Операторы сотовой связи по всей стране делают все возможное, чтобы расширить свои сети покрытия 5G. Миллионы людей уже охвачены вышками 5G в своем районе, и еще большее их количество должно появиться к 2024 году, что обеспечит повышенную скорость для людей в любом месте - от самого большого города до самого отдаленного горного поселка. Почти все современные смартфоны теперь поддерживают 5G, что делает его новым стандартом для беспроводных устройств.
Это значит, что у каждого владельца iPhone 15 или Galaxy S24 есть телефон, способный работать в сетях 5G. Но насколько быстрым является 5G? И заметно ли она быстрее, чем скорость 4G? У сетей 5G есть множество преимуществ, но они не лишены трудностей роста. Как и в случае с его предшественником, скорость может зависеть от того, сколько людей пользуются теми же вышками, что и вы, или как далеко вы находитесь от ближайшей точки доступа.
Вот все, что вам нужно знать о 5G, включая скорость, надежность и результаты реальных испытаний.
Теоретическая скорость 5G
Теоретически 5G позволяет достичь ошеломляющих скоростей в 10 Гбит/с, которые были бы немыслимы на заре развития сотовой связи. Однако, как и при чтении любой спецификации, важно помнить, что это теоретические максимумы, которые вы, скорее всего, никогда не достигнете в реальном мире.
Важно помнить, что часто упоминаемая цифра 10 Гбит/с означает максимальную общую пропускную способность, доступную всем устройствам 5G, подключенным к одному радиоприемнику на вышке сотовой связи. У отдельных устройств нет ни чипов, ни антенн для достижения таких скоростей, даже если они находятся рядом с вышкой; вместо этого 10 Гбит/с предназначены для разделения между десятками или даже сотнями устройств, чтобы все могли получить максимальную производительность. Тот же принцип в меньшем масштабе действует и в отношении маршрутизатора Wi-Fi 6 в вашем доме.
Хотя нам не хотелось бы использовать слово "никогда", мы вряд ли увидим, что потребительские устройства достигнут таких пиковых скоростей 5G, по крайней мере, до того, как будет развернута технология следующего поколения 6G.
Однако, чтобы добавить немного перспективы, вот таблица для сравнения теоретических скоростей технологии 5G с различными поколениями беспроводных технологий:
Не забывайте, что все эти цифры - теоретический максимум. Никто никогда не получал скорость загрузки 1 Гбит/с на 4G LTE-A, и как бы причудливо это сейчас ни звучало, те из нас, кто помнит прекрасные времена EDGE, посмеялись бы над идеей получить даже 300 Мбит/с на оригинальном iPhone 2007 года или Nokia N95.
Подобным образом, средние показатели здесь приблизительны, а все различные технологии усложняют результаты, поскольку каждое поколение развивалось и продолжает развиваться даже после того, как начинает выходить следующее поколение. Кроме того, существует проблема неправильного обозначения операторами своих сетей: многие обозначают 3G HSPA+ как 4G, а также трюк AT&T "5G E" несколько лет назад, который пытался убедить клиентов, что 4G LTE-A - это "5G Evolution".
Реальные скорости загрузки в сетях 5G
Все усложняется тем, что существует три различных "вкуса" 5G, которые могут значительно повлиять на реальную скорость загрузки, в зависимости от того, к какому из них вы подключены. В отличие от предыдущих технологий сотовой связи, 5G распространяется на гораздо более широкий диапазон частот, и те из них, которые предлагают самые высокие скорости, как правило, доступны в наименьшем количестве мест.
Это не сговор операторов связи с целью ограничения скорости, а просто законы физики. Если вы когда-либо устанавливали у себя дома двух- или трехдиапазонный Wi-Fi роутер, то наверняка уже сталкивались с тем, что более низкие частоты 2,4 ГГц охватывают большую площадь, но обеспечивают гораздо более низкие скорости, чем более короткие радиостанции 5 ГГц. То же самое относится и к частотам сотовой связи в гораздо более широком масштабе.
Это не сговор операторов связи с целью ограничения скоростей, а просто законы физики в действии.
Хотя 5G работает в гораздо большем количестве диапазонов, их можно разделить на три отдельные группы. Низкочастотный 5G, как правило, включает все частоты, работающие ниже 2,3 ГГц, которые обеспечивают широкую зону покрытия, но скорости немногим лучше, чем у 4G/LTE. Не помогает и то, что 5G часто работает на тех же частотах, что и сигналы 4G/LTE, и поэтому вынужден уступать право проезда более старому трафику с помощью новой технологии 5G, известной как Dynamic Spectrum Sharing (DSS). Это означает, что устройства 4G/LTE всегда получают приоритет на этих частотах, что еще больше замедляет работу пользователей 5G.
