Подписаться на новости
brand brand
logo logo
Сообщество робототехников

Перспективная, сложная и дорогая: все о 5G – самой прогрессивной мобильной связи

Перспективная-сложная-и-дорогая-все-о-5G-самой-прогрессивной-мобильной-связи
Среда, 27 Февраля 2019, в 11:44
Интернет

Мир на пороге запуска пятого поколения мобильной связи – 5G. Ее стандарты еще не утверждены, но первые образцы 5G-сетей уже появляются по всему миру. Внедрение, на которое потратят миллиарды долларов, оправдывают будущим развитием Интернета вещей.

Об особенностях 5G и первых примерах ее использования читайте далее.

 

Как устроен 5G и что делает его особенным?

 

Различают мобильные сети пяти поколений. Первые внедрили в 1984 году – благодаря им появилась, собственно, мобильная связь и возможность звонить с сотовых телефонов. В 1991 году мобильные сети второго поколения (2G) позволили обмениваться текстовой и мультимедийной информацией – SMS и MMS. В 2000-х внедрили 3G-сети. Они до сих пор обеспечивают работу мобильного интернета. По такой сети данные передаются с максимальной скоростью 3,6 Мбит/с. Этого достаточно, чтобы скачать фильм за 10–15 минут, а мобильное приложение – за 1–5 минут.

С 2010 года во многих странах активно внедряют мобильную связь четвертого поколения (4G). С ее помощью информацию можно передавать со скоростью до 1 Гбит/с (и до 100 Мбит/с, если абонент находится в движущемся поезде или автомобиле). Это позволяет скачивать мобильные приложения меньше чем за минуту и совершать видеозвонки.

5G-сети, которые пока только пробуют внедрять, обещают стать самыми прогрессивными.

 

Характеристики

4G

5G

  Пиковая скорость

  1 Гбит/с

  20 Гбит/с

  Задержка сигнала

  10 миллисекунд

  1 миллисекунда

  Мобильность*

  350 км/ч

  500 км/ч

  Число одновременно подключенных устройств на 1 кв. км

  до 2 тысяч

  до 1 млн

*Скорость, с которой пользователь может перемещаться без потери качественного и активного соединения

 

Установка и обслуживание вышек сотовой связи обходятся очень дорого. Поэтому для работы 5G намерены применять небольшие базовые станции (микросоты) с маленькой мощностью. Одна микросота сможет обслуживать мало пользователей, но будет стоить дешевле. Ее можно будет установить на стене здания или мачте фонаря. Микросоты будут связываться по беспроводной сети друг с другом и с крупными вышками. Некоторые будут подключаться к оптоволоконным кабелям. В результате сеть сможет покрыть более широкую территорию.

Для внедрения 5G сотовые операторы увеличат количество антенн на приемопередатчиках (станциях и мобильных устройствах). Это позволит избавиться от помех и увеличить скорость. Сейчас в 4G применяют технологию MIMO 2х2 и 4х4, когда две или четыре антенны работают на передачу, а другие две или четыре – на прием сигнала. При развертывании мобильной связи пятого поколения их количество значительно возрастет.

Технология Network slicing позволит разворачивать сети, изолированные друг от друга. С ее помощью сетевые ресурсы будут делить под разные типы трафика. Для каждого участка сети смогут использовать собственную технологию передачи данных. Например, один «отрезок» подойдет для Интернета вещей, другой – для трансляции видео и так далее.

При помощи технологии D2D (device-to-device), устройства, которые находятся рядом друг с другом, будут напрямую обмениваться информацией. Через оператора будет проходить только сигнальный трафик. Именно поэтому сети пятого поколения важны для развития Интернета вещей. С приходом 5G удастся обеспечить массивное межмашинное взаимодействие: данными смогут обмениваться не десятки, а сотни и тысячи различных датчиков, актуаторов и устройств.

 

 

Не все так просто: какие проблемы возникнут при внедрении 5G

 

Для 5G-сетей будут использовать радиоволны в диапазоне от 24 до 100 ГГц. Это так называемые mmWAVE («миллиметровые волны»), которые передают сигналы с высокой скоростью.

 

Перспективная-сложная-и-дорогая-все-о-5G-самой-прогрессивной-мобильной-связи

Источник: Ars Technica

Однако у этого диапазона есть ряд недостатков. Во-первых, у него меньше радиус действия. Например, в системах 3G и 4G, которые работают на более низких частотах, одна станция может обеспечить связью целый район. Сигнал 5G при таких же условиях будет сильным только в радиусе нескольких кварталов. Именно поэтому для развертывания сети пятого поколения планируют использовать микростанции.

Еще один минус высокого диапазона в том, что сигнал mmWAVE хуже, чем LTE, проникает через препятствия. Его могут блокировать здания, деревья и даже человеческое тело. На уровне 60 ГГц он может заблокироваться воздушной средой.

Третья проблема на пути к внедрению 5G – высокая стоимость инфраструктуры. Аналитики компании PwC подсчитали, что в период с 2020 по 2027 год каждый российский оператор сотовой связи потратит на эти цели по 130–165 млрд рублей. Однако исследователи полагают, что сумма может уменьшиться до 110 млрд рублей, если ресурсы будут общими и телеком-компании будут совместно их эксплуатировать. (В конце 2018 года МТС, «МегаФон», «Билайн» и Tele2 действительно договорились о создании на территории РФ единого оператора 5G).

