Интернет 5 g: Что такое 5G? :: РБК Тренды

Содержание

Что такое 5G? :: РБК Тренды

Связь пятого поколения — это не просто сверхбыстрый интернет, но совершенно иное качество услуг и жизни в целом. Рассказываем, как новая технология уже в ближайшие годы изменит окружающую действительность и нас самих

1

Что значит 5 и что значит G?

Под 5G понимают новое поколение мобильной связи. G в названии — просто обозначение поколения, generation. Сети 1G появились в 1980-х — это было первое поколение беспроводных телефонных технологий. В 1991 году появилась сеть со стандартом 2G. Стало возможно шифровать цифровой сигнал, а передавать можно было не только голос, но и текст, и изображения (SMS и MMS). В следующих модификациях 2,5G (GPRS) и 2,75G (EDGE) появился доступ в интернет, а в 3G он стал пакетным и более быстрым. Это был стандарт мобильной связи 2000-х. 4G стал популярен в 2010-х — интернет стал быстрее, с его помощью можно было уже играть в мобильные игры, смотреть длинные онлайн-видео и пользоваться видеосвязью. Теперь на подходе 5G, под которым на самом деле понимается множество технологий и трансформация целых инфраструктур.

2

Что может 5G?

В контексте мобильной связи с 5G скорость интернета колеблется от 10 до 25 Гбит/с с минимальными задержками в передаче сигнала (всего 1–2 мс). С такой скоростью можно за минуту скачать все сезоны «Игры престолов». Это открывает огромное поле возможностей: новые услуги, сервисы и целые бизнес-модели, которые были невозможны в сетях 4G. Для массового потребителя уже сейчас наиболее востребованная сфера применения 5G — виртуальная и дополненная реальности. Например, в 2018 году во время футбольного матча Россия — Турция на стадионе было установлено пять камер с охватом 360 градусов, изображение с которых передавалось по сети 5G в офис «МегаФона». Трансляцию можно было смотреть в шлеме виртуальной реальности, полностью погрузившись в происходившее на стадионе.

3

В чем отличия от других стандартов?

Новый стандарт использует не только новые технологические, но и программные функции. Во-первых, в 5G используется несколько антенн на приемопередатчиках, поэтому растет скорость и качество сигнала. Сигнал 5G занимает более высокие частоты — это значит, что помех будет меньше, но передатчики должны быть мощнее, а станции — ближе. Во-вторых, в 5G используется network slicing (нарезка сети) — это значит, что в будущем могут появиться логически изолированные сети для определенных задач: например, отдельная — для интернета вещей, а другая — для видеотрансляций. Под каждую задачу выделяются нужные ресурсы и технологии. Так можно будет избежать перегрузок и задержек передачи сигнала. Именно поэтому 5G — это в первую очередь не потребительский тренд (по крайней мере пока), а бизнесовый.

4

Области применения 5G: медицина

Благодаря 5G пациенту, которому необходима оперативная помощь, больше не нужно будет ехать в поликлинику или больницу. Новые технологии позволяют передавать огромный объем данных без задержек и востребованы в педиатрии, психотерапии, дерматологии, неврологии и даже в реаниматологии: если больного нельзя перевезти в другую клинику, срочный видеозвонок более компетентному специалисту может спасти жизнь. Высококвалифицированный хирург через видеосеанс 5G может дистанционно наблюдать за происходящим во время операции и корректировать действия коллег, либо управлять вспомогательными приборами.

Телемедицина — один из наиболее перспективных и быстрорастущих сегментов здравоохранения в мире. По данным компании Global Market Insights, объем мирового рынка телемедицины в 2019 году составит $38,3 млрд, а к 2025 году увеличится более чем в три раза, до $130,5 млрд.

