Прогрес підкрався непомітно: здавалося б, швидкісний мобільний інтернет 4G LTE змінив морально застарілий 3G тільки вчора. А сьогодні вже повно новин про мережах п’ятого покоління. Виробники анонсують 5G-пристрої, а користувачі зітхають над стрімким старінням своїх гаджетів. Але не всі розуміють, що це взагалі за 5G: черговий тренд (на кшталт як з «монобровою» нового айфона) або дійсно важлива технологія? Просто про складне розповіли фахівці Qualcomm – спеціально для читачів Технофан.

У двох словах, в чому різниця між 4G і 5G?

5G – це не просто прискорена версія 4G, а серйозний технологічний стрибок на десятки років вперед. Між двома поколіннями набагато більше відмінностей, ніж здається. Строго кажучи, 5G – не тільки новий набір частот, а комплексна платформа, яка набагато ефективніше використовує можливості бездротових мереж.

Одним з головних відмінностей мереж нового покоління стане колосальне зниження затримки: до десяти разів у порівнянні з 4G, в ідеалі – до мінімального значення в 1 мс. При цьому збережеться зворотна сумісність з обладнанням попереднього покоління, нехай і на менших швидкостях, підтримуватися будуть всі діапазони. А значить, без зв’язку користувач не залишиться в будь-якому випадку і перехід пройде безболісно.

Нарешті, 5G просто швидше: пікова швидкість з’єднання в теорії зможе досягати фантастичного значення 20 Гбіт / с. Але навіть «середні» 100 Мбіт / с стануть величезним кроком вперед – і не забуваємо про низький пінг.

Швидкістю з’єднання сьогодні нікого не здивуєш, навіть якщо мова йде про мобільний інтернет. Набагато важливіше інше: при достатньої пропускної спроможності і стабільності конекту в онлайн вийдуть не тільки персональні гаджети. Світлофори, дорожні знаки, персональні медичні датчики, верстати і конвеєри – інтернет речей з утопії перетвориться в мейнстрім. По суті, 5G знімає одну з головних перепон на шляху до об’єднання в мережу всієї електроніки в світі. І звичайно, нікуди не дінеться звичний мобільний інтернет – просто він стане ще краще.

А ще простіше? Що зміниться з приходом 5G?

Чи зміниться майже все. Взаємодія електроніки з мережами вийде на абсолютно інший рівень. І це стосується не тільки перегляду YouTube-роликів на смартфоні, доступними стануть і мобільні VR / AR-рішення.

Інтернет речей виявиться масовим: з’явиться безліч датчиків нового типу, а сервіси управління і моніторингу будуть ефективними завдяки відсутності «просідань» мережі.

Що особливо важливо, розвиток отримають не тільки розумні будинки, а й медичний напрямок (IoMT). Завдяки появі дешевих, компактних і енергоефективних медичних датчиків, що передають дані про здоров’я пацієнта, лікарні можуть бути об’єднані в надійну мережу з мінімальними затримками.

Зміниться і підхід до організації безпілотних автомобілів на дорогах. Зараз кожен безпілотник повністю автономний, але в перспективі машини стануть постійно «спілкуватися» один з одним. Дорожня обстановка, швидкість, місцезнаходження пішоходів і навіть маршрут – завдяки 5G-мережі можна буде і уникнути аварій, і оптимізувати сам рух.

За підрахунками партнера Qualcomm, компанії IHS, до 2035 року 5G принесе і відчутний економічний ефект. Розвиток широкого спектру галузей призведе до виробництва товарів і послуг на суму близько 12 трильйонів доларів.

До 2035 року ланцюжок створення вартості 5G (тобто ОЕМ, оператори зв’язку, творці контенту, розробники додатків і споживачі) зможе самостійно забезпечити до трьох з половиною трильйонів доларів сумарної виручки і створити до 22 мільйонів робочих місць. Цього вистачить, щоб працевлаштувати, наприклад, все населення Пекіна.

Що потрібно для якнайшвидшого впровадження 5G?

Використовувані зараз для мобільного зв’язку частотні діапазони вже занадто завантажені, і знаходити вільні для нових стандартів все складніше. Тому важливо навчитися отримувати максимум від усього спектра частот: нижче 1 ГГц, від середнього діапазону 1 – 6 ГГц і високого, відомого як міліметровий діапазон.

Також доведеться забезпечити одночасну роботу клієнтських пристроїв на ліцензованих і неліцензованому частотах. А заодно навчити ці пристрої підключатися по-новому, в тому числі безпосередньо один до одного, що дозволить знизити навантаження на окремі ділянки мережі і зробить зв’язок між клієнтами швидше і стабільніше.

Це, в свою чергу, потребують впровадження інноваційних технологій. Але не як окремої інфраструктури, а на базі вже існуючої. Немає якоїсь однієї технології, ключовий для створення 5G. Мережі нового покоління являють собою цілий комплекс інновацій: рішення з високою пропускною здатністю і низькою затримкою, методи розподілу діапазону, технології антенного і канального кодування, Massive MIMO і багато інших.

Експериментальна антена Massive MIMO з 128 каналами передачі даних в Брістольському університеті

Скільки буде коштувати зв’язок 5G?

Точно поки невідомо. Але в перспективі одне із завдань 5G – якраз-таки знизити вартість передачі даних в порівнянні з 4G LTE. Економія може бути досягнута за рахунок використання більш широкого спектру частот. Це дасть мобільним операторам можливість надавати користувачам безлімітний онлайн-доступ навіть при зростанні абонентської бази.

Згодом 5G може посприяти популяризації доповненої і віртуальної реальності: AR і VR вже доступні за допомогою 4G LTE, але впираються в тарифні обмеження. У 5G не повинно бути суттєвих лімітів ні за швидкістю, ні по затримці, ні за ціною трафіку.

Популярність мобільного інтернету складно заперечувати, адже смартфон – це модем, який завжди з собою. Стрімінговие сервіси активно витісняють файлообмінники: навіщо завантажувати фільм, якщо можна подивитися його онлайн? Та й роздати Wi-Fi прямо з гаджета не складніше, ніж включити ліхтарик. І можливо, в найближчому майбутньому закінчиться не тільки епоха повільного інтернету, але і роутерів – їх замінять звичні смартфони і планшети.