Чтобы 5G получил массовое распространение, понадобится новое поколение смартфонов. «Миллиметровые волны» потребуют того, чтобы производители устанавливали на гаджеты новое «железо». Сегодня один из вариантов – это оснащение сотового телефона чипом Snapdragon 855, модемом Snapdragon X50 5G и несколькими антенными модулями QTM052. Последние – это настоящие чипы, а не крохотные проводки. Если вместить все это оборудование в одно устройство, оно получится довольно массивным. Смартфон будет стоить дороже и при этом меньше работать, т. к. в нем после установки всего «железа» останется место только под аккумулятор маленькой мощности.

 

Компании уже разрабатывают смартфоны с поддержкой 5G:

  • В конце прошлого года компания Qualcomm представила процессор Snapdragon 855, оснащенный модемом X50. Гаджеты, в которые будет вмонтирован такой чипсет, смогут подключаться к сети пятого поколения.
  • Летом 2018 года производитель техники LG анонсировал, что его первый смартфон с 5G появится в первой половине 2019 года.
  • Одновременно с LG компания Motorola представила сменный модуль 5G Moto Mod. Этот девайс способен «превращать» смартфоны в устройства, поддерживающие 5G.

 

Ожидается, что в 2019-м смартфоны с поддержкой 5G выпустят Asus, Samsung, Sony, Xiaomi, ZTE.

 

Перспективная-сложная-и-дорогая-все-о-5G-самой-прогрессивной-мобильной-связи

Процессор Snapdragon 855

 

Новая эпоха IoT, или Как 5G изменит Интернет вещей

 

Наибольшее влияние 5G окажет на Интернет вещей. Благодаря большой скорости передачи данных, минимальной задержке сигнала и возможности подключать до миллиона устройств на квадратный километр, IoT-системы выйдут на новый уровень.

Если вам кажется, что все это звучит слишком неопределенно, так и есть. Никаких конкретных прогнозов пока не публиковалось, но основные предположения звучат так.

5G будут использовать, чтобы налаживать связь между автономными автомобилями, скутерами и другими беспилотными видами транспорта. Они смогут обмениваться информацией о дорожной обстановке, чтобы строить безопасный маршрут и избегать ДТП. В системах умного города 5G поможет продуктивней управлять объектами инфраструктуры, системами видеонаблюдения, безопасности и освещения. Выгоды от новой системы должен ощутить и бизнес – в индустриальном Интернете вещей.

Кроме того, с 5G связывают надежды на унификацию технологий Интернета вещей. В сегодняшних IoT-сетях используются разные протоколы связи, и объединить их крайне трудно. С 5G будет возможно с нуля строить сети, отвечающие единому стандарту.

 

 

Где уже пробуют разворачивать 5G-сети

 

Технические стандарты 5G еще не утверждены. Их разработкой занимаются консорциум 3GPP, альянс NGMN, Международный союз электросвязи и другие организации. Несмотря на это, телеком-операторы по всему миру тестируют мобильные сети пятого поколения и делают первые шаги по их внедрению.

Так, в 2015 году в Японии 5G испытали в реальных условиях. Тогда оператор NTT DOCOMO тестировал сеть в многоэтажном здании. Чтобы передать сигнал, использовали «миллиметровые волны» в диапазоне 70 ГГц. Во время эксперимента пропускная способность составила 2 Гбит/с.

В России технологию 5G впервые испытали в июне 2016 года. Тест проводил мобильный оператор «МегаФон». Для него применяли оборудование компании Huawei и прототип абонентского устройства, созданного на базе модема Qualcomm Snapdragon X16 LTE. В ходе тестирования удалось передать данные со скоростью 1 Гбит/с.

В Китае первую тестовую сеть 5G запустили в апреле 2018 года в городе Чунцин. Доступ к ней получили как частные лица, так и компании. Осенью 5G-сеть появилась в Пекине, а еще одна буквально на днях – на китайской промышленной авиабазе. К 2022 году 5G-сетью планируют охватить весь центр Пекина.

В 2018 году в США телеком-оператор Verizon внедрил коммерческую 5G-сеть в четырех городах: в Хьюстоне, Лос-Анджелесе, Индианаполисе и Сакраменто. В декабре 2018-го компания AT&T развернула 5G-сети в 12 городах, но доступа к ним нет почти ни у кого, т. к. оборудование для подключения поступит в свободную продажу только через несколько месяцев.

 

Перспективная-сложная-и-дорогая-все-о-5G-самой-прогрессивной-мобильной-связи

Европейские города, в которых проводились испытания 5G-сети. Данные за ноябрь 2018 г. Источник: 5G-PPP

 

Массовое использование 5G вряд ли начнется раньше 2025 года, но в течение одного-двух лет мы увидим еще больше примеров тестового разворачивания сетей. Поэтому вопрос их архитектуры и построения сейчас стоит очень остро. Как будут выглядеть 5G-сети в российских реалиях, 27 марта обсудят на конференции «Интернет вещей».

рейтинг

956

просмотров

0

комментариев

порекомендовать друзьям

ЧИТАТЬ НА ЭТУ ТЕМУ

Loading

комментарии

Нет комментариев

Гость

Дорогие друзья! Помните, что администрация сайта будет удалять:

  • Комментарии с грубой и ненормативной лексикой
  • Прямые или косвенные оскорбления героя поста или читателей
  • Короткие оценочные комментарии ("ужасно", "класс", "отстой")
  • Комментарии, разжигающие национальную и социальную рознь
brand brand