Стандарти покоління стільникового зв'язку 4.5 g. Пророцтва від Ericsson. Як зміниться світ
Ось уже кілька десятиліть інформаційні технології знаходяться в стані стрімкого розвитку. Те, що ще вчора здавалося немислимим, сьогодні вже сприймається як звична буденність. Нові інтернет-мережі здатні передавати неймовірні обсяги інформації на величезні відстані за лічені миті.
І це далеко не межа технологічного потенціалу даної сфери. Вже досить скоро громадянам нашої країни стане доступна воістину революційна новинка - інтернет 5G. Така інформаційна мережа дозволить зробити великий крок вперед у впровадженні нових технологій в повсякденне життя простих людей.
Напередодні головної спортивної події 2018 року на території чотирьох міст Російської Федерації в тестовому режимі буде запущена високошвидкісна мережа мобільного інтернету за стандартами 5G. Такою новиною поділилися представники головних вітчизняних операторів стільникового зв'язку на прес-конференції, приуроченій до обговорення майбутнього.
На початку 2018 року почнеться розгортання на території Санкт-Петербурга, Казані, Сочі і Москви чотирьох тестових зон з підтримкою максимальної швидкості передачі інформаційних даних. З початком футбольних подій дані мережі повинні перейти на повну свою потужність роботи.
Що собою являє технологія 5G
Як відзначають фахівці - 5G вважається на даний момент найперспективнішим стандартом не тільки на території Росії, але і у всьому світі. З її допомогою, швидкість передачі даних можна «розігнати» аж до декількох гігабайт за секунду, що ще кілька років тому вважалося практично неможливим.
Представники компанії «Мегафон» (один з реалізаторів проекту) вже провели перші попередні тести нової технології. Експеримент, проведений в цьому році, показав можливість збільшити швидкість передачі даних до 5 Гбіт / с.
Крім того, перехід на подібний стандарт дозволяє істотно примножити число абонентів в мережі, поліпшити якість зв'язку і навіть скоротити втрати енергії акумулятора мобільного пристрою.
5G мережу являє собою абсолютно нову, багаторазово вдосконалену технологію передачі трафіку між клієнтами оператора зв'язку. З її допомогою можна за лічені секунди завантажити на свій мобільний пристрій файл, який раніше б завантажувався годинами.
Але, не дивлячись на цілий ряд переваг, загальнодержавним надбанням дану технологію можна буде зробити не раніше 2020 року. Спровокована така затримка великою складністю запуску мережі, а також просторістю території нашої країни яку неможливо охопити в короткі терміни.
Навіщо потрібні такі швидкості
Питання з приводу актуальності високих швидкостей передачі інтернет даних і практичної необхідності таких технологій піднімається досить часто. Повністю аналогічна ситуація була при виникненні технології 4G і перших спроб зробити її доступною для громадськості.
Тоді можливість скачування інформаційного продукту з всесвітньої мережі зі швидкістю досягає 50 мегабіт в секунду здавалася неймовірною. Сьогодні ж, для більшості людей така швидкість цілком буденна і давно не здається надмірно високою.
Користувачі мережі-інтернет давно відкрили для себе цікаву залежність: чим краще можливості передачі інформації, тим вище якість виробленого контенту. Відвідувачі сайтів все частіше вважають за краще читання і статичним картинкам відео з високою роздільною здатністю.
Це нестримний процес еволюції контенту, де високі швидкості передачі даних знаходять свою необхідність. Технологія 5G зможе повністю задовольнити потреби користувачів в міграції трафіку, крім того, така мережа передбачає великі ємності і унікально короткий час відгуку.
Які перспективи технології 5G в Росії
На сьогоднішній день стандарт зв'язку 5G знаходиться на стадії розробки і початкових експериментів. Але передбачається, що до початку він вже почне з'являтися в найбільших містах нашої держави. Це будуть не просто тестові поодинокі випадки, а перший етап до систематизації та розвитку з подальшим поширенням по всіх населених пунктах.
Кожен день в інженерних відділах стільникових компаній відбувається безліч випробувань різноманітних технологічних рішень, які можна помістити в основу майбутньої глобальної мережі. Проводяться тести швидкісних можливостей для п'ятого покоління з блискучими результатами.
Такі тенденції дозволяють судити про великі досягнення вітчизняних інформаційних технологій і придбання унікального досвіду для початку побудови мережевої інфраструктури.
Впровадження 5G мереж це, перш за все, велике зростання загального обсягу інформації, що передається через збільшення швидкостей передачі і скорочення часу очікування відгуків. На жаль, це практично неможливо без істотного поліпшення інфраструктури, якої мобільні оператори користуються на даний момент часу.
Процес цей досить витратний і вимагає величезних грошових вливань, але якщо інвестиційний портфель розбити на значний період, то ситуація перестає здаватися критичною.
