Рубрика развивается при поддержке HP logo
Технологии
Дамир Камалетдинов
15 314

Главное о 5G: как устроены сети нового поколения, чем они лучше 4G и появятся ли в России Материал редакции

Пока Китай и США активно развивают 5G, российские операторы находятся в догоняющих из-за проблем с военными.

В закладки
Слушать
Тим Кук рассказывает о 5G в iPhone 12 Скриншот из презентации Apple

13 октября Apple представила четыре модели iPhone 12 и все — с поддержкой 5G-сетей. На связь нового поколения явно сделали серьёзную ставку: глава компании Тим Кук назвал её «новой эрой» и даже анонсировал раньше самих устройств. Всего «5G» за часовую презентацию упомянули не меньше 60 раз.

К выходу новых iPhone TJ рассказывает главное о 5G — как технология устроена, чем она лучше и хуже предшественников, и что происходит со стандартом в России.

Как работает 5G и чем отличается от предшественников

5G — новый стандарт сотовой связи, который должен прийти на замену 4G (в него входят LTE Advanced и WiMAX). Сотовые операторы и производители смартфонов, включая Apple, часто называют главным преимуществом 5G в разы выросшую скорость по сравнению с 4G. К примеру, они утверждают, что двухчасовой фильм на 5G можно будет скачать за пару секунд.

Согласно стандарту 5G, сети нового поколения действительно должны работать на скорости до 20 Гбит в секунду в идеальных условиях и до 50 Мбит в секунду в плотной застройке. Но на самом деле всё не так просто.

Сотовая связь пятого поколения, как и все предыдущие, работает за счёт радиоволн — тех же, которые позволяют слушать FM-радио, но с более высокими частотами. Главное отличие 5G в использовании самого широкого и одновременно высокого диапазона в истории сотовой связи. Если LTE работал в промежутке от 700 до 2100 мегагерц, то 5G может работать на частотах до 100 гигагерц.

Вопреки мнению конспирологов, 5G не наносит вреда здоровью — по своей сути это такие же радиоволны, как и в старых мобильных телефонах, только распространяющиеся на других частотах.

Сети пятого поколения формально делятся на два типа в зависимости от использования разных частот. Первый работает с диапазоном от 600 до 6000 МГц, а второй — от 24 до 100 ГГц. У каждого из них есть преимущества и недостатки.

5G на частотах от 600 до 6000 МГц с лёгкой руки сотовых операторов и СМИ называют Sub-6GHz. Среди плюсов этой реализации — хорошее покрытие и простое внедрение: операторам достаточно обновить оборудование на уже имеющихся базовых станциях. Среди минусов — лишь незначительный прирост в скорости соединения, то есть пользователи могут не заметить эффекта. Например, если оператор развернёт 5G на частоте 600 МГц, она вряд ли окажется быстрее LTE, работающего с теми же частотами.

Куда более серьёзный прирост в скорости даёт диапазон 24-100 ГГц: с увеличением частоты уменьшается длина каждой волны, таким образом можно передать больше данных за то же время. Например, FM-радио передаёт только аудиозвук на частотах от 87,5 до 108 МГц, а LTE не только транслирует, но и принимает более крупные данные, однако работает на частотах до 2,1 ГГц.

Среди операторов и журналистов 5G на более высоких частотах (30-300 ГГц) прозвали миллиметровыми волнами или mmWave. Это та самая реализация связи нового поколения, которую любят показывать в рекламе и на презентациях: именно она даёт очень высокий прирост скорости по сравнению с 4G. Кроме того, mmWave позволяют использовать более компактные передатчики в смартфонах.

Антенна mmWave в американской версии iPhone 12 (вставка на правой грани корпуса) Скриншот из презентации Apple

Но у миллиметровых волн есть серьёзный минус: они не способны проходить через почти любые препятствия, включая стены, окна, здания и даже капли дождя. Кроме того, короткие волны не могут распространяться на большие расстояния: на такой частоте потребуется намного больше оборудования, чтобы обеспечить приемлемое покрытие.

