4G и 5G: Ключевые различия между двумя поколениями сотовых сетей

4G успешно закрепилась в большинстве населенных пунктов России, а в Москве уже прошли тестирования 5G сети. При этом каждый из операторов мобильной связи России предлагает воспользоваться своим тарифом скоростного интернета, построенного пока на технологиях 4-Джи. В рамках статьи рассмотрено – какая скорость 4G интернета существует в теории, и какая реализуется на практике.

Как обстоят дела сейчас

Первые упоминания о начале тестирования новой сети приходили от оператора МТС ещё в 2015 году. Тогда же было сказано о том, что предполагаемой датой запуска пилотной версии станет Чемпионат мира по футболу FIFA 2021 года, проведение которого было запланировано в России.

Оператор МТС с компаниями, занимающимися производством смартфоном (Nokia, Ericsson) подводили техническую и технологическую базу под начало тестов, в 2017 году добились рекордной скорости передачи данных на движущемся смартфоне – 25 Гбит/сек. Совместимость технологий 10GPON и 5G была достигнута в августе 2017. Поданную заявку оператора на выделение частот для тестирования власти отклонили: запрашиваемые частоты используются средствами спутниковой связи. Зато в частном порядке дали частоты дочкам Ростелекома, который заявил о начале совместной работы с Мегафоном. В апреле тесты сети нового поколения проходили в Сколково, а 5 июня в центре Москвы была запущена первая пилотная версия 5G под эгидой Мегафона.

Как обстоят дела сейчас

Несмотря на все трудности МТС совместно с Ericsson удалось провести тесты в 7 городах РФ в период ЧМ-2020. Скорость соединения увеличилась в 5 раз, а данные загружались в 2 раза быстрее.

Определения: 2G, 3G, 4G и 5G

2G: Этот стандарт мобильной радиосвязи был создан в 1992 году, но пришел в Россию в начале 2000-х и по-прежнему в основном используется для телефонии. Мобильные данные передаются через GPRS при максимальной скорости передачи данных 53,6 кбит/с или по Edge (E) со скоростью до 220 кбит/с. Это очень медленно по сегодняшним меркам, но достаточно для приложений, таких как WhatsApp. «Тяжелую» веб-страницу или загрузку видео этот стандарт уже не потянет.

3G: в 2000 году был разработан следующий стандарт мобильной радиосвязи (3G) с названием UMTS. Это позволило развить скорость передачи данных до 384 кбит/с. В 2006 вдогонку вышел HSDPA, позже HSDPA +. Эти стандарты также входят в поколение и даже развивают скорость до 7,2 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

4G: 4G — актуальный стандарт связи для мобильных телефонов. Теоретически возможна скорость загрузки 1000 Мбит/с. Таким образом, даже очень большие данные могут быть загружены за считанные секунды. На практике, однако, вам повезет, если вы получите соединение со скоростью около 100 Мбит/с при заявленной оператором скорости около 150 Мбит/с, но цифры увеличиваются из года в год. LTE продолжает расширяться.

5G: В то время как 4G по-прежнему оптимизируется для домашних пользователей и может считаться вполне достаточным, но интернет вещей, например, должен сильно выиграть от появления стандарта 5G, поскольку разработчики обещают 10 Гбит/с, что в 10 раз быстрее, чем 4G.

Читайте также:  Какой объектив выбрать для ночной съемки на фотоаппарат

Сегодня 5G — это скорее концепция, так как единого стандарта еще не существует. Чтобы 5G вышла «в люди», нужно сделать немало: например, перейти на новое оборудование, разработать техтребования и выделить частоты.

  • Какими будут смартфоны будущего: переход на 5G
  • КамАЗ представила первые беспилотные автобусы ШАТЛ с 5G
  • Что придет на замену 4G: вся информация о 5G

Ключевые различия между 4G и 5G

Вот разбивка по основным различиям между двумя технологиями мобильных сетей.

Скорость

В большинстве случаев, когда говорят о 5G, скорость используется в качестве того показателя, который отличает новую технологию от 4G. И это действительно имеет смысл, поскольку каждое поколение сотовой связи давало возможность передавать данные быстрее, чем предыдущее. 4G в настоящее время может предложить максимальную скорость до 100 Мбит/сек, хотя производительность такой сети в условиях реального мира обычно не превышает 35 Мбит/сек.

Сеть 5G может передавать данные в 100 раз быстрее, чем это делает сеть 4G. Максимальная теоретическая скорость в такой сети может составлять около 20 Гбит/сек, при этом по состоянию на сегодня в условиях реального мира скорость таких сетей колеблется в пределах от 50 Мбит/сек до 3 Гбит/сек.

