17.11.2021
344

Стандарт 5G — связь, которая изменит мир

Сергей Островский
Время прочтения: ~8 мин

5G — это технологический прорыв в сфере телекоммуникаций. Новое поколение мобильной связи внедряется во многих странах и уже готово презентовать нам свои супервозможности. Однако не все воспринимают инновационную технологию с воодушевлением. Довольно много людей побаиваются 5G-сетей и активно препятствуют их распространению.

Содержание:
1. Новое поколение мобильной связи
2. Насколько 5G лучше технологии 4G
3. Применение нового стандарта связи
4. Какие устройства поддерживают 5G
5. 5G и теории заговора
6. Неизбежное развитие технологий

***

В 21 веке стало очевидно, что нам следует быть готовым к регулярным обновлениям технологий. Далеко не все пользователи успели оценить качество стандарта 4G, а уже пора пожинать плоды нового витка эволюции в области мобильной связи.

Новое поколение мобильной связи

Первые шаги в разработке технологии 5G были сделаны в 2008 году. А уже в 2013 году южнокорейская компания Samsung Electronics объявила об успешном тестировании 5G-систем. В США в 2016 году федеральная комиссия одобрила диапазон частот для нового поколения связи. В конце 2018 года 5G появился в четырех американский городах: Лос-Анджелесе, Сакраменто, Индианаполисе и Хьюстоне. Примерно в этот же период Южная Корея стала первой азиатской страной, запустившей коммерческую мобильную сеть новой генерации. Также к процессу внедрения стандарта 5G активно присоединились китайские компании.

В 2021 году Китай, США и Южная Корея уверенно сохранили лидирующие позиции по темпам внедрения 5G. В Поднебесной новый стандарт связи доступен в более чем 340 городах, в Соединенных Штатах около 280 населенных пунктов уже познали вкус инновационной технологии. Европейские страны также уверенными темпами развивают инфраструктуру для 5G. Великобритания, Испания, Франция, Италия — все они находятся в ТОП-10 стран по количеству городов с беспроводной связью нового поколения. В России первая пользовательская сеть 5G была запущена весной 2021 года. В Украине начало внедрения нового стандарта связи запланировано на 2022 год.

Первые шаги в разработке технологии 5G были сделаны в 2008 году


По прогнозам специалистов в 2022 году в мире будет зарегистрировано около 1 млрд. устройств, работающих в экосистеме 5G. К 2025 году эта цифра должна увеличиться втрое. Производители переносных устройств будут адекватно реагировать на развитие новой телекоммуникационной инфраструктуры. В 2023 году объем выпускаемых смартфонов с поддержкой технологии 5G составит около 70 %.

Насколько 5G лучше технологии 4G

Смена поколений и стандартов связи сопровождается переходом мобильных девайсов на новый уровень возможностей. Переносное устройство довольно быстро прошло путь от кнопочного телефона, ориентированного только на звонки, до мультифункционального приспособления, которое может выполнять роль развлекательного центра, рабочего пространства, средства видеосвязи и т.д. Переход от 4G-стандарта к технологии 5G также обещает быть очень заметным и значимым.

Основные характеристики 5G-систем:

  • Пиковая скорость передачи информации до 20 Гбит/с (у 4G — 1 Гбит/с);
  • Реальная скорость передачи данных до 3 Гбит/с (для связи 4G — до 35 Мбит/с);
  • Задержка сигнала (ping) — планируется достигнуть отметки в 1 мс (у 4G — около 50 мс);
  • Инфраструктура 5G-систем обеспечивает 100-кратное увеличение пропускной способности (по сравнению с 4G);
  • Возможность обслуживания до 1 млн. устройств на 1 кв. км.

Новый стандарт связи не только обеспечивает более быструю передачу сигнала с минимальной задержкой, но также позволяет эффективно распределять нагрузку на сети, снизить энергопотребление устройств, повысить уровень безопасности передачи данных.

За счет чего достигаются такие впечатляющие результаты:

  • Расширение диапазона рабочих частот;
  • Технология massive MIMO;
  • Неортогональное разделение канала связи;
  • Формирование направленного луча радиоволн.

