В настоящее время тестируется пятое поколение технологий беспроводной связи под названием 5G. Он вызывает несколько новых технологий, объясненных ниже, для достижения гораздо более высоких скоростей, чем 4G, и обеспечения значительно более низкой задержки. Скорости в диапазоне с несколькими гигабитами / сек (Gbps) с задержками в 1 миллисекунду указаны в спецификации. Это по сравнению с 4G, который предлагает около ста мегабит / сек, дает гораздо более высокую задержку.
Сети 5G будут использовать так называемые миллиметровые волны, то есть длины волн в несколько миллиметров. Наибольшие частоты предполагаются около 58 ГГц (длина волны ~ 5 мм), но есть и другие, которые испытывают более низкие частоты.
Эти короткие волны блокируются физическими объектами, такими как здания, деревья и люди. Поэтому для 5G требуется прямой доступ. Это касается как проблем передачи, которые решаются с помощью технических средств, так и проблем с проектированием антенн, которые необходимо решить.
В настоящее время основные операторы связи в америке тестируют системы 5G в некоторых избранных городах, но развертывание можно будет считать широко распространенным не раньше 2020 года.
Восприимчивость миллиметровых волн к блокированию окружающими объектами вызовет проблемы с дизайном iPhone, и вряд ли мы увидим iPhone с поддержкой 5G, пока эта проблема не будет решена. Я бы не ожидал поддержки 5G в iPhone 2018 года на основе этого отчета от VentureBeat .
Технические характеристики 5G
Согласно Глобальной системе мобильной связи ( Ассоциация GSM ), соединение 5G должно соответствовать большинству этих критериев.
- От одного до 10 Гбит / с соединения с конечными точками в полевых условиях
- Одна миллисекундная задержка в оба конца
- Ширина полосы пропускания 1000x на единицу площади
- 10 – 100x количество подключенных устройств
- Доступность 99,999%
- 100-процентный охват
- 90-процентное сокращение использования сети
- До десяти лет автономной работы для маломощных устройств
Как цитирует Techworld, Пол Гейнхам, старший директор SP Marketing EMEA в Juniper Networks, сказал:
Существующие мобильные стандарты 4G имеют потенциал для обеспечения 100 Мбит / с. 5G предлагает мульти-гигабит в секунду, что привело к появлению «Gigabit Smartphone» и надеюсь, множество инновационных услуг и приложений, которым действительно нужен этот тип подключения, который может предложить только 5G.
Вот график из GSMA, в котором рассказывается о развитии предыдущих поколений беспроводной технологии.
Проблема с 5G
Более высокие частоты, используемые для 5G, от 30 до 300 ГГц, поддерживают более высокие скорости передачи. Это сравнивается с частотой от 1 до 6 ГГц для 4G. Но использование гораздо более высоких частот нуждается в помощи, потому что может поглащаться даже дождем. Одна из таких вспомогательных технологий называется «маленькими ячейками». Это большие, разбросанные миниатюрные базовые станции, используемые для ретрансляции сигнала. Это, вероятно, будет хорошо работать в городах, где есть много зданий, на которых размещаются передатчики, но не в изолированных сельских районах, которые все равно должны будут зависеть от сетей старшего поколения.
Другие новые технологии поддержки 5G
Чтобы уменьшить помехи и повысить эффективность использования энергии, базовые станции будут использовать технологию формирования луча. Это уже используется многими домашними базовыми станциями Wi-Fi. Этот метод формирует луч который отскакивает, чтобы получить более эффективный путь к устройству. Это сочетается с двумя другими технологиями, которые мы уже знаем: MIMO и Full Duplex.
MIMO (англ. Multiple Input Multiple Output) — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, в котором передача данных и прием данных осуществляются системами из нескольких антенн.
Full Duplex относится к тому факту, что антенные системы и устройства 5G смогут одновременно отправлять и принимать данные. Это потребует переделки модемного оборудования.
Потенциал 5G
5G, вероятно, включит непредвиденные возможности, поскольку он начнет появляться на мобильных устройствах.
Резюмируем
Беспроводная технология 5G обещает на порядок увеличить средние скорости связи. Но такая скорость не просто означает загрузку приложений или просмотр. В то время как 4G дало способность регулярно смотреть видео на наших телефонах, 5G позволит использовать новые способы работы и мышления. Это может быть даже начало конца.