Как 5G изменит нашу жизнь?
ВСЕ, ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО
Мобильная связь давно перестала быть просто звонками и sms. Сейчас главная задача мобильных сетей – беспроводная передача данных, подключение к интернету. Каждый день мы слышим о 3G, 4G, 5G. А вот что это такое – знают не все. G – это английская заглавная буква, обозначающая слово Generation («поколение»). Все мобильные сети делятся на разные поколения.

3G

3,6 МБит/с
(скорость передачи данных в сети)
голосовые и видео-звонки через интернет,
музыка и просмотр роликов онлайн
4G

1 ГБит/с
увеличенная площадь покрытия Wi-Fi, просмотр фильмов,
быстрая передача файлов

5G

20 ГБит/с
принцип работы мобильных устройств
«всегда онлайн»,
низкое энергопотребление,
альтернатива проводному интернету

Сети 1G были внедрены в 1984 году. Первое поколение, с которого все началось, было аналоговым, и даже не предполагало передачи данных, ориентируясь на голосовые вызовы. Несмотря на тот факт, что именно это поколение интернет-соединения стало "массовым" для мобильной связи, спрос на мобильный интернет был низким. Причинами стали дороговизна и ужасное качество соединения, которое не шло ни в какое сравнение с кабелем.
Технологии 2G стали результатом цифрового бума 90-х и позволили мобильной связи конкурировать с проводной. США и Европа не сошлись на одной технологии и продолжили развиваться в разных направлениях. Американцы продвигали собственную D-AMPS (в итоге не получила широкого распространения) и ранние версии CDMA, а в Европе сделали ставку на GSM.

Ключевое отличие между этими стандартами – способ работы с частотным ресурсом. Можно сказать, что на ранних этапах формат CDMA имел определенные преимущества перед GSM.
Преимущества для абонента в сети CDMA:
Лучшее качество передачи речи
Большая полоса частот устойчива к помехам
Безопасность связи
Со стороны перехваченный CDMA сигнал выглядит как шум, выделить из него отдельного абонента тяжело
Меньшее энергопотребление устройства связи
Чтобы обработать сигнал, устройствам нужно задействовать меньше мощности аккумулятора.
Для операторов преимущества формата CDMA заключались в большей емкости базовых станций, их радиусе действия, более простой настройке сети, устойчивости к перегрузкам и возможности адаптации под конкретные задачи.

Несмотря на свои преимущества, в Европе и Азии формат CDMA так и не получил широкого распространения. Причины довольно просты. На момент создания CDMA формат GSM уже существовал, был выбор готовых решений как операторского оборудования, так и потребительского. Более совершенный CDMA требовал больших вычислительных мощностей, создания новых решений для менее распространенной технологии и, например, обычные телефоны стоили дороже своих GSM-аналогов и были с ними не совместимыми.

Кроме этого, существовала проблема удобства для пользователя. В сети GSM идентификатором абонента является SIM-карта, на ней хранится необходимая оператору информация. Пользователь, желающий сменить старый мобильный телефон на новый, просто переставлял "симку". В то же время для работы в сетях CDMA необходимые данные записывались (прошивались) в сам телефон - в нем не было слота для SIM-карты. Поэтому смена мобильного телефона несла за собой необходимость визита в салон оператора, а имеющийся телефон нельзя было использовать в других странах, например, в роуминге.
Аналог SIM для CDMA появился в 2002 году, и получил название R-UIM. Начали появляться и телефоны, работающие как в CDMA, так и в GSM, проблема ограниченного выбора устройств постепенно решилась. Свою роль в этом сыграли американские операторы, которые стали локомотивом развития стандарта.

В конечном итоге на европейском и азиатском рынках на данный момент CDMA-операторы продолжают существовать, однако занимают заметно меньшую долю по сравнению с GSM-операторами.
Но вернемся к цифровому буму 90-х. Второе поколение мобильной связи (как GSM, так и CDMA) позволило миру открыть эру полноценной беспроводной передачи данных. Началось все с SMS и удивительного формата CSD. Эта технология первой позволяла совершать передачу цифровых данных на более высоких скоростях - 14 кБит/с, что на то время было просто невероятным прорывом.

