Что такое 5G и как это работает

5G — это сеть будущего, которой грезит весь мир последние несколько лет. Впрочем, и до сих пор мало кто понимает в чем реально ее отличие от всяческих 3G, 3G+ и 4G.

5G

Что же такое 5G?

Для начала, что такое 5G? И в чем преимущества новых сетей? Пятое поколение, как кажется большинству, принесет нам просто быстрый интернет. Нет, очень быстрый интернет. Обещают пиковые значения в 5 Гбит/с (!!), что позволит просматривать в реальном времени сразу 40 4К видео на YouTube. Не это ли является самым прекрасным во всем мире?

Впрочем сейчас вы наверное подумали, зачем мне пересматривать так много видео? У меня уже есть LTE, даже 3G, этого вполне достаточно чтобы поставить лайк и гулять дальше. А если его еще и нормально настроят, то я смогу спокойно не только смотреть ютубчик, но и играться в игрушки, и даже включить точку доступа Wi-Fi, чтобы делать все то же самое со старенького ноута. И в целом это так, но если копнуть немного глубже, то увидим, что даже того количества девайсов, что мы имеем на сегодня, более чем достаточно для полной загрузки существующих сетей. Как результат, получаем значительные задержки при соединении, частые вылеты, когда смартфон сообщает вам, что сеть вроде как есть, но «извини, пока без интернета обойдешься». Ну или же даже полное отключение от сети.

Интернет исчерпывает себя?

А представьте что произойдет, если существующие сети подцеплят тысячи, или даже миллионы мелких девайсов того же умного дома. Молчу уже про умный город. Так, опять же, это именно то, чем уже сейчас никого не удивить. Умные розетки, лампочки, микроволновки и холодильники давно есть, и не удивлюсь если парочка таких работает дома у вашей бабушки. Но все они, пока, работают через подключение к Wi-Fi. О, кстати о Wi-Fi. Думаю, ни для кого не секрет, что привычный всем нам домашний интернет исчерпал свой ресурс еще в прошлом году. Имею в виду массовый переход провайдеров на протокол ipv5.

Причина элементарная — диапазон адресов протокола предыдущего поколения, банально, иссяк. Подключений просто много, а каждый новый девайс, который подключается к «всемирной паутине» должно получить свою, уникальную адрес, и… Эти адреса закончились. Подобная ситуация и с мобильным интернетом. Если подключить много девайсов, сеть не выдержит. Нет не упадет, не будет какого-то общего коллапса, которым нас пугали Apple. Впрочем, пинг в вашей любимой игрушке увеличится, а видео на YouTube начнет постоянно подтормаживать и это будет раздражать.

Конечно мы понимаем, что пример с игрушками или ютубом далеко не критический. Все, так или иначе, это переживут. Но как быть, например со светофорами, которые, в перспективе, тоже должны быть подключены к определенному серверу с искусственным интеллектом. Этот сервер должен руководить сотнями этих самых светофоров, и вот тут уже, в случае долгих задержек или сбоев в передаче данных от нашего искусственного набора алгоритмов, скорее всего наступит локальный микро апокалипсис, в котором будет собираться много автомобилей, в которых будет много людей, которые имеют при себе много девайсов. Ну, вы понимаете о чем я. И вот именно эту проблему и должна решить сеть 5-го поколения.

5G — это не только скорость

Впрочем 5G, это не только быстрый интернет. Это сеть, которая работает на совсем других частотах, нормой для которых, является задержка в 1 мс. Для сравнения — человек, в среднем, реагирует на любое, примерно за 200−300 мс. Средняя, или нормальная, задержка для 4G покрытия — около 150 мс. А 1 мс, которую нам обещают при 5G — это уже передача информации практически в режиме реального времени, что при скорости в 20 Гбит/с, открывает просто невероятные возможности. Например, взаимодействие в виртуальной реальности с другими пользователями. Удаленное проведение операций, управления роботами или теми же дронами, что, лично для меня, очень острый вопрос. Ну и в конце концов, вы только представьте что по скайпу можно будет общаться НОРМАЛЬНО, а не играть в симулятор передачи данных на МКС.

Вот только есть и обратная сторона медали. Как я уже сказал, 5G использует совсем другие частоты для передачи данных. Это радиоволны в миллиметровом диапазоне. Планируется использовать сегмент от 30 до 300 ҐГц. Если проще, то радиоволны этого диапазона очень быстро угасают, и уже за 300 метров от передатчика, вы потеряете сигнал. Плюс ко всему, такие волны не смогут «пробить» стену, или даже тело человека, и сигнал значительно ухудшается во время дождя или снега. Сейчас планируется, что такие передатчики будут малогабаритными, и даже мобильными, и потреблять крайне мало энергии. Впрочем, от необходимости их размещения не далее 250 м друг от друга — никуда не убежать. А в людных местах придется ставить еще и специальные отражатели. Это что-то типа существующих сейчас Wi-Fi трансмиттеров. Но их задача будет исключительно в отражении сигнала, даже без его усиления.

Отсюда вытекает единственный логичный вывод — сети 5-го поколения, это привилегии исключительно жителей населенных пунктов. Триста метров в поле? Привет LTE и прощай виртуальная реальность и возможность провести операцию по пересадке сердца, на другом конце мира. Придется устроиться под ближайшую копну сена, и смириться с ролью простого надзирателя, предвкушая старый добрый 4G, который, напомню, при идеальных условиях покрывает территорию в 10 кв. км.

Кстати, вы никогда не задавались вопросом, почему же при возможности покрывать такую большую территорию, базовые станции в городах ставят гораздо гуще, чем одна на 5−7 кв. км. А дело в том, что этот стандарт поддерживает подключение только 1 млн девайсов, на площадь около 500 кв. км. И даже для нас это уже является проблемой. Ведь население Киева более 3 млн, на 840 кв. км, и не забывайте, что мы говорим не о подключении людей, а про девайсы, которых, на 1 душу населения может быть и 10. Смартфон, планшет, ноутбук, кофеварка, кондиционер, холодильник, несколько умных розеток, 2−3 лампочки и все, интернета гайка. А добавьте сюда светофоры на улицах, навигаторы в автомобилях и подобное. Перегрузки очевидное.

Что нам даст 5G?

Решает ли эту проблему 5G? Так, новый стандарт тоже сможет подключить 1 млн девайсов к сети. Но в этот раз, на 1 кв. км, то есть в 500 раз больше предшественника.

И вот именно из такого плотного размещения передатчиков вытекает еще несколько проблем. В первую очередь врачи всего мира бьют тревогу, пугая, что при включении всех этих шайтан машинок, наши мозги просто поджарятся как в микроволновке. Впрочем, сюда мы не будем лезть.

Следующая проблема более очевидна — это обслуживание и предотвращения локального краха сети. Вот представьте, что перед вами встала задача покрыть сетью 5G все в радиусе 500 метров от вашего дома. Неважно это частный сектор, это многоэтажка. Главное, чтобы у вас был сигнал в любой точке в этой зоне. А теперь посчитайте, сколько базовых станций и отражателей вам нужно, чтобы иметь устойчивый сигнал в доме или квартире в каждой комнате, на улице за каждой стеной, на крыше, ну или же как быть если вы устроили дома пьянку в честь запуска быстрого интернета? Напомню, что даже один человек, стоя возле передатчика, сильно ослабит сигнал. Посчитали? Далее представьте, что одна из этих базовых станций вышла из строя. Какая площадь останется без покрытия?

Вывод по 5G

Впрочем, если вам показалось, что я вас пытаюсь напугать, то нет, это все не ваше с нами дело. Это все лишь к тому, чтобы понимать как будет работать интернет в нашем с вами ближайшем будущем. Над сетями 5-го поколения уже не один год потеют очень умные ребята, и все эти проблемы обязательно будут решены. И именно тогда, когда наступит это время, мы с вами сделаем еще один, уверенный шаг в будущее. В будущее, в котором ты сидя под копной сена, будешь просматривать 4К видео на YouTube, счастливый сисадмин, доедая свои бутерброды, искренне улыбнется, ведь все светофоры работают, а Илон Маск спокойно отдыхать на Марсе, помня, что на его родной Земле, все функционирует исключительно на наборах четко прописанных алгоритмов.

Детектив 360: Даня Поперечный: Samsung YouTube TV

0

Комментарии


Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, авторизируйтесь!