В россии запущена первая пользовательская сеть 5g. она доступна лишь избранным
Скорость Интернета 5G — насколько быстро?
Для удобства, я буду сравнивать характеристики уже активно работающего стандарта мобильной связи – 4G LTE и нового 5G.
Теоретически, технология 4G LTE предлагает теоретически достижимую скорость передачи данных для неподвижного или просто медленно передвигающегося абонента до 1 Гбит/с. Минимальная задержка сигнала при этом составляет 10 миллисекунд. Такой скорости сейчас без проблем хватит на всё — мультимедийный контент, видео в высоком разрешении,передача больших массивов информации. На практике, конечно же, максимальная скорость в разы ниже, но всё равно, даже 90-100 мегабит в секунду сейчас — это отличный показатель для мобильной связи.
Технология 5G (стандарт IMT-2020) уже предлагает предельно достижимую скорость передачи данных аж до 20 Гбит/с. для неподвижного или медленно передвигающегося абонента с минимальной задержкой сигнала составляет 1 миллисекунду. Круто, неправда ли?! Этого уже хватит для воспроизведения «тяжелого» видео UHD уже в формате 4K или 8K.
Такие высокие скоростные характеристики достигаются благодаря технологии Massive MIMO, которая будет использоваться в сетях 5G и предполагает развитие нод сотовой сети. Базовые станции смогут обрабатывать сигнал от огромного числа подключенных абонентов, причём практически в реальном времени. Благодаря этому будут созданы максимальные возможности для работы сверхсовременных решений типа дополненной реальности, виртуальной реальности, Интернета вещей и даже искусственного интеллекта.
Зачем нужен 5G?
Технология связи пятого поколения должна решить следующие проблемы, которые встают перед операторами связи:
— рост мобильного трафика
— сокращение задержек для реализации новых услуг
— расширение частотного диапазона
— увеличение числа устройств с доступом в Интернет подключаемых к сети
Интернета конечно же хорошо — это и ежу понятно, но это не главное сети 5G. Тем более, что той скорости, которую даёт сейчас LTE, практически достаточно на текущий момент. Связь пятого поколения разрабатывается под новые потребности. В первую очередь под IoT — Интернет вещей! Умные камеры, розетки, лампочки,чайники и прочая интеллектуальная техника — всё это требует хорошей связи и беспроблемного доступа к Интернету.
И это только в начале. Дальнейшее развитие предполагает развитие беспилотного транспорта и систем искусственного интеллекта. И во всех этих сферах важна даже не столько скорость обмена информацией, сколько низкие задержки перед отправкой и приёмом. Всё это в разы увеличит нагрузку на ноды мобильной связи. А вот чтобы нагрузка не привела к потере скорости и повышению задержек в в 5G сетях создана технология Massive MIMO. Интернет не будет «просаживаться» даже в густонаселённых районах, где полно как людей со смартфонами, так и IoT-техники.
Конечно, востребованной технология 5G станет только через несколько лет. По оценкам экспертов коммерчески привлекательной она станет примерно к 2025 году. Но всё же время летит быстро. Пройдут испытания, отработают пилотные проекты и мы с удивлением для себя обнаружим, что уже прочно вошли в новую эпоху и не заметили этого. Стриминг больших объёмов информации, беспилотный транспорт, виртуальная реальность, искусственный интеллект, дистанционное управление транспортом и техникой — всё это уже есть и активно развивается. И для этого нужна отличная и быстрая связь!
Частоты 5G сети
Несмотря на то, что в сети много говорят от том, что новые технологии будут использовать диапазон 6 ГГц и выше, сейчас в России для 5G планируют использовать частотные диапазоны 3,4 – 3,8 ГГц и 25,25 – 29,5 ГГц. При использовании этих частот операторам связи потребуются не настолько значительные капитальные вложения, как в случае с оборудованием 6 ГГц.
На текущий момент основная задача это поделить с военными частоты, так как последние совсем не хотят уступать диапазон под гражданские нужды.
