5G простыми словами — Как и где работает сеть, Подключение и Страны

Когда операторы занялись новым стандартом, много людей заинтересовалось, чем отличается 5G в телефоне от 4G. Стоит разобраться, зачем вообще понадобилась сеть 5 джи, ведь сети 4G зарекомендовали себя как достаточно быстрые, при этом далеко не везде доступны и они.

Ключевая проблема – растущая нагрузка. В мире уже 4,5 миллиарда абонентов. Процент тех, кто использует гаджеты не только для звонков, но ещё и активно нагружает 4G-сети, тоже растёт. Объём передаваемых данных каждый год увеличивается на 10-15%. По прогнозам экспертов эти темпы будут расти из-за развития «интернета вещей».

В мегаполисах уже появились проблемы. Так, во многих крупных городах США в самые загруженные часы в разы падает скорость мобильного интернета – до 20 Мбит/с или даже ниже, что создаёт неудобства. 5G сеть с этим справится, как и с проблемой недостаточного охвата: в гористых местах и других районах со сложным рельефом, где сейчас проблемы со связью, они исчезнут, когда появятся вышки 5G.

Технология 5G способна обеспечивать:

• прирост скорости вплоть до 10 Гб/с;
• уменьшение задержки до 1 мс;
• увеличение надёжности подключения в сотни раз, что важно для работы разных автоматических устройств;
• возможность подключать гораздо больше устройств на той же площади.

Переход на 5G назрел, эта технология гораздо важнее, чем многим представляется.

Что такое 5G простыми словами

5G – это новый стандарт беспроводной связи, который может обеспечить работу гораздо большему количеству устройству в соединении с интернетом без потери, без задержек и внезапного отключения соединения.

«G» в 5G означает generation (поколение).

Как работает технология 5G

Как работает 5G

В первую очередь здесь важно то, на какой частоте работает 5G: прирост скорости происходит из-за перехода в ранее не использовавшийся частотный диапазон – он более высокий. Так, домашний Wi-Fi работает на частоте 2,4 ГГц или 5 ГГц, а 5G – в десятки ГГц (используются разные диапазоны в зависимости от страны). Частота выше, длина волны меньше, в результате – скорость передачи больше. Важно, что сеть разгружается – на частотах до 5 ГГц работает множество устройств, и полезно, если новые перейдут на другие частоты.

За счёт увеличения ширины полосы, при помощи 5G-сетей можно передавать в 16 раз больше данных в секунду. Может возникнуть вопрос – почему же раньше никто до этого не додумался? Основная проблема – реализация. Дело том, как работает 5G – короткие волны хуже проходят через препятствия, поэтому для использования технологии приходится менять архитектуру сети.

Для обеспечения 3G/4G связи используются мощные вышки, распространяющие сигнал на большие расстояния, для сети 5G требуется много вышек небольшой мощности. Антенна стандарта 5G использует технологию, которая есть на роутере – «Beamforming». Для крупных городов нужно особенно много вышек, потому что сигналы перекрываются высотными домами.

Из-за того, что требуется построить множество вышек, переход на 5G обходится дорого. Например, российские операторы оценивают его стоимость для РФ в 150 миллиардов рублей. Эта сумма сопоставима с той, которую потратили, когда разворачивали сеть 4G – хоть вышек и нужно гораздо больше, сами они дешевле.

Прежде было не нужно идти на эти траты, ведь параметров 4G было достаточно, но теперь такая необходимость появилась.

Есть ещё один интересный технологический аспект: помимо вышек, работающих на высоких частотах (от 6 до 50 ГГц), есть также 5G-вышки, использующие низкие частоты – от 400 МГц. Низкочастотные вышки обеспечивают базовое покрытие больших площадей и достаточно устойчивый, но медленный сигнал – скорость чуть быстрее, чем при использовании 4G. В густонаселённых зонах же будут дополнительно разворачиваться те вышки, которые работают на высоких частотах.

На какой частоте работает 5G

Для пятого поколения беспроводной сети выделено два диапазона частот.

1. Первый диапазон частот – FR1 – от 600 до 6000 МГц. Ширина полосы варьируется от 100 до 300 МГц. Это огромная разница в сравнении с сетью 4G. Таким образом, смартфон может реагировать на помехи, но всё равно поддерживать стабильную связь.
2. Второй диапазон частот – FR2 – от 24 до 100 ГГц. Ширина полосы больше – 1 ГГц. Особенность заключается в том, что такой диапазон позволяет улучшать и поддерживать соединение в крупных городах.