 

5

Области применения 5G: транспорт

Беспроводная сеть нового поколения поможет развитию беспилотного транспорта благодаря высокой скорости передачи данных. По прогнозу PwC, полностью беспилотный транспорт в крупнейших городах планеты появится к 2040 году. 5G даст автономным автомобилям возможность взаимодействовать с дорогами, светофорами, уличными указателями и парковками. Все данные с подключенных автомобилей и датчиков интернета вещей будут передаваться в облачное хранилище и обрабатываться. На основе этого в режиме реального времени будут мониториться транспортный поток, оптимизироваться маршруты городского транспорта, обеспечиваться приоритет спецтранспорта (скорой помощи, МЧС, ГИБДД, МВД, дорожных и ремонтных служб), фиксироваться правонарушения. 5G сыграет немаловажную роль в вопросах безопасности беспилотных автомобилей благодаря низкой задержке сигнала: в случае необходимости диспетчер может взять экстренное управление машиной на себя.

6

Области применения 5G: дома

Если говорить про быт, то 5G в первую очередь ассоциируется с интернетом вещей (IoT) и «умным» домом. Число устройств, которые могут быть подключены к IoT, постоянно растет: это «умные» лампочки, розетки, колонки, камеры, замки и многое другое. Чтобы большое количество вещей оперативно и без сбоев «общалось» друг с другом, нужна связь, обеспечивающая высокую скорость передачи данных. Технология 5G может решить эти проблемы, ко всему прочему повысив безопасность дома и сэкономив энергию. Например, существуют системы видеонаблюдения, которые передают сигнал с задержкой всего в несколько миллисекунд. Система на базе интернета вещей также может включать в себя «умные» счетчики, которые сами передают показания в управляющие компании, термостаты, которые регулируют энергию, и газовые счетчики, которые могут обнаружить утечку.

7

Области применения 5G: развлечения

Ожидается, что благодаря 5G мировая индустрия развлечений увеличит доход более чем на $1 трлн. Высокие скорости передачи данных и малое время задержки приведут к прорыву в области облачных игр. Например, уже в августе 2019 года «МегаФон» показал первый пример облачного 5G-гейминга. Суть в том, что обработку сложной 3D-графики берет на себя специальный сервер, а получаемое изображение по сети 5G с минимальными задержками передается на самый обычный ноутбук. В результате игра идет с такой же скоростью, как и на мощном игровом компьютере, который покупать теперь совсем не обязательно. А запускать игру можно будет не только из дома, а из любого места покрытия 5G — даже если вы сидите с компьютером на скамейке в парке. 5G также даст возможность загружать полнометражный фильм за считанные секунды, а не минуты и получать доступ к потоковому мультимедиа практически мгновенно.

8

Где сейчас 5G?

По прогнозам, к 2024 году к 5G подключится 1,5 млрд человек. Но пока единого стандарта 5G нет — ведется ряд тестирований инфраструктуры и технологий, многие из которых еще разрабатываются. В коммерческой продаже устройств с 5G пока очень мало. Первое время даже устройства с 5G будут работать на рефарминге частот — то есть использовать инфраструктуру, обслуживающую 4G. Но этот стандарт будет более требователен к производителям смартфонов: чтобы его поддерживать, нужна будет куда более мощная батарея. Сейчас покупать смартфон с 5G пока рано — до того момента, пока он станет новым стандартом, еще 3-4 года.

9

Что еще почитать про 5G

О технологии 5G

Гигабитные скорости

Высокая средняя скорость — до 1 Гб/с

Каждый человек гарантированно получит хорошую скорость, которая позволит смотреть и передавать видео в 4К, погружаться в сетевые видеоигры, полноценно использовать возможности VR- и AR-технологий.

Объемы передачи данных растут по экспоненте именно за счет популярности видео. Учитывая это, 4G не сможет обеспечить высокую скорость. Прогресс будет возможен только с 5G.

Миллионы устройств

Количество подключений — миллионы на км2

Именно благодаря стандарту 5G появится полноценный интернет вещей. На каждый квадратный километр будут миллионы подключенных устройств с датчиками — и ни один из них не будет ущемлен.

Миллисекундные задержки

Задержка сократится до 1 мс

Низкая задержка обеспечит развитие мощных роботизированных индустрий.

Человечество реализует проекты, в основе которых лежат критические процессы: дистанционное управление беспилотных автомобилей, автоматизация производства, телемедицина, тактильный интернет
и так далее.

Высокая энерго­эффектив­ность

Энергоэффективность — в 100 раз выше

Если в каждом из миллионов подключенных устройств будут часто садиться батарейки, критические сервисы будут постоянно подвержены риску. Поэтому требования к энергоэффективности крайне высоки — замена батарейки должна происходить не чаще, чем раз в семь лет.

