщения в то время играли ту же роль, которую сейчас перетянули на себя мессенджеры в более современных стандартах связи. Также появилась возможность обмениваться фотографиями посредством MMS-сообщений. Но самое главное, через пару лет после разворачивания GSM cвязи, к ней был добавлен GPRS-интернет. Сейчас выход в интернет через кнопочный телефон кажется позавчерашним днём, но тогда — это было что-то! Иметь возможность в любой момент проверить свой почтоый ящик или посмотреть прогноз погоды, — это было просто роскошью.
Массовое распространение смартфонов потребовало новых стандартов связи. И такие стандарты третьего и четвёртого поколения появились: 3G UMTS и 4G LTE. Средняя скорость передачи данных в сетях 3G UMTS находится в районе 384 Кбит/с - 2 Мбит/c, а сети 4G LTE обычно обеспечивают среднюю скорость 15-20 Мбит/c. Такие скорости обеспечивают качественный доступ в интернет, возможность совершать видеозвонки, смотреть онлайн телевидение. На сегодняшний день пользователи смартфонов в России используют прежде всего эти два стандарта мобильной связи.
Так чем же нам может пригодиться очередная технология нового стандарта 5G?
5G обеспечивает повышенную вместимость: Стандарт 4G предусматривает возможность подключения нескольких тысяч устройств на квадратный километр. Казалось бы, это очень много. Но нет: количество подключаемых устройств в последние годы растёт как на дрожжах. Это уже не только смартфоны, это также умные часы, телевизоры. холодильники, кондиционеры, пылесосы, это многочисленные датчики, установленные на промышленном и сервисном оборудовании. Вероятно, в будущем будет непросто найти хоть какое-то промышленное изделие, не имеющее выхода в интернет. Поэтому потребовалась технология 5G, способная обрабатывать порядка миллиона таких устройств на квадратный километр.
Повышенная скорость: 5G может работать в десятки раз быстрее, чем предыдущий стандарт 4G LTE. К примеру, видеофильм в высоком разрешении можно будет скачать за несколько секунд, вместо того чтобы ждать несколько минут, как сейчас.
Низкая задержка сигнала: Задержка сигнала — это время отклика, уровень отзывчивости системы после нашей команды. В современных системах 4G LTE она составляет порядка 20 миллисекунд. В 5G она будет снижена до 1 миллисекунды. Кажется, что даже 20 миллисекунд — это очень маленькое время. И действительно, для многих стандартных действий, таких как телефонные звонки или интернет-серфинг, этого вполне достаточно. Но есть области деятельности, где моментальная реакция очень важна: если мы смотрим потоковое видео стандарта 4К, то для того, чтобы не было задержек, нам могут понадобиться возможности 5G.
Особое место занимает эксплуатации автономных транспортных средств. Взаимодействие между такими устройствами должно осуществляться моментально, чтобы избежать столкновений. В качестве примера можно привести систему функционирования морских «умных» портов. Это уже реальность: таким образом работает контейнерный терминал китайского порта Тяньцзинь. Беспилотные контейнеровозы, перевозящие контейнеры по терминалу, управляются по каналам 5G связи системой искусственного интеллекта Huawei.
Похоже что от 5G нам никуда не деться: объёмы и скорости передаваемых данных постоянно возрастают, и нам нужны новые технологии, способные их обрабатывать. Тем более, что многие страны уже развернули свои полноценные 5G сети. Причём речь идёт не только о странах Запада, но и о Китае, Индии и многих других. России, очевидно, тоже нельзя оставаться в стороне. Надо сказать, программа создания 5G систем, причём на отечественном оборудовании, в России уже действует. Созданы опытные образцы базовых станций, разрабатывается программное обеспечение. Отечественные компании Сколтех и Yadro среди лидеров этого процесса. Так что уже в ближайшие годы у нас появится возможность опробовать эту новинку на практике.