На самом деле главным преимуществом 5G может стать вовсе не скорость передачи данных: на бумаге даже 4G-связь должна выдавать гигабитные скорости, однако в реальности этого не происходит даже в идеальных условиях. Потому что на мобильную связь влияет слишком много разных факторов: от загруженности конкретной вышки до искажения сигнала из-за неудачного положения абонента.

Современные 4G-сети формально не могут считаться 4G: согласно спецификациям, они должны выдавать до 100 Мбит/с при движении до 115 км/ч и от 1 Гбит/c при движении менее чем до 10 км/ч. На самом же деле гигабитных скоростей пока нет даже в идеальных условиях.

Прирост скорости может пригодиться в отдельных сценариях для бизнеса: например, в сотни раз ускорить коммуникацию и сбор данных на предприятии, чтобы потом всё автоматизировать. Но массовым абонентам 5G позволит избавиться от задержки соединения — одного из главных минусов 4G.

Средняя задержка при использовании LTE обычно составляет 50 миллисекунд. Из-за неё при вводе поискового запроса результаты в выдаче отображаются не сразу, а онлайн-игры могут выдавать картинку с временным лагом. Для сравнения: человеческому мозгу достаточно 10 миллисекунд, чтобы обработать изображение, полученное глазами.

По стандарту 5G задержка должна составлять не больше миллисекунды — в 50 раз меньше, чем у LTE. Это может оказаться полезным не только для игр, но и для любых технологий, где важно время отклика: например, для самоуправляемых автомобилей, которые должны реагировать на изменения ситуации мгновенно.

Низкая задержка также может ускорить развитие облачного гейминга. Сейчас для комфортного использования сервисов вроде Google Stadia нужны максимально идеальные условия — лучше всего они работают только при стабильном домашнем интернете. Apple не зря уделила играм столько внимания на презентации: 5G действительно может вывести онлайн-гейминг на смартфонах на новый уровень.

Внедрение нового стандарта важно и для индустрии «интернета вещей» и «умного дома». Сейчас эти устройства работают на разных технологиях — через Wi-Fi, Bluetooth и LTE, а также зависят от их ограничений. 5G позволит серьёзно расширить возможности: к сети можно будет подключить всё — от зубных щёток до уличного освещения, она справится с нагрузкой.

  • Ключевое отличие 5G от 4G и предыдущих поколений заключается в работе на более высоких частотах. Это позволяет стандарту обеспечивать более высокую скорость и более низкую задержку, но в то же время заставит операторов использовать больше оборудования для покрытия той же территории;
  • 5G может помочь в развитии облачного гейминга, самоуправляемых машин, интернета вещей и умного дома: самые быстрые скорости технология обеспечивает на коротких дистанциях, когда передатчик находится в прямой видимости. Из-за этого для рядовых пользователей в повседневных сценариях это может быть не так заметно;
  • Внедрение 5G не означает отказ от LTE. Пока что операторы только подбираются к соответствию стандарту 4G: пока его продолжат развивать наравне с 5G, а смартфоны и другие устройства будут поддерживать смешанное соединение и переключаться при необходимости.

Где уже работают 5G-сети и почему их нет в России

На самом деле 5G во всём мире развивают уже не один год. Требования к стандарту сформировали ещё в 2015 году, а активное коммерческое внедрение началось в 2018 году, когда Verizon запустила сеть в четырёх городах США.

В 2020 году у каждого крупного производителя смартфонов в мире есть как минимум по одной модели устройств с поддержкой нового стандарта. Крупнейшие операторы США, Verizon, T-Mobile и AT&T, заявляют о покрытии почти всей территории Штатов. Об этом же говорят в ряде стран Европы, включая Германию и Великобританию.

В США сети разворачивают как в миллиметровом диапазоне, так и в Sub-6GHz — операторы уже поделили между собой частоты. При этом самый высокоскоростной вариант собираются использовать только в местах массовых скоплений людей — в парках, на стадионах и в аэропортах, а в городской застройке массово запускают лишь медленный вариант 5G.

Одним из лидеров по внедрению 5G остаётся Китай, где в 2019 году запустили 5G сразу в 50 городах. В сентябре 2020 года в стране насчитывалось более ста миллионов пользователей 5G, там уже работают над 6G. Китай быстрее всех развернул сети нового поколения благодаря использованию собственных технологий: местная Huawei — один из крупнейших поставщиков телеком-оборудования в мире, который рано начал осваивать стандарт.