Експерти не сумніваються, що нові горизонти які відкриються для економіки після впровадження 5G швидко окуплять всі витрати і принесуть хороші дивіденди. Таким чином, мобільний оператор отримає додаткові грошові надходження, користувачі - якісну послугу, а держава зможе вийти на новий рівень свого розвитку.
5G ближче, ніж здається. Публічні тести нової технології проведуть в Росії вже під час Чемпіонату світу з футболу 2018 року, а до 2022 року Мінкомзв'язку планує, що мережами п'ятого покоління буде покрито 16 мільйонників. До 2020 року розгортати мережі 5G почнуть в США, Японії і Кореї. Тим часом, до цих пір не закінчена робота над стандартом стільникових мереж п'ятого покоління. Так що ж являє собою 5G, коли його реально чекати, і навіщо потрібен новий стандарт?
Покоління раз в 10 років
Мобільний зв'язок розвивається в середньому 10-річними циклами. Нові технології з'являються, впроваджуються і стають домінуючими раз в десять років. 2000-ні роки стали ерою 3G, зараз ви живемо в епоху 4G. Наступне десятиліття стане часом 5G.
Перші проекти по розробці 5G були оголошені ще в 2008 році. Після 2015 року компанії, що працюють над новою технологією, нарешті змогли підійти до польових випробувань. З 2016-му почали прийматися перші регуляторні норми, відповідно до яких будуть функціонувати мережі майбутнього. Так Федеральна комісія США із зв'язку схвалила для стандарту три діапазону 28 ГГц, 37 ГГц і 39 ГГц.
Восени 2016 року Qualcomm представила перший модем, який буде підтримувати майбутні стандарти 5G - Snapdragon X50.
У 2017 році в різних країнах почали встановлювати перші базові станції п'ятого покоління, поки вони доступні тільки для тестування фахівців.
характеристики 5G
Стандарт п'ятого покоління буде помітно відрізнятися від попередніх. Протягом попередніх 30 років кожен новий стандарт приносив в першу чергу кількісні поліпшення зв'язку. 2,5G подарував нам мобільний інтернет. 3G зробив його по-справжньому зручним і доступним. 4G зблизив швидкості стаціонарного і бездротового доступу. Сьогодні 4G забезпечує в найбільш просунутих версіях швидкість низхідного потоку на 1 Гбіт / с.
5G також обіцяє зростання швидкостей. Чорнові версії стандарту визначають мінімальну межу пропускної здатності в 10 Гбіт / с. Однак тести обладнання показують, що реальні швидкості будуть вище. Багато тестові мережі забезпечують передачу даних на швидкості в 25 Гбіт / с. У червні 2017 року Huawei і Мегафон змогли «розігнати» мережу до 35 Гбіт / с, працюючи в діапазоні 70 ГГц.
Однак збільшення швидкості передачі даних в рамках мережі є далеко не головним при розробці стандарту 5G. Ще в XXI початку століття в багатьох країнах кількість мобільних абонентів перевищила число населення. У цьому десятилітті у мобільних операторів вже з'явилися мільйони клієнтів без паспорта і особистості. Йдеться про підключених до інтернету датчиках і пристроях. У найближче десятиліття кількість користувачів стільникових мереж почне обчислюватися десятками мільярдів. До людей приєднаються машини. 5G повинен забезпечити на порядки більшу кількість стабільних сполук в одиницю часу.
Масивне MIMO є одним з пріоритетів розвитку стандарту. Для забезпечення стабільності зв'язку буде використовуватися тривимірна фокусування сигналу. Базові станції отримають сотні вузько антен, які будуть закривати всі можливі напрямки.
Велика кількість підключень, величезні масиви даних, що передаються змушують використовувати розвинені технології кешування даних. Воно також стане одним з наріжних каменів 5G.
5G обіцяє не тільки підвищення швидкостей передачі даних, але і зниження латентності, що буде затребуване в інтернеті речей, де для реалізації багатьох ідей потрібно високочастотний опитування пристроїв. Латентність планується знизити з 100 мс у 4G до 1 мс у 5G.
У проектах 5G поліпшення взаємопроникнення мереж. Для забезпечення найбільш ефективного з'єднання і кращого використання пропускної здатності мобільної інфраструктури пристрої будуть перемикатися не тільки між 4G і 5G, але і підключатися до Wi-Fi і іншим видам бездротових мереж, благо частотні діапазони вже зближені максимально.
Віртуалізація мереж. П'яте покоління передбачає більш активну і повноцінну віртуалізацію в мобільних мережах. Сервіс та інфраструктура будуть максимально відв'язані один від одного. За рахунок цього можна підвищити і ефективність використання частотного діапазону, і самої інфраструктури.
