Сети 5g в россии

Особенности и принцип работы

В настоящее время, ещё нет устоявшихся практик использования сетей пятого поколения, но уже сейчас можно отметить преимущественно таких особенностей, как:

  • полный дуплекс,
  • massive MIMO,
  • маленькие соты,
  • миллиметровые волны с длиной волны 5G от 1 до 10 мм (от 30 до 300 ГГц),
  • формирование луча.

К числу минусов можно отнести то, что миллиметровые волны не способны легко проходить сквозь стены зданий, а также серьезно затухают в дождь, снег и листопад. Чтобы это обойти эти особенности 5G, будет использована такая разработка, как малые соты. Это миниатюрные базовые станции, которые будут располагаться каждые 250 метров в зоне покрытия. Подобная сеть из тысяч маленьких ретрансляторов от базовых станций, способа обойти все сложности рельефа и погодных условий. Скорее всего, они будут размещены на зданиях и фонарных столбах.

При прямой видимости, дальность 5G можно оценить в 1-2 километра. В городских условиях России, 300-700 метров. Для профессионалов более детальная информация представлена на график ниже.

Ещё одна новая технология 5G сети – это massive MIMO. Например, существующие базовые станции 4G сегодня поддерживают, в среднем, 12 портов. Восемь портов на передачу данных и 4 порта на приём. Базовые станции сети связи 5G могут иметь 100 портов и соответствующее количество узконаправленных антенн. За счёт этого пропускная способность увеличивается в 22 раза.

Ещё более продвинутыми стандарт связи делает технология beamforming или «формирование луча». Эта система сигнализации, развернутая между базовыми станциями, которая помогает определить и задействовать оптимальный маршрут передачи сигнала к конкретному пользователю. Один из её дополнительных плюсов – это снижение помех в передаче данных при использовании большого количества антенн.

Современные смартфоны должны принимать и передавать данные по очереди, если они работают на одной частоте. Либо, если устройство хочет передавать и принимать сигнал одновременно, оно должно делать это на разных частотах. Принцип 5G таков, что все устройства в рамках этой технологии, могут и принимать, и передавать сигналы одновременно. Эта технология имеет название «полный дуплекс». Это удваивает пропускную способность любой сети передачи данных. Минусом полного дуплекса является неприятный эффект эха. Он возникает, потому что передающая антенна мобильного устройства находится рядом с принимающей антенной, которая ловит этот сигнал. Поэтому, во все устройства, по умолчанию, включается технология эхоподавления.

Поддерживает ли мой смартфон сигнал 5G?

Текущие смартфоны не поддерживают новый стандарт связи, поэтому пользователям придется купить новые мобильные телефоны. В настоящее время, в розничную продажу в России поступают такие модели, как:

  1. Huawei Mate Flex,
  2. Nokia 10,
  3. Samsung Galaxy S10,
  4. Xiaomi Mi Mix 3,
  5. Motorola Moto Z3,
  6. LG V50 ThinQ,
  7. ZTE 5G,
  8. Oppo F11 Pro.

Кто придумал 5G?

Над стандартом работало множество международных организаций и коммерческих компаний. Формально, автором разработки можно назвать Международный союз электросвязи. Рабочее название проекта для специалистов — IMT-2020.

Безусловно, новый стандарт ожидают самые высокие и радужные перспективы. Как минимум, в развитых странах вроде США, Китая, Южной Кореи и ряда других передовых игроков на этом рынке, включая Россию.

Что сейчас происходит с 5G в России

В России, на первый взгляд, ситуация с внедрением 5G как минимум не хуже. Первые тесты технологии Pre-5G проведены в 2016-2017 «МегаФоном» совместно с Huawei, в результате была достигнута скорость 35 Гбит/с.

На данный момент опытные закрытые тестовые зоны действуют в Иннополисе и в Сколково. Первая полностью создана силами Huawei, вторая разработана и эксплуатируется при совместном участии «Ростелекома», Nokia и фонда «Сколково».

