Почти все технологии будущего невозможны без сверхскоростной беспроводной связи. Интернет вещей, умные дома и умные города – всё это основано на технологиях 5G. Что это за революционные технологии и когда ждать их массового распространения в России?
Что такое 5G
5G — это новое поколение сетей сотовой связи, которое постепенно заменит 4G во всем мире. Главное их отличие от сетей предыдущего поколения — высокоскоростной интернет (до 25 Гбит/с) и сверхбыстрое время отклика (задержка в передаче сиганла – всего 1-2 мс). Они позволяют быстро загружать данные, сокращать время, необходимое для установления связи между устройствами и беспроводными сетями вне зависимости от количества пользователей. Например, В 5G-сетях возможна моментальная передача видеоизображений высокого качества : все сезоны сериала получится скачать за считанные секунды.
Чем 5G отличается от 4G
Прежде всего, скоростью. В сетях 4G скорость соединения в среднем достигает 100 Мбит/с, а в сетях 5G — от 1 Гбит/с. Скорость зависит от многих переменных, но 5G как минимум в 10 раз быстрее, чем 4G. 5G работает на других антеннах и частотах, дает доступ в интернет большему количеству устройств, минимизирует задержки при передаче данных и обеспечивает сверхбыструю скорость. 5G в разы увеличивает пропускную способность сети. Благодаря этому становится возможным решить проблему с качеством связи, когда одновременно подключено большое количество абонентов. С технологиями 5 G появится возможность миллионам устройств работать одновременно и без ограничений.
С 5G смартфону больше не потребуется супермощный процессор, много оперативки и много пространства на диске. Всё, что будет нужно в «смартфоне будущего», — сенсорный экран, батарея и 5G-модем. Браузер станет операционной системой. Такие смартфоны будут значительно компактнее, тоньше, легче и при этом смогут жить дольше. Все вычисления будут производиться удалённо на супермощных серверах, но их результаты будут отображаться на дисплее мгновенно. Все данные будут храниться в облаке, но доступ к ним будет моментальным.
Где применяется 5G
Самые актуальные области — дополненная и виртуальная реальность, гигабитный домашний интернет без проводов, а также облачный игровой сервис.
Развлечения. Благодаря высокой скорости передачи данных 5G применяются в области облачных игр. Например, в 2018 году во время Чемпионата мира по футболу на конференции Startup Village в Сколково с помощью 5G-сети соединили две игровые станции, на которых устроили турнир по автогонкам в классе «Формула-1», а также сражения в космическом шутере с VR/AR. В результате был достигнут минимальный отклик — 4 миллисекунды. А это как минимум в 5 раз меньше, чем в сетях LTE.
Интернет вещей(IoT) и умный дом. В доме будущего большинство устройств будут объединены в одну экосистему, подключенную к IoT. Хорошая связь с высокой скоростью передачи данных необходима, чтобы система работала слаженно и без задержек.
Телемедицина. Пациенты смогут получить оперативную медицинскую помощь, не посещая поликлинику. Врач сможет делать УЗИ пациенту, находясь за тысячи километров от него.
Транспорт. Благодаря 5G-технологиям появится возможность создавать умный и беспилотный транспорт, который может взаимодействовать с умными дорогами, светофорами, парковками, указателями. Все данные будут передаваться в облачное хранилище — это позволит в реальном времени регулировать транспортный поток, маршруты городского транспорта и обеспечивать приоритет спецтранспорту.
5 G в России
В России сети 5 G находятся в фазе тестирования. Оно продолжается с 2018 года, но до широкого распространения сетей 5 поколения еще далеко.
В 2019 году компания МТС создала первую в России пилотную сеть в масштабе города в Кронштадте.
Летом 2021 накануне Петербургского Экономического Международного Форума тестовые зоны 5 G были открыты в Петербурге. Мегафон развернул зону совместного использования 4G и 5G на площади 10 кв. км в районе Невского проспекта и Экспофорума для всех абонентов с устройствами, поддерживающими технологию динамического распределения спектра (DSS).
МТС подключил 5 G в шестнадцати популярных местах Санкт-Петербурга и Кронштадта, в том числе на территории «Экспофорума», на Дворцовой площади, на площади у стадиона «Газпром Арена» и на Яхтенном мосту, в Ботаническом саду и на площади Искусств. Общая площадь покрытия сетей составляет 61 км2, но точки довольно далеко разнесены друг от друга.
Чтобы получить доступ к пользовательской сети 5G, необходимо иметь смартфон, поддерживающий бэнд N79 в полосе от 4,4 до 5,0 ГГц. В первую очередь это определённые модели смартфонов брендов Honor, Xiaomi, HUAWEI, а также ASUS, Meizu и ZTE.
Что мешает распространению 5 G
Существует серьезное препятствие, которое пока не дает операторам перейти от тестирования к широкому использованию 5 G. Частотный диапазон 3,4-3,8 ГГц, в котором работает 5 G по всему миру, в России занят военной спутниковой связью. Пока операторы не могут получить к нему желаемый доступ. В качестве альтернативы им было предложено использовать частоты в другом диапазоне — 4,4-5,0 ГГц. И для операторов, и для пользователей это не лучший вариант, который имеет много недостатков. Для операторов (это подтвердили и в Ростелекоме, и в МТС) главный — необходимость установки большего (в два раза, в среднем) количества базовых станций. Сигнал с такой частотой частотой хуже проходит сквозь препятствия и имеет меньший радиус действия, а это значит, что станций нужно больше, а цена развёртывания сети будет выше. К недостаткам также стоит отнести запрет на использование этих частот в приграничных зонах (связан с международными соглашениями России) и необходимость применять специальное оборудование, потому что массово выпускаемое в мире оборудование для данного диапазона не подходит.
Для пользователей основным недостатком 5G на такой частоте является то, что большинство популярных моделей 5G-смартфонов не работают в этом диапазоне.
Еще одна проблема заключается в том, что базовые станции для 5G, согласно постановлению властей, должны быть развёрнуты исключительно на российском оборудовании. Это оборудование должна представить госкорпорация «Ростех». Для операторов это существенная помеха, ведь импортозамещение задерживает сроки внедрения сетей.
Для продвижения общей идеи операторы решили объединиться. К идее создания единого оператора 5G присоединились «Вымпелком», «Мегафон» и Ростелеком.. МТС намерены работать над развитием 5G самостоятельно. ФАС разрешила «Ростелекому», «Мегафону» и «ВымпелКому» строить 5G–сети совместно. По условиям договора эти операторы связи должны будут обеспечить равный доступ к радиочастотам для всех участников рынка.
Пока «частотный вопрос» остается нерешенным, массового внедрения 5G ждать не приходится. Однако операторы связи не стоят на месте и создают полигоны для испытания инновационных разработок на основе технологий 5 G. В октябре 2020 года МТС и Сколтех запустили в «Сколково» пилотную зону, где можно тестировать разработки в области технологий 5G и создавать на их основе отечественные индустриальные сервисы. В декабре 2021 года в Москве «Ростелеком» запустил подобный проект на базе Боткинской больницы в Москве. На полигоне будут проводиться разработки технологий дополненной и виртуальной реальности и тестироваться инновационные медицинские сервисы и оборудование, которые должны работать на базе сетей пятого поколения.