виклики 5G
Впровадження 5G може виявитися не таким швидким, як 4G. У деяких випадках в мережах 3,5G впровадження LTE вимагало мінімальних інвестицій. У випадку з 5G так не вийде.
Чим вище частота мережі, тим вище швидкість передачі даних. Однак є і зворотна залежність: тим нижче зона покриття, і хвилі гірше проникають через стіни і інші перешкоди. Розмір стільники буде значно менше.
Операторам доведеться не просто встановити нове обладнання на вже існуючі вишки, а й знайти нові місця для розміщення базових станцій. Їх щільність для впевненого покриття повинна бути вище. Відповідно будуть потрібні великі витрати.
Рішення цієї проблеми поки немає. Більш «далекобійні» діапазони вже зайняті мережами третього і четвертого поколінь. Та й в цілому в сучасному світі вільних частот стає все менше.
Покриття 5G, особливо на перших порах, буде нерівномірним. Його точно забезпечать в містах, спочатку в місцях з найбільшою прохідністю і навантаженням, наприклад, у спортивних споруд, в бізнес-районах, біля торгових центрів. Згодом можливі варіанти спільного використання частот з 4G і т.д. 5G за межами міст поки залишається під питанням. Втім, там, в більшості випадків при меншій щільності абонентів може вистачати і можливостей LTE.
Для чого потрібно 5G
Найбільш близьке і зрозуміле пересічному користувачеві застосування 5G - важкий контент. Телевізори 4K поки ще не стали мейнстрімом, але вже практично всі топові смартфони знімають відео в цьому форматі. 8K також поступово виходить на ринок. А ще є сферичні камери і трансляції для пристроїв віртуальної реальності. 5G здатний відкрити для такого контенту стільникові мережі. Не випадково перші великі демонстрації можливостей мережі заплановані на великі спортивні заходи. У Кореї мережу 5G розгорнуто в Пхенчанге взимку 2018 го під час Олімпійських Ігор. Змагання будуть показувати в 8K, а Intel навіть обіцяє організувати віртуальний показ ігор, коли можна буде надіти шолом і відчути себе на стадіоні. У Росії Мегафон збирається показати можливості 5G під час Чемпіонату світу з футболу 2018 року.
Штучний інтелект також «буде радий» появи 5G. Уже сьогодні на телефонах є десятки і сотні додатків, в яких використовуються нейронні мережі для обробки зображень. Поки це розважальний контент. Однак в перспективі ІІ вторгнеться в багато сфер нашого життя. Нейронні мережі зараз існують в хмарі. Обмін інформацією з ними виросте, що потребують більшої пропускної здатності мережі.
Інтернет речей. Уже зараз зрозуміло, що інтернет речей в першу чергу буде не співтовариством кавоварок і холодильників, а отримає промислове наповнення. Розумними вже стають сільське господарство, промисловість, транспорт, логістика, енергетика. Десятки і сотні мільярдів сенсорів збиратимуть різні дані передавати їх на сервери для обробки і прийняття рішень, а потім команди будуть відправлятися автоматичним контролерам, керуючим різними процесами. У багатьох випадках системи будуть реалізовані в локальних мережах, але також величезним буде потреба в передачі інформації через мобільні з'єднання. 5G з його розрахованими на багато користувачів достоїнствами і великою пропускною здатністю забезпечить інфраструктуру для інтернету речей.
Безпілотні автомобілі. Безпілотні технології в автотранспорті розвиваються дуже швидко. У наступному десятилітті на дорогах можуть з'явитися перші повністю роботизовані машини. Однак сьогоднішні тести автопілотів показують, що «машинний зір» ще далеко від ідеалу. Tesla добре справляється з випередженням, але не завжди може побачити за пару кілометрів неслася машину в лівій смузі. В майбутньому автомобілі можу бути об'єднані в єдину мережу. Це значно підвищить безпеку на дорогах, а також шанси безпілотників на допуск до загального руху. 5G і тут надасть необхідну інфраструктуру, а зменшена в рази латентність забезпечить необхідне на високих швидкостях швидкодії.
5G в Росії
Російські оператори вже почали тестування мереж 5G. Мегафон працює з Huawei. Партнери змогли досягти швидкості в 35 Гбіт / с, що є одним з найвищих показників в реальних тестах на даних момент.
Мегафон виграв тендер на забезпечення зв'язком Чемпіонату світу з футболу 2018 року. Компанія планує розгорнути тестові мережі 5G під час спортивної події. На стадіонах обіцяють мобільний інтернет зі швидкістю до 5 Гбіт / с. Уже виділені частоти. Сегмент мережі зв'язку п'ятого покоління буде розгорнуто в діапазоні 3400-3800 МГц, тоді як мобільний інтернет покоління 5G буде працювати в діапазоні 25250-29500 МГц.