С другой стороны, высокочастотная mmWave работает в относительной стратосфере радиосигналов экстремально высокой частоты (EHF), начиная примерно с 24 ГГц, обеспечивая фантастические скорости, но покрытие не выходит за пределы городского квартала. В последнее время операторы связи нашли оптимальный вариант для среднего диапазона 5G, который начинается примерно с 2,5 ГГц и включает частоты C-диапазона 3,7-3,98 ГГц. Они обеспечивают лучшее из двух миров, предлагая приличный радиус действия без ущерба для производительности.
Есть и еще одно соображение, касающееся этих частот и общей скорости. Как мы уже говорили, ни один смартфон не живет в вакууме: вы делите эти частоты со всеми остальными, кто подключен к той же вышке, что и вы. Вся доступная на вышке полоса пропускания должна быть поделена между всеми устройствами, которые хотят получить ее часть. Именно поэтому самые быстрые приемопередатчики mmWave обычно можно найти в застроенных районах, таких как стадионы и аэропорты, где за услугу 5G могут бороться 70 000 человек.
Как же это будет выглядеть в реальном мире? Широкий диапазон низкочастотного диапазона 5G означает, что "общенациональные" сети всех трех операторов полагаются на эти частоты, чтобы охватить как можно больше людей. Хотя T-Mobile первым развернул общенациональную сеть 5G во всех 50 штатах, он полагался на свой спектр 600 МГц - нижнюю часть диапазона частот сотовой связи и самую медленную из всех. AT&T разместила большую часть своих низкочастотных сетей 5G в диапазонах 850 и 1900 МГц (1,9 ГГц), используя для этого вышки 4G/LTE с помощью DSS. Verizon последней вышла на общенациональный уровень в конце 2022 года, развернув свою низкочастотную сеть 5G практически так же, как и AT&T.
Результатом этих ранних развертываний стали скорости 5G, которые редко были намного лучше, чем у 4G/LTE, а в некоторых случаях могли быть даже хуже. Так, в конце 2020 года DSS Verizon была настолько плоха, что Саша Сеган из PCMag назвал ее "отчаянно медленной системой" и сказал пользователям iPhone Verizon, что им лучше полностью отключить 5G.
К счастью, с тех пор многое изменилось. К началу 2021 года компания T-Mobile уже начала развертывать то, что она теперь называет своей сетью 5G Ultra Capacity, - услугу 5G в среднем диапазоне 2,5 ГГц с использованием спектра, полученного в результате слияния со Sprint. Год спустя компания Verizon присоединилась к игре с недавно приобретенным спектром C-диапазона 3,7-3,98 ГГц, расширив свою сеть 5G Ultra Wideband далеко за пределы крайне редких вышек mmWave, которые она установила в городских центрах. Примерно в то же время AT&T начала разворачивать свой собственный блок спектра C-диапазона, хотя делала это гораздо более консервативно.
Сегодня большинство городских районов покрыты среднеполосным спектром 5G, по крайней мере, у Verizon и T-Mobile. В марте Verizon сообщила, что ее сеть 5G Ultra Wideband охватывает уже более 200 миллионов человек, а сеть T-Mobile 5G Ultra Capacity охватывает 275 миллионов человек по состоянию на июль 2023 года. К сожалению, AT&T продолжает отставать: ее сеть 5G Plus доступна только в "ограниченных районах" около 50 городов.
Эти различия в покрытии отражены в последних отчетах о состоянии рынка от компаний Ookla и Opensignal, которые измеряют медианную и среднюю скорость загрузки 5G и другие показатели производительности по всей территории США. Эти отчеты выходят каждые три месяца, и хотя T-Mobile сохраняет постоянное лидерство благодаря большому преимуществу в развертывании 5G среднего уровня, Verizon постепенно приближается к нему, в то время как AT&T из-за более низкого покрытия отстает, поскольку все люди, работающие с низкочастотным DSS 5G, снижают свои показатели.
Последние цифры показывают, что T-Mobile далеко впереди с общим средним/медианным показателем около 200 Мбит/с, в то время как Verizon показывает около 100 Мбит/с, а AT&T - 80 Мбит/с.
Verizon постепенно приближается, в то время как AT&T из-за более слабого покрытия отстает.
Конечно, медианная и средняя скорости загрузки не раскрывают всей истории. В основном они отражают, сколько людей получают максимальную скорость в сети каждого оператора. В идеальных условиях услуга Verizon 5G Ultra Wideband (5G UW) может обеспечить такие же пиковые скорости, как и 5G Ultra Capacity (5G UC) от T-Mobile; просто клиенты T-Mobile в два раза чаще находят покрытие 5G UC, чем клиенты Verizon, которые, скорее всего, чаще переходят на более медленный низкочастотный 5G.
Тем не менее, многое зависит от того, где вы живете, работаете или путешествуете. Многие клиенты Verizon и даже AT&T очень довольны работой 5G, потому что им посчастливилось никогда не выходить за пределы сетей 5G UW или 5G+ своих операторов.
