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

Турецкий марш Турецкий марш

Военная мощь Турции неожиданно оказалась предметом большого интереса

Популярная механика
Опушки амазонских тропиков потеряли миллиард тонн углерода с начала XXI века Опушки амазонских тропиков потеряли миллиард тонн углерода с начала XXI века

Ранее недооценный краевой эффект ставит под сомнение Парижское соглашение

N+1
Где строить карьеру во время пандемии: список самых перспективных сфер Где строить карьеру во время пандемии: список самых перспективных сфер

Куда идти работать, чтобы застраховать себя от увольнения и заработать деньги

Forbes
Мучает боль в мышцах? 5 способов ускорить восстановление после тренировки Мучает боль в мышцах? 5 способов ускорить восстановление после тренировки

Опять не можешь встать после трени?

Playboy
Миссия выполнима: как навести порядок в доме раз и навсегда Миссия выполнима: как навести порядок в доме раз и навсегда

Даже самый стильный интерьер теряет своё очарование, если в доме беспорядок

Cosmopolitan
Синхронизированная активность мозга и мимикрия помогли врачам облегчить боль пациентов Синхронизированная активность мозга и мимикрия помогли врачам облегчить боль пациентов

Общение с врачом облегчает состояние у пациентов с хроническими болями

N+1
Как правильно разморозить холодильник: инструкции и лайфхаки для хозяек Как правильно разморозить холодильник: инструкции и лайфхаки для хозяек

Чтобы холодильник прослужил дольше, его нужно правильно размораживать

Cosmopolitan
Фильмы Эрика Ромера, которые нельзя не знать Фильмы Эрика Ромера, которые нельзя не знать

Французская «новая волна» — это не только Годар и Трюффо, но и Эрик Ромер

СНОБ
В Великобритании вышла первая антология новой российской феминистской поэзии. Публикуем эссе о книге американской поэтессы Айлин Майлз В Великобритании вышла первая антология новой российской феминистской поэзии. Публикуем эссе о книге американской поэтессы Айлин Майлз

Эссе, посвященное феминизму и идентификации женщины

Esquire
Ученые объяснили, почему нельзя сокращать маркетинговый бюджет в кризис Ученые объяснили, почему нельзя сокращать маркетинговый бюджет в кризис

Сохранив маркетинговый бюджет, можно повысить конкурентоспособность компании

Inc.
Не по инструкции: почему из двоечников получаются отличные предприниматели Не по инструкции: почему из двоечников получаются отличные предприниматели

Многие участники списка Forbes признаются, что в школе учились не очень хорошо

Forbes
NASA оплатит разработку подпрыгивающего аппарата и сетей 4G для Луны NASA оплатит разработку подпрыгивающего аппарата и сетей 4G для Луны

Финансирование получили SpaceX, Nokia, Sierra Nevada, Blue Origin и другие

N+1
Выйти из тени: почему начинающие предприниматели выбирают режим самозанятости Выйти из тени: почему начинающие предприниматели выбирают режим самозанятости

Преимущества режима самозанятых перед ИП

Inc.
10 сложных и прекрасных микроорганизмов 10 сложных и прекрасных микроорганизмов

В природе существуют микроорганизмы, похожие, на героев фантастических романов

Популярная механика
Динамит, костный мозг и еще 10 необычных косметических ингредиентов Динамит, костный мозг и еще 10 необычных косметических ингредиентов

Эти составляющие кремов и сывороток выглядят о-о-очень странно, но они работают!

Cosmopolitan
Ненадежный пересказчик Ненадежный пересказчик

Новый сериал Netflix — вольная экранизация повести Генри Джеймса «Поворот винта»

Weekend
Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию

Нобелевскую премию получили ученые, открывшие систему редактирования генов

Forbes
Перлы на кухне Перлы на кухне

Рецепт рыбного супа с перловой крупой и треской

Огонёк
«Чем меньше денег получает генеральный директор, тем лучше идут дела компании». Питер Тиль — об успехе, конкуренции и кризисе высшего образования «Чем меньше денег получает генеральный директор, тем лучше идут дела компании». Питер Тиль — об успехе, конкуренции и кризисе высшего образования

Основатель PayPal Питер Тиль о том, как начинать и строить бизнес

Inc.
Красивый — не значит привлекательный? Красивый — не значит привлекательный?

Почему одни люди привлекательны, а другие нет

Psychologies
Отец тут рядом Отец тут рядом

Фильм «И вот мы здесь» — история человека с ментальным расстройством и его отца

Weekend
Как Netflix пришел в Россию и подчинился правилам игры Как Netflix пришел в Россию и подчинился правилам игры

История запуска крупнейшего стримингового сервиса в мире в нашей стране

СНОБ
Когда защита слабеет Когда защита слабеет

Почему одни люди часто болеют ОРВИ, а другие вообще не простужаются?

Лиза
Почему спорт не помогает похудеть Почему спорт не помогает похудеть

Когда тренировки становятся слишком частыми, организм замедляет метаболизм

Reminder
Цикложир: что это такое и почему не летает Цикложир: что это такое и почему не летает

Проекты оригинальных летательных аппаратов появляются регулярно

Популярная механика
Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил

Какие тренировки разрушают здоровье, а какие помогают укрепить его?

РБК
«А затем вдруг меня что-то схватило»: отрывок из нового триллера Ю Несбё «А затем вдруг меня что-то схватило»: отрывок из нового триллера Ю Несбё

Отрывок из нового романа Ю Несбё — «Королевство»

Forbes
На темной стороне Сети На темной стороне Сети

В Трире начинается первый в истории суд над хостерами черного интернета

Огонёк
Михаил Галустян. История смешного мальчишки Михаил Галустян. История смешного мальчишки

Главы из книги Михаила Галустяна «Знак отличия. История смешного мальчишки»

Караван историй
Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z Интервью с Шурой Би-2 о новом альбоме, белорусских протестах и поколении Z

Группа «Би-2» выпустила новый альбом в рамках цикла «Нечетный воин»

СНОБ
Открыть в приложении