Дата запуска 5G
Как я уже сказал выше, активное использование связи пятого поколения ожидается в 2023-2025 годах.
Пилотные проекты операторы начали запускать уже в 2019 году. Уже запущена первая коммерческая сеть 5G, появляются первые образцы оборудования. Первый пуск подобной сети в России ожидается в 2020 году. Каждый оператор — Ростелеком, Мегафон, МТС и Билайн — предложат свои варианты. Конечно, это будет ещё далеко от ожидаемого, но тем не менее начало будет положено, а остальное уже дело техники!
Что такое стандарт 5G
Специалисты полагают, что 5-ое поколение возникнет к 2020 г. Объясняется это довольно просто: есть правило 10-ти лет. Если посмотреть в прошлое, то можно увидеть, что каждое новейший стандарт мобильной связи возникал приблизительно через десять лет после возникновения предыдущего. Так, первое поколение возник в начале 1980-х гг., второй стандарт связи появился в начале 1990-х гг., третий — в начале 2000-х, а четвертый — непосредственно в 2009 г. Поэтому напрашивается соответствующий вывод. На сегодняшний день ведутся программы, призванные разработать главные контуры технологии 5-го поколения. Именно потому точного термина 5Джи пока нет — можно только предугадывать, какими будут сети и скорость 5G после 2020 г.
Чем отличается 4G, если сравнивать ее и сеть технологии 5G? На сегодняшний день установлены приблизительные требования к сетям 5Джи, а именно:
- пропускная сетевая способность более десяти гигабайт в секунду.
- поддержка синхронного подсоединения до ста миллионов устройств / км2.
В сетях 5Джи будут предоставляться следующие услуги:
-
- сверх — широкополосная связь (xMBB) — воплощение ультра — широкополосной связи для того, чтобы передавать «тяжелый» контент;
- массово междумашинная связь (mMTC) — поддерживает глобальную сеть вещей (реализация ультраузкополосной связи);
- очень надежная междумашинная связь (uMTC) — обеспечивает особенный уровень сервиса с очень незначительными запозданиями.
Технология 5Джи будет основана на новых поколениях ЛТЕ и Вай-Фай. В результате эти технологии взаимно проникнут в другую. Подобное предположение можно объяснить тем, что почти во всех смартфонах присутствует чип, который позволяет выполнять работу и в сотовой сети, и в Вай-Фай.
Сети пятого поколения позволят обмениваться сведениями на колоссальных скоростях — в тридцать раз быстрее, чем на 4Джи. Полнометражный кинофильм высокого качества в подобных сетях можно будет скачать в течение пары секунд.
Сегодня все чаще граждане пользуются таким сервисом, как видеозвонки, онлайн-просмотры видео, т. е. так называемым тяжелым трафиком, нуждающимся в скоростном интернете. Вместе с тем проблема с ним состоит в том, что нынешние сети, присутствующие в крупных городах, являются забитыми и работают медлительно. Нагрузка на них стабильно повышается из-за того, что массово распространяются недорогие устройства.
5G способна снять такую нагрузку, но многое зависит от числа базовых станций, диапазонных значений частот и непосредственно девайсов. На сегодняшний день у нынешних устройств подобная поддержка отсутствует. Если мобильные операторы и изготовители девайсов будут синхронно развиваться, то стандарт 5G сможет стать очень распространенным уже достаточно скоро.
Мобильные спутниковые станции Минобороны — помеха для 5G
Как уже отмечалось, земные станции и центры спутниковой связи могут быть как стационарными, так и мобильными. Стационарные центры и станции устанавливаются в специальных технических зданиях (незащищенных) или в подземных сооружениях (защищенные).
Мобильные станции могут быть оперативно транспортированы к месту развертывания и способны к автономной работе в полевых условиях либо в составе подвижного пункта управления. Основу таких станций составляют полевые станции, устанавливаемые на автомобилях и бронеобъектах, а также перевозимые в контейнерах или носимые.
При запуске сетей 5G для исключения создания помех стационарным станциям спутниковой связи можно будет рассчитать координационные зоны и обозначить их на карте. А вот для мобильных станций сделать это не представляется возможным в силу неопределенности мест их стояния.
