Горизонты 5G

Как пишет IT Weekly, гонка за высокими скоростями — явление, типичное для российского рынка связи: купить мегабайты и гигабайты мобильного и домашнего интернета в нашей стране можно дешевле, чем во многих странах Европы.
Спрос на трафик растет из года в год, а число голосовых вызовов стремительно сокращается, поэтому клиенты операторов связи постоянно находятся в поиске самого быстрого мобильного интернета за разумные деньги. По прогнозу консалтингового агентства J`son & Partners, суммарный трафик мобильной передачи данных в России по итогам 2016 г. увеличится в полтора раза относительно 2015 г., когда он уже составлял 2,5 эксабайта (или 2,5 млрд. гигабайт).
В отличие от Европы, где технология 5G будет использоваться для дальнейшего развития IoT, в России пока не получили широкое распространение различные датчики, которые автоматически подключаются к Сети, а также другие виды мобильных устройств, помимо смартфонов, и 5G, скорее всего, станет еще одним инструментом для удержания клиентской базы сотовых операторов.
Помимо масштабного персонального использования в сегменте B2C, 5G может стать популярной у некоторых компаний для диджитализации производства, локального развития IoT и повышения эффективности. Стратегия многих глобальных компаний в последнее время поменялась в сторону развития цифровых технологий, поэтому технология 5G на их предприятиях в России может быть весьма востребована для развития «промышленного интернета».
Для того чтобы начать развивать 5G-технологию на коммерческом уровне, необходимо разработать единые стандарты, которые пока отсутствуют. Нет даже окончательной договоренности о частоте, на которой будет работать 5G. Такой вакуум создает на рынке высокую конкуренцию: производители стремятся обогнать друг друга и утвердить свое решение в качестве стандарта, стать своеобразными законодателями тренда. Этот процесс согласования стандартов может занять продолжительное время, поэтому технологию 5G придется подождать. При этом в России нам придется ждать достаточно долго – для внедрения этой технологии недостаточно развита инфраструктура.
Устройство, на котором должна работать технология 5G на заявленных высоких скоростях, должно находиться в прямой видимости от базовой станции. На тех высоких частотах, которые необходимы для реализации 5G (это cвыше 10 ГГц для 5G, для сравнения - частота передачи данных даже у технологии LTE намного ниже – до 2,7 ГГц), расстояние, на которое можно передать сигнал, очень небольшое.
Два основных тренда на интернет-рынке, о которых сегодня можно говорить, – это постепенный рост числа устройств и увеличение количества передаваемых данных (опять же, в первую очередь за счет большего числа устройств, которые потребляют трафик). В связи с этим необходима разветвленная сеть малых базовых станций, которые позволят собирать на малой площади большое количество устройств и создавать для них канал передачи данных, а также обеспечивать доступ в Интернет. Для 5G таких базовых станций необходимо на порядок больше, чем сейчас используется для 4G.
Есть и другая проблема для внедрения Интернета пятого поколения – его высокая стоимость. Все проекты по 5G, которые на сегодняшний день были запущены, являлись пилотными. Так, в июне 2016 г. на ПМЭФ компании «МегаФон» и Huawei создали тестовую зону 5G, а в сентябре уже МТС и Nokia провели в Москве демонстрацию возможностей этой технологии за пределами лабораторий. Возможности действительно высокие, но дорогие: даже пилотные запуски такого рода требуют колоссального вовлечения технических специалистов и высокого уровня финансовых затрат.
Одной из главных альтернатив для 5G в сегменте беспроводного Интернета может стать Wi-Fi. Его частота передачи данных, по большей части, равна 2,4 ГГц со скоростью 300 Мбит/с или же 5 ГГц со скоростью свыше 300 Мбит/с в отдельных случаях. При этом степень проникновения у сигнала Wi-Fi выше, чем она может быть у 5G.
Сегодня технология Wi-Fi продолжает развиваться и находит новую точку применения. Это уже не просто технология создания домашней сети для беспроводного доступа в Интернет, а производственное решение для построения сети малых базовых станций в масштабе городской сети. И некоторые технологические компании делают ставку на его дальнейшее развитие. Например, Google создал программное обеспечение, которое позволяет управлять большим количеством точек доступа в сети Wi-Fi одновременно. На основании этого ПО можно строить сети базовых станций. При этом при использовании Wi-Fi затраты на несколько порядков ниже, чем при внедрении технологии 5G.
Если использовать пассивные устройства, которые помогают сфокусировать Wi-Fi-сигнал для его распространения преимущественно в горизонтальной плоскости, можно добиться наибольшей площади покрытия. В этом случае можно распространить сеть Wi-Fi на большую площадь, например, на весь этаж (до 300 м2). При такой конфигурации сфокусированный сигнал Wi-Fi отличается большим уровнем проникновения и может проходить через две стены (хотя по стандарту Wi-Fi должен проходить только через одну).
Есть и вариации Wi-Fi, которые развиты совсем слабо, например Li-Fi, связь по видимому свету, передача данных через светодиодные лампы. Cветовые волны не могут проникать через стены, поэтому радиус действия Li-Fi совсем небольшой, и широкого применения этой технологии ожидать не приходится.