Сверхвысокая мобильность

Мобильность — до 500 км/ч

Текущие стандарты передачи данных сейчас поддерживают скорость движения устройств до 200 км/ч. Но индустрия быстрых поездов повысила скоростной порог до 500 км/ч, особенно в Китае и Японии, а значит, 4G уже не справляется со своей задачей. Стандарт 5G обеспечит передачу данных с любых объектов, движущихся с высокой скоростью, в том числе дронов и самолетов.

5G наступает. Какие опасности на самом деле несёт новая технология — Секрет фирмы

Устройство IoT — обычно небольшое и недорогое (с известными исключениями, вроде промышленной автоматизации или медицинских приборов). Из-за ограниченных объёмов оперативной памяти и ресурсов процессора на них невозможно организовать проверки безопасности, стандартные для больших вычислительных машин или хотя бы мощных телефонов. Кроме того, из-за низкой маржинальности у разработчиков таких устройств просто нет средств для того, чтобы развивать культуру информационной безопасности, отслеживать уязвимости и производить обновления.

Всё это потенциально может привести к тому, что с помощью IoT-сетей злоумышленники будут организовывать огромные ботнеты (сеть компьютеров с установленным вредоносным ПО, которые управляются хакерами удалённо, часто без ведома владельцев устройств), от которых можно ожидать мощных атак.

Первый ботнет на основе Интернета вещей появился в 2016 году. Это был Mirai, состоявший из сотен тысяч маршрутизаторов, камер, серверов DVR и других подключённых устройств — вплоть до кофеварок. С помощью Mirai злоумышленники атаковали Dyn, один из крупнейших провайдеров DNS-серверов в мире, и Twitter, eBay, New York Times, CNN и другие популярные ресурсы часами не открывались у пользователей.

По нашим данным, в 2019 году средний размер бонетов вырос на 20% по сравнению с 2018 годом и составил 5045 машин, что можно связать с ростом количества уязвимых смартфонов и устройств «интернета вещей». Максимальный размер ботнета в 2019 году составил 237 249 заражённых устройств.

Общее количество DDoS-атак продолжает расти: за 2019 год число нападений на бизнес увеличилось примерно в 1,5 раза. В основном это было достигнуто за счёт роста атак на отдельные индустрии: банки, платежные системы, криптобиржи, онлайн-ретейл, сайты знакомств и даже сайты игровых компаний.

Один из недавних примеров — организация ряда массированных хакерских атак на мирового лидера в сфере производства компьютерных игр Blizzard 18 марта 2020 года, в самый разгар пандемии и самоизоляции.

Основные мотивы DDoS-атак на коммерческие компании — это вымогательство и недобросовестная конкуренция.
Во время DDoS-атаки бизнес теряет клиентов, лишается, в частности, возможности обрабатывать онлайн-заказы. А в случае продолжительной атаки от двух дней и более, при том что длительность атаки может составлять несколько месяцев, надолго теряет место в поисковой выдаче. Это было критично и раньше, но на данный момент для малого и среднего ретейла возможность работать онлайн на доставку — вопрос выживания. Вдобавок у небольших компаний часто нет свободных денег для использования надёжных решений по защите, поэтому они чаще других становятся жертвами DDoS-атак.

В условиях, когда развитие широкополосного доступа, «интернета вещей» и цифровизации на три корпуса опережают проникновение культуры информационной безопасности, организовать серьёзную даже по меркам инфраструктуры крупных финансовых организаций хакерскую атаку в состоянии даже подготовленный школьник.

Цена на простейшие атаки колеблется в районе десятков долларов в час. Появление в интернете массы небезопасных устройств приведёт уже не к снижению стоимости атаки, а к колоссальному росту основных показателей атак.

МТС получила первую в России лицензию на 5G

Роскомнадзор выдал МТС лицензию на оказание услуг сотовой связи пятого поколения (5G) на всей территории России (за исключением Крыма и Севастополя). Об этом говорится в сообщении компании. Это первая лицензия такого рода, полученная в России, подчеркивают в МТС. По ее условиям оператор должен начать предоставление услуг не позднее июля 2022 г. – действительна она до 2025 г. 