Первую общественную тестовую зону 5G‐интернета планируется запустить в Москве в 2019 году на территории Морозовской детской городской клинической больницы.

Причем в Москве для создания сетей 5G уже существует инфраструктура: для подключения базовых станций планируется использовать технологическую платформу МГТС 10G-PON («МТС» с Nokia).

Что ещё заметнее и важнее для создания полноценной сети пятого поколения, в стране существует «Национальный исследовательский институт технологий и связи», который проводит испытания и тестирования сетей 5G на российском (!) оборудовании и занимается анализом радиочастотного спектра для стандарта 5G.

Несмотря на радужное начало, в России появление нового типа связи на грани полного провала. Как и LTE Advanced.

Дорожная карта проектирования и внедрения 5G

Согласно «Концепции создания и развития сетей 5G/IMT-2020 в РФ»:

  • диапазон 790-862 МГц выделен для сетей LTE-Advanced, задействован Воздушной Радионавигационной службой;
  • диапазон 880-960 МГц выделен для GSM, 3G и LTE-Advanced, задействован Воздушной Радионавигационной службой;
  • диапазоны 1,8-2,1 ГГц выделен LTE и 5G, задействован радиорелейными линиями и Минобороны РФ;
  • диапазон 2,3-2,4 ГГц выделен 5G, ограничен для мобильного беспроводного доступа отечественного производства, Минобороны и МВД;
  • диапазон 2,5-2,69 ГГц выделен LTE-Advanced, ограничен локально радиолокационными станциями;
  • диапазон 30 ГГц и выше выделен для 5G, локально используется Минобороны.

Оставшиеся полосы частот обеспечивают, по мнению экспертов, недостаточное покрытие в наиболее важном, «городском» 5G среднего диапазона. Микроволновые частоты свыше 30 ГГц относительно свободны, но не имеют практического значения для живых частных пользователей в пределах городской черты

Микроволновые частоты свыше 30 ГГц относительно свободны, но не имеют практического значения для живых частных пользователей в пределах городской черты.

Связь для высших лиц государства в экстремальных условиях

Помимо обозначенных спутниковых систем, в диапазоне 3,4-3,9 ГГц также работает Единая система спутниковой связи (ЕССС). Она используется Минобороны и ФСО для выполнения различных задач в условиях, когда использование других средств связи становится неэффективным или невозможным. В том числе речь идет о предоставлении высшим лицам государства доступа к различным специальным информационным ресурсам, получения конфиденциальной информации и организации телекоммуникационного общения.

Радиоэлектронные средства Спецсвязи ФСО, относящиеся к фиксированной спутниковой службе, в основном сосредоточены в локальных группировках радиосредств в центрах специальной связи и информации, а также в центрах связи специального назначения, рассредоточенных по всей территории России. В диапазоне 3,4-3,8 ГГц ФСО использует различные типы РЭС спутниковой связи, размещенные как на стационарных объектах, так и в составе транспортных комплексов.

Большинство ЗССС спецпотребителей расположены за пределами крупных городов. В крупных населенных пунктах такие станции используются, в основном, в качестве резервных каналов связи. В случае использования ЗССС спутникового ресурса, арендованного у гражданских операторов, проблему совместимости с 5G можно решить за счет переназначения несущих частот за пределы диапазона 3,4-3,8 ГГц.

В случае же использования собственных спутников Минобороны ситуация осложняется ограниченностью бортовой емкости военных спутниковых аппаратов. Но, с учетом некритичности использования ЗССС в мирное время, в НИРР считают возможным создать каналы для оперативного взаимодействия между операторами 5G и силовиками при эксплуатации совпадающих частот.

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 5G

Улучшенная широкополосная связь

Переход на 5G, несомненно, изменит наше повседневное взаимодействие с технологиями, но также имеет серьезную цель. Абсолютно необходимо, если мы хотим продолжать использовать мобильную широкополосную связь.