Карта развития 5G в мире Данные Ookla

Поначалу именно на аппаратуре Huawei работали почти все 5G-сети во всём мире, но потом китайскую компанию фактически запретили в США — и операторам пришлось отказаться от приобретённых антенн и найти других поставщиков. Примеру Штатов последовали и в европейских странах — из-за этого развёртывание сетей затормозилось: нынешние 5G-станции придётся заменять и закупать новые с нуля.

В России технологию хотели внедрять одними из первых в мире, но операторы столкнулись с административными преградами: выяснилось, что самые востребованные частоты (до 6 ГГц) зарезервированы под военные нужды. Из-за этого развитие 5G в стране за последние годы так и не сдвинулось с мёртвой точки.

Главная проблема заключается в гибкости стандарта: высокие частоты можно использовать только для точечного покрытия крупных предприятий и бизнеса, а самые «удобные» частоты до 6 ГГц, но выше LTE (2,1 ГГц) в разных регионах заняты под разные нужды.

Операторы могли бы выбирать подходящие частоты в зависимости от ситуации, но на это не готовы в правительстве, где одобрили под 5G только два узких диапазона — 4,8-4,99 ГГц и 27,1–27,5 ГГц. Наиболее привлекательным для операторов остаётся диапазон 3,4-3,8 ГГц, под который есть оборудование, он может обеспечить прирост скорости при хорошем покрытии и остаётся самым «свободным».

Однако именно эти частоты уже заняты Минобороны: об этом сообщал Совет безопасности в письме Путину, который согласился с позицией совбеза. Многие операторы отмечали, что диапазон не подойдёт для развёртывания 5G-сетей из-за отсутствия коммерческого оборудования под эти частоты, но правительство всё равно начало расчистку диапазона 4,8-4,99 ГГц, его планируют закончить к 2021 году.

В октябре 2020 года глава Ростелекома Михаил Осеевский также заявил, что связь нового поколения не получится развернуть во всей европейской части России — выяснилось, что диапазон 4,8-4,99 ГГц, предлагаемый властями, на приграничных территориях занят системами «свой-чужой» для самолётов. По его словам, для развёртывания 5G в таких местах потребуется разрешение каждого сопредельного государства. При этом без договорённостей сети нельзя будет строить в радиусе 300 километров от границы.

Сегодня понятно, что в зоне 300 километров от западных границ, да и рядом с Турцией большая часть нашей европейской территории не будет покрыта 5G, и эта зона распространяется почти до Москвы, ничего нельзя построить и в Санкт-Петербурге. Это, конечно, очень существенный минус, который мы должны учитывать.

Михаил Осеевский
глава Ростелекома (в него входит Tele2)

Когда ждать 5G в России и будут ли с ним работать новые iPhone

TJ узнал у «большой четвёрки» российских мобильных операторов, когда ждать появления 5G-сетей в России и уточнил, насколько iPhone 12 совместимы с отечественными решениями. Представители Tele2, «Билайна» и «Мегафона» дали разные прогнозы о запуске 5G в стране, но сошлись в том, что причиной задержки стали власти. В МТС на запрос не ответили.

Если говорить конкретно об iPhone 12, то в России и других странах, не считая США, продаются только модели, работающие с 5G-частотами до 6 ГГц. Сигнал миллиметрового диапазона они ловить не могут — это эксклюзивная американская возможность. При этом региональной блокировки в iPhone 12 нет: если в России развернут сети нужного диапазона, смартфоны смогут с ними работать.

Tele2 — не знает, когда в России появится 5G и по какому сценарию будет развиваться

В Tele2 рассказали, что хотели бы развивать сети 5G в диапазоне 3,4-3,8 ГГц, но пока не могут этого сделать «из-за общеизвестных ограничений по доступности спектра». Представители оператора также отметили, что пока нет ни окончательного решения регуляторов, ни нормативных документов в отношении диапазонов для 5G. Из-за этого оператору «сложно предположить», по какому сценарию будет развиваться технология в России.