Кроме того, в диапазоне 3,4-3,45 ГГц у Минобороны работают командно-измерительные станции (КИС), предназначенные для управления спутниковыми аппаратами и входящими в состав отдельного командно-измерительного комплекса (ОКИК). В свою очередь, такой комплекс входит в состав основных частей управления космическими аппаратами (НАКУ) Главного испытательного центра испытаний и управления космическими средствами им. Г.С. Титова.
НАКУ Минобороны управляет 85% российских космических аппаратов. Центр может управлять всеми типами спутников военного и двойного назначения и большинством спутников научного и социально-технического назначения. Также НАКУ используется при управлении объектами пилотируемых программ и дальнего космоса, которые не подчиняются Минобороны.
Энергетика и коммунальное хозяйство
Энергетические установки требуют постоянного обслуживания, от этого зависит их правильное функционирование и безопасность. Быстрая и надежная связь 5G позволит непрерывно следить за системами с помощью датчиков (детекторы утечек на трубопроводах и др.). Это значительно сократит потребность во вмешательстве человека и повысит безопасность энергосистем.
5G улучшит удаленный мониторинг энергетических объектов, таких как ветряные электростанции и солнечные фермы
Благодаря масштабному подключению большего числа устройств в рамках растущего Интернета вещей (IoT) энергетические компании смогут работать эффективнее и лучше обслуживать клиентов. Например, использование интеллектуальных счетчиков обеспечит поставщикам и клиентам онлайн-доступ к данным и аналитике потребления энергии, что позволит экономичнее распределять ресурсы. По оценкам Европейской комиссии, к 2020 году будет выпущено уже около 200 млн интеллектуальных счетчиков электроэнергии и 45 млн «умных» газовых счетчиков. При этом рассчитано, что примерно у 72% потребителей в Европе будут интеллектуальные счетчики электроэнергии и у 40% — газа.
5G: что это меняет?
В теории максимальная скорость 5G-сети достигает 20 Гбит/сек, то есть она в 20 раз выше, чем в случае 4G. Понятно, что реальные значения несколько отличаются от идеальных: на самом деле скорости колеблются от 50 Мбит/сек до 3 Гбит/сек (у 4G в среднем менее 10 Мбит/сек).
Однако 5G – это не только повышение скорости обмена данными, но и настоящий скачок в увеличении пропускной способности. А оптимизация работы сети в свою очередь обеспечивает совершенно новые возможности для участия в коммуникации сразу огромного количества пользователей. Вместо нескольких тысяч устройств с квадратного километра новый стандарт может вывести в онлайн миллион или даже больше, а значит, и переполненный стадион легко может одновременно участвовать в онлайн-событиях.
Выделяют три основных сферы, которые трансформирует 5G:
- Улучшенная мобильная широкополосная связь с более высокой скоростью передачи данных. Это способствует внедрению первой версии смартфонов 5G и услуг фиксированного беспроводного доступа;
- Сверхнадежное соединение с малой задержкой, необходимое для автономного вождения, промышленной автоматизации и приложений удаленной медицинской помощи;
- Massive Machine Type Control – технология, которая гарантирует, что мобильные сети 5G могут подключать миллионы устройств на квадратный километр, а значит, сможет обеспечить создание и работу умных городов будущего.
Переход на новый стандарт обещает очередную смену парадигмы в пользовательском поведении – в Wi-Fi больше не будет необходимости, виртуальное пространство обретет новые измерения, стриминг выйдет на новый уровень качества, пространство вокруг нас «поумнеет», научиться лучше анализировать и учитывать наши привычки и поведение, чтобы сделать жизнь более комфортной. Технические характеристики 4G не позволяли все это организовать.
Конечно, новый технологический скачок также значительно повлияет на бизнес и трансформирует многие отрасли в связи с потенциальной оптимизацией процессов и издержек, повышением скорости всех транзакций. Появятся бизнес-модели, которые будут лучше отвечать новой среде, расцветут кластеры инновационных приложений и сервисов.