1997 год стал переломным в истории мобильной связи. Появилась технология GPRS, которая обеспечивала непрерывный поток передачи данных и "уделывала" модемный CDS. Скорость теоретически могла достигать 100 кБит/с (при 14кБит/с раньше) и позволяла операторам создавать тарифные планы на основе скорости мобильного интернета. GPRS появилась крайне вовремя - повальное увлечение электронной почтой обеспечило новой технологии огромную популярность. Гипотетически, подобное нововведение тянуло на третье поколение связи, однако не дотягивало до него в силу ограниченной скорости, не позволяющей пользоваться мобильным интернетом в полную силу.
В 1990-х годах начал разрабатываться стандарт 3G, основанный на методе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA); он был внедрен только в 2000-х годах (в Украине — в 2015 году). Ключевым фактором стала скорость передачи данных, которая достигала 2 МБит/сек. Именно с этого времени скорость становится главным двигателем изменений.

3G - это поколение связи, которое объединяет три стандарта - FOMA, UMTS и CDMA2000. Первый использует Япония, два остальных в равных пропорциях развиваются в США и Европе. UMTS (альтернативное название 3GSM) - стандарт, который был разработан в Европе и является следующим этапом развития технологий GPRS/EDGE. По сути, это была новая надстройка в сетях GSM (которые изначально были созданы в основном только для передачи голоса), позволившая значительно увеличить скорость передачи данных. А вот с CDMA2000 случился интересный казус. При том факте, что он был сертифицирован как 3G, скорость соединения с трудом обгоняла GPRS и составляла только 100 кБит/сек (в первом поколении).

Основной особенностью 3G-связи стала возможность задействовать одновременно пакетную передачу цифровых данных и канальное подключение. Это значило, что появилась возможность говорить по телефону, не теряя связи с любым сайтом. 2G подобной роскоши не разрешало.
Сети поколения 4G стали разрабатываться в 2000 году и внедряться во многих странах с 2010 года (в Украине - 2018). Четвертое поколение связи основано на IP-протоколе, который объединил отдельные компьютерные сети во всемирную сеть Интернет с отдельными IP-адресами. Именно IP (Internet Protocol) объединяет сегменты сети в единую сеть, обеспечивая доставку пакетов данных между любыми ее узлами.

Основным преимуществом 4G стала скорость, превышающая показатели 3G в 200-500 раз. Кроме того, в отличии от предшественника, сети четвертого поколения не используют канал для передачи голоса, а работают только с цифровыми данными. Это значит, что звонки переходят в формат VoIP, что в будущем может привести к отмиранию классической сотовой связи в пользу интернет-телефонии. Формат VoIP (англ. Voice over IP) подразумевает все варианты передачи голоса в сети, в том числе не имеющие никакого отношения к телефонии и общению людей. Например, технология VoIP применяется для передачи звука в системах видеонаблюдения, оповещения, при трансляции вебинаров, просмотре фильмов в режиме онлайн.

На данный момент семейство 4G состоит из двух стандартов - WiMAX и LTE. Первый является эволюцией WiFi с увеличенной площадью покрытия, а второй - очередным эволюционным воплощением GSM.
Пятое поколение мобильных сетей — 5G — обещает стать особенно прорывным. Говорят, именно благодаря ему беспилотные авто, виртуальная реальность и интернет вещей активно войдут в нашу повседневную жизнь. На данный момент технология связи пятого поколения активно тестируется по всему миру. Массовый запуск ожидается в 2020 году.
коротко
Все, что нужно знать о 5G
5G (fifth generation) — это пятое поколение технологий мобильной связи с огромной скоростью передачи данных — несколько гигабит в секунду. Недавно в Швеции установили очередной рекорд — 15 Гбит/с. Это в 40 раз быстрее действующих беспроводных сетей.

Еще 5G уменьшает задержку сигнала (в зависимости от среды распространения и используемой частоты сигнал будет приходить к получателю с той или иной задержкой) до одной миллисекунды — против 10 миллисекунд в сетях 4G и 100 миллисекунд в 3G.
Каждое новое поколение сотовой связи значительно увеличивает скорость передачи данных. Так рождаются новые услуги и новые форматы контента. Люди получают новые развлечения и новое качество жизни.
тестирование 5G
Китай
Первую тестовую сеть формата 5G запустили 23 апреля 2018 года в мегаполисе Чунцин в Юго-Западном Китае.

Работа тестовой сети началась в новом районе Лянцзян и постепенно будет расширена на весь город.
Южная Корея
Оценить возможности и скорость 5G в Южной Корее появилась во время Зимней Олимпиады в Пхенчхане. Мобильный оператор КТ совместно с Ericsson обеспечил 5G-сеть, Intel – 5G=платформу, а Samsung – 5G-планшеты для демонстрации видео во множественных местах и отдельных павильонах.
Одной из самых крутых программ, которые тестировались во время Зимней Олимпиады, была видеодемонстрация Interactive Time Slice, которая использовала 100 камер одновременно, расположенных вокруг ледовой арены Пхенчхана. Видео можно было "крутить" на все 360 градусов и моментально приближать.