Сроки запуска 5G полностью зависят от регулятора и его готовности выделить частоты под коммерческое развертывание сетей. Как только будет определенность с частотами, мы сможем разработать план развития сетей и обозначить сроки запуска.

пресс-служба Tele2

Как пояснили в Tele2, сейчас у большинства операторов в России 5G развёрнуто только на уровне тестовых зон. Своя пилотная зона есть и у Tele2, она находится в Москве и охватывает Тверскую улицу от Кремля до Садового кольца, а также помещение флагманского салона на Тверской, 25/9.

Тестовая зона Tele2 работает на оборудовании Ericsson с 2019 года и использует миллиметрового диапазон 27 ГГц в режме NSA — формально она развёрнута на базе LTE и якорного диапазона (2600 МГц). При этом подключиться к 5G Tele2 пока можно с помощью специального инженерного смартфона, который подключается к 5G-роутеру.

Представители оператора также отметили, что 5G превосходит сети прошлого поколения по скорости, но стандарт нельзя оценивать только по этому параметру. Tele2 назвал плюсами технологии устойчивость связи для большого количества абонентов на одну базовую станцию, большую ёмкость и быстрый отклик. Кроме того, 5G адаптируется к типу передаваемого контента и может работать на более низких скоростях, чтобы экономить энергопотребление, а потом возвращаться на высокую мощность.

5G — технология, преимущества которой пока не очевидны для простого пользователя мобильного интернета. Весь платежеспособный спрос сегодня удовлетворяет технология 4G. Да, с 5G фильм можно скачать примерно в 20 раз быстрее, но это преимущество не столь критично для обычного человека, тем более на фоне популярности стриминговых платформ.

пресс-служба Tele2

«Удалёнка» во время пандемии спровоцировала рост трафика и увеличению потребности в цифровых сервисах, что привело к новым нагрузкам на 4G-сети, рассказали в Tele2, не раскрыв точные данные. 5G должен разгрузить сети и закрыть пробелы предыдущего стандарта: обеспечит минимальный отклик и даст преимущество технологиям интернета вещей, промышленности, «умного» транспорта, телемедицины и «умного» города.

В Tele2 не смогли объяснить, сможет ли 5G в iPhone 12 работать в России: представители оператора отметили, что в стране пока нет коммерческих сетей, а в тестовых зонах всё меняется от случая к случаю. Теоретически новые модели смогут работать с оборудованием компании на Тверской, но проверить это можно только на месте.

«Билайн» — ждать 5G придётся до 2024 года

В «Билайне» рассказали TJ, что на первых этапах хотели бы развивать 5G в диапазоне 3,4-3,8 ГГц, а в дальнейшем рассматривают внедрение миллиметровых частот в локальных хот-спотах, где абонент находится в прямой видимости с базовой станцией.

Представители оператора назвали преимуществами 5G более высокие пиковые скорости передачи данных — до нескольких гигабит в секунду, а также низкие задержки при передаче трафика. Это позволяет реализовать сервисы виртуальной и дополненной реальности, развивать облачный гейминг и не только, отметили в пресс-службе «Билайна»

Значительно выше пиковые скорости передачи данных (порядка нескольких Гбит/с). Низкие задержки при передаче трафика делают возможным реализацию сервисов на основе виртуальной/дополненной реальности (VR/AR), развитие облачного гейминга и т.д. Представители оператора также отметили, что ситуация с развитием коммерческих сетей в стране остаётся непонятной.

Коммерческих сетей 5G в РФ нет, условия и сроки выдачи лицензий непонятны. Есть несколько пилотных зон, в частности, в Москве. Ждать широкого распространения 5G в России стоит не раньше 2024 года.

пресс-служба Билайн

«Мегафон» — основную выгоду от 5G получит промышленность и бизнес, но пока неясно, когда

В «Мегафоне» не смогли уточнить даже примерных сроков запуска 5G в России. В разговоре с TJ представители оператора объяснили, что смогут запустить сети нового поколения после решения «вопроса с дефицитом частотного ресурса». Желающим попробовать 5G оператор предложил съездить за рубеж и перечислил конкретные страны, где работает с сетями в роуминге.

