Мобильная связь продолжает активно развиваться, и операторы запускают всё новые стандарты. В России началось тестирование 5G — оно стало доступно миллионам пользователей в Москве, Санкт-Петербурге и Новосибирске, для которых наступила новая цифровая эра.
При этом многие пользователи до сих пор не могут ответить на простой вопрос: чем, собственно, 5G отличается от 4G? Доцент Пермского Политеха объяснил, чем новый стандарт отличается от предыдущего, а также как это повлияет на скорость, стабильность и доступность мобильного интернета.
Вышки сотовой связи — это ретрансляторы, а не передатчики чужих данных
Многие считают, что вышки передают данные наших смартфонов другим людям, но это не так. Станции являются лишь ретрансляторами: мобильное устройство посылает сигнал к самой близкой вышке. Та переправляет данные на соседние вышки или через спутник, чтобы они попали к нужному абоненту.
Каждое новое поколение повышает скорость за счёт роста несущей частоты
Мобильная связь передаёт данные через радиоканалы и сеть базовых станций. Скорость напрямую зависит от частоты сигнала. Чем выше частота, тем больше данных удаётся передать за единицу времени. Но чем выше частота, тем короче дистанция уверенного приёма.
Высокочастотные сигналы заметно хуже преодолевают строительные конструкции, особенно из бетона и металла. Чтобы преодолеть этот недостаток, приходится увеличивать число передатчиков, размещая их чаще друг от друга.
Теоретический максимум скорости у 4G — 1 Гбит/с, у 5G — 20 Гбит/с. На улице реальная скорость 4G обычно составляет 10–100 Мбит/с, у 5G она достигает от 50–150 Мбит/с до 1–3 Гбит/с. На открытой местности 5G быстрее в 10–20 раз, в городе — в 2–3 раза. При слабом сигнале скорости сравниваются.
В России для 5G используют частоту около 4,9 ГГц
4G работает в диапазоне 0,7–2,5 ГГц. Эти частоты хорошо огибают преграды, но не дают высокой скорости. У 5G три диапазона: низкий (до 1 ГГц, похож на 4G), средний (1–6 ГГц, баланс скорости и дальности) и высокий (24–300 ГГц, огромная скорость, но нужна прямая видимость).
Средний диапазон 1–6 ГГц даёт баланс скорости и дальности. В России используют частоту около 4,9 ГГц. Из‑за высокой частоты зона покрытия одной станции 5G составляет 200–500 метров. У 4G — 2–5 километров. Поэтому сеть 5G дополняют мини‑вышками (Small Cells).
Стабильность 5G обеспечивают технологии Massive MIMO и Beamforming
У 5G есть две технологии, которые делают связь стабильной. Massive MIMO — это десятки или даже 128 антенн на одной станции (против 2–4 у 4G). Такая станция может одновременно обслуживать гораздо больше телефонов и устройств.
Beamforming — это умная фокусировка сигнала: вышка направляет его точно на ваш смартфон, как луч прожектора, а не рассеивает бесполезно во все стороны.
В повседневной жизни разница между 4G и 5G не всегда заметна
Соцсети, видео и платежи отлично работают и на 4G. 5G выигрывает при скачивании тяжёлых файлов (десятки гигабайт за минуты), в VR‑играх и в местах скопления людей (стадионы, концерты), где 4G перегружается.
Кому 5G действительно пригодится уже сегодня
5G не вытеснит 4G полностью в ближайшие годы — эти технологии будут работать бок о бок. Но именно пятое поколение станет ключом к будущему: беспилотники, умные заводы и роботы требуют не просто высокой скорости, а молниеносной реакции с задержкой в доли секунды.
Для обычного же пользователя разница почти незаметна: ленту соцсетей и видео вы и на 4G пролистаете отлично. А вот если вы качаете тяжёлые файлы или играете в динамичные онлайн-игры — 5G приятно удивит.