Где уже работает 5G

Сеть 5G

Соединение 5Г постепенно начинает работать по всему миру, но с некоторыми нюансами, о которых ниже.

В некоторых странах между операторами развернулась гонка за то, кто первый обеспечит клиентов 5G, в результате доступ появляется на всё больших территориях. Но процесс происходит не быстро из-за того, что для обеспечения высокой скорости требуется построить много вышек. К лету 2020 года была 81 коммерческая 5G-сеть в 42 странах, к осени 2021 году число сетей выросло до 113, а стран до 48. Это только действующие сети, также множество тестируется или достраивается. 5G уже доступно сотням миллионов абонентам. В этом отношении можно выделить США, Китай, Южную Корею, Японию, Австралию, некоторые государства Персидского залива.

Подробнее о том, где есть в мире 5G:

5G в России

Отдельно стоит выделить положение 5G в России.

Во время футбольного матча в 2018 году Россия – Турция установили пять камер с обхватом 360 градусов. Изображение передавалось в офис «Мегафона» по сети 5G. Трансляцию можно было наблюдать в шлеме виртуальной реальности без потери, задержек. Главное – было ощущение, будто находишься на стадионе.  10 сентября 2021 года было объявлено о создании индустриального полигона на основе сети 5G, который будет использоваться для теста цифровых технологий в здравоохранений.

5G в Москве заработало в 2019 году – были развёрнуты экспериментальные сети. Их запустили сначала МТС и Теле2, а затем «Мегафон» и «Билайн». «Ростелеком» также получил лицензию.

Больше всего пилотных зон имеет МТС, эта же компания – единственная, у которой уже есть лицензия на оказание услуг мобильной связи стандарта 5G в России.

Самым важным вопросом было выделение частот – операторы надеялись получить частоты 3,4-3,8 ГГц, именно они обычно используются в других странах для быстрого охвата больших площадей. Но эти частоты государство выделять отказалось, потому что они используются армией и различными службами. Вместо этого был выделен сначала узкий диапазон от 4,8 до 4,99 ГГц, затем его расширили до 4,4-4,99 ГГц. Помимо этого, выделен также диапазон на высоких частотах – 24,25-24,65 Ггц. Ведётся тестирование оборудования, работающего на средне-высоких частотах, возможно, для него будет выделен диапазон в 6,4-7,1 Ггц.

Проблемы с выделением частот серьёзно замедлили развитие 5G в России. В 2022 году к ним добавились также технологические санкции. Коммерческих сетей 5G в стране ещё нет, продолжается тестирование в пилотных зонах. Вот где работает 5G в России: Москва и область, а также Санкт-Петербург и область – в них есть пилотные зоны, к которым может подключиться обычный абонент оператора, проводящего тестирование, если его смартфон поддерживает нужный диапазон частот. Важно, не все поддерживающие 5G модели могут работать на частотах, выделенных в России. Искать их в первую очередь стоит у китайских производителей, таких как Xiaomi.

Полноценный запуск cетей 5G в регионах запланирован на ближайшие годы.

Видео известного канала о том, как работает новая сеть в Москве:

Покрытие 5G в США

В США в 2018 году начала работу первая коммерческая 5G-сеть на планете, с тех пор страна остаётся в числе лидеров. Основные операторы – Verizon, AT&T, T-Mobile быстрыми темпами улучшают покрытие, так что 5G уже доступно практически во всех крупных городах, есть вышки даже на Аляске. По прогнозам, к 2026 году 84% абонентов получат доступ к 5G. Есть и недостаток – американские операторы часто используют вышки, работающие в низком диапазоне частот, чтобы обеспечивать покрытие на большой площади, поэтому прирост скорости получается невысоким. Добавила проблем и нехватка финансирования для замены сетевого оборудования китайского производства – она требуется из-за санкций в отношении Китая.

Китай

Китай был в числе лидеров по скорости строительства 5G-станций, но властям страны темпы показались недостаточными и было принято решение ускорить их. Предполагается быстро обеспечить охват не только городов, но и сельской местности. Сотовый оператор Китая China Mobile планирует покрытие всей территории страны. К концу 2021 года в Китае уже работало 1,4 миллиона вышек, а 5G было доступно почти в любом городе средних размеров и в 80% сёл. Программа совместного строительства предусматривает использование вышек сразу несколькими операторами. благодаря чему требуется делать меньше вложений в инфраструктуру.

