Общественное обсуждение новой технологии беспроводных сетей 5G связано с широкими возможностями, которые она предлагает обществу.
Речь идет о более высокой скорости передачи данных и сокращении времени задержки, что может стать катализатором для таких инноваций, как автономное вождение и виртуальная реальность.
Использование малых сот, миллиметровых волн и антенн massive-MIMO (системы многопотоковой передачи данных) прокладывает путь для индустрии беспроводной связи на следующие несколько десятилетий. Вместе эти технологии способны обеспечить безопасность сетей в будущем.
Чтобы в полной мере ощутить, насколько революционной будет эра 5G, и какое влияние она в дальнейшем окажет на развитие всей индустрии, необходимо принять во внимание последнее десятилетие.
За этот период времени объем потребления данных и пропускная способность каналов сотовой связи значительно опередили темпы роста, заданные законом спектральной эффективности Мартина Купера, который предполагал, что пропускная способность будет увеличиваться примерно каждые 30 месяцев (в 16 раз за каждое десятилетие).
Данные CTIA – торговой ассоциации в индустрии беспроводной связи – показали, что в период с 2010 по 2020 год общая пропускная способность каналов сотовой связи США увеличилась в 96 раз. Более того, это произошло до внедрения и малых сот, и миллиметровых волн, и антенн massive-MIMO.
Вероятно, в ближайшие десятилетия 5G увеличит среднюю и пиковую скорости передачи данных для каждого пользователя, а также объем передаваемого трафика в сети.
Поэтому отраслевые показатели, несомненно, будут в 100 раз превышать сегодняшние уровни, а возможно, даже в 200 или 300 раз. Это означает, что пользователь смартфона к 2031 году в среднем будет потреблять более терабайта в месяц.
Федеральная комиссия по связи США (FCC) увидела явную необходимость в том, чтобы законодательство позволило операторам беспроводной связи быстро уплотнить сеть по всей территории Соединенных Штатов. Не так давно она выделила Facebook широкий диапазон частот 5G для тестирования сети малых сот в Менло-Парке, где находится штаб-квартира компании.
Операторы связи по всему миру уже развертывают massive-MIMO с использованием технологии временного дуплексирования (когда сигналы между базовой станцией и пользователем имеют одинаковую частоту, но разнесены во времени, чтобы не сталкиваться друг с другом). В ближайшие годы эта технология найдет свое применение в беспроводных системах на миллиметровых волнах и субтерагерцовых частотах, где широкополосная передача данных работает лучше, чем на более низких частотах, используемых в первых четырех поколениях беспроводной связи.
Между частотами ниже 6 ГГц и 140 ГГц потери на пути распространения для городского радиоканала на разных частотах практически не различаются, после учета первого метра прохождения излучаемого сигнала. Это означает, что как только радиосигнал достигает «дальнего поля» (другими словами, местоположения за пределами первого метра или около того), частота невероятно мало влияет на ослабление сигнала при его прохождении по городским и внутренним каналам.
Также это означает, что обширная работа по уплотнению сотовых узлов сегодня принесет огромные дивиденды в будущих сетях, работающих выше 100 ГГц. Сети, скорее всего, не потребуют дальнейшего уплотнения, и сегодняшние новые вышки для 5G будут использоваться в течение последующих десятилетий без необходимости строить еще.
Будущие сотовые сети 6G и 7G смогут использовать ту же инфраструктуру и те же фундаментальные достижения в радиосхемах и технологиях антенн, которые необходимы для 5G. Тем не менее эти поколения сотовой связи будут делать так с гораздо большей скоростью передачи данных, что создаст и огромные возможности для самой передачи данных, и новые варианты использования в ближайшие десятилетия.
Уже одно это должно побудить правительства, финансирующие учреждения, поставщиков услуг беспроводной связи и граждан сделать внедрение 5G приоритетной задачей. Кроме того, широкие возможности 5G также должны подталкивать специалистов в отрасли к разработкам новых подходов к построению сетей, таких как Open RAN, который направлен на реализацию систем радиодоступа в виде программного обеспечения, работающего на открытых, аппаратно-независимых платформах.
На кону огромное количество возможностей для создания сегодняшней сети 5G, преимущества которой будут сохраняться в течение десятилетий, поскольку мы все больше зависим от этих невидимых волн.
Verizon и AT&T планируют запустить масштабную рекламную кампанию 5G для потребителей
В прошлом году у американских гигантов беспроводной связи AT&T и Verizon были большие планы по созданию рекламы, призванной убедить пользователей обновить свои телефоны и начать пользоваться 5G.
Затем разразилась пандемия и начали вводиться локдауны. Быстрая загрузка фильмов Netflix в аэропорту стала гораздо менее важной функцией, чем возможность работать из дома – в игру вступили кабельные компании, которые и так предоставляют высокоскоростной широкополосный доступ в интернет.