МТС провів два тести 5G. Один ще в 2016 році з Nokia, домігшись швидкості в 4,5 Гбіт / с. Інший навесні цього року з Ericsson, отримавши швидкість в 25 Гбіт / с. До речі, Ericsson оголосила, що буде готова надати європейським операторам обладнання для 5G вже в 2018 році.
Білайн в січні цього року нарешті вибрав собі партнера по 5G. Їм стала китайська Huawei, яка є одним з лідерів з інвестицій в R & D для мереж п'ятого покоління.
Tele2 працює в напрямку 5G з Nokia. І збирається розгортати мережу після 2020 року.
Формально 5G може з'явитися в Росії в 2020 році. Однак реально скористатися мережею п'ятого покоління можна буде лише через два роки.
У 2019 року в країні планується прийняти акти, що регулюють функціонування мережі. У 2020 році оператори отримають частоти для розгортання мереж. У цьому ж році за планами уряду пілотні проекти повинні бути запущені п'яти містах мільйонниках. До 2022 року мережа 5G повинна функціонувати вже в 15 містах з населенням більше мільйона чоловік. У підсумку реально працюють мережі 5G, доступні користувачам, з'являться в Росії до 2022 року.
Раніше інших в 2019 році планують розгорнути перші мережі п'ятого покоління в США і Кореї. Як правило, ці країни йдуть в авангарді стільникових технологій. Вважається, що до 2020 року буде завершена стандартизація 5G. Після цього впроваджувати новий стандарт почнуть масово.
З чуток, Apple планує забезпечити підтримку 5G в iPhone 9. З огляду на традиції нейминга, мова, швидше за все, йде про моделі 2019 року.
AT & T, Verizon Wireless і інші телекомунікаційні компанії почнуть впроваджувати 5G мережі в поточному році. Але що ж таке 5G? У даній статті ми поділимося з вами всім, що нам відомо на даний момент.
5G запустять вже в цьому році. Ну, чи ні. У гонці за 5G (простіше кажучи - це п'яте покоління мобільного зв'язку), телекомпанії обіцяють неможливе, що стане причиною великої плутанини протягом кількох наступних років.
Оскільки поки що не існує жодного офіційного визначення 5G, всі гравці на ринку бездротових технологій, починаючи від виробників наборів мікросхем, і закінчуючи операторами стільникового зв'язку, змагаються у визначенні 5G і проголошують себе лідерами 5G.
5G Що це таке? Все про Новий Покоління Зв'язки
Давайте ж розберемося в цій плутанині. У даній статті ми постараємося пояснити, що ж за штука така - цей 5G.
Покоління зв'язку 1G, 2G, 3G, 4G, 5G
Буква G в терміні 5G позначає покоління бездротової технології. Всі покоління технічно відрізняються швидкістю передачі даних, а також способами шифрування даних, або «ефірним інтерфейсом», який робить технологію несумісною з попереднім поколінням.
1G - це аналоговий стільниковий зв'язок. Технології 2G, такі, як і CDMA, GSM і TDMA, - це перше покоління цифрових технологій стільникового зв'язку. Такі 3G технології, як EVDO, HSPA і UMTS забезпечують швидкість передачі даних від 200 кілобайт до декількох мегабіт в секунду. 4G технології WiMAX і LTE стали наступним стрибком вперед. Швидкість передачі даних зв'язку четвертого покоління досягає сотень мегабіт, або навіть гігабіт на секунду.
Так звана «5G Еволюція» від компанії AT & T - насправді не 5G
Компанія AT & T недавно анонсувала запуск своєї мережі «5G Еволюція», яка насправді не є справжньою 5G мережею. Насправді, це комерційна назва гигабитной LTE - найновішою модернізації технології LTE мережі 4G. Більшість операторів Сполучених Штатів збираються активно впроваджувати LTE в поточному році.
Гігабітна LTE технологія сумісна з існуючими телефонами. Технологія використовує вдосконалену версію існуючого шифрування LTE, а також більшу кількість антен і збільшену ступінь агрегації несучих частот, що дозволяє з більшою швидкістю здійснювати передачу даних.
Однак компанія AT & T, разом з поширенням неправдивих чуток про 5G, наполягає на тому, що LTE не скоро кане в небуття. За великим рахунком, 5G буде працювати на дуже високих частотах, що вимагає розташування вишок і антен у відносній близькості один до одного. Для більшої площі покриття, особливо в сільській місцевості, 5G буде грунтуватися на 4G.
Технології 4G так само будуть поліпшуватися з часом. Компанія Qualcomm анонсувала вихід 4G модему X20, який здатний передавати дані зі швидкістю 1,2 гігабіт. Значним гідністю технології 5G стане велика потужність і малий час затримки. 5G стане набагато могутніше і швидше 4G технологій.