Технология 5G может быть реализована в нескольких диапазонах: низкочастотный (600-850 МГц), среднечастотный (2.5-3.7 ГГц) и высокочастотный (до 300 ГГц). Именно последний диапазон чаще всего ассоциируют со стандартом нового поколения. Высокочастотные волны позволяют существенно расширить полосу пропускания и повысить скорость передачи данных, однако им свойственны угасания при встрече различных препятствий и трансляции на большие расстояния.

NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) — неортогональный множественный доступ. Эта технология позволяет еще больше уплотнить несущие частоты, используя разные уровни мощности для обслуживания разных абонентов. NOMA повышает эффективность использования пропускной способности канала, а также благоприятно влияет на показатели задержки и скорость передачи данных.

Формирование направленного луча (beamforming) также является важной технологией, которая лежит в основе впечатляющих характеристик 5G. Станция 4G излучает радиоволны “широким охватом”, а оборудование нового поколения позволяет формировать направленные лучи. Что это дает:

  • эффективное использование мощности;
  • повышение дальности приема сигнала;
  • увеличение пропускной способности.

Технология MIMO (множественный вход — множественный выход) предполагает обработку сигнала с помощью комплекса антенн. В 5G эта идея получила приставку “massive” и стала базой для реализации нового стандарта связи. Согласно massive MIMO в телекоммуникационных системах 5G используются антенные решетки, состоящие из множества элементов. Такая конструкция позволяет увеличить полосу пропускания канала, а также повышает качество передачи и обработки сигнала.

Применение нового стандарта связи

За сухими цифрами преимущества в скорости, пропускной способности и других характеристиках скрывается внушительный технологический скачок. 5G позиционируется, как стандарт, который без проблем справится с реализацией концепции “интернета вещей”. Новое поколение связи поддерживает режим “device-to-device” и может обеспечить эффективный обмен информацией между комплексом устройств. 

Сейчас во многих домах есть целый набор “вещей”, которые так или иначе принимают, передают и обрабатывают данные. И речь не только о смартфонах, телевизорах или ноутбуках. В эту экосистему активно привлекаются практически все бытовые устройства — от холодильника до зубной щетки или выключателя. Стандарт 5G призван обеспечить эффективную взаимосвязь большого количества приборов и девайсов. Эта технология станет трамплином в развитии таких направлений, как “умный дом” и “умный город”.

Далеко не все пользователи успели оценить качество стандарта 4G, а уже пора пожинать плоды нового витка эволюции


В каких еще сферах 5G готовится сделать переворот:

  • Гейминг;
  • Облачные сервисы;
  • Медицина;
  • Автономное пилотирование;
  • VR и AR-технологии.

Новый стандарт связи изменит практически каждую сферу деятельности человека. Облачные сервисы повысят качество и скорость предоставления услуг. Загрузка даже больших файлов будет осуществляться мгновенно. На новый уровень выйдут геймерские онлайн-платформы.

Технологии дополненной и виртуальной реальности развиваются внушительными темпами. Уже в скором будущем развлечение, обучение или маркетинг сложно будет представить без AR и VR-сопровождения. Эти технологии требовательны к телекоммуникационным сетям, поэтому стандарт 5G подоспел очень кстати.

Новое поколение связи обещает оказать существенное влияние на окружающий мир. Можно ожидать появления дистанционных медицинских операций, масштабного развития автопилотирования транспортных средств, активного внедрения виртуальной реальности и т.д. 

Какие устройства поддерживают 5G

Практически у каждого из нас уже есть многофункциональный переносной девайс, способный решить большое количество задач. Но смартфоны с поддержкой 5G — это совершенно другой уровень. Производители мобильных телефонов уже активно поставляют на рынок продукцию, готовую к работе по новому стандарту связи. 

В 2021 году среди популярных смартфонов 5G были такие модели:

  • Apple iPhone 13;
  • Apple iPhone 12;
  • Samsung Galaxy S21;
  • Xiaomi Redmi Note 9T;
  • Google Pixel 5a;
  • Huawei P40 Pro.

