Ускорение 5G

Первые сотовые телефоны появились в продаже в 1983 году

Наука и жизньHi-Tech

Ускорение 5G

Валериан Хуторецкий

Первые сотовые телефоны появились в продаже в 1983 году, в 2015 году число их владельцев достигло 3,6 млрд, и к 2020 году ожидается 4,6 млрд — примерно 60% населения Земли. В США только 46% домов всё ещё имеют наземные телефонные линии. Эксперты компании «Эриксон» предсказывают, что месячный трафик на один смартфон в Северной Америке возрастёт с 7,1 Гбайт в конце 2017 года до 48 Гбайт к концу 2023 года. Спрóсите, зачем так много? А уже к 2020 году половина телезрителей будут смотреть ТВ не по объявленной сетке вещания, а выбирая стриминговый контент разных каналов или архивов через свой смартфон. Да и тактильный интернет уже на подходе. Он сможет в ближайшем будущем передавать на расстояние ощущение материала, его сопротивление и т. д.

Впрочем, главная проблема с передачей данных, конечно, не в тактильном интернете. Частот передачи остро не хватает для связи производственных объектов между собой. Кроме интернета людей теперь стремительно развивается интернет вещей (Internet of Things — IoT). В минимальном варианте это сеть объединённых через интернет объектов, способных не просто собирать и передавать данные, но и взаимодействовать друг с другом и с окружающей средой. В более продвинутом варианте сети, который называют «промышленный интернет вещей» (Industrial Internet of Things, IIoT), обязательно присутствуют аналитические средства искусственного интеллекта, а также хранилища данных. На производственной стороне его использование предполагает минимизацию участия человека. Ожидается, что к системам IoT уже в 2020 году будет подключено более 20 млрд устройств. Совокупный рынок для них составит свыше 7 трлн долларов (больше четырёх годовых валовых продуктов России).

Действующий протокол Интернета IPv4 позволяет иметь только 4,3 млрд адресов в 32-битном формате. Идущий сейчас постепенный переход на IPv6 позволит в 128-битном формате иметь адресное пространство величиной 3,4×1038. Однако для большинства устройств IoT выход в большой интернет совсем не обязателен, достаточно местного сервера, да и безопасность локальной сети выше.

Проблема IoT — задержка сигнала, что при движении, например, беспилотного автомобиля может определять, выживут его пассажиры или нет в чрезвычайной ситуации. Если сигнал идёт по беспроводной мобильной сети 4G LTE (от англ. Long-Term Evolution), то его задержка составляет не менее 55—70 мс, что во множестве случаев совершенно неприемлемо. Поэтому связь в IoT, по мере его развития, будет всё больше переходить на беспроводной стандарт 5G (то есть пятого поколения), работающий на миллиметровых волнах. Такой переход даёт несколько решающих преимуществ: низкую задержку сигнала (1—2 мс), малое потребление энергии и высокую скорость передачи данных.

Свободных частот в ныне используемых диапазонах уже не осталось, а миллиметровые волны охватывают огромный, почти не занятый диапазон. Но 5G приносит и множество проблем, которые ещё предстоит решать. В отличие от более длинных волн нынешних стандартов, миллиметровые волны обладают меньшей проникающей способностью, так что стены и даже листва практически полностью их экранируют — не обязательно поглощают, но частично рассеивают. Есть вариант развешивать на проводах множество алюминиевых отражателей — что-нибудь да пробьётся в разных направлениях. Для использования широкой публикой (в отличие от IoT) 5G придётся сочетать с более длинными волнами и резко увеличивать плотность размещения ретрансляторов, впрочем, гораздо меньшего размера и мощности, чем действующие. Внутри зданий беспроводная сеть останется, вероятно, примерно в том виде, как она есть сейчас.

При этом никто не ждёт, что 5G полностью заменит и вытеснит 3G/4G/4G LTE в быту. В сельской местности просто нерационально создавать по всей стране гексагональную сетку с ячейкой 250 м для ретрансляторов 5G. Но там, где будет плотный трафик самоуправляемых машин и передача большого количества видеовещания, 5G появится в первую очередь и в ближайшем будущем. Собственно, будущее уже наступило. С 1 октября 2018 году «Verizon», одна из ведущих телекоммуникационных компаний США, начала продавать услуги через систему 5G на частоте 28 ГГц более чем в десятке крупных американских городов, включая второй по величине в стране Лос-Анджелес. Однако до 2020 года это будет ещё не мобильная телефонная связь, а подключение к интернету всего дома. Это конкуренция с кабелем: что дешевле — подключить дом к 5G сети (в качестве приманки включают бесплатный сервис ТВ) или протянуть к нему кабель? Другие сети отстают на месяцы, но не на годы. В Китае в шести главных городах в конце 2017 года запущены пилотные программы, и к 2020 году они должны начать приносить доход.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Цветы и пчёлы Цветы и пчёлы

Красивейший пример сотрудничества — взаимоотношения пчёл и цветковых растений

Наука и жизнь
Самый стойкий знак зодиака - кто он? Самый стойкий знак зодиака - кто он?

На кого из знаков зодиака можно опереться в это непростое время?

Cosmopolitan
Операция «Антимозг» Операция «Антимозг»

О вреде умственного напряжения и творческой пользе бездумного существования

Maxim
Краткая история выдуманных языков: эсперанто, сольресоль, новояз Краткая история выдуманных языков: эсперанто, сольресоль, новояз

Зачем люди разрабатывают новые языки?