Запуск попередньої 5G мережі від компаній AT & T і Verizon
Компанії AT & T і Verizon анонсували запуск домашньої системи виходу в інтернет на базі технологій 5G. Компанії Samsung і Verizon на Всесвітньому мобільному конгресі в лютому спільно представили антени і роутери, які будуть використовувати 5G сервіс компанії Verizon.
Технології, використані в розробці домашньої 5G мережі, пов'язані з міліметровим діапазоном хвиль бездротового фіксованого доступу, який використовують інтернет-провайдери Starry в Бостоні і Monkeybrains в Сан-Франциско. Однак завдяки AT & T і Verizon ці технології отримають набагато більш широке поширення. Наприклад, компанія AT & T заявила про потенційний використанні 5G в якості заміни застарілих технологій DSL, що дозволить компанії одноосібно надавати послуги домашнього 5G-інтернету, бездротової і стаціонарної телефонії, а також телебачення.
Але все це не має ніякого відношення до 5G, оскільки зв'язок п'ятого покоління буде запущена тільки в 2018 році. Але компанія Verizon має намір наблизити свої 5G сервіси до актуальних стандартам, а також використовує якомога більше елементів прийдешніх 5G-систем.
Домашній 5G інтернет демонструє одне найголовніша перевага над 4G - величезна потужність. Оператори не можуть запропонувати домашній 4G інтернет за конкурентною ціною за 190Гб місячного споживання трафіку для одного будинку, оскільки 4G вузли зв'язку не володіють достатньою потужністю. Це може значно посилити конкуренцію провайдерів за домашній інтернет жителів США, де, згідно зі звітом Федеральної служби з нагляду в сфері зв'язку, інформаційних технологій і масових комунікацій за 2016 рік, швидкість домашнього інтернету 51 відсотки американців становить 25Мб в секунду, або вище.
Для самих провайдерів підключення домашнього 5G інтернету стане набагато більш полегшеним, ніж оптоволоконні лінії зв'язку, які тягнуться від хати до хати. Замість перекопування кожної вулиці, провайдеру залишиться просто підключити оптоволоконний кабель до вузла зв'язку, а користувачам роздати бездротові модеми.
Добре, що ж тоді таке «справжня 5G зв'язок»?
5G - це інноваційна мережа, яка володіє набагато більшою швидкістю передачі і потужністю, а також з меншими часовими затримками, ніж інші існуючі стільникові системи. Достовірні технології, використані при розробці 5G, нам ще належить дізнатися, але вже відомо безліч загальновизнаних деталей.
Тип шифрування мереж 5G, який називається OFDM, схожий на тип шифрування, використаний в технологіях LTE. Ефірний інтерфейс буде характеризуватися меншими часовими затримками і більшою гнучкістю, ніж LTE.
Інноваційні мережі, переважно, будуть використовувати дуже високі частоти, які здатні передавати величезний масив даних, але все по кілька блоків одночасно. Технологія буде працювати в діапазоні від низьких до високих частот, однак значну перевагу над 4G буде найбільш очевидним на високих частотах. 5G так само може передавати дані на неліцензованих частотах, які зараз використовує Wi-Fi, без конфлікту з існуючими Wi-Fi-мережами. Така передача даних схожа з технологією LTE-U, запущеної компанією T-Mobile в поточному році.
5G, швидше за все, буде мережею малих сот, аж до розміру домашніх роутерів, а не розміру величезних веж, які поширюють сигнал на великі відстані. У деякому роді, причиною тому є природа задіяних частот, але основною метою залишається збільшення потужності самої мережі.
Мережі 5G повинні бути більш вдосконалені, ніж попередні системи, оскільки вони пов'язані з величезною кількістю менших сот. Навіть з урахуванням існування макро-сот, компанія Qualcomm заявляє, що потужність мереж 5G буде перевищувати потужність інших мереж в чотири рази завдяки використанню більш широкого діапазону частот і поліпшених антен.
Метою є досягнення набагато більшої швидкості і більшої потужності з меншими часовими затримками, ніж в мережах 4G. Задіяні заходи щодо стандартизації собі за мету вважають досягнення швидкості 20 гігабіт на секунду і затримки 1мілісекунди. А це, погодьтеся, дуже цікаво.
Для чого призначена мережу 5G: для телефонів, машин або будинків?
Безпілотні автомобілі зможуть використовувати 5G для швидкого приведення в дію. Перше покоління безпілотних автомобілів буде автономним, але наступні покоління будуть взаємодіяти з іншими автомобілями і розумними шляхами для підвищення безпеки та управління автомобільним потоком. Простіше кажучи, на дорозі всі учасники будуть взаємодіяти один з одним.