Южная Корея

В Южной Корее к концу 2021 года количество абонентов 5G превысило 20 миллионов, и это при населении страны менее чем в 52 миллиона. Но технологически страна отстала от соседнего Китая – коммерческая 5G-сеть до лета 2021 года работала на разе 4G LTE-систем, только в последнее время Samsung и KT Corporation начали разворачивать автономные базовые станции, которые позволят лучше раскрыть потенциал 5G.

Интересно, что в Южной Корее уже планируют начало перехода на 6G на 2028 год.

Африка

В Восточной Африке ZTE и MTN Uganda представили 5G сеть, фактическая скорость которой была выше 1,494 ГБ/с. Такая скорость способна поддержать автономное вождение, хирургическую операцию. Таких скоростей и возможностей можно достигнуть только, где работает 5G.

Покрытие 5G в Белоруссии

Тестируются пилотные зоны сети 5G, где испытывают беспилотную технику. Для общего пользования – beCloud – являются единственным оператором, предоставляющим 5G соединение для жителей Беларуси.

Покрытие 5G в Казахстане

В Казахстане новый стандарт связи планируют запустить в этом году – в Шымкенте, Алматы и Нур-Султан.

Европа

Первые сети 5G в Европе появились в конце 2019 года. Самой первой страной, которая запустила сеть 5G в крупных городах, стала Великобритания. Сейчас же 5G доступно в Швейцарии, Австрии, Бельгии, Польше, Венгрии и Нидерландах.

Восточная Европа отстаёт от Западной: 5G есть в основном только в крупных городах, причём далеко не во всех. Вероятно, потребуется минимум несколько лет чтобы покрытие стало хотя бы удовлетворительным.

5G в других странах

В Австралии 5G доступно почти на всём протяжении восточного побережья, в Новой Зеландии – в крупнейших городах.

В остальных регионах мира, как Средняя Азия и Ближний Восток, Латинская Америка, 5G развито очень слабо, хотя в некоторых местах всё же есть.

Отличия 5G от 4G

Отличия 5G

Скорость передачи данных – по сравнению с 4G, стандарт 5G обеспечивает её увеличение в десятки раз. Так, предельная скорость выше в 20 раз.

Ёмкость сети. Через мобильные сети работает всё больше устройств. Емкости 4G-сетей уже не хватает, а в будущем ситуация станет гораздо хуже. Введение 5G позволит подключать к сети одновременно все светофоры, умные лифты, автомобили, видеокамеры, телефоны и так далее – безо всяких лагов. Это просто и удобно, важно для работы определённой техники – например, можно будет использовать более совершенное медицинское оборудование.

Энергоэффективность. Расход энергии на единицу трафика на 90% ниже в сравнении с 4G – это позволяет существенно упростить создание полноценного интернета вещей.

Доступность в пути. 4G плохо работает в движущемся транспорте – особенно в быстром. С 5G таких проблем не возникает, интернетом можно спокойно пользоваться даже на скорости в 400-500 км/ч, которой достигают самые быстрые экспрессы.

Антенна для 5G имеет конструкцию, которая позволяет увеличивать или уменьшать площадь распространения сигнала и точнее выбирать зону покрытия. Это позволяет получать широкую полосу в городах и узкую – когда требуется высокая дальность. 4G такой гибкостью не обладает, во многим с этим связано то, что до сих пор есть много территорий, слабо охваченных связью четвёртого поколения или даже вообще не охваченных.

Сферы применения 5G

Технология 5G

С помощью сетей пятого поколения все устройства «умного дома» можно объединить в единую быструю систему. Счётчики и дверные замки, приставки, системы безопасности и климат-контроля – всё можно превратить в мобильную сеть на роутере. Она будет на порядок более продвинутой, чем функционирующая на основе 4G.

Более того, с 5G возможна работа целого «умного города». Светофоры, камеры, банкоматы, беспилотные автомобили и многое другое – всё это может стать единой системой. Вероятно, полноценно функционировать она начнёт с переходом на сети шестого поколения, но первые прототипы запускаются уже на пятом.

Сферы применения 5G на других примерах:

• Домашний интернет. Необходимость в проводном интернете отпадёт, ведь 5G-сеть обеспечивает достаточную скорость и без него. Операторы много тратили на провода и связанную с ними инфраструктуру. Необходимость их прокладывать сильно сдерживала распространение высокоскоростного интернета, но теперь он будет даже в отдалённых местах.
• Игры с дополненной реальностью. 5G способно дать существенный толчок играм на смартфонах, использующим дополненную реальность. Сейчас ограничения, накладываемые 4G, существенно препятствуют их развитию, но даже так они популярны. Разработчики готовы использовать возможности 5G, что должно привести к резкому росту активной аудитории.
• Стриминг. Обеспечиваемая 5G скорость позволяет смотреть стримы в разрешении 8k и решает проблему с задержкой при стриминге игр – при игре через стриминговый сервис не будет ощущаться никаких неудобств.
• Транспорт. Как показало проведённое Бристольским университетом исследование, если вышки 5G будут расставлены на расстоянии 800 метров друг от друга около железной дороги, это обеспечит бесперебойную связь во время всего пути.
• Медицина. К примеру, врач может провести УЗИ, даже если он находится далеко. Врач будет получать всю информацию без потери, будто на настоящем приёме.
• Развитие концепции Connected Car. 5G может обеспечить автоматическую связь между транспортными средствами, движущимися на высоких скоростях – до 500 км/ч. Это позволит решить проблемы безопасности на дорогах и увеличить эффективность движения, причём это касается не только наземных средств, но и дронов. Например, дроны компании Verizon уже подключены к 4G-сети, но 5G позволит управлять полётами существенно эффективнее.
• Индустрия 4.0. Есть много областей, где снижение времени отклика благодаря 5G позволит отказаться от кабелей. Также его внедрение позволит отказаться от расходов на оплату человеческого труда в некоторых областях – к примеру, водителей погрузчиков. Уже разработаны роботележки, которые будут работать без водителей и использовать 5G. Один оператор сможет контролировать множество тележек, поскольку его помощь будет требоваться только в особых ситуациях.
• Зарядка на расстоянии. Выбор устройств сейчас ограничен зависимостью от розетки или необходимостью смены батарей. 5G использует направленные миллиметровые волны, поэтому зарядка в теории возможна на расстоянии в несколько метров, что тоже даёт новые возможности.

К вышеперечисленному можно добавить улучшения экологической ситуации в мире, совершенствование работы экстренных служб (полиция, скорая помощь).

Вред и польза 5G

Опасна ли новая технология и как она воздействует на человека? Ходит множество удивительных теорий о том, какой вред для человека приносит излучение новых вышек. Их распространяют люди без технического образования и представления о современных технологиях, чаще всего даже без элементарных знаний физики. Но находится аудитория, которая верит в рассказываемые небылицы. В результате периодически дело доходит до того, что вышки сжигают. Только в Великобритании пострадало два десятка.

Насколько в действительности опасна вышка 5G сети и как она воздействует на человека? Никто не отменял нормы по электромагнитному излучению. Это значит, что опаснее уже существующих сетей 5G быть просто не может, иначе их бы не разрешили строить многочисленные проверяющие организации в разных странах, тем более что в основе 5G лежит тот же базовый принцип, что и у сетей предыдущих поколений. Наука не выявила никакого вредного влияния на организм. Исследований на эту тему проведено очень много, а начались они ещё до того, как были развёрнуты сети первого поколения.

Время от времени возникают разного рода «независимые учёные» с сенсационными сведениями о каком-то вреде от 5G – так же, как раньше они выявляли вред от 4G, 3G. Даже в тех случаях, когда их выводы обоснованы, чтобы их проверять, научное сообщество выясняет, что данные были неправильными.

Это не мешает появляться новым пугающим людей роликам, некоторые из них – от этих самопровозглашённых «учёных». На страхе можно заработать просмотры, чем такие люди и пользуются. Особенную популярность приобрёл миф о связи 5G и коронавируса. Винят «вредное излучение вышек» и во многом другом – например, онкологических заболеваниях. Часто утверждают, что волны от них вызывают головную боль. То, что таких жалоб становится много рядом с новыми вышками, часто считается доказательством вреда от них.

Это пример того, как работает самовнушение. Исследования показали, что люди, не знающие о том, когда на них в действительности воздействуют электромагнитными волнами, испытывают дискомфорт и головные боли при отсутствии такого воздействия. То есть никакой взаимосвязи нет.

Стоит остановиться на теориях, что говорят о повышении частоты онкологических заболеваний из-за 5G. Они тоже не имеют ничего общего с реальностью. Дело в том, что все используемые для передачи данных виды излучения относятся к неионизирующему – в том числе и те, что используются в сетях пятого поколения.

