Що таке 5G і чи він вам потрібен
Що зміниться з новим інтернетом та чи потрібно для нього купувати нові телефони? І чи буде його сигнал потужнішим у віддалених регіонах?
Що таке 5G?
Це нове покоління мобільного інтернету, яке має забезпечити значно швиду передачу даних на телефон і з телефона, ширше покриття та більш стабільний зв’язок.
Мова йде про досконаліше використанні радіо діапазону та можливості одночасного доступу до мобільного інтернету для більшої кількості пристроїв.
Що він дасть?
“Все те, що ми робимо нашими смартфонами зараз, ми зможемо робити швидше і краще”, – пояснює Ієн Фогг з аналітичної компанії OpenSignal.
“Уявіть смарт-окуляри з доповненою реальністю, мобільну віртуальну реальність, значно якісніше відео, речі з підключенням до інтернету, які робитимуть наші міста більш “розумними”, – додає він.
“Але найбільш захопливими є всі ті нові сервіси, які неодмінно з’являться, але які ми поки що не можемо передбачити”, – обіцяє Ієн Фогг.
Безпілотні автомобілі зможуть підтримувати контакт один з одним та з дорожніми службами
Уявіть цілі рої дронів, які будуть спільно проводити пошукові та рятувальні місії, запобігати поширенню пожеж чи моніторити дорожній рух – у постійному зв’язку через 5G мережі між собою та з базами на землі.
Так само очікується, що 5G стане вкрай важливим для взаємодії безпілотного транспорту між собою та відслідковування ситуації на дорогах.
Кращу швидкість відчують і геймери на мобільних девайсах, мобільне відео буде завантажуватися миттєво і без “глюків”, а відеодзвінки стануть більш якісними та надійними.
Зрештою, різноманітні фітнес-пристрої, які надягають під час фізичних вправ чи навантажень, зможуть у реальному часі відслідковувати фізичний стан своїх носії та зв’язуватися з лікарями у випадку надзвичайних ситуацій чи небезпеки здоров’ю.
Як він працює?
Очікується запровадження одразу кількох нових технологій, але повністю стандарти для всіх 5G-протоколів поки що не випрацювані.
Високочастотні смуги передачі сигналу дають більшу функціональність, однак коротша довжина хвиль означає, що діапазон такого сигналу слабший – він легше блокується фізичними об’єктами на його шляху.
Тож передавачів мережі може стати значно більше.
Однак таке рішення дороге й не всі телекомунікаційні компанії вже готові його втілити.
Чи так вже 5G відрізнятиметься від 4G?
Так, це нова радіотехнологія, але на початку це може відчуватися не настільки сильно, адже оператори мереж використовуватимуть її для посилення дії 4G інтернету – щоб перехід користувачів на 5G був поступовим.
Тож швидкість інтернету залежатиме від того, яке обладнання використовуватиме оператор мережі та від встановлення нових антен і передавачів.
Яким швидким може бути 5G?
Найшвидші нинішні 4G мобільні мережі пропонують середню швидкість у 45 мегабіт за секунду.
Виробник телекомунікаційного обладнання Qualcomm вважає, що при 5G швидкість інтернету буде від 10 до 20 разів більшою – і це у звичайних умовах, а не під час лабораторних досліджень.
Тобто, щоб завантажити фільм у гарній якості потрібно буде десь хвилина часу.
Однак це стосується 5G мереж, побудованих на основі нинішніх 4G мереж.
А окремі спеціальні 5G мережі зможуть легко досягати стандартної швидкості у понад 1 гігабіт за секунду (1 тис. мегабіт за секунду). Але все це, схоже, стане можливим лише через кілька років після запровадження 5G.
Навіщо світу 5G?
Зі збільшенням кількості смартфонів у світі ми щороку завантажуємо все більше даних – дуже стрімко зростає популярність відео та музики.
Існуючий частотний ресурс є перевантаженим, що призводить до проблем зі зв’язком. Особливо коли багато людей, що перебувають поряд, намагаються одночасно зайти в інтернет.
5G набагато краще впорається з ситуацією, коли до мережі підключаються тисячі дивайсів – від смартфонів до датчиків обладнання, відеокамер до розумних вуличних ліхтарів.
Коли це станеться?
Малоймовірно, що більшість країн запустять 5G до 2020 року, але катарська компанія Ooredoo заявила, що вже запустила комерційну мережу 5G. У Південній Кореї планують зробити це наступного року: три найбільші мережі домовились розпочати запуск одночасно.
Китай також планує запустити у 2019 році.