Перевозчики исчерпывают емкость LTE во многих крупных городах. В некоторых городах пользователи уже испытывают замедления в напряженное время суток. 5G добавляет огромное количество спектра в диапазонах, которые не использовались для коммерческого широкополосного трафика.

Автономные транспортные средства

Ожидайте, что количество автономных транспортных средств будет расти с той же скоростью, что и 5G в США. В будущем ваше транспортное средство будет связываться с другими транспортными средствами на дороге , предоставлять другим автомобилям информацию о дорожных условиях и предоставлять информацию о производительности водителям и автопроизводителям. Если автомобиль быстро тормозит впереди, вы можете узнать об этом немедленно и превентивно тормозить, предотвращая столкновение. Этот вид связи между транспортными средствами может в конечном итоге спасти тысячи жизней.

Общественная безопасность и инфраструктура

5G позволит городам и другим муниципалитетам работать более эффективно. Коммунальные компании смогут легко отслеживать использование дистанционно, датчики могут уведомлять отделы общественных работ о потоке стоков или уличном освещении , а муниципалитеты смогут быстро и недорого установить камеры наблюдения .

Удаленное управление устройством

Поскольку 5G имеет удивительно низкую задержку, дистанционное управление тяжелой техникой станет реальностью. Хотя основная цель заключается в снижении риска в опасных средах, это также позволит техническим специалистам, обладающим специальными навыками, контролировать оборудование из любой точки мира.

Здравоохранение

Компонент сверхнадежной связи с низкой задержкой (URLLC) в 5G может существенно изменить здравоохранение. Поскольку URLLC уменьшает задержку 5G даже больше, чем то, что вы увидите в расширенной мобильной широкополосной связи, открывается мир новых возможностей. Ожидайте увидеть улучшения в телемедицине, дистанционном восстановлении и физиотерапии с помощью АР , точной хирургии и даже дистанционной хирургии в ближайшие годы.

Помните массивные машинные коммуникации? mMTC также будет играть ключевую роль в здравоохранении. Больницы могут создавать массивные сенсорные сети для мониторинга пациентов, врачи могут назначать умные таблетки для отслеживания соответствия , а страховщики могут даже контролировать подписчиков, чтобы определить подходящее лечение и процессы.

Почему некоторые говорят о сети Wi-Fi, что они «5G»?

Люди иногда называют свои сети как «Моя сеть» и «Моя сеть — 5G». Это вводит в заблуждение, но это не путало до появления 5G. Здесь «5G» — это просто сокращение от «5 GHz».

Это связано с тем, что маршрутизаторы Wi-Fi, которые поддерживают Wi-Fi 5 ГГц, можно настроить несколькими различными способами. Эти маршрутизаторы могут одновременно размещать сети 2,4 ГГц и 5 ГГц, что полезно для старых устройств, которые поддерживают только 2,4 ГГц, или более крупных областей, где устройства могут выходить за пределы диапазона 5 ГГц, но при этом находиться в диапазоне 2,4 ГГц.

Если обе сети Wi-Fi названы одинаково — например, если обе Ваши сети 2,4 ГГц и 5 ГГц названы «Моя сеть» — каждый подключенный смартфон, ноутбук или другое устройство автоматически переключится между сетями, выбрав сеть 5 ГГц и подключение к сети 2,4 ГГц при необходимости. В действительности, многие устройства делают это неправильно и могут просто подключиться к сети 2,4 ГГц, или они могут попытаться подключиться к сети 5 ГГц и получить ошибку подключения.

Вот почему люди часто настраивают свои маршрутизаторы на два разных имени сети Wi-Fi. Один из них может быть назван как «Моя сеть — 2,4 ГГц», а другой — как «Моя сеть — 5 ГГц». Оба размещаются на одном маршрутизаторе, но один — 2,4 ГГц, а другой — 5 ГГц. Затем Вы можете выбрать, к какой сети Вы хотите подключиться на Ваших устройствах.

