Відкрити головне меню

5G (5-е покоління мобільних мереж або 5-го покоління бездротових систем) — назва, яку використовують в деяких наукових працях і проектах для позначення наступних телекомунікаційних стандартів для мобільних мереж після стандартів 4G/IMT-Advanced[1][2].

Станом на початок 2018 року дана технологія не була повністю визначена у міжнародних стандартах, а лише перебувала у стані розробки. Першим стандартом цієї технології став ухвалений наприкінці 2017 року стандарт англ. New Radio (NR). Передбачено, що розгортання нових технологій відбуватиметься в декілька етапів. Спочатку буде впроваджено 5G NR Non stand-alone, яка використовує наявну мережу 4G LTE eNB[3].

Зміст

Загальна характеристика

Станом на початок 2017 року офіційного стандарту 5G не було прийнято, роботи над його розробкою тривали в міжнародних організаціях[1].

Передбачено, що 5G забезпечуватиме швидшу передачу даних в порівнянні з 4G, зробить можливим щільніше розташування пристроїв, та надасть можливості для прямої взаємодії між різними пристроями[4].

Також дослідники прагнуть скоротити затримки та зменшити споживання електричної енергії (важливо для мобільних пристроїв та пристроїв типу «інтернет речей») в порівнянні з 4G[5].

Серед іншого, стандарт 5G має забезпечити:[4][6]

  • пікова швидкість завантаження даних на одну базову станцію до 20Гб/с
  • швидкість завантаження даних до 100 Мб/c та вивантаження до 50 Мб/c для одного абонента
  • можливість абонентському пристрою рухатись зі швидкістю до 500 км/год між базовими станціями (наприклад, у швидкісному потязі)
  • можливість пристроям перемикатись між режимом заощадження енергії та повністю робочим за 10 мс
  • затримки (англ. latency) до 4 мс за сприятливих умов, і до 1 мс для спеціалізованих з'єднань
  • поліпшена ефективність використання радіочастотного спектру
  • передача даних зі швидкістю 1 Гб/c водночас для багатьох користувачів на одному поверсі будівлі
  • можливість роботи до 1 млн пристроїв на 1 км²[5].

Проектування

Станом на 2013 рік вже проектуються мобільні мережі п'ятого покоління (5G), що обіцяють пропускну здатність в десятки разів більшу ніж в мережах 4G (наприклад, LTE). Для високошвидкісної передачі даних пропонується використовувати міліметровий діапазон радіохвиль із частотою від 30 до 300 ГГц. Теоретично мобільні мережі п'ятого покоління (5G) дозволять передавати інформацію зі швидкістю до 10 Гбіт/с[7] та часом відповіді («латентністю») менше 1 мілісекунди[8], що задовольнить будь-які сучасні потреби із завантаження контенту.

Перші специфікації Non-Standalone 5G NR (англ. New Radio) були затверджені наприкінці 2017 року на засіданні консорціуму 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Вони описують неавтономні архітектуру мереж 5G і служитимуть орієнтиром на початку для розгортання мереж 5G на основі вже наявних базових станцій LTE. Також триває робота над специфікаціями мереж Standalone 5G, які нарешті й замінять 4G LTE. Специфікації Non-Standalone 5G NR включають підтримку низькочастотного (600 МГц, 700 МГц), середньочастотного (3,5 ГГц) і високочастотного (50 ГГц) спектра[9].

Тестування

Компанія Samsung, у середині 2013 р., в результаті проведених власних експериментів з прототипом електронної системи з обміну даних на частоті 28 ГГц між двома отримувачами, які рухалися зі швидкістю близько 8 км/год, досягнула швидкості передачі 1.056 Гбіт/с[10][11]. Відстань при цьому становила приблизно 2 км прямої видимості.

Натомість, станом на початок 2014 р., відомо, що ключові всесвітні вендори обладнання мереж мобільного зв'язку, такі як Nokia, Ericsson, Huawei, у свою чергу інтенсивно працюють над розробленням, створенням та тестуванням телекомунікаційного обладнання для технології 5G у власних дослідницьких центрах[12][13]. Зокрема, у другому за величиною європейському R&D центрі компанії Nokia Solutions and Networks, розташованому у польському місті Вроцлаві, проводиться серйозна робота з експериментального дослідження ефірного інтерфейсу даної технології й створення відповідного програмного забезпечення для функціонування мобільних мереж на її основі[14]. Його керівник Бартош Цєплюх у вересневому інтерв'ю «Польському радіо» відзначив, що істотний розвиток технології 4G / 5G отримують й завдяки плідній співпраці у центрі сильних ІТ-команд з українців, румунів, іспанців з польськими інженерами[15]. Іншим фактом, що підтверджує серйозність намірів Nokia щодо здобуття першості у розвитку технології 5G та виведені її на ринок телекому, є об'єднання зусиль з потужною високотехнологічною компанією National Instruments задля створення експериментальної концептуальної системи 5G, реалізованої із застосуванням NI LabVIEW та модульних приладів NI PXI, які є на сьогодні найбільш сучасною системою для проведення експериментів і швидкого створення прототипів радіоінтерфейсу 5G[16].

У 2016-му році з'явилися відомості про те що корпорація Google проводить випробування можливості підключення до 5G інтернету за допомогою безпілотних дронів. Проект в рамках якого проходять тестування, носить кодову назву Skybender[17]

Також 22 лютого 2016 американська компанія Verizon заявила про початок тестування мереж 5G[18]. Компанія обіцяє, що технологія дозволить забезпечити «швидкість кілька гігабайт на секунду і мілісекунди затримки»[19].