Для чого призначена мережу 5G: для телефонів, машин або будинків? Для того щоб це стало можливим, зв'язок повинна забезпечуватися з мінімальними тимчасовими затримками. Оскільки машини обмінюватися досить невеликим обсягом інформації, необхідно, щоб передача відбувалася практично миттєво. Ось тут-то на арені і з'являється 5G з затримкою в 1 мілісекунду. За допомогою даної мережі два автомобіля можуть швидко обмінюватися інформацією, а також передавати інформацію від однієї машини до іншої через невеликі стільники на світловий опорі.
(Примітка: Одна світлова мілісекунда дорівнює 186 миль, так що більша частина цієї 1 мілісекунди - це час обробки даних)
Ще однією відмінною особливістю 5G є те, що до цієї мережі може підключатися набагато більше пристроїв. На даний момент, 4G модулі дорогі, споживають багато енергії і вимагають складних схем обслуговування. З цієї причини більшість пристроїв, що вимагають підключення до Інтернету, продовжують взаємодіяти або з Wi-Fi і іншими домашніми технологіями для рядових користувачів, або з 2G мережами для бізнесу. До 5G мереж зможуть підключатися невеликі, недорогі, неенергозатратние пристрою. Таким чином, мережі 5G надаватимуть доступ до інтернету невеликим пристроїв і багатьом іншим типам датчиків.
А що щодо телефонів? Найзначніші зміни 5G може привнести в область віртуальної і доповненої реальності. Оскільки телефони перетворюються в пристрої, які передбачають використання гарнітури віртуальної реальності, дуже низькі тимчасові витрати і постійна швидкість 5G зможе надати вам доступ до світу віртуальної реальності коли і де ви побажаєте. Завдяки своїм невеликим стільниках, 5G може сприяти поширенню покриття всередині приміщень, так як ця технологія передбачає, що домашній роутер стане окремим вузлом зв'язку.
Коли варто очікувати появи 5G?
Попередній 5G від компаній AT & T і Verizon запустять в цьому році, однак, офіційний запуск 5G планується на 2018 рік, а широке поширення - в 2019 році. Спочатку графік був розпланований на 2019-2020 роки, проте провайдери і виробники обладнання розробили прискорений розклад.
Це пов'язано з презентацією нової лінійки 5G модемів від компанії Qualcomm. Один з найбільших виробників мікросхем заявляє, що нова мобільна платформа Snapdragon буде підтримувати 5G вже в 2019 році. Мікросхеми Snapdragon - найпопулярніші платформи для смартфонів в США, так що, ймовірно, вже в 2019 році світ побачить смартфони з підтримкою віртуальної реальності і 5G.
5G, стандарт зв'язку наступного покоління, буде підтримувати Інтернет речей, розумні автомобілі та іншу техніку.
Новий стандарт мобільного зв'язку з'явиться не раніше 2020 року, але відповідні специфікації розробляються повним ходом, і стає зрозуміло, що стандарт 5G буде значно відрізнятися від 4G. Мова йде про збільшення швидкості обміну інформацією для мобільних телефонів і планшетів і про безліч інших рішень, у кожного з яких свої власні вимоги.
Пророцтва від Ericsson
Як технологія 5G стане працювати і навіщо вона потрібна, якщо надшвидкий існує вже зараз?
На думку компанії Ericsson, майбутнє виглядає так.
Безпілотні і підключені до мережі автомобілі будуть обмінюватися між собою інформацією. У разі аварії автомобіль, що знаходиться найближче до місця події, повідомить про нього всім машинам, які їдуть йому вслід. Це дозволить їм заздалегідь знизити швидкість або, в разі пробки, розрахувати новий маршрут.
Датчики автомобіля будуть більш точно вимірювати погодні умови і відсилати дані через мережу 5G з тим, щоб автомобіль розрахував найкращий маршрут руху.
В області громадського транспорту мережу 5G дозволить в режимі реального часу відслідковувати число очікують пасажирів на зупинках. Водій автобуса пропустить зупинку без пасажирів, а диспетчер направить додатковий транспорт до місць їх скупчення.
В епоху 5G вся домашня електроніка буде взаємозалежна. Якщо раніше при переході з однієї кімнати в іншу доводилося переносити з собою портативний пристрій, щоб продовжувати, наприклад, слухати улюблену радіостанцію, то тепер динаміки в різних кімнатах зв'яжуться між собою і прослуховування продовжиться з перерваного місця. Крім того, можна буде стежити за споживанням енергії кожним пристроєм або дізнатися, скільки електроенергії вироблено сонячними батареями.