Из лицензионных требований (с ними ознакомились «Ведомости») также следует, что для оказания услуг компания должна использовать выделенный в начале этого года Госкомиссией по радиочастотам (ГКРЧ) диапазон – 24,25–24,65 ГГц. По словам представителя МТС Алексея Меркутова, запустить 5G в коммерческую эксплуатацию компания сможет после того, как будут утверждены нормативные документы, регламентирующие работу сетей пятого поколения. Сроки их принятия он комментировать не стал.

5G позволяет абонентам использовать мобильный интернет на очень высокой скорости (до нескольких гигабит в секунду). Это до 100 раз быстрее, чем в нынешних сетях LTE. 

В МТС не скрывают: на первых порах 5G-сети в высоком миллиметровом диапазоне будут работать в основном на крупных промышленных предприятиях. «5G позволит корпоративным клиентам активно использовать технологии искусственного интеллекта, интернета вещей, дополненной и виртуальной реальности для удаленного управления оборудованием, развития беспилотного транспорта, интерактивных программ обучения и создания новейших систем контроля качества на производстве», – передает пресс-служба оператора слова ее президента Алексея Корни. Также 5G может быть востребован в медучреждениях (например, для мониторинга состояния пациентов), складской логистике, ритейле, сельском хозяйстве (для управления дронами, следящими за посевами, и проч.), перечисляет Меркутов.

К 5G-сетям МТС можно будет подключать не только автоматические устройства. В июле МТС совместно с Qualcomm протестировала смартфон Motorola Edge+, который помимо работы в действующих мобильных сетях стандартов 2G, 3G и 4G поддерживает диапазон 24,25–24,65 ГГц, рассказывает Меркутов. В ближайшие месяцы смартфон появится в розничной сети МТС, сейчас – доступен по предзаказу в интернет-магазине МТС.

15,3 млрд Гб

составил трафик мобильного интернета в России в 2019 г. (данные Минкомсвязи). За год этот показатель вырос более чем на 50%

Вопрос, когда 5G станет в России массовой услугой, по-прежнему открыт. На миллиметровых частотах (а только такие государство выделило пока операторам) полноценные сети пятого поколения построить невозможно – об этом неоднократно говорили участники рынка.  

Миллиметровый диапазон не позволяет строить полноценные сети 5G, в частности, из-за низкой проникающей способности волны, объясняет представитель Tele2 Ольга Галушина. Поэтому он может рассматриваться только как дополнительный к более низким частотам. По словам Галушиной, приоритетный диапазон для коммерческого запуска 5G, который признан большинством стран мира, – 3,4–3,8 ГГц. Именно в нем работает абсолютное большинство выпускаемых устройств и эти частоты дают нужные скорости, утверждает она. 

Получить лицензию на 5G согласно решению ГКРЧ могут все операторы, отмечает представитель «Вымпелкома» Анна Айбашева. Наличие таких лицензий у операторов не решает системных проблем с развитием сетей 5G в России, утверждает она. Сама лицензия не дает возможности предоставления коммерческих сервисов в сетях 5G без разработанных правил применения. Также это не решает ключевой проблемы развития 5G в России, связанной с выделением глобально признанного спектра частот в диапазоне 3,4–3,8 ГГц, говорит Айбашева. Выделенный ГКРЧ миллиметровый диапазон имеет много ограничений, одно из которых – исключительно точечное покрытие, добавляет она. 

Когда запустится 5G

Национальная программа «Цифровая экономика» предписывает запустить сети 5G к 2022 г. В конце февраля директор по стратегическому развитию «Ростелекома» Алеся Мамчур заявила, что их запуск в 10 городах-миллионниках может быть осуществлен позже срока. В качестве предварительной даты запуска она называла 2024 год.

Диапазон 3,4–3,8 ГГц пока недоступен российским операторам. Он используется Минобороны и «Роскосмосом», говорил в 2019 г. вице-премьер Максим Акимов. В августе прошлого года Совет безопасности высказался против того, чтобы выделить операторам связи частоты этого диапазона, а президент Владимир Путин согласился с его мнением, сообщали источники «Ведомостей» в телекомотрасли и профильных ведомствах. Повторно Совет безопасности рассмотрел этот вопрос весной этого года – и вновь отклонил просьбу операторов о выделении 3,4–3,8 ГГц.