При каких болезнях уровень повышен?

Уровень IgG повышается при наличии острых инфекционных заболеваний. При подобных патологиях возникает превышение уровня нескольких иммуноглобинов в крови, в частности — антител из класса G. Также к увеличению концентрации IgG приводят обратные и хронические гнойные инфекции, например — инфекционный туберкулез, лепра, мононуклеоз.

При глистных инвазиях (аскаридозе, энтеробиозе и тому подобных) также наблюдается ответ иммунной системы в виде выброса иммуноглобулинов. В данном случае антитела из класса G выступают в качестве основных «защитников» организма, так как они уничтожают токсины, которые в огромном количестве образуются вследствие жизнедеятельности гельминтов. При этом самих глистов иммуноглобулины перебороть не могут.

Повышенный уровень IgG наблюдается при множественной миеломе. При этом заболевании в организме возникают злокачественные опухоли, которые разрастаются из плазматических клеток. В этом процессе участвуют патологические антитела, проводуцируемые как раз-таки плазматическими клетками.

При различных онкологических заболеваниях содержание иммуноглобулина в крови также значительно повышается. Это связано с тем, что организм пытается бороться со злокачественными клетками.

Также повышение IgG наблюдается при бронхите, ОРВИ, гриппе, хронических заболеваниях печени, острых вторичных патологиях. Избыточный уровень иммуноглобулина может наблюдаться даже при аллергических приступах.

Проблемы 5G: торговые войны и вред для здоровья

Судя по всему, подобные проблемы пока не грозят новому стандарту связи только в Китае. Возможные перспективы роста и связь стандарта с «Интернетом вещей» заставляют проявлять регулирующие органы нездоровый интерес.

Как ни странно, в России регулирование 5G со стороны правительственных органов получило «зеленый свет». Однако наличие огромного числа военного и научно-исследовательского оборудования, работающего на соседних частотах, составляет большую проблему.

Аналогичные вопросы к внедрению будут во многих странах: миллиметровые волны активно используются для радиолокации, а диапазон 2-5 ГГц часто забит радиопереговорами спецслужб.

Но главный антипример касательно внедрения 5G — ситуация в США, где все частоты под 5G государство планирует национализировать для подконтрольного распределения, что может привести к тотальному контролю — как экономическому, так и политическому.

Что еще хуже, это в теории может позволить спецслужбам установить тотальный контроль в информационном пространстве.

Плоды уже есть: из всех тендеров уже выпал Huawei, обладающий наибольшим потенциалом для раннего внедрения (кстати, его вывели из участия в частотных аукционах Берлина).

Ранее с ними сотрудничал Intel, вынужденный отказаться от работы с китайской корпорацией. В одиночку развитие стандарта будет значительно сложнее.

Реальные достоинства 5G-соединения

Не стоит забывать, что миллиметровые волны признаются вредными для человека. Особенно при той мощности, что необходима для реализации обязательных возможностей 5G.

Интересно, что пока медики ссылаются на отсутствие статистики и уверяют в полной безопасности этой связи, хотя вред радиолокационных лучей известен уже давно.

IgG выше нормы

Высокая концентрация IgG наблюдается в следующих случаях:

  • острая форма или рецидив заболевания;
  • ремиссия после первичного инфицирования;
  • болезни органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы в острой, подострой и хронической форме;
  • заболевания печени: гепатит (аутоиммунный или вирусный);
  • цирроз, в т. ч. алкогольный;

аутоиммунные заболевания:

  • красная волчанка (поражение кожи и соединительной ткани);

коллагенозы (дегенеративные нарушения соединительной ткани);
ревматоидный артрит (поражение мелких суставов);
ревматизм (воспаление соединительной ткани);
множественный склероз (множественное поражение нервной системы) и т.д.;
саркоидоз (поражение органов и тканей гранулемами);
онкологические процессы:

  • миеломная болезнь по IgG типу;

хронический лимфолейкоз;
лимфома;
болезнь Вальденстрема (опухоль костного мозга) и т.д.;
муковисцидоз (поражение органов, секретирующих слизь);
моноклональная гаммапатия (поражение плазматических клеток) неизвестного происхождения;
мононуклеоз инфекционный (вирусное заболевание, поражающее печень, лимфоузлы, зев, селезенку и т.д.);
нейросифилис (поражение нервной системы в результате проникновения возбудителя сифилиса в нервную ткань);
синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Особенности анализа у беременных

Во время беременности женщины сдают анализ крови на антитела к конкретному вирусу. При этом определяют наличие в крови иммуноглобулинов G и M, вырабатываемых против определенного вида возбудителя. Некоторые вирусные инфекции (краснуха, цитомегалия) очень опасны для будущей мамы. Эти заболевания могут вызывать пороки развития у плода. Поэтому такое исследование считается обязательным во время беременности.

Правила подготовки к этому тесту такие же, как и к анализу на общие иммуноглобулины. Расшифровка результатов следующая:

  1. В анализе не обнаружены антитела G и M. Такой результат исследования означает, что женщины здорова, и ее организм никогда раньше не сталкивался с данной инфекцией. Иммунитет против вируса не сформирован.
  2. Отсутствует IgM, но обнаружен иммуноглобулин G. Что значит такой результат анализа? Эти данные свидетельствуют о том, что женщина в данный момент здорова, но в прошлом переболела вирусной инфекцией. У нее сформировался иммунитет против возбудителя болезни.
  3. В крови присутствует IgM, но нет иммуноглобулинов G. Вирус активен. Такой результат обычно отмечается в начале инфекционного заболевания.
  4. В анализе обнаружены оба вида антител – IgG и IgM. Это говорит о наличии инфекционной патологии. Такие результаты чаще всего наблюдаются в разгар болезни.

Военные спутниковые системы в диапазоне 3,4-3,8 ГГц

Среди спецпотребителей системы спутниковой связи в диапазоне 3,4-3,8 ГГц используют Минобороны и ФСО. Военное ведомство обладает тремя собственными спутниками «Молния», а также использует гражданские спутниковые группировки («Радуга», «Ямал», «Экспресс»), работающие в данном диапазоне.

Минобороны обладает 1,4 тыс. земными станциями спутниковой связи, из которых 900 относятся к новому парку, 500-к старому. Основу станций нового парка составляют станции базовых комплексов второго поколения, из которых 30% являются стационарными, 70% — подвижными.

Типовой сегмент резервной сети спутниковой связи Минобороны состоит из телепорта, включающего центральные земные станции (ЦЗС), и терминальные земные станции (ТЗС), которые в настоящее время работают через коммерческие спутники. ЦЗС является ведущим функциональным элементом резервной сети, обеспечивая функционирование, контроль и управление подсетями резервной сети, а также взаимодействие с внешними сетями передачи данных.

Сейчас развернуто 700 ТЗС, из которых примерно половина являются мобильными. Ожидается, что по мере развития военной спутниковой группировки «Благовест», не менее 1 тыс. ТЗС будут функционировать в С-диапазоне.

Снижение задержки сети

Фактор, почти такой же важный, как пропускная способность сети, – низкая задержка. Это время, за которое устройства, управляемые через сеть, реагируют на действия, и вы получаете от них ответ. Все, кто увлекается мультиплеерными компьютерными играми, сталкивались с этим понятием и хорошо представляют, как нелегко эффективно управлять виртуальным аватаром, когда тот реагирует на команды не сразу, а спустя доли секунды.

В сетях 4G диапазон задержки где-то между 50 и 100 миллисекундами. 5G-сети уменьшат эту задержку до 1–5 миллисекунд

Это важно, поскольку открывает новые возможности для дистанционного управления техникой

Например, до сих пор люди продолжают работать на строительных площадках в кабинах высотных кранов. Почему они должны рисковать и каждый день подниматься на высоту?