Пока в России сеть нового поколения недоступна, владельцы телефонов с поддержкой 5G могут пользоваться этой опцией в поездках за рубежом. На сегодняшний день 5G-роуминг МегаФона доступен в девяти странах: Румынии, Латвии, ОАЭ, Саудовской Аравии, Финляндии, Швеции, Швейцарии, Польше и Китае.

пресс-служба «Мегафона»

В компании отметили, что 5G обеспечит более высокие скорости мобильного интернета, но основную выгоду от сетей пятого поколения получат промышленность и корпоративные клиенты, а не рядовые абоненты. Для них использование 5G приведёт к увеличению эффективности производства и управления, пояснили в «Мегафоне». Внедрение 5G окажет влияние на развитие самых разных отраслей экономики, начиная с розничных сетей и заканчивая внедрением сложных интеллектуальных систем управления промышленностью, энергетикой и умным городом, считает оператор.

Главный по технологиям на TJ. По работе писать damir@tjournal.ru. Twitter — для коротких быстрых мнений Facebook — для работы Instagram — красивые (и не очень) фоточки из жизни
{ "author_name": "Дамир Камалетдинов", "author_type": "editor", "tags": ["\u0440\u0430\u0437\u0431\u043e\u0440\u044b","\u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u043d\u0435\u0442","iphone12","iphone","apple","5g"], "comments": 40, "likes": 64, "favorites": 118, "is_advertisement": false, "subsite_label": "tech", "id": 223779, "is_wide": false, "is_ugc": false, "date": "Thu, 22 Oct 2020 20:55:10 +0300", "is_special": false }
Создан для будущего Узнайте больше HP Neverstop Laser HP Neverstop Laser
Объявление на TJ Отключить рекламу
0
40 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
32

Да хватит заливать, 5G это рассадник коронавируса

Ответить
53

Мне уже Билл Гейтс заплатил, что я ему теперь скажу

Ответить

Ужасный Гоша

Дамир
6

Не верь ему, он просто чипировал тебя. Нет никаких денег, у тебя галлюцинации из-за побочки.

Ответить

Традиционный

Ужасный
9
Ответить
0

Тогда поставьте плашку промо

Ответить

Культурный бинокль

23

 В России технологию хотели внедрять одними из первых в мире..

Но одна из двух бед страны опять помешала.

Ответить

Народный завод

Культурный
26

Да, по плохим дорогам базовые станции тяжело развозить

Ответить
18

Надеюсь 5g запретят - не хочу, чтобы люди узнали, что какой-то сайт тормозит из-за качества моего кода, а не сети

Ответить
13

“Вопреки мнению конспирологов, 5G не наносит вреда здоровью — по своей сути это такие же радиоволны, как и в старых мобильных телефонах, только распространяющиеся на других частотах”

А Рентген - это тоже волны, только распространяющихся на другой частоте 💁🏻‍♂️

P.S. Нет, я не верю во вред 5G, но объяснение автора просто улыбнуло.

Ответить
2

Ну а что вы хотите, автор статьи журналист. А значит специалист во всём и ни в чём одновременно.

Ответить
4

Тоже весьма однобокое мнение. Ничто не мешает журналисту быть в прошлом физиком-ядерщиком.

Ответить
1

5G не наносит вреда здоровью

Неправильная формулировка.
5G не наносит вреда больше чем преведущие G - не доебёшься

Ответить
–2

Объяснение уровня пользователей продукции эппл

Ответить

Строительный кубок

10

«Билайн» — ждать 5G придётся до 2024 года

2024 года

Ответить
2

Страшно лайкать

Ответить
0

«Не дождетесь!» 

Ответить
0

Инсайд о смене режима после след выборов

Ответить
2

В тексте присутствует несколько мелких ошибок, но для обычного обывателя этого уровня хватит. Конечно, меня как специалиста забавляют эти разговоры о 5g, понимая, что его как бы и нет ещё. Мы пока только на переходном этапе как в своё время было с lte например, и полноценный 5g получим не раньше 25 года, а может и позже/

Ответить
0

Прокомментируйте пожалуйста насчёт капель дождя - они и вправду серьезная помеха для 5g?
Зачем тогда вабще нужон этот ваш 5g?

