Пока Китай и США активно развивают 5G, у российских операторов проблемы

TJHi-Tech

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

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

1280
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.

1280
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.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сериал «Дивный новый мир»: «идеальное» общество будущего, бесконечные наслаждения и слишком много ненужного экшна Сериал «Дивный новый мир»: «идеальное» общество будущего, бесконечные наслаждения и слишком много ненужного экшна

Тот случай, когда книга была лучше

GQ
Почему люди нарушают правила Почему люди нарушают правила

История о тех, кто придумал запреты, и о тех, кто их не соблюдает

Psychologies
Темную материю предложили детектировать с помощью маятников Темную материю предложили детектировать с помощью маятников

Как можно обнаружить темную частицу с массой порядка десяти микрограмм и больше?

N+1
Из какого материала будут производить солнечные батареи в будущем Из какого материала будут производить солнечные батареи в будущем

В России сейчас работают над созданием солнечных батарей нового поколения

СНОБ
Редактирование генома спасло мышей от синдрома Ангельмана Редактирование генома спасло мышей от синдрома Ангельмана

Редактирование белком Cas9 оказалось эффективным в лечении синдрома Ангельмана

N+1
«Мы не можем доказать, где порнография, а где карикатура»: Александр Гудков о проблемах с рекламодателями, «болгарской чуйке» Киркорова и успехе в YouTube «Мы не можем доказать, где порнография, а где карикатура»: Александр Гудков о проблемах с рекламодателями, «болгарской чуйке» Киркорова и успехе в YouTube

Почему Александр Гудков предпочитает «не светиться» и что думает о новой этике

Forbes
Впервые в истории определен верхний предел скорости звука во Вселенной Впервые в истории определен верхний предел скорости звука во Вселенной

Верхний предел скорости звука во Вселенной — 36 километров в секунду

National Geographic
Сроки нерестовой миграции чавычи связали с единственным генетическим участком Сроки нерестовой миграции чавычи связали с единственным генетическим участком

Весеннюю и осеннюю чавычу все-таки нельзя называть разными видами

N+1
Как я отказался от кофе и научился быть бодрым без него Как я отказался от кофе и научился быть бодрым без него

О том, как кофеин может сделать нас усталыми и зависимыми

Reminder
Престо, модерато, адажио Престо, модерато, адажио

Фантастическая повесть Игоря Вереснева

Наука и жизнь
Мэттью МакКонахи: «Мы сами авторы истории нашей жизни, которая потом станет траурной речью на наших похоронах» Мэттью МакКонахи: «Мы сами авторы истории нашей жизни, которая потом станет траурной речью на наших похоронах»

Мы встретились с самым непринужденным и спокойным актером в Голливуде

GQ
Каждому по маске Каждому по маске

Всего за пару лет тканевая маска стала бестселлером бьюти-рынка

Здоровье
Вегетарианство и спорт: 10 чемпионок, которые отказались от мяса Вегетарианство и спорт: 10 чемпионок, которые отказались от мяса

Эти женщины добились невероятных успехов, выбрав вегетарианство

РБК
Написанному верить Написанному верить

В прекрасном лице Паулины Андреевой соединились три киноипостаси

GQ
Как 210 лет назад возник Октоберфест Как 210 лет назад возник Октоберфест

Краткая история самого большого народного гуляния в мире

Maxim
Зачем в России учиться ходить под парусом Зачем в России учиться ходить под парусом

Яхтинг – отличный спорт и нагрузка для мозга одновременно

GQ
TikTok-хаусы для бабушек: как старшее поколение осваивает социальные сети и что это значит для брендов TikTok-хаусы для бабушек: как старшее поколение осваивает социальные сети и что это значит для брендов

Почему брендам пора считаться со старшей аудиторией и как с ней работать

Forbes
Палеонтологи заглянули в клоаку пситтакозавра Палеонтологи заглянули в клоаку пситтакозавра

Команда палеонтологов изучила останки динозавра с мягкими тканями

N+1
Первая помощь при инсульте: что делать до приезда врача Первая помощь при инсульте: что делать до приезда врача

Гид по оказанию первой помощи при инсульте

РБК
Пицца, сгущенка и картофель фри: что на самом деле едят модели Пицца, сгущенка и картофель фри: что на самом деле едят модели

Модели делятся секретами стройной фигуры, которые не исключают любимых блюд

РБК
История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998 История одной песни: «Baby One More Time» Britney Spears, 1998

Революционный детский хит, который обвиняли в пропаганде садомазохизма

Maxim
Восхищаться без желания обладать Восхищаться без желания обладать

Почему мы тянемся к людям, которые не делают нас счастливыми?

Psychologies
Бизнес с хорошей пластикой Бизнес с хорошей пластикой

Юрий Гребе наладил бизнес по производству инженерных пластиков и изделий

Эксперт
Как охотятся дьявольские скаты: видео от морских шпионов Как охотятся дьявольские скаты: видео от морских шпионов

Как с помощью специальных дронов ведется съемка скатов

National Geographic
Как заполучить миллион подписчиков в Instagram? Как заполучить миллион подписчиков в Instagram?

Зачем нужен миллион подписчиков в Инстаграме?

Cosmopolitan
Сила растений Сила растений

Что такое фитотерапия

Yoga Journal
Бумажный театр: непроза. Отрывок из книги Бумажный театр: непроза. Отрывок из книги

Фрагмент новой книги Людмилы Улицкой

СНОБ
С зубром лицом к лицу С зубром лицом к лицу

Единственный из видов диких быков Европы, уцелевший до наших дней

Наука и жизнь
Создан новый детектор для наблюдения за солнцeм Создан новый детектор для наблюдения за солнцeм

Ученые из МФТИ разработали прототип нового детектора солнечных частиц

Популярная механика
Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства

О переходе музеев в онлайн-формат

СНОБ
Открыть в приложении