В кінці вересня 2017 року шведська компанія Ericsson і провідний японський оператор мобільного зв'язку KDDI уклали партнерську угоду про спільне тестуванні можливостей мереж п'ятого покоління на частоті 4,5 ГГц в декількох містах Японії. Під час пілотного проекту партнери перевірятимуть різні сценарії використання 5G в частотних діапазонах 4,5 ГГц і 28 ГГц, а також досліджуватимуть взаємодію між технологіями 5G і LTE. Пілотний проект має завершитись до березня 2018 року, а комерційні 5G послуги для своїх абонентів KDDI планує запустити вже до 2020 року[20].

Розгортання

Експерти оцінюють, що перші ознаки розгортання комерційних мобільних мереж на основі 5G можуть з'явитися у 2020 р., а більш широкомасштабне впровадження почнеться лише з 2025 р.[21]

Республіка Корея

Південна Корея планує розгорнути мережу 5G до Зимових Олімпійських Ігор 2018 року які будуть проводитись в цій країні.[8] Японія теж планує мати працюючу мережу 5G до Літніх Олімпійських Ігор 2020 року.[8]

В лютому 2017 року на Світовому Конгресі Мобільних технологій в Барселоні представники Samsung заявили що перша комерційна мережа 5G буде запущена на початку 2018 року.[22]

США

Американський оператор мобільного зв'язку AT&T офіційно оголосив, що запустить власну 5G-мережу в США до кінця 2018 року. Можливість скористатися новою технологією отримають жителі 12 поки не названих міст, при цьому оператор особливо підкреслив, що мова йде про останню версію специфікацій Non-Standalone 5G NR, а не про «псевдо-5G» (поліпшений 4G/LTE). Подібна технологія з назвою 5G Evolution вже працює в мережах AT&T в 23 містах США[9].

Таким чином, AT&T стане першим мобільним оператором в США, який почне надавати своїм абонентам 5G-зв'язок. Оператор мобільного зв'язку Sprint збирається почати розгортати свої мережі п'ятого покоління в 2019 році, а T-Mobile — в 2020 році. При цьому Verizon вже активно тестує технологію 5G і також може виступити з аналогічною заявою про швидкий запуск її комерційної версії[9].

Див. також

Примітки

  1. а б ITU towards “IMT for 2020 and beyond” - IMT-2020 standards for 5G. International Telecommunications Union (en-US). Процитовано 2017-02-22. 
  2. ТЕХНОЛОГИЯ 5G СТАНЕТ НАЧАЛОМ «ЧЕТВЕРТОЙ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ РЕВОЛЮЦИИ»
  3. Sarah Yost (2018-01-25). What Does Every Engineer Need to Know about 5G?. IEEE Spectrum. 
  4. а б Osseiran, A.; Boccardi, F.; Braun, V.; Kusume, K.; Marsch, P.; Maternia, M.; Queseth, O.; Schellmann, M. та ін. (2014-05-01). Scenarios for 5G mobile and wireless communications: the vision of the METIS project. IEEE Communications Magazine 52 (5): 26–35. ISSN 0163-6804. doi:10.1109/MCOM.2014.6815890. 
  5. а б Best, Jo (2013-08-28). The race to 5G: Inside the fight for the future of mobile as we know it. TechRepublic. Процитовано 2016-01-14. 
  6. Sebastian Anthony (Feb 24, 2017). 5G specs announced: 20Gbps download, 1ms latency, 1M devices per square km. Ars Technica. 
  7. Гигабитное будущее беспроводной сети: Президент WiGig Alliance Али Садри о перспективах стандарта WiGig, Computerworld Россия (№ 03, 2012)
  8. а б в Wireless: the next generation. The Economist (анлгійська). 20 березня 2016. 
  9. а б в Сергей Кулеш (2018-01-04). До конца 2018 года мобильный оператор AT&T запустит в 12 городах США сеть пятого поколения на основе новейших спецификаций Non-Standalone 5G NR. ITC.ua. 
  10. Samsung Announces World's First 5G mmWave Mobile Technology, Samsung Tomorrow (13 травня 2013)
  11. Millimeter Waves May Be the Future of 5G Phones, IEEE Spectrum (13 червня 2013)
  12. Wizja telekomunikacji w 2020 roku staje się rzeczywistością (укр. Бачення телекомунікації в 2020 році стає реальністю), Прес-реліз NSN (30 січня 2014)
  13. A Chinese Tech Company Wants To Make Your Smartphone's Internet Connection 1,000 Times Faster, Business Insider (26 листопада 2014)
  14. Bartosz Ciepluch w Radio Wroclaw, Аудіоінтерв'ю на «Radio Wroclaw» (11 лютого 2014)
  15. Bartosz Ciepluch w Polskim Radiu, Аудіоінтерв'ю на «Polskie Radio» (5 вересня 2014)
  16. Компания National Instruments объявляет о сотрудничестве с Nokia для разработки сетей следующего поколения 5G, Прес-реліз NI (15 травня 2014)
  17. Harris, Mark (2016-01-29). Project Skybender: Google's secretive 5G internet drone tests revealed. The Guardian (en-GB). ISSN 0261-3077. Процитовано 2016-02-07. 
  18. Verizon почала тестування мереж 5G. www.hromadske.tv. Процитовано 2016-02-22. 
  19. Verizon почав тестувати технологію 5G. Зеркало недели | Дзеркало тижня | Mirror Weekly. Процитовано 2016-02-22. 
  20. Сергей Кулеш (25.09.2017). В 2018 году в Японии стартует тестирование 5G-сетей в диапазоне 4,5 ГГц, а уже в 2020 году их запустят в коммерческую эксплуатацию. ITC. 
  21. A Chinese Tech Company Wants To Make Your Smartphone's Internet Connection 1,000 Times Faster, Business Insider (26 листопада 2014)
  22. Samsung Press Conference MWC 2017 (англ). 

Посилання