Популярная механика
Что говорят о нас отношения с деньгами Что говорят о нас отношения с деньгами

По тому, как человек относится к деньгам, можно определить его образ мышления

Psychologies
Выжать максимум пользы: 7 применений лимона для красоты и здоровья Выжать максимум пользы: 7 применений лимона для красоты и здоровья

Мы знаем, как лимон поможет тебе стать красивее и здоровее

Cosmopolitan
Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы

Но что мы видим на полученном изображении чёрной дыры

Наука и жизнь
Как коронавирус лишает россиян зарплат Как коронавирус лишает россиян зарплат

Правительство и президент посылают бизнесу противоречивые сигналы

Forbes
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
«Я не люблю быть там, где меня не ждут» «Я не люблю быть там, где меня не ждут»

Полина Максимова о работе в новом сериале, любви и Егоре Криде

OK!
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Лимузин с пропеллером: самый роскошный российский вертолет Лимузин с пропеллером: самый роскошный российский вертолет

Новое применение вертолета “Ансат” - VIP-перевозки

Популярная механика
Восемь историй о «Волге» ГАЗ-21 Восемь историй о «Волге» ГАЗ-21

Автомобиль как воплощение ностальгии по СССР

Maxim
Загадка «кошачьей диаспоры» на Мадагаскаре Загадка «кошачьей диаспоры» на Мадагаскаре

Откуда на Мадагаскаре появились кошки?

National Geographic
В пустыне Аль-Ула построили полностью зеркальное здание В пустыне Аль-Ула построили полностью зеркальное здание

Конструкция в пустыне Аль-Ула попала в Книгу рекордов Гиннеса

National Geographic
Алкогений: Серж Генсбур Алкогений: Серж Генсбур

Жизнь Сержа Генсбура была непритворным публичным суицидом

Maxim
«При хорошей инженерной школе есть проблемы с бизнесом»: почему inDriver Арсена Томского не смог в России купить стартап «При хорошей инженерной школе есть проблемы с бизнесом»: почему inDriver Арсена Томского не смог в России купить стартап

Зачем компании стартапы и в чём их проблема — рассказывает основатель

VC.RU
#пронауку: как время приема пищи влияет на здоровье и вес #пронауку: как время приема пищи влияет на здоровье и вес

Диетологи советуют тщательно изучать состав продуктов

РБК
Три шага, чтобы вернуться в ресурсное состояние Три шага, чтобы вернуться в ресурсное состояние

Если мы направляем внимание на собственную тревожность, она лишь усиливается

Psychologies
Джазовые гитаристы справились с импровизацией без когнитивного контроля Джазовые гитаристы справились с импровизацией без когнитивного контроля

Но для этого понадобились годы тренировок

N+1
Цифры Цифры

Занимательные факты в цифрах

Naked Science
Василий Медведев: «В юморе есть несколько фундаментальных тем, которые смешат людей, — говно, секс и проблемы с противоположным полом» Василий Медведев: «В юморе есть несколько фундаментальных тем, которые смешат людей, — говно, секс и проблемы с противоположным полом»

Василий Медведев о том, почему он не нравится широкой публике

Esquire
Не все дома! Гуф, Киркоров и другие звезды, которые лежали в психушке Не все дома! Гуф, Киркоров и другие звезды, которые лежали в психушке

Жизнь звезд — штука сложная, иногда она требует помощи врачей

Cosmopolitan
Пока стилист на карантине: 5 необычных способов уложить отросшую челку Пока стилист на карантине: 5 необычных способов уложить отросшую челку

Мы советуем пока повременить со стрижкой челки и сделать укладку

Cosmopolitan
Жертвоприношение на алтарь «прежней жизни». Готовы ли государства идти до конца в борьбе с коронавирусом Жертвоприношение на алтарь «прежней жизни». Готовы ли государства идти до конца в борьбе с коронавирусом

Мировая экономика продолжает падать под ударами борьбы с пандемией

СНОБ
«В кризис ценность медицины резко выросла». Правила потребления сооснователя BestDoctor Михаила Беляндинова «В кризис ценность медицины резко выросла». Правила потребления сооснователя BestDoctor Михаила Беляндинова

Сооснователь BestDoctor о том, почему лучшая трата денег — на саморазвитие

Forbes
Новый мир Новый мир

Покрас Лампас един в ролях пифии, футуролога и антикризисного менеджера

Собака.ru
Четыре юных кавалера: истории любви Ирины Аллегровой Четыре юных кавалера: истории любви Ирины Аллегровой

Её называют императрицей российской эстрады не только из-за любимой песни

Cosmopolitan
Уберизируй это: как эпидемия изменит отношение к людям, которые обеспечивают нам доставку и быстрые услуги Уберизируй это: как эпидемия изменит отношение к людям, которые обеспечивают нам доставку и быстрые услуги

Как живут курьеры, таксисты, работники «черных кухонь» во время эпидемии

Forbes
Кортизоловое старение шимпанзе оказалось похожим на человеческое Кортизоловое старение шимпанзе оказалось похожим на человеческое

С возрастом у шимпанзе повышается уровень стрессового гормона кортизола

N+1
Открыть в приложении