Впрочем, на практике всё немного сложнее. Существует три основных разновидности стандарта 5G, и каждый из них имеет свою скорость. Так называемый низкочастотный 5G обеспечивает скорость, которая лишь немного превышает скорость сетей 4G – с производительностью около 50–250 Мбит/сек. Самая быстрая версия 5G стандарта, называемая высокочастотным 5G, – это версия, которая может обеспечить скорость до 3 Гбит/сек. Подробнее об этом читайте в статье о трёх диапазонах частот для 5G.

Задержка

Задержка – это промежуток времени, необходимый для перемещения пакета информации между двумя точками. Этот временной отрезок можно рассматривать как задержку, которая обременяет любой процесс передачу данных, независимо от того, насколько быстрым при этом является соединение. Задержка в сетях 4G в настоящее время составляет около 50 миллисекунд (мс), а в сетях 5G ожидается сокращение этого показателя до впечатляющей отметки в 1 мс.

Уменьшение времени задержки будет иметь решающее значение для работы многих приложений, поскольку технология 5G позволит подключённым устройствам использовать облака для обработки данных – например, в случае с самоходными автомобилями, которые смогут использовать сеть 5G для обращения к облачному искусственному интеллекту, который сможет принимать навигационные решения в режиме реального времени.

Покрытие

Даже после десяти лет эксплуатации сетей 4G во всём мире по-прежнему остаются отдалённые и сельские районы, страдающие от плохого покрытия или и вовсе от отсутствия связи 4G. Развёртывание сетей 5G только начинается, поэтому покрытие в данном стандарте практически отсутствует за пределами нескольких крупных городов. Сетям 5G потребуется несколько лет, чтобы достичь уровня покрытия, аналогичного покрытию сетей четвёртого поколения. При этом новый стандарт будет иметь различные уровни (высоко-, средне- и низкочастотный 5G), каждому из которых будет свойственна своя скорость и полоса пропускания.

Читайте также:  Анимирование списков, появления и исчезновения

По данным S&P Global Market Intelligence в сентябре текущего года услуги 5G-связи предоставлялись 113 операторами на 52 рынках. Однако, даже на этих рынках покрытие ограничено и часто обеспечивает хорошую производительность только в определенных частях крупных мегаполисов. По сути, пока новый стандарт совершенно нельзя сравнить с 4G, который можно найти практически в каждом крупном городе различных стран мира.

Пропускная способность

Ожидается, что сети 5G также будут иметь значительно большую пропускную способность или ёмкость, чем сети 4G. Отчасти это связано с тем, что технология 5G позволит более эффективно использовать доступный частотный спектр. 4G использует узкую часть доступного спектра от 600 МГц до 2,5 ГГц, при этом спектр частот, используемых для 5G, разделён на три разных диапазона. Каждый диапазон имеет свою собственную полосу частот и скорость, и соответственно, будут различаться и варианты их использования приложениями, потребителями, предприятиями и отраслями. Это означает, что пропускная способность сетей 5G значительно выше пропускной способности сетей 4G.

Власти запретили 5G в России?

Минкомсвязь утверждает, что запуск нового высокоскоростного 5G интернета в России произойдет не ранее 2020 года. Сначала сеть будут внедрять в работу на территории восьми крупных городов. Первым городом для испытания станет Москва. По предварительным данным, зона, которую сначала будут тестировать, начнет свое функционирование уже в конце этого года. К 2025 году, работу сети организуют уже во всех городах – миллионниках.

Стала известная такая информация, что дату выхода такого интернета в стране могут перенести из – за случившегося конфликта между операторами сотовой сети и Министерством обороны. Как правило, частоты в и –29.5 ГГц используются в военной деятельности, и эта сфера не хочет передавать свои технологии в коммерческое пользование.

В связи с этим, силовики предлагают найти выход из ситуации, заменив частоты на и ГГц. Но это никак не поможет делу, так как в любом случае, эти диапазоны не смогут функционировать без необходимого аппаратного обеспечения, которого на данный период времени не существует.

Власти запретили 5G в России?

Производство и обслуживание требуемой аппаратуры производится несколькими популярными организациями. Это Huawei, Inseego, Ericsson. Россия, конечно, сможет создать определенную инфраструктуру для работы на таких частотах. Но это не приведет ни к чему хорошему, так как зарубежные гаджеты и транспорт, также любое оборудование, которое произведено за рубежом не сможет функционировать в таких условиях.