Потому, что сверху отлично видно, что происходит на конце стрелы крана. Но с 5G можно без проводов установить камеру в любом месте, хоть на конце стрелы, хоть на поднимаемом грузе, и получить гораздо лучший обзор. Оператор крана при этом будет сидеть не в замкнутом пространстве кабины, а расположится в комфортабельном офисе.

Другой пример касается автомобильной промышленности и сферы грузоперевозок.

Не так давно было обнаружено, что фуры, едущие друг за другом очень близко, подобно поезду, экономят топливо. В BMW этот эффект называют hypermiling. В результате снижения аэродинамического сопротивления у грузовиков, следующих вплотную к ведущему автомобилю, потребление топлива снижается на 15%, что в конечном счете ведет к сокращению выбросов парниковых газов и к громадной выгоде для компании-перевозчика.

Но, чтобы извлекать выгоду из эффекта hypermiling, необходимо постоянно удерживать минимальную дистанцию между машинами. Человеческий мозг реагирует на изменение дорожной ситуации со скоростью 30 миллисекунд и более. Этого недостаточно, чтобы избежать аварий на высокой скорости, если грузовики двигаются вплотную.

Другое дело автопилоты. Необходимо только обеспечить надежный канал связи между грузовиками, и они будут двигаться как единое целое, мгновенно синхронизируя скорости и реагируя на изменение дорожной ситуации. Технология 5G предложит для передачи команд беспроводную сеть с минимальной задержкой.

То же касается медицинских роботов, чьи действия должны быть максимально точны и оперативны вне зависимости от удаленности хирурга от пациента. Для дистанционной хирургии 5G предлагает не только надежную передачу команд без задержек, но и эффект присутствия за счет видеоформата виртуальной реальности, транслируемого без задержек.

Таким образом, внедрение 5G является катализатором для масштабных изменений в целом ряде областей. К тому же сотовая связь пятого поколения послужит основой для развития долгожданной технологической ниши.

Скорость Интернета 5G — насколько быстро?

Для удобства, я буду сравнивать характеристики уже активно работающего стандарта  мобильной связи – 4G LTE и нового 5G.

Теоретически, технология 4G LTE предлагает теоретически достижимую скорость передачи данных для неподвижного или просто медленно передвигающегося абонента до 1 Гбит/с. Минимальная задержка сигнала при этом составляет 10 миллисекунд. Такой скорости сейчас без проблем хватит на всё — мультимедийный контент, видео в высоком разрешении,передача больших массивов информации. На практике, конечно же, максимальная скорость в разы ниже, но всё равно, даже 90-100 мегабит в секунду сейчас — это отличный показатель для мобильной связи.

Технология 5G (стандарт IMT-2020) уже предлагает предельно достижимую скорость передачи данных аж до 20 Гбит/с. для неподвижного или медленно передвигающегося абонента с минимальной задержкой сигнала составляет 1 миллисекунду. Круто, неправда ли?! Этого уже хватит для воспроизведения «тяжелого» видео UHD уже в формате 4K или 8K.

Такие высокие скоростные характеристики достигаются благодаря технологии Massive MIMO, которая будет использоваться в сетях 5G и предполагает развитие нод сотовой сети. Базовые станции смогут обрабатывать сигнал от огромного числа подключенных абонентов, причём практически в реальном времени. Благодаря этому будут созданы максимальные возможности для работы сверхсовременных решений типа дополненной реальности, виртуальной реальности, Интернета вещей и даже искусственного интеллекта.

Зачем нужен 5G?

