5G Интернет: скорость, дата выхода в России 5G-сети

Возможности и применение 5G в жизни и в бизнесе

Для обычного пользователя в России поколение связи 5G предоставит возможность загружать фильмы за 15 секунд, использовать устройства виртуальной реальности с полным погружением (например, находясь на стадионе во время спортивного матча или концерта) или играть в игры игры.

Возможности стандарта 5G позволяют без задержек поддерживать стабильную связь с объектами, движущимися со скоростью до 500 км / ч, что позволит создать полноценную инфраструктуру для беспилотных автомобилей, будь то поезда, грузовики или легковые автомобили, или полеты дронов.

В промышленных секторах это позволит широко использовать роботов на производстве.

В сельском хозяйстве России можно будет управлять фермами полностью удаленно, от комбайнов до автоматизированных конюшен и мониторинга полей.

В образовании будут массово использоваться устройства виртуальной реальности, позволяющие опытному профессионалу видеть изображение и управлять своими глазами от первого лица.

В медицине можно будет проводить операции удаленно. Когда опытный хирург из другого города может подключиться к операционной небольшой больницы и провести сложные профессиональные вмешательства.

Это лишь небольшой перечень того, что такое 5G в России. Эксперты прогнозируют, что после широкого внедрения новой технологии Wi-Fi и домашние маршрутизаторы будут полностью исключены. Если мобильные сети 5G доступны повсюду, нет смысла строить отдельную беспроводную сеть в каждой квартире.

Какие перспективы в РФ?

Ситуация с 5G в России непростая. Проблема в том, что наиболее удобные для развития 5G частоты от 3,4 до 3,8 ГГц, диапазон N78, заняты военными. Министерство обороны не спешит их освобождать. Поэтому российские операторы вынуждены использовать альтернативные частоты 4,4–5 ГГц, диапазон N79 или 6,7–6,8 ГГц. Эти диапазоны не пользуются популярностью в мире, так как сигнал с более высокой частотой проходит через худшие препятствия и имеет меньшую дальность действия. Поэтому базовые станции, работающие на частотах 4,4-5 ГГц, нужно устанавливать чаще, что приводит к удорожанию внедрения сети. Поэтому эти диапазоны не очень популярны и используются как вспомогательные. Следовательно, оборудование для работы на этих частотах стоит дороже.

Поэтому было решено разработать домашнее оборудование 5G. С 2019 года этим занимается госорган Ростех и даже продемонстрировал работающие прототипы оборудования.

Минцифры вложит в развитие 5G в России 21,4 млрд рублей

Возникает вопрос: что будет с совместимостью наших сетей 5G, построенных на нашем оборудовании и основанных на частотах 4,4-5 ГГц? Смогут ли смартфоны среднего класса работать с нашими домашними сетями в диапазоне N79?

Ответ — да, будут! Диапазон 4,4–5 ГГц хоть и редок, но далеко не эксклюзивен для России; активно используется в Китае и Японии. Поэтому многие смартфоны его уже поддерживают. Это устройства на базе Snapdragon 865 и новее, смартфоны с Kirin 990 и новее, и даже iPhone 12 сможет работать в этом диапазоне, если Apple разблокирует его в России.

Так что сеть 5G в России рано или поздно будет внедрена, вопрос только в цене и времени. Оборудование будет дороже, базовых станций придется устанавливать больше, что тоже приведет к удорожанию.

Кроме того, в России полным ходом идет строительство тестовых площадок с покрытием 5G. У МТС есть тестовые площадки в Москве, Санкт-Петербурге и Казани.

МегаФон запустил огромную зону 5G в Санкт-Петербурге. Однако я не уверен, что это можно назвать 5G. Дело в том, что петербургская зона «МегаФона» была реализована за счет агрегации несущих частот из диапазонов 2600, 2100 и 1800 МГц, что позволяет достичь скоростей порядка 250-300 Мбит / с, которые являются ниже 5G. Чтобы сделать это как можно проще, мы можем сказать, что вы используете несколько каналов 4G одновременно для подключения.

У Билайн небольшая территория в Лужниках. Tele2 предлагает своим московским абонентам возможность опробовать 5G в своем флагманском салоне на Тверской, а также в Казанском метро вы можете протестировать 5G в миллиметровом диапазоне (24,25–29,5 ГГц).

Нам удалось проверить работу сети 5G от МТС в Москве. Эта пробная зона доступна всем абонентам МТС с марта 2021 года. Для доступа необходим смартфон, поддерживающий диапазон N79. Мы использовали Huawei P40 Pro и получили следующие результаты: средняя скорость приема 920 Мбит / с и около 65 Мбит / с для отправки.

Как внедряли беспроводную связь

Первое поколение 1G появилось в 1980-х годах. Это аналоговая беспроводная технология с очень низкой скоростью передачи данных, до 6 кбит / с. Первые мобильные телефоны работали в сетях 1G, с помощью которых можно было только звонить. Вот как развивалась беспроводная связь позже:
2G, GSM — 1991. Первый цифровой стандарт со скоростью передачи данных до 9,6 кбит / с. Теперь разговоры были зашифрованы, и можно было обмениваться SMS- и MMS-сообщениями с размером файлов до 999 КБ.
2.5G, GPRS — 2000. Пользователи первыми смогли выйти в Интернет со своих мобильных телефонов. Скорость передачи данных достигла 40 кбит / с.
2.75G, EDGE — 2003. Максимальная скорость увеличилась в 10 раз, до 384 кбит / с.
3G — 2000-е. Значительно увеличилась скорость передачи данных до 2 Мбит / с. Пользователи получили возможность совершать видеозвонки и активнее пользоваться мобильным Интернетом.
4G, LTE — 2010. Благодаря максимальной скорости 1 Гбит / с мы можем слушать музыку и смотреть фильмы, не скачивая их, а также совершать видеозвонки и играть в сети.

Особенности и принцип работы

В настоящее время не существует устоявшейся практики использования сетей пятого поколения, но уже сейчас можно отметить в основном такие характеристики, как:

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

К недостаткам можно отнести то, что миллиметровые волны не могут легко проходить сквозь стены зданий, и они сильно затухают даже под дождем, снегом и листопадом. Чтобы обойти эти особенности 5G, будет использоваться такая конструкция, как небольшие соты. Это миниатюрные базовые станции, которые будут размещены каждые 250 метров в зоне покрытия. Подобная сеть из тысяч небольших ретрансляторов базовых станций, способ обойти все сложности местности и погодных условий. Скорее всего, они будут размещены на зданиях и уличных фонарях.

При прямой видимости радиус действия 5G можно оценить в 1-2 километра. В городских условиях в России 300-700 метров. Для профессионалов более подробная информация представлена ​​на графике ниже.

Еще одна новая сетевая технология 5G — массивный MIMO. Например, существующие базовые станции 4G сегодня поддерживают в среднем 12 портов. Восемь портов для передачи данных и 4 порта для приема. Базовые станции в сети связи 5G могут иметь 100 портов и соответствующее количество направленных антенн. За счет этого пропускная способность увеличена в 22 раза.

Технология Beamforming или «Beamforming» делает стандарт связи еще более продвинутым. Эта система сигнализации, распределенная между базовыми станциями, помогает определять оптимальный путь передачи сигнала конкретному пользователю и управлять им. Одно из дополнительных преимуществ — уменьшение помех при передаче данных при использовании большого количества антенн.

Современные смартфоны должны принимать и передавать данные один за другим, если они работают на одной и той же частоте. Или, если устройство хочет передавать и принимать сигнал одновременно, оно должно делать это на разных частотах. Принцип 5G заключается в том, что все устройства, использующие эту технологию, могут одновременно принимать и передавать сигналы. Эта технология называется полнодуплексной. Это удваивает пропускную способность любой сети передачи данных. Недостаток полнодуплексного режима — неприятный эффект эха. Это происходит потому, что передающая антенна мобильного устройства находится близко к приемной антенне, которая принимает этот сигнал. Поэтому во всех устройствах по умолчанию включена технология эхоподавления.

Ульф Эвальдссон, старший вице-президент Ericsson:
Уменьшение диапазона ячеек в плотных сетях, а также интеллектуальный спящий режим базовых станций, минимизация трафика сигнализации во время обнаружения и синхронизации сети должны значительно снизить энергопотребление в сетях пятого поколения.

Поддерживает ли мой смартфон сигнал 5G?

Современные смартфоны не поддерживают новый стандарт связи, поэтому пользователям придется покупать новые мобильные телефоны. В настоящее время 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.

Вред от сетей 5G, когда они будут в России, где можно протестировать сейчас

5G и опасность для здоровья

Действующие санитарные нормы по электромагнитному излучению никто не отменял и поэтому сети 5G просто не могут быть опаснее существующих сетей связи — основной принцип их работы тот же. Любая сотовая сеть опасна только в велосипедах, во что люди верят только по незнанию. Алюминиевые шляпы вам пока не нужны.

Миф (увы, клише) о 5G и коронавирусе — лишь один из многих примеров того, как без всякой причины сотовая связь является причиной всех видов болезней, от головных болей до рака. В то же время мы также иногда получаем сообщения о сбоях из-за еще не включенных базовых станций.

Где можно протестировать работу 5G в России сегодня

В 2019-2020 годах в России было запущено несколько пилотных площадок для тестирования сетей пятого поколения. МТС получила десять таких площадей. В частности, есть площадки на ВДНХ столицы и в Кронштадте. Вот несколько гаджетов, которые будут работать в тестовых сетях 5G, и пока эти сети ориентированы на специалистов в области связи.

Да, вы уже можете найти смартфон с поддержкой 5G. Но в России пока негде использовать такую ​​функцию.

Что с 5G в России

Значительная часть оборудования сетей пятого поколения работает на частотах 3,4–3,8 ГГц, они закреплены за госслужбами: военными и Роскосмосом, поэтому развитие 5G в России затруднено и пока ограничивается запусками в опытные.
Летом 2019 года в Москве оператор МТС совместно с Samsung провел тесты 5G на устройствах Galaxy S10 5G. А осенью того же года Beeline запустил демонстрационную зону 5G на территории Олимпийского парка в Сочи.
«В России самый популярный в мире диапазон 5G не используется, но операторы мобильной связи тестируют 5G на частотах 4G. Недавно мы наблюдали скорость передачи данных более 2 Гбит / с на одном из Samsung Galaxy. Мы надеемся, что многие люди скоро увидят значок 5G в своих смартфонах, — говорит Дмитрий Кутявин, руководитель проектов мобильных операторов и банков Samsung.
В мире уже существует несколько десятков смартфонов, способных работать в сетях пятого поколения. Один из них — Galaxy S20 Ultra 5G.

Области применения 5G

Сети пятого поколения объединят все устройства умного дома в одну высокоскоростную систему. Счетчики, замки, игры и приставки, системы кондиционирования и безопасности — все это можно подключить через мобильную сеть к управляющему устройству.

Зачем нужен умный дом: 5G может объединить устройства целого умного города. Светофоры, камеры наблюдения, банковские терминалы, паркоматы, автомобильные навигаторы, автомобили напрокат (в том числе беспилотные) — интеллектуальные устройства будут обмениваться информацией друг с другом в режиме реального времени. По этой причине передвижение по городу станет максимально комфортным и безопасным, заработают новые удобные сервисы, госуслуги города получат современные инструменты мониторинга, что повлияет на качество и эффективность работы.

Владельцы гаджетов, подключенных к 5G, ощутят беспрецедентную свободу взаимодействия друг с другом. У вас будет практически мгновенный доступ к облачным сервисам, потоковому видео, многопользовательским облачным играм, покупкам в дополненной и виртуальной реальности, удаленному сотрудничеству в Интернете и многому другому.

Как развивается 5G в мире

Дорожная карта 5G Международного союза электросвязи появилась в 2015 году, а три года спустя Verizon запустила первую коммерческую сеть 5G в Хьюстоне, Индианаполисе, Лос-Анджелесе и Сакраменто, но только для домашнего Интернета.
В феврале 2018 года мобильная связь пятого поколения была протестирована во время зимних Олимпийских игр в Пхенчхане, поэтому скорость передачи данных достигла 25 Гбит / с. Этого было достаточно для потоковой передачи 8К видео онлайн.
Коммерческая сеть 5G уже работает в 42 странах, включая Швейцарию, Великобританию, Италию, Испанию, Германию, Китай, Японию и США.
«В некоторых странах до 10% владельцев смартфонов используют новую технологию. Для них открываются новые возможности. Например, во время массовых спортивных мероприятий. В Южной Корее на бейсбольных матчах абоненты со смартфонами 5G могут наблюдать за происходящим на поле с нескольких десятков камер, под разными углами и с возможностью перемотки записи. Это означает максимальное вовлечение в игру и совершенно новый пользовательский опыт », — говорит Дмитрий Кутявин, менеджер проектов мобильных операторов и банков Samsung.

Мифы про 5G

Миф: коронавирус связан с технологией 5G
На самом деле это не так. Миф опровергнут Всемирной организацией здравоохранения и напоминает нам, что вирусы не распространяются посредством электромагнитного излучения. Кроме того, вспышки COVID-19 не обходят стороной регионы, где нет единой станции 5G, например Иран.
Миф: сети 5G влияют на здоровье
На самом деле это не так. Нет никаких научных доказательств того, что мобильные сети увеличивают риск заболеваний и влияют на иммунитет.
Миф: 5G поврежден электромагнитным излучением
На самом деле это не так. Базовые станции 5G работают с меньшей мощностью, чем вышки 4G, и их электромагнитное излучение безвредно, поскольку оно не относится к рентгеновским лучам или ионизирующему ультрафиолету. Безопасность подтверждается тем, что стандарты 5G соответствуют допустимым пределам мощности сигнала Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP).
Миф: Нет разницы между 3G, 4G и 5G: новое поколение не принесет пользы
На самом деле это не так. Такие опасения возникают из-за того, что скорость подключения не всегда соответствует заявленным максимальным значениям. Это связано с тем, что операторы перераспределяют трафик между пользователями, которые находятся рядом. И если у 4G максимальная плотность подключения составляет 100 000 устройств на 1 кв. Км, то в стандарте 5G этот показатель в 10 раз больше: 1 миллион устройств. Кроме того, 5G имеет более высокую скорость соединения, что, благодаря малой задержке при передаче данных, откроет путь для новых технологий. Например, в зоне покрытия сети 5G дронами можно управлять через шлем виртуальной реальности, сидя в помещении. А беспилотные автомобили смогут передавать информацию о дорожной обстановке всем участникам дорожного движения и спецслужбам.
Миф: 5G быстро разряжает аккумулятор вашего смартфона
На самом деле это не так. Заблуждение связано с историей мобильных сетей: первые телефоны 4G потребляли больше энергии. На тот момент смартфоны оснащались отдельными чипами с поддержкой 4G, что потребляло дополнительную мощность. К тому же базовые станции были расположены менее плотно, чем в 3G — чем дальше от них, тем больше энергии телефон тратит на передачу сигнала. Благодаря небольшим ячейкам 5G и современным процессорам энергопотребление наоборот снизится.
Миф: 5G заменит оптоволоконный интернет дома
Отчасти это правда. Благодаря технологии малых сот в больших городах 5G действительно может заменить домашний Интернет. Кроме того, в некоторых центрах обработки данных могут использоваться сети 5G. Однако из-за того, что сигналу 5G сложно распространяться на большие расстояния, эти сети требуют установки большого количества базовых станций и по-прежнему подключаются к оптоволоконным кабелям. Кроме того, 5G не заменит подводные кабели, проложенные на дне океанов и соединяющие континенты.

Операторы 5G в России

В России над созданием мобильной связи 5G работают операторы: Билайн, МТС, Мегафон и Tele2. Они тесно сотрудничают с поставщиками Huawei, Nokia и Ericsson, чтобы помочь им разработать необходимое конечное оборудование и устройства.

• «Мегафон» реализовал первую сеть в России на площадке Петербургского экономического форума. Фактическая скорость передачи 5G составляла 1,24 Гбит / с. Позже, на другом мероприятии, Нижегородском бизнес-саммите, планка в 5 Гбит / с была взята.
• МТС опробовала сотовую связь 5g во время чемпионата мира по футболу. Фактически достигнутая скорость составляет 4,5 Гбит / с на устройствах Nokia. Кроме того, МТС планирует использовать технологии Ericsson и Samsung.
• Tele2 подписала контракт с Nokia на строительство сетей 5g.
• Полноценных запусков сетей 5G и испытаний Билайн не проводил.

Кроме того, российские операторы выразили готовность совместно использовать диапазон 3,4–3,8 ГГц и совместно развивать инфраструктуру. Это существенно снизит затраты на запуск, примерно на 300-500 миллионов рублей. Ожидается, что к 2025 году сотовая связь 5G в России станет доступной для 80% населения нашего государства.

Смартфоны с поддержкой сетей пятого поколения будут стоить в магазинах в России на 200–300 долларов дороже, чем нынешние модели с поддержкой 4G.

Александр Горбатко, руководитель Департамента информационных технологий города Москвы:
Мы готовы к внедрению и развитию сети связи поколения 5G в Москве. На 2019 год мы планируем создать тестовую площадку в столице. В ближайшем будущем стандарт 5G станет основой для развития городских проектов во всех сферах общественной жизни, от образования до транспорта, от жилья до ЖКХ.

Отличия 5G от 4G

Основное отличие сетей 5-го поколения от 4G — скорость передачи данных: 20 Гбит / с против 1 Гбит / с при пиковых нагрузках. На практике пользователи 5G скачивают файлы со скоростью до 100 Мбит / с, в то время как 4G не превышает 10 Мбит / с. Например, в 5G серия Game of Thrones загружается за одну минуту, а в сетях четвертого поколения — за 11.
Другие преимущества 5G включают более низкое энергопотребление устройств, низкую задержку сигнала, более высокую пропускную способность и выход за рамки аппаратных решений — многие функции 5G реализованы в программном обеспечении, а не только на уровне физической инфраструктуры, как в сетях предыдущего поколения.