Мережа 5G змінить екстрені служби, забезпечивши надійний зв'язок в екстрених ситуаціях і першочерговість повідомлень поліції і екстрених служб. А пожежники в шоломах з камерами будуть транслювати зображення командуванню і отримувати допомогу в складних рятувальних операціях.
5G-технології
У минулому році вдалося упорядкувати їх більшу частину, але підбір технологій, що забезпечують їх практичне застосування, триває.
Серед них:
- надвисокі частоти, досягнення яких раніше здавалося неможливим, забезпечать набагато більшу швидкість;
- що розвиваються системи, пересилаючи дані крихітними частинами, продовжать роботу пристроїв Інтернету речей на багато років;
- зменшення затримок для задач, які вимагають негайної реакції.
5G-мережу: швидкість
Оцінка збільшення швидкості стандарту 5G в порівнянні з попереднім неоднозначна. Компанії Ericsson вдалося досягти зростання в 50 разів - до 5 Гбіт / с. Samsung вийшов на показник 7,5 Гбіт / с зі стійким сигналом 1,2 Гбіт / с в рухається на високій швидкості автомобілі. Партнерство "Євросоюз - Китай" має намір збільшити швидкість 5G в 100 разів. NTT DoCoMo, японський оператор стільникового зв'язку, спільно з компаніями Alcatel-Lucent, Ericsson, Samsung і Nokia намагається досягти 10 Гбіт / с. А вчені з університету Сюррея припускають швидкість 1 Тбіт / с. Очікується, що за наступні 10 років швидкість мобільних мереж зросте ще в тисячу разів.
Зростання швидкості потребують більш досконалих антен і обладнання, а також розширеного спектру частот. У США процес розподілу даного ресурсу вже почався.
Інтернет речей
Зі зниженням вартості підключення все більше пристроїв має доступ до Wi-Fi. Концепція об'єднання телефонів, кава і пральних машин, навушників, світильників і всього іншого в єдину мережу і називається Інтернетом речей. До 2020 року очікується, що в світі буде налічуватися більш 26 млрд таких пристроїв. А число з'єднань буде ще більше.
Здатність речей «відчувати» за допомогою сенсорів і віддалено виконувати команди знайде застосування в міському плануванні, технологіях «розумного» будинку, системах контролю тепло- і електропостачання, безпеки, моніторингу стану здоров'я, громадському транспорті, рітейлінге.
Інтернету речей потрібна невелика швидкість підключення, але для величезної кількості пристроїв. Вже діють виділені мережі, що використовують вузький і розробники стандарту 5G хочуть взяти участь в цьому процесі.
Таким чином, телекомунікаційні мережі змушені будуть підтримувати не тільки користувачів мобільного зв'язку, а й «розумні» речі. Управлінню настільки різнорідним трафіком покликаний прийти на допомогу новий стандарт.
затримки
Очевидно, що мережа нового покоління 5G буде підтримувати технології безпілотного транспорту та додатків доповненої реальності. У цьому випадку інформація повинна надходити в реальному часі. Час прийому-передачі в 4G-мережах перевищує 10 мс, що вкрай багато. Майбутній стандарт може повністю змінити мережеву архітектуру з переміщенням місця зберігання даних з дата-центрів в кінцеві вузли, включаючи «розумні» пристрої.
Рухається автомобілю, наприклад, потрібні дані про розташування найближчого транспорту. Існуючі мережі з потоком таких даних вже для трьох автомобілів впоратися не в змозі. Великі затримки при передачі даних вимагають локального розміщення даних.
Передбачається, що чуйність мереж наступного покоління буде максимальною. Затримка в передачі даних не буде перевищувати 1 мс, навіть при швидкості руху терміналу 500 км / ч. Така латентність буде головним рушійним фактором створення нових технологій, таких як управління автотранспортом у міському потоці і хірургічні операції на відстані.
досягти консенсусу
Якщо ситуація з визначенням кола потенційних технологій в 2015 покращився, то самі технології все ще розробляються. Потрібно визначитися з тим, які технології 5G необхідні в першу чергу, а які будуть реалізовуватися після. Навряд чи це станеться в 2016 році.
Незважаючи на відсутність стандарту і впевненості в пріоритеті технологій, компанії-виробники намагаються очолити розробку та втілення в життя технологій 5G, щоб зайняти вигідну позицію в майбутньому.
Компанія Nokia в квітні 2015 р заявила про придбання Alcatel-Lucent за 16,6 млрд доларів США, а американська телекомунікаційна компанія Verizon Wireless заявила, що перша 5G-мережу в США з'явиться вже в 2016 році.
перші ластівки
Уже з'явилися прототипи 5G-мереж. Першу 5G-мережу запустили в Південній Кореї. Компанія SK Telecom представила нову технологію на відкритті дослідницького центру, який займеться її розвитком. А до XXIII зимових Олімпійських ігор 2018 року в Південній Кореї компанія планує побудувати мережу 5G по всій країні.