Все с замиранием сердца наедятся, что власти и сотовые операторы смогут найти компромисс и решить данный вопрос. Если же этого не случится, то Россия будет прилично отставать от передовых государств, в которых 5G будет влиять на работу техники, транспорта, интернета для простых пользователей и даже на работу производства.

Ситуация уже начала двигаться с мертвой точки, и Максим Акимов, представитель по вопросам связи уже переговорил с президентом и уверил его, что эта сеть просто необходима, иначе Россия будет легко уязвина вопросах обороны экономики.

Внедрение 5G

На Всемирном мобильном конгрессе 2018 (MWC) технологический гигант Huawei предоставил ядро сети 5G на базе микросервисов. Совместно с China Mobile они продолжают развивать существующие наработки.

Читайте также:  Как удалить не нужное приложение с Андроида на смартфоне

В Татарстане МТС и Ericsson создадут исследовательский центр для создания и внедрения технологий 5G на территории России.

Внедрение 5G

Первые тесты начались уже в 2018 году во время Олимпийских игр в Южной Корее. Мобильный оператор КТ совместно с Ericsson обеспечил 5G-сеть, Intel – 5G платформу, а Samsung – 5G-планшеты для демонстрации видео во множественных местах и отдельных павильонах. Особенно запомнился парад дронов, которые двигались по небу в форме олимпийских колец.

Лучше, конечно, посмотреть видео трансляции. Дроны на отрежке 1:49 открытие%20олимпиады%20в%20корее%202018&lr=2&clid=2270456&win=294

На тот момент смартфонов с поддержкой 5G еще не было. Поэтому огромное количество ресурсов было потрачено на видео 360 градусов. 100 камер одновременно снимали ледовую арену Пхенчхана. Южнокорейский оператор сотовой связи КТ с 2019 года будет повсеместно внедрять 5G в Южной Корее.

Внедрение 5G

Определение скорости

Определить скорость можно с помощью различных измерителей пропускной способности. Популярными являются те, которые разрешают делать замер не покидая браузер. Одним из таких является сервис: Speedtest. Чтобы узнать данные по «Download» и «Upload» нужно:

  1. Открыть страницу в браузере: (если есть желание, можно скачать их фирменное приложение).
  2. Удостоверится, что подключена связь 4G (и отключен Wi-Fi).
  3. Убедится, что деактивированы все опции, потребляющие трафик (скачивание, прослушивание музыки, просмотр видео онлайн).
  4. На странице нажать кнопку «Старт» и подождать окончания процесса.
Определение скорости

Важно помнить, что скорость измеряется в мегабитах на секунду, а размер файлов измеряется в байтах. 1 байт равен 8 бит. По сути, файл 700 Мб со скоростью 6 Мбит/с, будет передаваться:

  • В скорости 0,75 Мб/с;
  • 700 / 0,75 = 933 с = 15 с половиной минут.

Кроме Speed Test можно задействовать:

  1. SpeedCheck.
  2. 2IP.
  3. nPerf.
Определение скорости

Если замер проводится с телефона, можно запустить Play Market или AppStore, и по запросу «скорость интернета» можно задействовать любое понравившееся приложение.

Когда 5G будет доступен

В США Verizon начал развертывать нестандартную версию 5G во второй половине 2018 года, используя её для домашнего доступа в интернет в пяти городах. Сотовые телефоны, поддерживающие 5G, не смогут подключаться, но в любом случае это будет не для телефонов – просто как способ предложить быстрый домашний интернет без проводов.

AT&T обещало начать развертывание 5G для телефонов в конце 2018 года, но реальное, широкое развертывание 5G, скорее всего, начнется не раньше 2019 года. T-Mobile пообещал начать развертывание в 2019 году, с «общенациональным покрытием» в 2020 году. Sprint объявила об начале развертывания 5G в конце 2019 года. С такими графиками технология 5G, скорее всего, станет широко распространена с 2020 года.

Qualcomm, производящий чипы, используемые во многих телефонах Android, пообещал телефоны 5G в 2019 году. И да, вам нужно будет приобрести новый телефон и другие сотовые устройства с поддержкой 5G, так же как сотовым операторам придётся заменить своё оборудование.

В ближайшие несколько лет вы услышите намного больше о 5G, так как развертывание уже фактически началось. Возьмите максимальную теоретическую скорость с небольшой ложечкой дёгтя и вы будете готовы подождать несколько лет широкого охвата, чтобы получить беспроводной интернет на огромных скоростях.