Технология связи пятого поколения должна решить следующие проблемы, которые встают перед операторами связи:

— рост мобильного трафика
— сокращение задержек для реализации новых услуг
— расширение частотного диапазона
— увеличение числа устройств с доступом в Интернет подключаемых к сети

Интернета конечно же хорошо — это и ежу понятно, но это не главное сети 5G. Тем более, что той скорости, которую даёт сейчас LTE, практически достаточно на текущий момент. Связь пятого поколения разрабатывается под новые потребности. В первую очередь под IoT — Интернет вещей! Умные камеры, розетки, лампочки,чайники и прочая интеллектуальная техника — всё это требует хорошей связи и беспроблемного доступа к Интернету.

И это только в начале. Дальнейшее развитие предполагает развитие беспилотного транспорта и систем искусственного интеллекта. И во всех этих сферах важна даже не столько скорость обмена информацией, сколько низкие задержки перед отправкой и приёмом. Всё это в разы увеличит нагрузку на ноды мобильной связи. А вот чтобы нагрузка не привела к потере скорости и повышению задержек в в 5G сетях создана технология Massive MIMO. Интернет не будет «просаживаться» даже в густонаселённых районах, где полно как людей со смартфонами, так и IoT-техники.

Конечно, востребованной технология 5G станет только через несколько лет. По оценкам экспертов коммерчески привлекательной она станет примерно к 2025 году. Но всё же время летит быстро. Пройдут испытания, отработают пилотные проекты и мы с удивлением для себя обнаружим, что уже прочно вошли в новую эпоху и не заметили этого. Стриминг больших объёмов информации, беспилотный транспорт, виртуальная реальность, искусственный интеллект, дистанционное управление транспортом и техникой — всё это уже есть и активно развивается. И для этого нужна отличная и быстрая связь!

Частоты 5G сети

Несмотря на то, что в сети много говорят от том, что новые технологии будут использовать диапазон 6 ГГц и выше, сейчас в России для 5G планируют использовать частотные диапазоны 3,4 – 3,8 ГГц и 25,25 – 29,5 ГГц. При использовании этих частот операторам связи потребуются не настолько значительные капитальные вложения, как в случае с оборудованием 6 ГГц.

На текущий момент основная задача это поделить с военными частоты, так как последние совсем не хотят уступать диапазон под гражданские нужды.

Дата запуска 5G

Как я уже сказал выше, активное использование связи пятого поколения ожидается в 2023-2025 годах.
Пилотные проекты операторы начали запускать уже в 2019 году. Уже запущена первая коммерческая сеть 5G, появляются первые образцы оборудования. Первый пуск подобной сети в России ожидается в 2020 году. Каждый оператор — Ростелеком, Мегафон, МТС и Билайн — предложат свои варианты. Конечно, это будет ещё далеко от ожидаемого, но тем не менее начало будет положено, а остальное уже дело техники!

КАК РАБОТАЕТ 5G

Прежде чем мы объясним, как работает 5G, возможно, стоит объяснить, что такое 5G. Есть много особенностей , о которых мы поговорим позже в этом посте, но вот быстрый пример.

5G – это следующее поколение мобильной широкополосной связи, которое в конечном итоге заменит или, по крайней мере, увеличит ваше соединение 4G LTE. С 5G вы увидите экспоненциально более высокую скорость загрузки и выгрузки. Задержка, или время, которое требуется устройствам для связи друг с другом беспроводными сетями, также резко сократится.

Теперь, когда мы знаем, что такое 5G, полезно понять, как он работает, поскольку он отличается от традиционного 4G LTE. От спектральных полос до маленьких ячеек – вот все, что вам нужно знать о внутренней работе 5G.

Спектр

В отличие от LTE, 5G работает в трех разных диапазонах спектра. Хотя это может и не показаться важным, оно окажет существенное влияние на ваше повседневное использование.

Низкочастотный спектр также может быть описан как спектр ниже 1 ГГц. Это прежде всего полоса спектра, используемая несущими в США для LTE, и она быстро истощается. В то время как низкочастотный спектр обеспечивает большую зону покрытия и проникновение, существует большой недостаток: пиковая скорость передачи данных будет превышать 100 Мбит / с.

