Что такое стандарт 5G и как он изменит нашу жизнь?

5G — это будущая мобильная технология, которая может революционизировать экономику, общество и наш быстроразвивающийся образ жизни. По крайней мере, индустрия беспроводной связи так считает. Они вкладывают значительные средства в эту технологию, чтобы удовлетворить потребности растущего потребления данных и более высокой скорости передачи данных.

В этой статье мы рассмотрим историю, чтобы понять, как мы развивались от использования телефона 1G в качестве основного способа беспроводной связи со смартфоном 5G, который может передавать 4K (или даже 8K!) видео без буферизации.

История беспроводной сотовой технологии

Еще в 1950-х годах в США была запущена первая коммерческая аналоговая система мобильной связи. У нее было очень низкое проникновение на рынок в течение многих лет после запуска. Настоящий мобильный телефон первого поколения (1G) появился три десятилетия спустя и продолжал использовать аналоговые сигналы.

С появлением микропроцессоров и началом цифровой эры аналоговая мобильная связь была оцифрована, и у нас появилась технология мобильной связи второго поколения (2G). Стандарт 2G был полностью цифровым, то есть имел дело только с 1 и 0. Помимо улучшения качества передачи и приема голоса, 2G также представила SMS — функцию, которой люди активно пользовались до появления мессенджеров, таких как Whatsapp.

Пару лет спустя к 2G была добавлена ​​пакетная радиосвязь общего пользования (GPRS — General Packet Radio Service), которая позволяла пользователям просматривать Интернет на мобильных устройствах. Те, кто использовал GPRS-интернет два десятилетия назад, знают, что доступ к Интернету на небльшом 2-дюймовом экране мобильных телефонов с клавиатурой был сравним с настоящим чудом.

Хотя скорость GPRS  по сравнению с современной широкополосной связью 4G была крайне низкой (даже в целом скорость кабельного интернета была низкой), GPRS предоставил потребителям впервые доступ к Интернету на мобильных устройствах.

На рубеже нового тысячелетия появилась технология третьего поколения (3G), что позволило пользователям получить доступ к Интернету с приличной скоростью в дополнение к стандартным телефонным функциям голосовых вызовов и обмена сообщениями. Всего несколько лет назад был запущен 4G, что означало, что интернет-связь теперь может происходить с быстрой скоростью (теоретически) 100 Мбит/с на устройствах с поддержкой 4G.

В конце 2018 года  ваш смартфон использует интернет, но также ваш телевизор, ваш фитнес-трекер, другая носимая электроника, даже ваш автомобиль и холодильник могут быть подключены к интернету. Проникновение Интернета в промышленном / коммерческом сегменте намного глубже, поскольку интеллектуальные устройства и устройства на основе датчиков используются практически повсеместно. Таким образом, существует потребность в технологии, которая имеет достаточную полосу пропускания для обслуживания этого растущего числа устройств и обеспечения бесперебойного высокоскоростного Интернета. Это то, для чего предназначен стандарт 5G.

Итак, 5G — это новейшее (пятое) поколение технологии мобильной сотовой связи, которое призвано значительно повысить скорость интернета, охват и поддержку беспроводных сетей. Скорость обычно является наиболее заметным фактором между сменой поколений технологий беспроводной сотовой связи.Так как быстр стандарт 5G, спросите вы? Что ж, сложно дать точный ответ, так как инфраструктура 5G все еще находится в стадии разработки со стандартами, которые еще предстоит доработать.

Тем не менее, вы можете приблизительно предположить, что 5G будет примерно в 10-100 раз быстрее, чем наша современная сотовая связь. На самом деле, это даже быстрее, чем все, что вы можете получить с помощью физического оптоволоконного кабеля. Чтобы лучше понять, подумайте о загрузке фильма 4K за считанные секунды. Да, это может показаться невероятным, но вы, вероятно, сможете достичь этого с помощью системы 5G.

Преимущества 5G

5G в первую очередь нацелен на достижение высокой скорости передачи данных, малой задержки, низкого энергопотребления, повышения пропускной способности системы и, самое главное, огромных возможностей подключения устройств.

Высокоскоростной
Пока не будет надлежащей стандартизации технологии 5G, о скорости 5G можно только предполагать. Однако во время недавно завершившегося Mobile World Congress компания Qualcomm, ведущий производитель сетевых микросхем, представила протестированную модель, способную моделировать скорости 5G.

Эта имитационная модель прогнозирует средние скорости 490 Мбит / с для общей конфигурации 3,5 ГГц 5G MIMO и колоссальную среднюю скорость 1,4 Гбит / с для конфигурации с использованием волн 28 ГГц.  MIMO означает несколько входов и несколько выходов, что означает, что в ваше устройство с поддержкой 5G можно встроить больше антенн.

Низкая задержка
Низкая задержка — еще одно ключевое преимущество 5G.  Условно говоря — это время отклика. Чтобы понять это, рассмотрим задержку как время, которое проходит, когда вы нажимаете ссылку YouTube, прежде чем она начнет потоковую передачу видео на ваш телефон. Когда вы нажимаете, вы технически отправляете запрос в сеть, а затем сеть отвечает и начинает потоковую передачу вашего видео.

Время, необходимое для выполнения всех этих шагов, называется задержкой. В современной сети 4G эта задержка практически незаметна и составляет около 20 миллисекунд. 5G намерена снизить эту задержку до 1 миллисекунды, а это означает, что даже потоковая передача видео 4K будет практически без задержек.

Такая низкая задержка важна для геймеров, играющих в видеоигры с богатой графикой в ​​виртуальной реальности. Точно так же низкая задержка оказалась бы благом для хирурга, который хочет точно контролировать пару роботизированных рук для выполнения операции на пациенте в другом городе. К сожалению, здесь есть одна оговорка; задержка будет по-прежнему зависеть от мощности сети соединения.

Больше подключенных устройств

Это, пожалуй, самое важное преимущество 5G. Сеть 5G разработана таким образом, чтобы подключать гораздо большее количество устройств, чем традиционная мобильная сеть. Помните тенденцию Интернета вещей, о которой мы периодически слышим? 5G будет бесперебойно питать всё множество устройств, которые являются частью IoT.

Каждое подключенное устройство получит свою долю высокоскоростного интернета. Сеть 5G специально разработана для обслуживания множества устройств. Кроме того, сеть 5G оптимизирована для обеспечения того, чтобы такие устройства, как датчики, которые не требуют постоянного подключения к интернету, не занимали больше пропускной способности, чем необходимо.

5G всецело повлияет на основные отрасли промышленности, включая СМИ, издательское дело, здравоохранение, игры, автомобилестроение, общественный транспорт и коммунальные услуги. Ожидается, что 5G в сочетании с IoT будет играть еще большую роль в нашей повседневной жизни и революционизирует способы взаимодействия людей друг с другом.