Разработчики использовали концепцию повторов из видео-игр и воплотили ее в реальность: например, смотря на прыжок фигуриста, можно было нажать на паузу и рассмотреть прыжок под сотней разных углов.
Южная Корея планирует провести выделение 5G-частот в 2018 году и дать "зелёный свет" для разворачивания сети пятого поколения по всей стране. КТ стал единственным мобильным оператором, который будет повсеместно внедрять 5G-технологию в Корее, начиная с 2019 года.

Особенно эту технологию ждут южнокорейские фермеры. И не для "точного земледелия", а для отпугивания и отстрела 5G-дронами диких кабанов, которые атакуют фермерские угодья, нанося непоправимый урон посевам, и нападают на людей.

Кстати, именно во время тестирования 5G во время Игр в Пхенчхане была использована технология для защиты от свиней, которые бродили неподалеку от места проведения Олимпиады.
Япония
Компании Huawei и NTT DoCoMo успешно провели совместное испытание 5G-сети в Иокогаме, одном из крупнейших коммерческих районов Японии. Данные передавались на абонентский терминал, установленный на крыше автомобиля, который двигался на скорости свыше 20 км/ч.

В рамках проекта была использована новая компактная антенна с фокусной линзой на базе метаматериалов c технологией формирования луча. Компании зафиксировали пропускную способность 5G-сети свыше 3 Гбит/с при использовании стационарного абонентского терминала на расстоянии 1,5 км и свыше 2 Гбит/с на расстоянии 1,8 км.
Проведенные испытания открыли новые возможности для использования и развертывания сетей 5G в миллиметровом диапазоне. Подвижность при передаче данных на большие расстояния в этом диапазоне позволит реализовать в 5G возможность мобильного высокоскоростного широкополосного доступа.
Сан-Марино
Республика Сан-Марино стала первой страной в Европе, и среди первых в мире, которая будет иметь мобильную сеть 5G. Основное соглашение, которое было подписано между Telecom Italia Mobile и Республикой Сан-Марино, предполагает начать тестирование с коммерческим запуском уже к концу 2018 года. 5G позволит развивать скорость загрузки 20 Гбит/сек в сети мобильной связи при 4 миллисекундах задержки (в зависимости от среды распространения и используемой частоты сигнал приходит к получателю с той или иной задержкой; поколение связи 4G работало при 10-50 мс задержки).
Эстония
Еще в сентябре 2017 года корпорация Intel объединилась с европейскими сетевыми и телекоммуникационными компаниями для демонстрации части первых коммерческих сетей 5G в Европе.

В рамках одного испытания было установлено соединение на базе 5G для 2000 пассажиров круизного лайнера, пришвартованного в порту Таллина (Эстония). Другое испытание продемонстрировало, как можно дистанционно управлять огромным строительным экскаватором по сети 5G. Это пример удаленного управления техникой в опасных средах.
Собственные технологии 5G тестируют компании Google, Facebook, Samsung и Huawei, а первые сети должны появиться уже в 2019-2020 годах от мобильных операторов Sptint и T-Mobile. Свои попытки по созданию сети 5G предпринимают компании AT&T и Verizon.

Сеть американской корпорации Apple будет отличаться от других, поскольку производитель намерен уменьшить длину волн и повысить частоту до 28 ГГц и 39 ГГц. Это миллиметровые волны, которые работают в диапазоне, что позволит уменьшить размеры антенн гаджетов бренда.

Первые площадки для тестирования 5G компанией Apple будут созданы рядом с офисом компании в Калифорнии уже до августа следующего года.
Первый в мире сертификат экспертизы типа CE для продукции мобильной связи пятого поколения получила одна из крупнейших китайских компаний в сфере телекоммуникаций Huawei. Этот сертификат дает официальное одобрение на коммерческое использование 5G в Европе.

Тестовая сеть открыта для компаний и лиц, намеренных совместно осуществлять инновации в области 5G, включая такие сферы, как интернет транспортных средств, автоматическое вождение транспорта, умные города, а также дополненная и виртуальная реальность в режиме онлайн.

Тестовый период продлится до официального коммерческого внедрения технологии 5G, которое ожидается в 2020 году.
Первый в мире сертификат экспертизы типа CE для продукции мобильной связи пятого поколения получила компания Huawei
Один из крупнейших американских телеком-операторов T-Mobile договорился со шведским производителем оборудования Ericsson о запуске в 2018 году нового стандарта сотовой связи в нескольких городах США - Нью-Йорке, Лос-Анджелесе и Лас-Вегасе. Позже национальное 5G-покрытие появится в 30 американских городах.