По оценкам аналитиков, в связи с распространением 5G мы будем наблюдать рост глобального ВВП более чем на 2 триллиона долларов и появление новых товаров и услуг совокупной стоимостью более 13 триллионов долларов. Каждую из сфер человеческой деятельности ждут оптимизация и повышение эффективности: например, производства станут на 20-30% более продуктивными, срок службы оборудования увеличится на 20%, обнаружение брака станет на 90% более эффективным и вполовину вырастет эффективность сборки; на 80% сократится количество аварий на дорогах, они станут на 25% менее загруженными, а на ремонте получится сэкономить больше 3,5 миллиардов долларов.
Опасность технологии 5G: новый виток развития или инструмент контроля?
Как показывает исторический опыт, внедрение каких-то глобальных нововведений крайне редко преследует интересы простых людей, а чаще всего — выполняет какие-то задачи, необходимые для сильных мира сего. К тому же, как правило, в погоне за одним-двумя плюсами игнорируются десятки минусов того или иного нововведения.
В ходе проведённых опытов было установлено, что новые технологии мобильной связи способны разрушить внутреннюю систему координации животных в пространстве. Чем это грозит?
Попробуйте себе представить, что будет со всеми мигрирующими животными, которые мгновенно потеряют данную им природой способность ориентироваться в пространстве? Это то же самое, что подложить магнит под компас корабля, — гибель экипажа неминуема. Также было установлено, что электромагнитное излучение нарушает обмен веществ в растениях, а это значит, что весь растительный мир будет под угрозой.
Первые жертвы сети 5-G уже появились в Голландии: после запуска вышки там в радиусе 400 метров вымерли несколько сотен скворцов. Также странный эффект запуск вышек произвёл на коров: в районе, где проводилось тестовое использование вышек, коровы на фермах начинали впадать в сильное беспокойство, и вышки пришлось отключить. Швейцарская организация ProNature установила, что излучение 5-G-вышек повышает температуру тела насекомых. Стоит отметить, что частота, которая соответствует диапазону связи 4-G, уже сейчас используется для защиты зерна от вредителей, проще говоря, убивает их. А частота 5-G является ещё более губительной.
Частота связи 5-G оказывает влияние на потовые протоки и железы человека, принцип действия которых во многом повторяет действие антенн. Физик Пол Бен-Ишай поясняет, что потовые протоки человека работают по принципу спиральных антенн. И когда вместо обычного электромагнитного излучения в тело проникают неестественно короткие электромагнитные импульсы, заряды сами становятся излучателями электромагнитных волн и направляют их глубже в тело.
Частота связи 5-G может влиять на ДНК и ускорять процесс старения организма. К такому выводу пришёл доктор Мартин Полл, которые специализируется в области биохимии и медицины. Также в ходе своих исследований он установил, что электромагнитное поле разрушает мозг и нарушает работу сердца. По его словам импульсное электромагнитное поле, которое свойственно именно 5-G, более опасно, чем непрерывное.
Также Мартин Полл говорит о том, что электромагнитные волны глубоко проникают в тело человека, поражая и разрушая его ткани. В этом вопросе он ссылается на профессора Хессинга, исследования которого показывают, что у телят тех коров, которые пасутся непосредственно рядом с вышками-излучателями, уже с первых дней жизни формируется катаракта.
Действие вышек 5-G очень похоже по своему принципу на действие так называемых СВЧ-пушек, которые применяют для разгона демонстраций. В обоих случаях целенаправленное излучение способно разогревать тело человека (и любого живого существа в принципе) и негативно влиять на самочувствие.
5-G может вызывать мутации, причём такие, которые будут передаваться потомкам тех, кто подвергся излучению. Онколог Леннарт Харделл исследовал воздействие на человека технологии предыдущих поколений мобильной связи и отметил любопытную статистику, что опухоль мозга развивается преимущественно с той стороны, с которой к уху прикладывается телефон.
