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

Двадцать молодых и перcпективных Двадцать молодых и перcпективных

РБК публикует уже четвертый список героев завтрашнего дня

РБК
Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела

Зачем искать эликсир вечной жизни, если можно оцифровать мозг?

СНОБ
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
Галактика Брэнсона: от самолета до космических кораблей Галактика Брэнсона: от самолета до космических кораблей

У таких людей, как Ричард Брэнсон, есть, чему поучиться

CHIP
Они записали убийство Они записали убийство

Квентин Тарантино, Брэд Питт и Леонардо ДиКаприо о главном фильме лета

Esquire
Как мне помогает стоицизм Как мне помогает стоицизм

Предприниматель — о том, как применять античное учение в мире серверов

Reminder
Феминитивы, политизация, заимствования и сетевой сленг: лингвисты — о том, что сейчас происходит с русским языком Феминитивы, политизация, заимствования и сетевой сленг: лингвисты — о том, что сейчас происходит с русским языком

Задали ведущим российским лингвистам насущные вопросы о русском языке

Esquire
Жара, смерчи и наука о климате Жара, смерчи и наука о климате

Глобальное потепление престало быть научной проблемой

Эксперт
Darknet: насколько темный интернет анонимен и безопасен? Darknet: насколько темный интернет анонимен и безопасен?

Пользователи ошибочно полагают, что анонимайзеры полностью скрывают их действия

CHIP
Deep Food Tech: как будет выглядеть еда будущего и что для ее разработки делают в настоящем Deep Food Tech: как будет выглядеть еда будущего и что для ее разработки делают в настоящем

Что из себя представляет пищевая промышленность будущего?

Популярная механика
Черная быль. Что именно произошло на Чернобыльской АЭС и чем все кончилось Черная быль. Что именно произошло на Чернобыльской АЭС и чем все кончилось

С момента катастрофы на Чернобыльской АЭС прошло уже много лет

Maxim
История NSO Group: как стартап по спасению жизней создал инструмент для слежки за бизнесменами, правозащитниками и СМИ История NSO Group: как стартап по спасению жизней создал инструмент для слежки за бизнесменами, правозащитниками и СМИ

«Это ужасно, но такова цена ведения подобного бизнеса»

TJ
Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото

Что побуждает заниматься этим женщин и какие мотивы у мужчин?

Psychologies
Динамика квантового транспорта в фрактальных решетках оказалась зависима от размерности фрактала Динамика квантового транспорта в фрактальных решетках оказалась зависима от размерности фрактала

Измерение характеристик квантового транспорта в фрактальных фотонных решетках

N+1
Правила жизни Ильи Сегаловича Правила жизни Ильи Сегаловича

Правила жизни сооснователя "Яндекса" Ильи Сегаловича

Esquire
Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства

Преемственность бизнеса в России станет основной повесткой

Forbes
Невесты, шпионки и императрицы: как Голливуд изображает русских женщин Невесты, шпионки и императрицы: как Голливуд изображает русских женщин

Наиболее часто встречающиеся типажи русских героинь в американских блокбастерах

Cosmopolitan
Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель

Все способы похудения Адель

Cosmopolitan
Из чего можно сделать кино Из чего можно сделать кино

Из чего вырастали фильмы?

Weekend
7 психологических уловок, против которых бессилен наш мозг 7 психологических уловок, против которых бессилен наш мозг

Список «багов» в нашем сознании, которые позволяют нами манипулировать

Maxim
LADA Niva Travel. Пройти по краю LADA Niva Travel. Пройти по краю

Мы с похорошевшей LADA Niva Travel не церемонились и загнали её прямо в грязь

4x4 Club
В Венесуэле открыли спасательный центр для ленивцев В Венесуэле открыли спасательный центр для ленивцев

Семейная пара подбирает раненых животных и возвращает их к жизни.

National Geographic
Агония под музыку: как проходили танцевальные марафоны в США Агония под музыку: как проходили танцевальные марафоны в США

Первый танцевальный марафон был проведен в США в 1909 году

Cosmopolitan
10 способов справиться с осуждением и критикой 10 способов справиться с осуждением и критикой

Как защитить себя от деструктивной критики

Psychologies
Китайский фарфор проник в Европу тысячу лет назад как статусный подарок Китайский фарфор проник в Европу тысячу лет назад как статусный подарок

Ученые определили происхождение китайского фарфора X–XI века в Испании

N+1
В домашних условиях: как приготовить чак-чак дома В домашних условиях: как приготовить чак-чак дома

Правильный рецепт и секреты приготовления легендарного татарского угощения

Вокруг света
Паразиты из копролитов помогли раскрыть диету неолитических собак Смоленской области Паразиты из копролитов помогли раскрыть диету неолитических собак Смоленской области

Древние собаки питались сырой рыбой и пищевыми отходами поселения древних людей

National Geographic
5 лучших фильмов Дэнни Бойла 5 лучших фильмов Дэнни Бойла

Вспоминаем фильмы, которые занимают особое место в карьере британца Дэнни Бойла

GQ
Китайцы первыми начали культивировать коноплю еще 12 тысяч лет назад Китайцы первыми начали культивировать коноплю еще 12 тысяч лет назад

Генетики проанализировали геномы 110 разных сортов конопли

N+1
Как обнаружить в себе скрытые желания и возможности: советы эксперта Как обнаружить в себе скрытые желания и возможности: советы эксперта

Тень — бессознательная часть личности, которую ты в себе отрицаешь и подавляешь

Cosmopolitan
Открыть в приложении