И наконец, не стоит воспринимать скорости, указанные в этих отчетах, как максимальные скорости, которые вы получите в сети каждого оператора. Многие клиенты T-Mobile и Verizon наблюдали пиковые скорости 5G более 1 Гбит/с. Это особенно верно в случае с покрытием mmWave, но и на частотах C-диапазона скорость 1 Гбит/с не является недостижимой. Кроме того, T-Mobile использует технологию агрегации несущих 5G (5G CA), которая может позволить абонентам достичь скорости 3 Гбит/с, подобной мм-волне, за счет объединения более дальних среднечастотных диапазонов.
Задержка и скорость 5G
Как бы впечатляюще ни звучали эти скорости загрузки на бумаге, реальность такова, что большинству пользователей смартфонов на самом деле не нужно перекачивать огромные объемы данных, которые могли бы сделать их необходимыми. Подумайте, что даже для передачи видео в формате 4K UHD обычно требуется скорость около 25-40 Мбит/с. Наибольшее влияние на мобильные устройства 5G оказывает не скорость загрузки, а задержка.
Латентность - это время, необходимое для установления соединения в цифровой сети связи, и это гораздо более важный показатель для того, как мы обычно используем наши смартфоны. Например, веб-серфинг, общение в приложениях для обмена мгновенными сообщениями и игры - все это опирается на десятки или даже сотни отдельных соединений, которые обмениваются относительно небольшими битами данных. Самая высокая скорость загрузки не поможет, если каждое соединение будет устанавливаться дольше, точно так же, как самый быстрый в мире реактивный самолет для доставки посылки не принесет вам пользы, если экипажу потребуется неоправданно много времени, чтобы загрузить ее и вывезти со взлетно-посадочной полосы.
"Появление 5G, несомненно, приведет к увеличению скорости для конечных пользователей, но эта скорость будет зависеть от того, как операторы проектируют свои сети и сколько пользователей в них работает", - сказал в интервью Digital Trends Элс Баерт, директор по маркетингу и коммуникациям компании NetComm. "Хотя 5G сможет обеспечить более высокие скорости, главным отличием, которое заметят конечные пользователи, будет сверхнизкая задержка в 5G по сравнению с 3G или 4G - это откроет новые возможности для применения в сфере Интернета вещей".
Наибольшее влияние на мобильные устройства 5G оказывает не скорость загрузки, а задержка.
Согласно документу, подготовленному Альянсом мобильных сетей следующего поколения, который помог разработать стандарты, сети 5G должны обеспечивать задержку в 10 мс в целом и 1 мс в особых случаях, когда требуется меньшая задержка. В отчете также говорится, что "скорость передачи данных до 1 Гбит/с должна поддерживаться в некоторых специфических условиях, например, в закрытых офисах, в то время как не менее 50 Мбит/с должно быть доступно повсеместно".
Хорошая новость заключается в том, что снижение задержек не зависит от наличия лучших скоростей загрузки 5G. На самом деле, несмотря на более низкие скорости, Verizon часто выигрывает в отчетах Opensignal, когда речь заходит об игровых возможностях 5G. Отчеты Ookla также показывают, что Verizon и T-Mobile идут ноздря в ноздрю, когда речь заходит о средней мультисерверной задержке, которая измеряет время, необходимое для пинга различных серверов в Интернете.
Насколько быстрым будет 5G в 2024 году?
Хотя услуги 5G и телефоны 5G уже широко доступны, это не сверхскоростная замена 4G, о которой многие мечтали, и есть большая вероятность, что она никогда не оправдает надежд, по крайней мере для тех, кто оценивает ее успех по скорости загрузки.
Уже сегодня есть места, где можно получить умопомрачительные мультигигабитные скорости загрузки, но это все еще редкие исключения, и хотя они, вероятно, станут более распространенными, они всегда будут компенсироваться более медленным 5G в перегруженных зонах среднего диапазона и, конечно, в зонах низкого диапазона 5G, где вы заметите незначительное улучшение скорости в лучшем случае. Операторы просто не собираются устанавливать миллионы вышек по всей территории США, которые потребовались бы для обеспечения сверхскоростной работы 5G повсеместно, и последние несколько отчетов о состоянии рынка говорят о том, что средняя скорость 5G находится на уровне 200 Мбит/с.
Однако важна не столько скорость, сколько другие преимущества 5G, в том числе низкая задержка, благодаря которой наши смартфоны станут гораздо более отзывчивыми, а такие технологии, как автономные автомобили, смогут обмениваться данными практически мгновенно. Кроме того, по мере того как 4G/LTE будет постепенно уходить в закат, низкочастотным сетям 5G больше не придется бороться за совместное использование цифрового шоссе, что приведет к улучшению скорости для тех, кто живет или забредает в малонаселенные районы, покрытые только низкочастотными сетями 5G.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Также вы можете прочитать меня здесь:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- официальный сайт: https://www-genshin.ru
