Операторы обещают, что следующим этапом эволюции беспроводных сетей 5G будет появление технологий, позволяющих автомобилям двигаться самостоятельно без людей и фильмам скачиваться в мгновение ока. Так было заявлено на прошедшем в этом году в Барселоне Mobile World Congress. Но внедрение следующего поколения связи не ожидают до 2020 года.
Сегодня сети, на которых работают наши смартфоны и интернет-устройства, в основном базируются на технологии 4G. Но технология более высокой производительности пятого поколения, которая называется 5G, уже тестируется.
Считается, что 5G является ключевой технологий для будущего Интернета вещей (IoT, Internet of Things). Это понятие связывает почти каждую и любую вещь в Сеть. Миллиарды датчиков будет встроен в приборы, системы безопасности, мониторы контроля за состоянием здоровья, дверные замки, блокираторы автомобилей и носимые гаджеты - от “умных часов” до собачьих ошейников. Аналитическая компания Gartner прогнозирует, что количество сетевых устройств значительно увеличится от около 5 млрд в 2015 году до 25 млрд в 2020 году.
Все эти датчики, производящие огромные объемы данных, должны, в свою очередь, подстегнуть перевозчиков на миллиардные инвестиции в модернизацию своих сетей до 5G. Только так они смогут заработать на повышенных требованиях абонентов к передаче данных в IoT.
“Вы будете иметь чипы на собаках, разговаривающих с умными устройствами в вашем доме, - говорит Феми Адьями (Femi Adeyemi), ведущий мобильный архитектор Fujitsu. “Вы знаете, когда ваши дети приходят домой. Машины на шоссе будет управляться автономно”.
Кроме того, сети 5G будет примерно в 66 раз быстрее, чем 4G. Такая скорость открывает интригующие новые возможности. Самоуправляемый автомобиль может принять мгновенное решение. Видео-чаты позволят собеседников ощущать друг друга в одной комнате. Города смогут контролировать трафик, уровни загрязнения и режим парковок - и тогда передавать эту информацию машине в режиме реального времени.

Причины стремиться к 5G
Эксперты ожидают много пользы от внедрения сети следующего поколения.
1. Новые реалии: 5G будет развивать технологии дополненной реальности и виртуальной реальности. Дополненная реальность накладывает информацию на наше восприятие реального мира, например, проектирует данных на лобовое стекло автомобиля. Виртуальная реальность создает совершенно искусственные миры. И обоим нужна практически мгновенная передача данных.
2. Немедленное удовлетворение: скорость загрузки должна увеличиться с сегодняшних 4G пиковых 150 мегабит в секунду, по крайней мере, до 10 гигабит в секунду. Это достаточно высокая скорость для того, чтобы скачать “Стражи Галактики” в 4 секунды вместо 6 минут.

Источник: cnet.com
3. Молниеносно быстрый ответ: в дополнение к передаче большего количества битов в каждую секунду, 5G сократить время ожидания появления первого бита. Ожидание в несколько секунд для потокового видео, чтобы начать все сначала в 4G не такое уж большое дело, но это неприемлемо медленно для таких вещей, как автоматическое управление автомобилем, где важна каждая миллисекунда. В 4G-сети в идеальных условиях требуется от 15 до 25 миллисекунд, чтобы одна машина сообщила следующей за ней машине о своем маневре (например, что она начинает экстренное торможение). Эта задержка упадет до 1 миллисекунды в 5G-сетях.

Это не просто
Индустрия беспроводной связи зациклена на предоставлении первые сети 5G к 2020 году. Компании AT & T и Nokia Networks говорят, что такой график является разумным.
Крейг Виггинтон (Craig Wigginton), глава телекоммуникационной консалтинговой фирмы Deloitte & Touche, считает, что 2022 год является более реалистичным. И Тод Сизер (Tod Sizer), руководитель исследований в области беспроводной связи в Bell Laboratories Alcatel-Lucent, не ожидает широкого распространения 5G до 2025 года.

Независимо от даты, 5G наступает
Чтобы работать с 5G, провайдеры должны будут увеличить емкость сети между телефонами и большими антеннами, называемых базовыми станциями, которые устанавливают через каждые несколько миль.
Они могут начать работать на незанятой части спектра - территории радиоволн относительно незагружена сигналами сегодня. Радиоволны вибрируют с частотой, измеряемой в мегагерцах или в гигагерцах. Сегодняшние телефоны работают на частотах ниже 3 ГГц; 5G потребует более высоких диапазонов частот.
Но радиоволны на более высоких частотах труднее передавать на большие расстояния или через здания и стены. Чтобы компенсировать это, провайдеры будут полагаться на передовые антенные технологии. Они включают в себя массивные MIMO (Multiple Input Multiple Output) антенны, которые посылают множество радиосигналов параллельно и формируют диаграмму направленности, которые фокусируют радиоволны в определенном направлении.
Провайдеры должны будут располагать базовые станции более тесно друг с другом, чтобы улучшить шансы на нахождение телефона в зоне приема одной из них. Они будут также дополнять современные длинноволновые “макросоты”, которые могут располагаться на расстояниях до 32 км, большим количеством коротковолновых “мелких сот”, которые могут покрывать расстояния до нескольких сотен метров.
Установка одной макросоты и запуск ее в работу стоит сотни тысяч долларов, в то время как монтаж “мелких сот” на столбах электропередач стоит десятки тысяч долларов за штуку, говорит Феми Адьями.
Еще слишком рано говорить, сколько будет стоить 5G, но развитие 4G может обойтись провайдерам в $1,7 трлн до 2020 года, говорит Дэн Уоррен (Dan Warren), старший технолог группы мобильной индустрии GSMA. Провайдеры не будут вкладывать деньги в 5G без перспективы получения большого количества новых платежеспособных клиентов.
IoT должно поставить тех клиентов. Рынок достигнет $3.04 трлн к 2020 году, говорит исследователь IDC. Производитель сетевого оборудования Cisco Systems, который имеет личную заинтересованность в успехе IoT, прогнозирует стоимость рынка в $19 трлн к концу следующего десятилетия.
Люди уже шутят о подключенных к сети Интернет холодильниках, но идея является рекламным ходом.

Термостаты Nest Google, и Net-связанные детекторы дыма уже делают дома умнее. Автопроизводители разрабатывают автомобили со встроенными в спинки видео и авто-функциями безопасности вождения. Фитнес полосы, мониторы сна и “умные часы” скоро смогут сочетать собранные данные о Ваших жизненно важных показателях здоровья, в том числе о частоте дыхания, частоте сердечных сокращений и температуре. Это целостный взгляд может держать нас здоровыми дольше, и даже предупредить нас о надвигающемся сердечном приступе или инсульте. Города уже становятся умнее. Барселона использует более миллиона датчиков для мониторинга трафика, загрязнения, шума, режима парковок, давления воды, прогнозов погоды и мониторинга электросетей.
В Ницце более 200 датчиков установлены на уличных фонарях на проезжей части и на мусорных баках. Они собирают данные о транспортном потоке, уличном освещении, парковках, отходах и загрязнении окружающей среды в центре города.
В России китайский производитель сетевого оборудования Huawei и российский оператор связи “МегаФон” объявили, что планируют протестировать сеть 5G в 2018 году. Компании объявили о сделке в ноябре прошлого года. Они говорят, что планируют протестировать технологию 5G до международного футбольного турнира FIFA World Cup 2018, который пройдет в России.

В то время как базовые станции провайдеров может обрабатывать сотни одновременных запросов сейчас, это не достаточно, чтобы вместить миллиарды новых устройств, которые будут объединены в Интернет вещей. Производители оборудования должны увеличить пропускную способность подключения базовой станции на коэффициент 1,000, говорит Sizer Bell Labs. Это будет другой мир.