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

Наука «Аполлонов» Наука «Аполлонов»

Какие новые знания дали человечеству полёты американских астронавтов на Луну?

Наука и жизнь
Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП

Кто такая Мэри Уорд и как она связана с первым в мире ДТП

ТехИнсайдер
Они записали убийство Они записали убийство

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

Esquire
Скоро на экранах Скоро на экранах

Кем могли бы стать молодые актеры, если бы выбрали другую профессию?

Grazia
Невероятно, но... мясо Невероятно, но... мясо

Имитации мясных продуктов из растений и клеточных культур становятся модными

Популярная механика
Грибы Грибы

Полны белка и клетчатки: чем полезны грибы и как их готовить?

Здоровье
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
Тайна «пляжного тела» Тайна «пляжного тела»

«Пляжное тела»: почему оно есть у всех и в то же время не существует

VOICE
«Все выдумки не стоят естества…» «Все выдумки не стоят естества…»

На свете есть немало людей, уверенных, что небо над нами бороздят НЛО

Наука и жизнь
От бобра до банкротства: 1670–2025 От бобра до банкротства: 1670–2025

История самой старой компании Северной Америки

Деньги
Город в крови Город в крови

Триумф крестоносцев при штурме святого града обернулся кровавой драмой

Дилетант
Культ личности Культ личности

Как повысить самооценку и изменить жизнь к лучшему

Лиза
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Пинты лиха Пинты лиха

Культура Туманного Альбиона кроется в акцентах — в том числе и музыкальных

Weekend
Не ленивый, а усталый: почему бездействие часто скрывает перегрузку Не ленивый, а усталый: почему бездействие часто скрывает перегрузку

Почему лень не всегда означает бездействие и как узнать, что за ней скрыто?

Inc.
Нейросети в «стране городов» Нейросети в «стране городов»

Как ученые изучали «Страну городов» с помощью нейросетей

Наука и жизнь
Круговорот данных в промышленности Круговорот данных в промышленности

Зачем создавать промышленное «озеро данных» для ИИ?

Ведомости
Когда-то были безделушками, а теперь — сокровища: 5 вещей из СССР, которые сегодня стоят больших денег Когда-то были безделушками, а теперь — сокровища: 5 вещей из СССР, которые сегодня стоят больших денег

Вещи из СССР, которые можно продать и получить за них кругленькую сумму

ТехИнсайдер
Как в лучших домах Как в лучших домах

Идеи обустройства жилья, которые можно позаимствовать в других странах

Лиза
Начало Руси Начало Руси

Подъезжая к Пскову, можно увидеть стелу в виде огромного парашюта

Отдых в России
Ущипните меня: Mazda запатентовала 6-тактный двигатель, который сам для себя делает водород Ущипните меня: Mazda запатентовала 6-тактный двигатель, который сам для себя делает водород

Может ли мотор производить водородное топливо, потребляя бензин?

ТехИнсайдер
Тимофеев-Ресовский, зоология и век информации Тимофеев-Ресовский, зоология и век информации

Об отношениях Тимофеева-Ресовского с зоологией

Знание – сила
Панические атаки Панические атаки

Что такое паническая атака и как с ней справиться?

Здоровье
Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы Астрономы нашли наиболее вероятного кандидата в беззвездное гало темной материи субгалактической массы

Астрономы подтвердили статус Cloud-9 как кандидата в объекты типа RELHIC

N+1
Нейросеть для орнитологов Perch 2.0 помогла распознать морских животных Нейросеть для орнитологов Perch 2.0 помогла распознать морских животных

Google Deepmind выпустила обновленную версию нейросети для биоакустики Perch 2.0

N+1
Обычный лед оказался флексоэлектрическим Обычный лед оказался флексоэлектрическим

Лед проявил сегнетоэлектрические свойства

N+1
«Период высоких ставок стал проверкой на прочность — и российский бизнес ее прошел» «Период высоких ставок стал проверкой на прочность — и российский бизнес ее прошел»

Как банк помогает бизнесу сохранять эффективность в любых экономических условиях

Деньги
На чистую воду На чистую воду

Новинка итальянской верфи Columbus Yachts — моторная суперъяхта Acqua Chiara

Y Magazine
Никакое государство не может быть «демократией» Никакое государство не может быть «демократией»

Демократия и власть — разве это не одно и то же?

Монокль
Физлицом к рынку Физлицом к рынку

Розничные инвесторы нарастили вложения вдвое, предпочитая облигации акциям

Ведомости
Открыть в приложении