Ответить
6

Я бы пережевал не за дождь, который действительно может вносить помехи, сколько за стекло. Это отдельный разговор, и тут ещё ведутся работы/

Ответить
–1

Почему сапоги не могут подвинуть занятые ими частоты для населения?

Ответить
3

Потому что спутники в космосе уже летают и настроены на эти частоты...

Ответить
1

Ты же сам пишешь, что сигнал распространяется недалеко

Ответить
2

Полагаю, дело в направленности военных антенн, в то время как мобильник и станция работают в 4π стерадиан

Ответить

Стандартный Влад

Marat
1

А возможно, кстати, и в том числе из-за направленности: по стандарту 5G вполне предусмотрено (а иногда - обязательно) использование фазированных антенн и направленного радиосигнала от станции к абоненту.

Ответить
0

Это надо "апгрейдить" всю военную технику. По идеи это будет феерический распил бабла и это очень выгодно для чинуш. Но как бы они не хотели распилить, тупо нету в стране столько бабла на это дело.

Ответить

Неизменный рубин

0

Они там с eSIM-то хоть разобрались?

Ответить
2

Нет))
Да какой 5G, господи, у них покрытие LTE всё ещё отвратительное. 

Ответить
0

Ну кстати в крупных городах уже esim. Сам перешёл в августе/

Ответить

Вкусный жар

Лысина
–1

На часах все еще не работает, а там она нужна больше всего. МТС и МегаФон до сих пор не выдают. 

Ответить
0

Ну Мегафон можно вроде подключить, а насчёт часов не знаю, не юзаю их/

Ответить

Озабоченный паркур

0

российские операторы находятся в догоняющих из-за проблем с военными.

Не знал что Виктория Боня из военных.

Ответить
0

Блять в России один из самых быстрых и дешевых интернетов, а с приходом 5г решили проебать лидерство в отрасли? Долбаебы

Ответить
0

Не ссы, "обнуленный" опять всех перехитрит и сразу 6G внедрит.

Ответить
0

  Крупнейшие операторы США, Verizon, T-Mobile и AT&T, заявляют о покрытии почти всей территории Штатов

На сайте Verizon видно, что именно 5G есть только в некоторых местах.

Ответить
0

 Желающим попробовать 5G оператор предложил съездить за рубеж и перечислил конкретные страны, где работает с сетями в роуминге.

Актуалочка

Ответить
0

Сколько бы там не было заявлено скорости таких параметров нигде крупных городов не будет, да и в них скорость будет намного меньше, потому пропускная способность канала должна быть огромной, а операторы сотовой связи как всегда будут экономить на оборудовании. Что касается территорий вне больших городов, то скорее всего нормальный интернет там можно будет получить только через Старлинк, но это неточно. Хотя у меня и на 4g сейчас неплохая скорость, скачать казино вулкан https://www.androidz.ru/skachat-kazino-vulkan приложение на смартфон можно за минуту и наслаждаться новыми играми и бонусами за регистрацию.

Ответить
–1

Автор, кому вешаете лапшу... !? Во всем мире идёт борьба людей в вышками 5G, или вы не в курсе?

Ответить
Обсуждаемое
Новости
В посёлке Красноярского края установили платную колонку с питьевой водой. Недовольные жители её расстреляли
Устройство временно не работает.
Путешествия
«Победа» запустила рейс из Внуково во Внуково. Билеты раскупили за несколько минут
Перевозчик задумался об увеличении числа таких рейсов.
Новости
ФСБ: трое вооружённых людей пытались прорваться в Россию со стороны Украины и открыли огонь по пограничникам
Одного стрелка убили, остальные скрылись.
Популярное за три дня
Путешествия
«Победа» запустила рейс из Внуково во Внуково. Билеты раскупили за несколько минут
Перевозчик задумался об увеличении числа таких рейсов.
Животные
В Австралии семья вернулась домой и обнаружила на рождественской ели коалу
Та проникла в дом, пока люди ездили по делам.
Новости
СК: блогеру Reeflay, на стриме которого погибла девушка, грозит до 15 лет лишения свободы
Следователи нашли у потерпевшей черепно-мозговую травму и другие признаки избиения.

Комментарии

null