T-Mobile является ключевым игроком, когда дело доходит до спектра низких частот. Оператор получил огромный спектр 600 МГц на аукционе FCC в 2017 году и быстро строит свою общенациональную сеть 5G.

Среднечастотный спектр обеспечивает более быстрое покрытие и меньшую задержку, чем в низкочастотной. Однако он не проникает в здания, а также в диапазон низких частот. Ожидайте пиковые скорости до 1 Гбит / с в средней полосе спектра.

Sprint имеет большую часть неиспользованного спектра в средней полосе в США. Оператор использует Massive MIMO для улучшения проникновения и зоны покрытия в средней полосе. Массивные MIMO группируют несколько антенн в одном корпусе, и на одной вышке сотовой связи они создают несколько одновременных лучей для разных пользователей. Sprint также будет использовать Beamforming для улучшения сервиса 5G в средней полосе. Формирование луча отправляет один сфокусированный сигнал каждому пользователю в ячейке, и системы, использующие его, отслеживают каждого пользователя, чтобы убедиться, что у него есть согласованный сигнал.

Спектр высоких частот – это то, о чем думает большинство людей, когда они думают о 5G. Это часто упоминается как mmWave . Высокочастотный спектр может предложить пиковые скорости до 10 Гбит / с и имеет очень низкую задержку. Основным недостатком высокочастотной полосы является то, что она имеет низкую зону охвата, а проникновение в здание слабое.

И AT & T, и Verizon внедряются в высокочастотном спектре. Покрытие 5G для обоих операторов позволит использовать LTE, пока они работают над созданием общенациональных сетей. Поскольку высокочастотный спектр уступает место проникновению и пользовательской зоне для высокой скорости и зоны покрытия, они будут полагаться на маленькие соты .

Малые ячейки – это базовые станции с низким энергопотреблением, которые охватывают небольшие географические области. При использовании небольших ячеек операторы, использующие mmWave для 5G, могут улучшить общую зону покрытия. В сочетании с формированием луча маленькие ячейки могут обеспечить очень быстрое покрытие с низкой задержкой.

Частоты 5G в мире.

Band Duplex-

Mode

ƒ

(MHz)

Common name Included in

(subset of)

Band

Uplink (UL)

BS receive

UE transmit (MHz)

Downlink (DL)

BS transmit

UE receive (MHz)

Duplex

spacing

(MHz)

n1 FDD 2100 IMT 1920 – 1980 2110 – 2170 190
n2 FDD 1900 PCS blocks A-F 1850 – 1910 1930 – 1990 80
n3 FDD 1800 DCS 1710 – 1785 1805 – 1880 95
n5 FDD 850 CLR 824 – 849 869 – 894 45
n7 FDD 2600 IMT-E 2500 – 2570 2620 – 2690 120
n8 FDD 900 E-GSM 880 – 915 925 – 960 45
n20 FDD 800 EU Digital Dividend 832 – 862 791 – 821 -41
n28 FDD 700 APT 703 – 748 758 – 803 55
n38 TDD 2600 IMT-E (Duplex Spacing) n41 2570 – 2620 N/A
n41 TDD 2500 BRS / EBS 2496 – 2690 N/A
n50 TDD 1500 L-Band (EU) 1432 – 1517 N/A
n51 TDD 1500 Extended L-Band (EU) 1427 – 1432 N/A
n66 FDD 1700 Extended AWS blocks A-J (AWS-1/AWS-3) 1710 – 1780 2110 – 2200 400
n70 FDD 2000 AWS-4 1695 – 1710 1995 – 2020 300
n71 FDD 600 US Digital Dividend 663 – 698 617 – 652 -46
n74 FDD 1500 L-Band 1500 (US) 1427 – 1470 1475 – 1518 48
n75 FDD 1500 L-Band (EU) N/A 1432 – 1517 N/A
n76 FDD 1500 Extended L-Band (EU) N/A 1427 – 1432 N/A
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий