Куда идет 5G: новинки и тенденции с Mobile World Congress-2015

Сети нового, пятого поколения — одна из центральных тем на всемирном Mobile World Congress-2015 в Барселоне. «Инфраструктура 5G станет нервной системой цифрового общества и цифровой экономики», — считает Гюнтер Оттингер, член Европейской комиссии, чья работа заключается в поощрении развития цифровых технологий.

Сети 5G будет передавать данные гораздо быстрее, чем сегодняшние 3G и 4G, а мобильные сети будет выглядеть совсем иначе. Значительное увеличение скорости загрузки поможет развитию потокового видео и мгновенному обновлению приложений. Важно отметить, что 5G также даст более короткие задержки сигнала, которые позволят внедрять такие услуги как дополненную реальность, автомобили без водителя и недоступные на сегодняшний день возможности для онлайн-игр. И, наконец, 5G поможет объединить миллиарды новых устройств в сеть с помощью так называемого Интернета вещей.

С улучшением сетей, люди могут использовать — и используют — свои мобильные устройства по-новому. В Южной Корее переход к сетям 4G привело к тому что люди используют мобильные устройства для просмотра видео в 14 раз, для онлайн шоппинга в 13 раз, для онлайн банкинга — в 5 раз чаще, чем раньше, рассказал Чанг-Гю Хван, исполнительный директор оператора Korea Telecom.

Операторы надеются начать строительство сетей 5G на основе глобально стандартизированной версии этой технологии начиная с 2020 года, хотя широкое внедрение займет больше времени. Однако результаты раннего развёртывания появятся уже в 2018 году, благодаря проектам сетей для чемпионата мира по футболу в России и Зимних Олимпийских игр в Южной Корее.

Сегодняшняя пиковая скорость LTE составляет примерно 150 мегабит в секунду, есть несколько сетей на 450 Мбит. 5G должен достичь гораздо большего. Nokia, Huawei и другие компании делают ставку на пиковые 10 гигабит в секунду. Это означает, что HD-фильм размером 8Гб будет скачиваться 6 секунд вместо 7 минут.

Прототип 5G-оборудования от Nokia

На выставке Nokia продемонстрировала скорость передачи данных более 2 Гбит. Хотя она не так велика, как скорость некоторых конкурентов, в решении финской компании есть два важных отличия. Во-первых, оно поддерживает сетевое соединение между неподвижной базовой станцией и подвижным устройством на другом конце. С плотно сфокусированными пучками сигнала в сетях 5-го поколения, гораздо труднее поддерживать радиосвязь с подвижными мобильными телефонами, чем с сегодняшними 4G и 3G-устройствами. Во-вторых, оно использует ультра-высокие радиочастоты 73.5 ГГц, как пояснил Марк Кудак, главный научный специалист Nokia Networks.

Ericsson провела собственную демонстрацию, показала 5.8 гигабит в секунду с использованием частоты 15 ГГц. Современные телефоны используют радиочастоты ниже 3 ГГц.

В феврале 5G Innovation Centre в университете Суррея сообщал, что его сеть 5G достигла 1 терабит в секунду — в 100 раз превышая 10-Гбитные скорости, которые ожидает индустрия. Тем не менее, многие аспекты этого теста остаются неясными, в том числе, как далеко были друг от друга передатчик и приемник и насколько широко был использован участок радиочастотного спектра. 

В реальном мире, коммуникации операторов привязаны к относительно узким радиочастотным диапазонам. Но с более широким диапазоном расширяется и пропускная способность больше данных могут быть переданы в течение определенного периода времени.

Большая пропускная способность

Во время демонстрации Nokia использовался колоссальный диапазон в 1 ГГц полосы пропускания спектра, а Ericsson использовал 400 МГц.

Тесты 5G от Samsung достигли показателей 7.5 Гбитс, а для движущегося транспортного средства — 1.2 Гбитс. Однако тест Samsung использовал сигнал на частоте 28GHz и щедро выделенные 800 МГц спектра.

Одна из самых больших проблем перехода на более высокие частоты в том, что радиосигналы с увеличением частоты передаются на все более короткие расстояния, возникают проблемы проникновения через стены зданий и огибания углов в городских кварталах. При демонстрации Ericsson, скорость передачи данных существенно снижалась, когда между передатчиком и приемником просто проходил человек.

Часть решения проблемы — в передаче узких лучей вместо сегодняшнего подхода покрытия больших участков местности.

«Нам придется использовать очень направленные антенны, чтобы предоставить нашу скорость передачи данных», рассказал Кудак. «Во время нашей демонстрации, луч был всего 3 градуса в ширину. Устройство может «перескакивать» с одного луча на другой, который предлагают в данный момент лучший сигнал. Это играет ключевую роль при корректировки относительно перемещающихся телефонов».

Nokia планирует выпустить оборудование, которое даст скорость в 1 Гбит 95 процентам людей на расстоянии 120 метров от базовой станции.

Снижение задержки

Сети 5G также должны снизить важную характеристику сети — задержку сигнала. 

Huawei прогнозирует 50-кратное улучшение задержки, при переходе от 4G к сетям 5G.  Снижение задержки поможет например самостоятельно передвигающимся автомобилям, которые должны быстро реагировать В дорожных условиях для обеспечения безопасности.

Что это значит в реальном мире? Самостоятельно движущиеся автомобили будут связаны с другими автомобилями и инфраструктурой проезжей части. Передвигаясь на скорости 100 километров в час, автомобиль будет проходить 1,4 метра в течение времени, необходимого для связи по сети 4G. Но с 5G он проедет лишь 2.8 сантиметра до момента установления связи. Это гораздо лучше в случае активации экстренного торможения или другой реакции на изменяющиеся условия.

Интернет вещей

«К 2020 году, по разным оценкам, от 30 до 50 млрд объектов будут подключены к Интернету», — рассказал Стефан Ричард, генеральный директор французского перевозчика Orange. «5G будет ключом к новому миру интернета вещей».

Huawei прогнозируют еще больше — 100 млрд подключенных устройств, начиная от часов, очков и кроссовок до морских контейнеров и манипуляторов на заводах.

Устанавливая новый стандарт

Программа Евросоюза, названная 5G Public Private Partnership (5GPPP) располагает €700 млн финансирования на разработки 5G к 2020 году. Благодаря партнёрам из индустрии телекоммуникаций эти средства будут увеличены в 5 раз — до €3,5 млрд. Однако, есть и другие инициативы, например, Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN). Это вызывает опасения, что найти единый глобальный стандарт будет довольно сложно. Впрочем, в понедельник 5GPPP объявила о союзе с другим консорциумом — 4G Americas.

«Проблема в том, что слишком многие стандарты означают однозначного стандарта», — опасается Чанг-Гу Хуанг, представитель компании Huawei.

Взято с telekomza.ru