Чи буде потрібен новий телефон?
Для 5G смартфонам потрібні нові мікросхеми
Я боюсь, що так. Але, коли у 2009-2010 році ввели 4G, смартфони для цієї мережі з’явилися раніше, ніж повністю запрацювала інфраструктура. Що стало певним розчаруванням для клієнтів, які заплатили наперед за те, що до кінця не працювало.
Цього разу, на думку Ієна Фогга з аналітичної компанії OpenSignal, виробники навряд чи допустять ту ж помилку. Телефони з’являться лише тоді, коли нові мережі будуть повністю готові, можливо наприкінці 2019 року.
Ці телефони нового покоління зможуть без проблем переключатися між мережами 4G і 5G для більш стабільного зв’язку.
Чи це кінець для стаціонарного зв’язку?
Якщо коротко, то ні. Телекомунікаційні компанії інвестували багато у волоконно-оптичні та мідні лінії фіксованою зв’язку, щоб так просто здатися.
Домашній та офісний широкосмуговий зв’язок буде фіксованим ще протягом багатьох років.
Яким би хорошим не був бездротовий зв’язок, багато хто віддає перевагу стабільним та надійним дротам.
5G може стати таким собі додатковим сервісним обслуговуванням, коли ми спілкуємось із навколишнім світом. Це також полегшить “інтернет речей” – глобальну мережу підключених до інтернету фізичних пристроїв – “речей”, оснащених сенсорами, датчиками і пристроями передачі інформації.
Чи буде це працювати в сільській місцевості?
Для віддалених районів навряд чи щось зміниться
У Великій Британії та у багатьох інших країнах часто скаржаться на відсутність сигналу та низьку швидкість передачі у сільській місцевості. Але 5G не обов’язково вирішить цю проблему, оскільки 5G працюватиме на високочастотних смугах, принаймні почне працювати. Ці смуги мають велику потужність, але покривають короткі відстані.
5G буде в першу чергу зв’язком для густонаселених територій.
Низькочастотні смуги (як правило, 600-800 МГц) краще працюють на великих відстанях, тому оператори мережі зосереджують свою увагу на покращенні 4G LTE покриття паралельно з розгортанням 5G.
Але реальність така, що для деяких людей у дуже віддалених районах зв’язок все одно буде поганим.
В Україні зв‘язок 4G доступний лише у кількох десятках населених пунктів.
Як мережа 5G змінить світ?
Весь світ нині змагається у розробці 5G, п’ятого покоління мобільної мережі. Хоча 5G наслідуватиме 4G і 3G, науковці покладають на цю мережу значно більше сподівань. Вони очікують, що вона буде інакшою – принципово інакшою.
Якщо ви думаєте: “Прекрасно! Мої програми більше не гальмуватимуть, відео не зависатиме, і я зможу забути про вічні паузи в очікуванні завантаження сторінок”, – ви праві. Але це ще не все.
“5G – принципово нова технологія, що гармонізує радіоспектр”, – каже професор Рахім Тафазоллі, голова Центру 5G-інновацій, який був заснований при Університеті Саррею й отримує багатомільйонне фінансування від британського уряду.
5G обіцяє уможливити “розумні міста” з постійним зв’язком між усіма сферами міського життя, дистанційні хірургічні операції, безпілотні автомобілі і “інтернет речей”.
То як осягнути сутність цієї інтегрованої, надшвидкої і всеохопної мережі? Схоже, що ключовою тут є фраза “гармонізація радіоспектру”.
Повторимо фізику: дані передаються через радіохвилі. Радіохвилі розділяються на смуги – або діапазони – різних частот.
Кожен діапазон зарезервований для певних комунікацій – наприклад, навігаційних сигналів повітряного та морського флоту, телевізійного мовлення чи мобільного зв’язку. Використання цих діапазонів регулюється Міжнародним союзом електрозв’язку (МСЕ).
Поки незрозуміло, як виглядатимуть пристрої для покоління 5G
Наразі радіочастотний спектр дещо захаращений. З’являються нові й нові технології, та доводиться виділяти для них дуже вузькі діапазони в давно встановлених межах.
Цим зумовлені проблеми зі швидкістю і надійністю зв’язку.
Щоб прокласти шлях для 5G, МСЕ погодилося на суттєву реструктуризацію частин радіомережі, які використовуються для передачі даних; при цьому робота чинних комунікацій, включно з 4G i 3G, не перериватиметься.
У 100 разів швидше
5G також працюватиме швидше – набагато швидше.
Професор Тафазоллі тепер переконаний, що бездротова передача даних може здійснюватись із блискавичною швидкістю 800 Gbps (800 Gb на секунду) – це у 100 разів перевищує параметри 5G на сучасному етапі тестування.
У червні 2000 р. компанія Samsung випустила ITM2000, що рекламувався як “перший у світі інтернет-відеофон”
Коли у 2013 р. компанія Samsung оголосила, що випробовує 5G на швидкості 1 Gbps, журналісти радісно доповіли, що це дозволяє завантажити фільм з високою чіткістю зображення менш ніж за 30 секунд.
Швидкість 800 Gbps дає можливість завантажити 33 такі фільми за 1 секунду.
Мережа 5G також мусить мати величезну пропускну спроможність.
“Їй доведеться відповідати на дедалі більший попит у сфері комунікацій”, – пояснює Сара Мазур, голова компанії Ericsson Research, одного з ключових розробників технології 5G.
Вчені прогнозують, що у 2020 році до інтернету буде під’єднано від 50 до 100 млрд пристроїв. Щоби впоратись з таким попитом, необхідно буде здійснювати зв’язок у різних частотних діапазонах.
Підвищення пропускної спроможності мережі схоже на розширення автомобільного тунелю. Якщо додати смуги, дорога зможе пропустити більше транспорту. А ще ефективніше – унормувати вжиток смуг, наприклад, призначити окремі смуги для коротких і для тривалих подорожей.
Автомобілі без водія “розмовляють” одні з одними, щоб уникнути зіткнень
Прогнозований величезний стрибок у кількості пристроїв пояснюється тим, що мережею 5G користуватиметься багато неживих предметів без участі людини – явище, що отримало назву “інтернет речей”.
Йдеться не тільки про “розумний контроль” опалення в оселі чи про легендарний холодильник, що сам замовляє у інтернет-магазині молоко; наприклад, потяг, прибуваючи на станцію, зможе повідомити вам, де є вільні місця.
Пристрої зможуть динамічно обирати, яким із трьох (ще поки офіційно не визначених) діапазонів скористатися, щоб уникати перевантаження, пояснює професор Тафазоллі.
“Тільки коли ці діапазони будуть визначені і готові до вжитку, можна буде починати розробку конкретних пристроїв”, – уточнює пані Мазур.
Мета така, щоб перший з цих діапазонів був запущений в експлуатацію близько 2020 році, а решта два – незабаром після цього.
Інша визначна риса мережі 5G – вона не повинна ламатися.
“Цей зв’язок буде настільки ж надійним, як нині оптоволоконний”, – стверджує пані Мазур.
Швидкий поступ у розвитку антенних технологій дає надію на те, що зв’язок більше не буде раптово зникати.
Це надзвичайно важливо з точки зору безпеки. Деякі компанії, зокрема Huawei з Китаю, всерйоз міркують про те, що 5G уможливить використання безпілотних автомобілів, які будуть спілкуватися одне з одним та з об’єктами на своєму маршруті.
Там, де на шляху сигналу будуть високі будинки, сигнал підсилять невеликі щогли
Низька латентність – часова затримка між дією та реакцією – також є критичною як для “розумного транспорту”, так і для “дистанційної хірургії”, коли людина на відстані керує роботом, який здійснює складні операції.
За прогнозом компанії Ericsson, латентність зв’язку 5G становитиме близько 1 мілісекунди, що невловимо для людини і десь у 50 разів менше, ніж у 4G.
Такі показники, наприклад, дозволять лікарям керувати обладнанням і виконувати хірургічні операції навіть з іншої будівлі та іншої географічної точки.
Тестова 5G-мережа
І скільки ж усе це коштуватиме? Ericsson і Huawei кажуть, що поки не знають.
До переходу на стадію розробки продуктів говорити про це зарано.
Але це не зупиняє згадані компанії у бажанні похизуватись своїми здобутками перед ринком.
У Південній Кореї, що була піонером впровадження 4G, Samsung сподівається запустити тимчасову тестову 5G-мережу на початок зимових Олімпійських ігор 2018 року.
Щоб не пасти задніх, Huawei поквапливо готує свій тестовий варіант до Чемпіонату світу з футболу, що відбудеться того ж 2018 року у Росії.
Попри таке очевидне суперництво і гігантські дослідницькі витрати кожної компанії, правда в тому, що 5G можна запустити тільки спільною працею, до якої всі вони долучаються. А це відкриває шлях безпрецедентним інноваціям.
“Ну, допоки десь у 2040-му не з’явиться 6G”, – зауважує професор Тафазоллі.