Ericsson предоставит T-Mobile сетевое оборудование, которое будет работать на радиочастотах 600 МГц, а также на миллиметровых частотах 28 ГГц и 39 ГГц. Это спектр частот, которые в 2016 году одобрила для 5G Федеральная комиссия по связи США (FCC).
Третий по величине оператор Америки T-Mobile собирается построить национальную 5G-сеть
5G в Украине
Только для стран ЕС стоимость развертывания сетей 5G оценивается в $63,1 млрд. Однако доступность более высоких скоростей раскроет возможности и потребности, которые мы пока не осознаем. Чего же нам ждать с приходом 5G в Украину?
Основной предпосылкой для запуска новых технологий является наличие доступных частот. В Украине этот анализ необходимо начинать уже сегодня, чтобы в 2019 году было понятно, какие частоты выделять для 5G.

Технически перепрыгнуть 4G практически невозможно. Учитывая эту особенность, операторы, которые строят сеть 4G и выполняют модернизацию существующей, закладывают базис для дальнейшей миграции в сеть 5G. На первых этапах эти две технологии будут существовать параллельно.

"Технология мобильного широкополосного доступа 3G впервые появилась в Украине всего несколько лет назад, а работы над развертыванием 4G только сейчас входят в активную фазу. Но давайте обратим внимание на невероятную скорость адаптации пользователей к 3G! Скорее всего, аналогичная ситуация произойдет и с 4G, и мы с вами пройдем фазу привыкания к этой технологии в ускоренном режиме. Поэтому потребность в сетях пятого поколения, которая в других странах вызревала годами, в Украине будет сформирована достаточно быстро. И наибольшую пользу от связи пятого поколения в Украине получат те, кто уже сегодня серьезно задумывается над тем, где, когда и как они будут применять ее возможности.

Ярослав Ницак
Генеральный директор Ericsson в Украине

Что нужно сделать для внедрения 5G
Разработать стандарты
Архитектура 5G, стандарт связи нового поколения
Выделить частоты
Задействование более высоких частот, чем используются сегодня
Обновить инфраструктуру
5G не заменит 4G, а будет работать параллельно с существующей инфраструктурой; смартфоны будут переключаться между сетями
Создать смартфоны с поддержкой 5G
Абонентские устройства должны стать умнее и мощнее
Стоимость появления связи 5G в Украине будет зависеть от сроков ее внедрения, от того, когда появится частотный ресурс, как именно он будет использоваться и т. д.

Также крайне важно - в каком году это произойдет в Украине: в 2020 или в 2025? Эти факторы будут влиять на объем инвестиций. Если оператор, который сейчас инвестирует в сети LTE, заложит технический базис для последующего внедрения 5G, то дальнейшие инвестиции будут меньше.

Важно, какую бизнес-модель будет использовать оператор. Станет ли он чисто сервис-провайдером или оператором, который будет разрабатывать приложения, сервисы и продавать эти услуги.
5G-смартфоны
Компания по разработке и внедрению беспроводных средств связи Qualcomm заявила, что первые смартфоны с поддержкой мобильных сетей пятого поколения (5G) появятся "ближе к концу 2018 года, после запуска первых сегментов коммерческих сетей пятого поколения".

Но тем не менее, компания ZTE опередила эти прогнозы. Еще в феврале прошлого года на выставке MWC2017 в Барселоне был официально презентован первый «смартфон поколения 5G», который будет поддерживать скорость обмена данными на уровне более 1 Гбит/с. Он по праву считается первым в мире анонсированным 5G-смартфоном.
Планируется, что к 2035 году инфраструктура 5G-сетей будет поддерживать 22 млн рабочих мест по всему земному шару, а её вклад в глобальный ВВП за период с 2020 по 2035 год окажется сопоставим с нынешним размером экономики Индии, который равняется $2,4 трлн.

С развитием 5G значительно возрастут доходы Интернета вещей (IoT). В 2020 году они могут достигнуть отметки в $1,7 трлн. Коммерческий запуск мобильной связи нового поколения, обозначаемой как 5G, запланирован на 2020 год.

Согласно «правилу 10 лет» появление сетей 6G следует ожидать к 2030 году. Ожидается, что скорость передачи данных следующего поколения мобильного интернета будет 10-11 Гбит/с, а задержка - 1-10 милисекунд.
Автор: Вероника Кордон