Энергии фотонов такого излучения слишком мало для того, чтобы ионизировать вещество – то есть выбивать из атомов молекул электроны и разрушать их. Поэтому они не способны вносить в организм изменения на клеточном уровне, вызывающие рак. Даже на порядки более мощное излучение, чем то, что используется в сети 5G, способное наносить ожоги, всё равно не может вызвать развитие онкологических заболеваний.

На человеческий организм постоянно воздействует фоновое электромагнитное излучение от солнца, в то числе ионизирующее ультрафиолетовое, действительно способное привести к раку. Под воздействием излучения живут все, и безвредные волны от 5G-вышек – не то, чему стоит уделять много внимания.

Тем более, что сети пятого поколения приносят много пользы, и принесут ещё больше после широкого внедрения и полноценного освоения их возможностей. Если суммировать сказанное, то 5G даёт возможность активнее применять технологии во всех сферах жизни. Это приведёт к экономическому росту и повышению благосостояния – именно против этого, сами не понимая, выступают борцы с вышками.

Преимущества 5G вовсе не ограничиваются возможностью смотреть онлайн видео в высоком разрешении или быстро скачивать игры. Изменения, которые произойдут благодаря его внедрению, будут куда более значимыми.

Стабильная связь и минимальная задержка сигнала позволят даже проводить хирургические операции на расстоянии, и возникнет ещё много подобных возможностей.

Частые вопросы

Что такое 5G простыми словами?

Это пятое поколение мобильной связи, которое действует в соответствии со стандартами телекоммуникаций (5G/IMT-2020). Обеспечивает подключение к большинству современных мобильных телефонов.

В чем опасность 5G?

Внедрение технологии 5G вызвало споры о ее безопасности. Она стала предметом опасений по поводу здоровья и дезинформации, включая дискредитированные теории заговора, связывающие 5G с пандемией COVID-19.

Где используется 5G?

В широком смысле 5G используется в трех основных типах подключенных услуг, включая расширенную мобильную широкополосную связь, критически важные коммуникации и массовый интернет вещей. Отличительной особенностью 5G является то, что он предназначен для обеспечения совместимости, то есть предусмотрена возможность гибкой поддержки будущих услуг, которые сегодня неизвестны.

Как работает 5G?

Как и другие сотовые сети, 5G использует радиочастоты, которые передаются по спектру для отправки данных. Но сети 5G могут работать на любой частоте, в том числе на «высокочастотных» радиоволнах ближнего действия.

В чем разница между 4G и 5G?

4G LTE открыл эру мобильного широкополосного доступа. 1G, 2G, 3G и 4G привели к 5G, который предназначен для обеспечения большего количества подключений, чем когда-либо прежде. 5G – это унифицированный, более функциональный интерфейс. Он был разработан с расширенными возможностями, чтобы обеспечить пользовательский опыт следующего поколения, расширить возможности новых моделей, предоставить новые услуги.

Нужно ли покупать телефон с 5G?

Вам нужно будет приобрести новый смартфон с поддержкой 5G, если вы хотите использовать сеть. Например, смартфоны на базе мобильных платформ Snapdragon 5G совместимы с 5G. Доступно несколько новых мобильных телефонов, предназначенных для поддержки 5G, и несколько операторов связи по всему миру поддерживают беспроводную сеть 5G. Сейчас становится доступно больше смартфонов и подписок операторов связи, поскольку технология 5G и совместимые с 5G устройства становятся все более популярными.

Какие операторы поддерживают 5G?

По состоянию на апрель 2019 года было 224 оператора в 88 странах, которые тестируют или испытывают технологии 5G, развертывают сети 5G или объявили о запуске услуг. Ожидается, что помимо сетей операторов мобильной связи 5G также будет использоваться для частных сетей с приложениями в промышленной IT-сфере, корпоративных сетях и критически важных коммуникациях.

Какие возможности открывает 5G?

Новые сети имеют более высокие скорости загрузки, в конечном итоге до 10 Гбит/с. Помимо того, что 5G быстрее, чем существующие сети 4G, 5G имеет более высокую пропускную способность. Соответственно, есть возможность подключать больше различных устройств, улучшая качество интернет-услуг в местах большого скопления людей.

Что нового в 5G?

Беспроводная технология 5G предназначена для обеспечения более высокой пиковой скорости передачи данных в несколько Гбит/с, сверхнизкой задержки, большей надежности, большой пропускной способности сети, повышенной доступности и более единообразного пользовательского интерфейса для пользователей. Более высокая производительность и повышенная эффективность расширяют возможности пользователей.

(Оцените пожалуйста, мы очень старались!)

Загрузка...