Устройства, которые работают на базе 4G/LTE, достигли пика своих возможностей. Именно поэтому в мире началось активное внедрение мобильных сетей пятого поколения — 5G («5Г», «5Джи»). В статье мы выясним, что это такое, как они функционируют и зачем нужны.
Как работает технология 5G
Пятое поколение мобильной связи, как и предыдущие, также основывается на использовании компактных антенн, которые установлены на вышках. Рельеф и другие характеристики местности влияют на то, на какое расстояние может передаваться сигнал. Одна антенна способна обслуживать от 10 до 1 тыс. пользователей.
В условиях максимальной загрузки система распределяет сигналы устройств по времени приема и передачи данных, частоте и мощности. В антеннах 5G применяется технология Beamforming. Она известна по использованию в обычных домашних роутерах.
Эта технология позволяет транслировать сигнал в форме узкого луча, который направляется прямо к целевому устройству, что обеспечивает высокую скорость передачи данных.
Чем 5G отличается от 4G и 3G
Поговорим о том, в чем заключается разница между новым стандартом и представителями предыдущих поколений.
В 5G используются другие частоты и улучшенные методы кодирования для увеличения скорости передачи данных. Сети этого поколения функционируют как на дециметровых, так и на сантиметровых волнах. Они распространяются на меньшие расстояния и отражаются от встречных объектов.
Однако деци- и сантиметровые волны обладают преимуществами в виде устойчивости к помехам и способности передавать больше данных в течение секунды. Это устраняет множество проблем.
Например, каналы Wi-Fi, 3G и 4G часто перегружены, особенно в плотно населенных районах, из-за чего качество интернет-соединения снижается. 5G позволяет добиться стабильного и быстрого доступа к сети для большего числа пользователей.
Многие уже привыкли к 4G и считают эту технологию достаточно хорошей, но новый стандарт демонстрирует расширенные возможности. Сравнение основных характеристик представляет особенности сети пятого поколения в выгодном свете.
Скорость передачи данных
В 5G пиковая скорость может быть до 20 раз выше, чем у 4G. Простой пример: представим, что устройство с поддержкой предыдущего стандарта загружает видео в формате Full HD за 3 минуты. Смартфон, который работает с 5G, за тот же период позволит загрузить 20 таких же файлов.
Конечно, мы говорим об идеальных условиях. Однако в любом случае 5G сети обеспечивают намного более высокую скорость — до 20 Гбит/сек. Тем не менее быстрая передача данных не является единственным плюсом стандарта пятого поколения.
Задержка сигнала
Задержкой в сотовых сетях называется время, нужное для реагирования приложения на действия пользователя. Этот параметр критически важен для качества онлайн-игр, потокового видео и аудиоконференций, которые проводятся через мобильный интернет.
В сетях 5G время задержки может быть снижено до 1 мс (миллисекунды). Отметим, что на практике этот показатель чаще всего достигает 4 мс. Для сравнения — сети 4G имеют задержку в диапазоне 40–50 мс. Это значительное улучшение делает 5G особенно ценным для любителей онлайн-игр и подписчиков стриминговых сервисов.
Емкость сети
Количество устройств, которые мы используем ежедневно, продолжает расти. В этот список входят телефоны, планшеты, ноутбуки, фитнес-браслеты, игровые консоли — все они подключены к мобильным сетям. С развитием интернета вещей, который состоит из множества датчиков, видеокамер и других устройств, активно задействованных в умных системах, стандарт 4G сталкивается с серьезными трудностями.
Технология 5G может решить эту проблему благодаря значительному увеличению пропускной способности, превышающей текущие показатели в более чем 100 раз.
Расширенная емкость важна не только для обычных пользователей. Роль мобильного интернета для промышленности и бизнеса настолько очевидна, что ее даже не стоит особо подчеркивать.
Энергоэффективность
Сети 5G отличаются способностью продуктивно работать с устройствами, которые потребляют мало энергии. Это особенно ценно для развития интернета вещей. Большое количество микродатчиков и сенсоров может функционировать автономно в течение нескольких месяцев без необходимости замены или подзарядки батарей.
Это много значит, если учитывать, что обеспечение миллионов устройств доступом к электросети представляет собой сложную инженерную задачу, которая во многих случаях оказывается нерешаемой и может полностью нивелировать преимущества интернета вещей.
Степень мобильности
Современные люди проводят значительную часть своей жизни в пути и активно пользуются интернетом в движущемся транспорте, особенно во время длительных поездок на поезде. В обычных пассажирских составах стандарт 4G еще справляется. Однако для высокоскоростных поездов, таких как «Сапсаны» и «Ласточки», он уже не подходит. В этих условиях связь пятого поколения показывает себя гораздо эффективнее. Она обеспечивает стабильное соединение даже на японских экспрессах, достигающих скорости 500 км/ч.
Область применения 5G
Сети пятого поколения позволяют интегрировать все компоненты умного дома в единую высокоскоростную систему. Такие элементы, как счетчики, дверные замки, игровые и телевизионные приставки, а также системы климат-контроля и безопасности, могут быть подключены к одному управляющему устройству через 5G.