NTT DoCoMo теж має намір запустити 5G-мережу в Японії до літніх Олімпійських ігор 2020 року в Токіо.
Мережі 5G проти США
Стандарту 5G, як і попередні стандарти, розробляє консорціум 3GPP, а затверджується він ITU, Міжнародним союзом електрозв'язку. Не хочуть залишатися осторонь і виробники. У жовтні 2015 року деякі регіональні групи дійшли згоди збиратися кожні півроку для вироблення спільної позиції по стандарту 5G.
Подібна угода була досягнута у вересні 2015 року між Євросоюзом і Китаєм. Ericsson і TeliaSonera дійшли згоди про стратегічне партнерство з метою забезпечити клієнтів стільникового оператора в Таллінні і Стокгольмі доступом до мережі 5G в 2018 р
І зовсім небагато залишилося чекати, коли 5G-мережу запустять в РФ. МТС і Ericsson уклали договір про спільну роботу над технологіями п'ятого покоління, результатом якого буде перша тестова 5G-мережу в Росії на ЧС з футболу в 2018 р, на два роки раніше, ніж 5G-мережу в Японії. Для цього в 2016 р буде реалізований проект LTE-U по використанню LTE на частоті 5 ГГц, використовуваному для підключення точок доступу Wi-Fi. Також буде протестована технологія Ericsson Lean Carrier, яка організовує розподіл трафіку і знижує межсотовие перешкоди, збільшує швидкість передачі і покриття, допомагає в плануванні мережі.
Як видно, країни світу домовляються про співпрацю в цій галузі. Все, за винятком США, які звикли займати лідируючі позиції в усьому.
4,5G готує до майбутнього
Компанія Qualcomm запропонувала технологію 4,5G LTE Advanced Pro, впровадження якої планується протягом наступних чотирьох років. Завдяки цьому компанія зможе підтримувати як більш широкий спектр частот, необхідних для стандарту 5G, так і раніше розгорнуті мережі LTE, що зменшить затримки і збільшить пропускну спроможність.
Особливості мережі:
- висока завдяки об'єднанню спектрів частот;
- підтримка 32 операторів одночасно і збільшення пропускної здатності завдяки об'єднанню частот і розподілу мережевого трафіку між операторами;
- 10-кратне зниження затримки в порівнянні з LTE Advanced при використанні існуючих вишок і частот з 1 мс до 70 мкс;
- використання ресурсу вхідної лінії зв'язку для потреб вихідної;
- збільшення кількості антен на для збільшення зони покриття і потужності сигналу;
- підвищення енергозбереження IoT-пристроїв звуженням діапазону до 1,4 МГц і 180 кГц (до 10 років на одній батареї);
- 1 Гбіт / с для обміну інформацією між автомобілями, пішоходами і IoT-пристроїв;
- сканування оточення без включення Wi-Fi або GPS на мобільному пристрої.
технологічні бар'єри
У Фраунгоферовського інституті телекомунікацій в Берліні проводяться досліди з частотами 40-100 ГГц, Samsung використовує в своїх експериментах частоту 28 ГГц, а Nokia - понад 70 ГГц.
Робота пристроїв в міліметровому діапазоні хвиль має таку особливість, як вкрай незадовільний поширення сигналу, потужність якого істотно падає з віддаленням від базової станції. Крім того, інтерференція сигналу може бути викликана навіть тілом людини.
Рішення - MIMO
Вихід полягає в застосуванні коли посилають і приймають кілька сигналів одночасно. Зараз вона використовується в LTE і WLAN. Для високих частот застосовується Massive MIMO - технологія оптимізації прийому, коли в мобільних пристроях розміщено десятки невеликих антен і сотні - в передавачі.
Виробник антен SkyCross створив систему MIMO 4x4, яку можна використовувати в терміналі розміром 16x10 см. Це значно більше, ніж у антен для LTE. Наприклад, розміри LG G4 - 15x7,6 см, Samsung Galaxy S6 - 14x7 см, а Apple iPhone 6 Plus - 16х7,8 см. Система MIMO 4x4 не нова - крім терміналів LTE-Advanced, вона застосовується в системах супутникового телебачення, жорстких вимог до її розмірами і енергоспоживанню не висувалося. Таким чином, створення невеликого мобільного пристрою з 4 антенами стане випробуванням для проектувальників.
Розробка портативних терміналів також потребує великих зусиль. За твердженням представника компанія Texas Instrument, що для створення мікросхем, здатних передавати дані на високих частотах, буде потрібно застосування нових технологій.
У 2015 році проект створення 5G-стандарту отримав офіційну назву IMT-2020. Шкода, що в іншому досі не видно кінця процесу.