По прогнозам специалистов уже через несколько лет большинство (до 70 %) выпускаемых смартфонов будут соответствовать стандарту 5G. Как и большинство инновационных технологий, поддержка 5G должна распространиться от флагманских линеек в более бюджетный сегмент.

5G и теории заговора

Далеко не все пользователи восприняли появление и внедрение нового стандарта мобильной связи с воодушевлением. Нередко инновации глобального масштаба у части населения вызывают страх и тревогу. Не стала исключением и технология 5G.

Уже не одно десятилетие ведутся дебаты о вреде электромагнитных излучений смартфонов. Диапазоны частот, с которыми работает мобильная связь (в том числе и стандарт 5G), относятся к неионизирующему излучению. Пока нет доказательств, что такие волны могут разрушить клетки организма. Научный консенсус также определяет новое поколение связи, как безопасную технологию.

Тем не менее обсуждение угрозы электромагнитных излучений далеко от завершения. Радиоволны все же могут воздействовать на ткани тела и способны их нагревать. Кроме того, регулярно появляются заявления от разных источников, которые предполагают возможность связи электромагнитного излучения и онкологических заболеваний.

Уже не одно десятилетие ведутся дебаты о вреде электромагнитных излучений смартфонов


Стандарт 5G со своим высокочастотным диапазоном работы стал очень серьезным раздражителем для людей, видящих угрозу в излучениях мобильных сетей. Новое поколение беспроводной связи вызвало большие опасения у некоторых групп людей. И нередко эти страхи трансформируются в действия. Уже сейчас зафиксированы десятки поджогов 5G-вышек, и армия скептиков пока не собирается сокращаться или становиться лояльнее к новой технологии.

Какие основные опасения 5G-связь вызывает у ее противников:

  • Высокочастотные волны могут способствовать развитию рака;
  • Электромагнитные излучения могут негативно влиять на иммунитет;
  • Воздействие волн высокой частоты может привести к разрушению клеток.

Особняком у сторонников теорий заговора стоит связь технологии 5G и вируса COVID-19. Некоторые связывают распространение болезни и уязвимость людей именно с внедрением нового поколения мобильной связи. Эта мысль особенно была популярна в начальной стадии распространения COVID-19, так как в Ухане (где была первая вспышка коронавируса) существует 5G-связь. Теория немного потеряла свои позиции, когда вирус распространился во всех странах без фильтрации государств и городов по наличию в них 5G-вышек. Тем не менее существует немалое количество людей, которые уверены в связи коронавируса и 5G.

Кроме того, новый формат мобильной связи был заподозрен в организации глобального учета и контроля населения Земли путем “чипирования”. Здесь также не обошлось без связки COVID и 5G. Предполагается, что чипы будут “внедрять” в организм человека под видом вакцины, а потом в дело вступит инфраструктура 5G-сетей.

Неизбежное развитие технологий

Технологическая эволюция вещь довольно упрямая. Перспективные инновации становятся выгодным объектом для инвестиций еще на стадии разработки. Когда приходит время для массового внедрения, то развернуться на 180 градусов очень проблематично. 

Связь нового поколения 5G уже активно влияет на бизнес-процессы. Например, в некоторых странах частоты для реализации этой технологии продаются на аукционах за миллиарды долларов. К этому необходимо прибавить уже потраченные деньги на разработку и строительство инфраструктуры, а также перспективы и возможности, которые открываются при использовании нового поколения беспроводной связи. 

Несмотря на некоторое сопротивление со стороны населения, распространение 5G-сетей кажется делом времени. Вряд ли человечество откажется от концепции “интернета вещей”, идеи беспилотников, дистанционных операций, “летающих” игр на смартфоне или трансляций VR-контента через “мобильник”. А ведь это только верхушка айсберга возможностей и способов применения нового поколения беспроводной связи.

***

Apix-Drive — простой и эффективный коннектор систем, который поможет вам автоматизировать рутинные задачи и оптимизировать бизнес-процессы. Вы сможете экономить время и средства, направить эти ресурсы на более важные цели. Протестируйте ApiX-Drive и убедитесь, что этот инструмент разгрузит ваших сотрудников и уже после 5 минут настроек ваш бизнес начнет работать быстрее.