Любопытно, что страховые компании отказываются страховать ответственность телекоммуникационных корпораций в случае подачи против них исков о нанесении вреда здоровью по причине использования технологий 5-G. Одна из крупнейших страховых компаний составила отчёт, согласно которому есть риски, что 5-G может нанести человечеству непоправимый вред.
За любым глобальным нововведением стоят интересы транснациональных корпораций. И совершенно очевидно, что в подавляющем большинстве случаев эти интересы противоречат интересам простых людей. Ведь задача транснациональных корпораций — постоянно повышать объёмы потребления за счёт снижения уровня нашей с вами осознанности.
Наша осознанность против их технологий! Это постоянная гонка вооружений, и следует любое нововведение, такое как 5-G, рассматривать объективно, не впадая в восторг и эйфорию, наслушавшись лживой рекламы, но и не стоит видеть во всём теории заговора. Возможно, 5-G действительно просто улучшит качество жизни. Но вопросов, которые пока что остаются без ответов, слишком много.
Особенности и принцип работы
В настоящее время, ещё нет устоявшихся практик использования сетей пятого поколения, но уже сейчас можно отметить преимущественно таких особенностей, как:
- полный дуплекс,
- massive MIMO,
- маленькие соты,
- миллиметровые волны с длиной волны 5G от 1 до 10 мм (от 30 до 300 ГГц),
- формирование луча.
К числу минусов можно отнести то, что миллиметровые волны не способны легко проходить сквозь стены зданий, а также серьезно затухают в дождь, снег и листопад. Чтобы это обойти эти особенности 5G, будет использована такая разработка, как малые соты. Это миниатюрные базовые станции, которые будут располагаться каждые 250 метров в зоне покрытия. Подобная сеть из тысяч маленьких ретрансляторов от базовых станций, способа обойти все сложности рельефа и погодных условий. Скорее всего, они будут размещены на зданиях и фонарных столбах.
При прямой видимости, дальность 5G можно оценить в 1-2 километра. В городских условиях России, 300-700 метров. Для профессионалов более детальная информация представлена на график ниже.
Ещё одна новая технология 5G сети – это massive MIMO. Например, существующие базовые станции 4G сегодня поддерживают, в среднем, 12 портов. Восемь портов на передачу данных и 4 порта на приём. Базовые станции сети связи 5G могут иметь 100 портов и соответствующее количество узконаправленных антенн. За счёт этого пропускная способность увеличивается в 22 раза.
Ещё более продвинутыми стандарт связи делает технология beamforming или «формирование луча». Эта система сигнализации, развернутая между базовыми станциями, которая помогает определить и задействовать оптимальный маршрут передачи сигнала к конкретному пользователю. Один из её дополнительных плюсов – это снижение помех в передаче данных при использовании большого количества антенн.
Современные смартфоны должны принимать и передавать данные по очереди, если они работают на одной частоте. Либо, если устройство хочет передавать и принимать сигнал одновременно, оно должно делать это на разных частотах. Принцип 5G таков, что все устройства в рамках этой технологии, могут и принимать, и передавать сигналы одновременно. Эта технология имеет название «полный дуплекс». Это удваивает пропускную способность любой сети передачи данных. Минусом полного дуплекса является неприятный эффект эха. Он возникает, потому что передающая антенна мобильного устройства находится рядом с принимающей антенной, которая ловит этот сигнал. Поэтому, во все устройства, по умолчанию, включается технология эхоподавления.
Поддерживает ли мой смартфон сигнал 5G?
Текущие смартфоны не поддерживают новый стандарт связи, поэтому пользователям придется купить новые мобильные телефоны. В настоящее время, в розничную продажу в России поступают такие модели, как:
- Huawei Mate Flex,
- Nokia 10,
- Samsung Galaxy S10,
- Xiaomi Mi Mix 3,
- Motorola Moto Z3,
- LG V50 ThinQ,
- ZTE 5G,
- Oppo F11 Pro.
Кто придумал 5G?
Над стандартом работало множество международных организаций и коммерческих компаний. Формально, автором разработки можно назвать Международный союз электросвязи. Рабочее название проекта для специалистов — IMT-2020.