Более того, новый стандарт способен объединить девайсы и гаджеты на уровне целого умного города. Светофоры, камеры наблюдения, банковские терминалы, навигаторы в автомобилях, в том числе арендуемых беспилотных транспортных средствах, могут в режиме реального времени обмениваться информацией. Это позволит повысить комфорт и безопасность передвижений по городу, улучшить работу коммунальных служб и запустить новые удобные сервисы.
Владельцы устройств, подключенных к сети 5G, получат особенную свободу взаимодействия. Их ждет мгновенный доступ к облачным сервисам, стриминговым видео, многопользовательским играм, покупкам в дополненной и виртуальной реальности, а также возможность совместной работы в онлайн-режиме.
5G открывает новые перспективы для развития телемедицины. Видеоконференции и мобильные приложения позволят пациентам консультироваться с врачами из других городов и стран и получать услуги на расстоянии.
Технологии виртуальной (VR) и дополненной реальности (AR) также выиграют от внедрения 5G. Это позволит пользователям погружаться в вымышленные миры с помощью гарнитур и контроллеров, которые точно отслеживают движения человека. Разработчики смогут создавать более сложные интерактивные среды, где легко наслаждаться бесперебойным и плавным игровым процессом.
Опасны ли сети нового поколения для здоровья?
Многие задаются вопросом, стоит ли бояться 5G? Санитарные нормы по электромагнитному излучению по-прежнему актуальны, и сети нового образца работают по тем же принципам, что и предыдущие стандарты, поэтому не представляют дополнительной опасности. Существует миф о вреде сотовой связи, но он базируется на нехватке информации.
Все типы электромагнитного излучения, которые используются для передачи данных, относятся к категории неионизирующих. Энергии фотонов недостаточно для ионизации материи. Это означает, что она не способна выбивать электроны из атомов молекул и вызывать их разрушение, которое могло бы привести к негативным последствиям.
5G: когда появится в России повсеместно
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации планирует развертывать сети 5G в стране поэтапно.
В 2024 году стандарт будет запущен в трех крупных городах, в 2025 году — в семи, в 2026 году — в 15, а в период с 2027 по 2030 год — в 16 городах. В рамках федерального проекта «Цифровые технологии» для этой цели выделено 21,463 млрд рублей.
Внедрение 5G в России сталкивается с определенными трудностями. Причина в том, что необходимые частоты уже используются силовыми и военными структурами для радиолокации и космической связи. Несмотря на усилия по поиску свободных диапазонов, техника, серийно выпускаемая за рубежом, не может работать на этих частотах.
В связи с этим было принято решение строить в РФ полномерные коммерческие сети на базе оборудования отечественного производства. Для реализации этой задачи «Ростех» организует консорциум российских изготовителей оборудования для развития 5G.
Какие смартфоны поддерживают новый стандарт
При выборе устройства нужно знать, какие характеристики играют важную роль:
- Процессор. От него напрямую зависит эффективность работы устройства в сетях 5G. Рекомендуем выбирать модели с процессорами Snapdragon или MediaTek.
- Экран. Дисплей играет важную роль в общей функциональности смартфона. Для моделей, которые работают в сети 5G, предпочтительны экраны с AMOLED-технологией.
- Память. Отметим, что важна как высокая скорость «оперативки», так и достаточный объем встроенной памяти.
- Поддержка диапазона. Необходимо убедиться, что сотовый телефон ловит частоты 5G, которые используются в конкретном регионе.
- Аккумулятор. Смартфоны с поддержкой 5G потребляют больше энергии, поэтому стоит сделать выбор в пользу модели с высокой емкостью батареи.
- Камера. Эта характеристика не имеет отношения к новому стандарту беспроводной связи, но имеет значение для многих пользователей.
- Обновления операционной системы. При выборе смартфона стоит учитывать политику производителя в отношении безопасности устройства и улучшения возможностей ОС.
Также полезно ознакомиться с описаниями моделей и отзывами других покупателей.
Смартфоны с оптимальным соотношением стоимости и качества на 2024 год:
- iPhone 15 Pro Max.
- Samsung Galaxy S23 Ultra.
- Nothing Phone 2.
- Xiaomi 13.
- Google Pixel 8 Pro.
Бюджетные смартфоны с поддержкой технологии 5G:
- Honor X9A.
- Xiaomi Redmi Note 12.
- Samsung Galaxy A54.
Смартфоны с камерой хорошего качества:
- Apple iPhone 15.
- Honor 90.
- Apple iPhone SE.
Заключение
Сети пятого поколения представляют собой следующий этап развития технологий. Это легко понять, если разобраться в вопросе, а не поддерживать самые абсурдные теории заговора и выискивать несуществующие минусы. Лучше извлекать пользу из реальных плюсов.
Возможности связи пятого поколения в сочетании с технологиями искусственного интеллекта изменяет конфигурацию различных секторов экономики. Появляются новые бизнес-модели на основе интеграции материального мира и виртуальной реальности.
Внедрение 5G открывает перспективы развития беспилотного транспорта, промышленного интернета, интеллектуальной городской инфраструктуры, телемедицины, агробизнеса и сектора образовательных услуг.
Мы можем сформулировать вывод простыми словами: нужно знать, как грамотно использовать 5G. Тогда сети пятого поколения изменят нашу жизнь к лучшему и позволят совершать великие дела.