Безусловно, новый стандарт ожидают самые высокие и радужные перспективы. Как минимум, в развитых странах вроде США, Китая, Южной Кореи и ряда других передовых игроков на этом рынке, включая Россию.
Характеристики Google Pixel 5a 5G
Экран |
6,34 дюйма OLED, 60 Гц, разрешение 2400×1080 пикселей, соотношение сторон 20:9, 415 ppi |
Процессор |
Qualcomm Snapdragon 765G 5G SM7250 (7-нм), восьмиядерный (1×2,4 ГГц Kryo 475 Prime + 1×2,2 ГГц Kryo 475 Gold + 6×1,8 ГГц Kryo 475 Silver) |
Графика |
Adreno 620 |
Оперативная память |
6 ГБ |
Внутренняя память |
128 ГБ, без возможности расширения |
Система и ПО |
Android 11 |
Передняя камера |
8-МП, f/2,0, 24 мм, широкоугольная, 1,12 мкм, Авто-HDR, видео 1080p при 30 fps |
Основная камера |
12,2-МП, f/1,7, 27 мм, широкоугольная, 1/2,55 дюйма, 1,4 мкм, двухпиксельный PDAF, OIS + 16-МП, f/2,2, 119˚, ультраширокоугольная, 1,0 мкм Светодиодная вспышка, сдвиг пикселей, авто-HDR, панорама, видео 4K при 30/60 fps, 1080p при 30/60/120/240 fps; гироскоп-EIS |
Защищённость |
IP67 |
Связь и подключения |
Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac, dual-band, Wi-Fi Direct, hotspot, Bluetooth 5.0, A2DP, LE, aptX HD, NFC, GPS с A-GPS, GLONASS, GALILEO, QZSS, BDS, USB Type-C 3.1 |
Сети |
GSM/HSPA/EVDO/LTE/5G 2G GSM 850/900/1800/1900 3G HSDPA 850/900/1700(AWS)/1900/2100 CDMA2000 1xEV-DO 4G bands 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 28, 29, 30, 32, 38, 39, 40, 41, 42, 46, 48, 66, 71 5G bands 1, 2, 5, 12, 25, 28, 41, 66, 71, 77, 78 SA/NSA/Sub6 |
Аудио и звук |
Стереодинамики, 3,5 мм |
Датчики |
Сканер отпечатка пальца (сзади), акселерометр, гироскоп, приближения, компас, барометр |
Аккумулятор |
Li-Po 4680 мАч, несъёмный, быстрая зарядка 18 Вт, Power Delivery 2.0 |
Материалы |
Защитное стекло Gorilla Glass 3 спереди, алюминиевая рама, алюминиевая задняя панель |
Размеры и вес |
154,9×73,7×7,6 мм, 183 г |
Цена |
От 449 $ (33 тыс. р.) |
Что такое 5G?
5G является аббревиатурой стандарта сотовой связи пятого поколения. Сама мобильная сеть была принципиально разработана еще в 50-х годах прошлого века, когда были испытаны первые устройства двусторонней радиосвязи. Каждое последующее поколение сети, включая 5G, продолжает использовать радиоволны для связи и передачи данных.
5G является прямым преемником используемого в настоящее время стандарта 4G. Новый стандарт был разработан для поддержки гораздо большего числа клиентских устройств на единицу площади. Даже самая быстрая сеть 4G не может обрабатывать столько же устройств, сколько 5G. Дело в том, что речь идет о миллионе приемников на каждый квадратный километр. Это означает, что можно будет без проблем пользоваться Интернетом на стадионах, звонить дальним родственникам с многолюдной площади в канун Нового года или управлять роботизированной фабрикой, где беспроводные приемопередатчики расположены на каждом шагу.
5G также означает более высокую пропускную способность — до 20 гигабит в секунду. Это в 60 раз больше, чем нынешние 4G-сети, и в 20 раз больше, чем гигабайтные оптические волокна, которые очень популярны в наше время в качестве магистральных сетей передачи данных.