Работа по поиску частот для развертывания сетей 5G находится «в активной фазе», утверждает представитель Минкомсвязи. Трудности с определением частотного спектра обусловлены тем, что диапазон 3,4–3,8 ГГц в России широко используется как гражданскими средствами, так и сетями связи правительственного и специального назначения, объясняет он. Поиск решений совместного использования частот существующими системами и сетями 5G является крайне трудоемкой и дорогостоящей задачей, в решении которой, естественно, должны быть заинтересованы все стороны, подчеркивает представитель ведомства.

Сети в высоких миллиметровых диапазонах могут обслуживать в ограниченном пространстве автоматизированные устройства, подключенные к интернету вещей, – именно поэтому МТС в первую очередь собирается внедрять 5G в промышленности, отмечает гендиректор Telecom Daily Денис Кусков. Без освобождения диапазона 3,4–3,8 ГГц о массовом использовании сотовой связи пятого поколения говорить не приходится, признает он. По его словам, затягивание решения вопроса о выделении этих частот операторам может привести к тому, что 5G станет доступен обычному потребителю не раньше середины текущего десятилетия.

5G не для всех. Операторы решили не пускать бедных и прижимистых пользователей в быстрый интернет


, Текст: Дмитрий Степанов


Американский сотовый оператор Verizon вынудит абонентов дешевых архивных тарифных планов переходить на новые и дорогие. «Консерваторов» не пустят в новые 5G-сети компании с быстрым интернетом.

Быстрый 5G не для экономных

Крупный американский телекоммуникационный оператор Verizon решил лишить абонентов на дешевых архивных тарифах мобильной связи доступа к новейшей 5G-инфраструктуре, развертывание которой компания планирует начать в конце 2021 г. Об этом сообщило издание The Verge со ссылкой на презентацию для инвесторов, представленную компанией.

Подключившие себе один из недорогих базовых тарифов, которые на сегодняшний день переведены в архив, клиенты продолжат обслуживаться в общенациональной (5G Nationwide) сети оператора, базовые станции которой работают в низкочастотном диапазоне и обеспечивают сопоставимую с 4G (LTE) скорость передачи данных.

В то же время обладатели дорогостоящих премиумных контрактов с безлимитным трафиком получат доступ в интернет на значительно более высоких скоростях. Для этого их переведут на новейшую 5G-сеть Verizon с инфраструктурой, «заточенной» под наиболее популярный в мире диапазон частот 3,4-3,8 ГГц.

Доступ к скоростному 5G Verizon получат лишь высокодоходные абоненты

Как отмечает The Verge, Verizon инвестировал в развитие 5G-инфраструктуры под этот диапазон более $45 млрд и планирует потратить еще около $10 млрд в течение ближайших трех лет. Оператор считает этот диапазон оптимальным, поскольку тот обеспечивает компромиссные скорость связи и покрытие сети. Чтобы «отбить» вложения, компания таким образом попытается простимулировать абонентов переходить на более дорогостоящие тарифы.

Сколько стоит безлимит у Verizon

Безлимитные тарифные планы Verizon, по данным официального сайта американского оператора, предусматривают внесение ежемесячной абонентской платы от $35.

К примеру, тариф “Play More Unlimited” обойдется клиенту в $45, за которые он получит 50 ГБ трафика на максимальной скорости, безлимитные разговоры внутри страны и бесплатные SMS на номера 200 стран мира.

В путешествиях по сопредельным Мексике и Канаде налагается ограничение на скорость доступа к Сети до уровня 2G после израсходования 0,5 ГБ в сутки.

Как у Verizon дела с частотами

В настоящее время Verizon предлагает услуги связи в сетях пятого поколения под брендами 5G Nationwide и 5G Ultra Wideband.

Применяемые в сети Verizon 5G Nationwide базовые станции рассчитаны на работу в низкочастотном диапазоне (600-850 МГц), который, в том числе, может задействоваться и в сетях LTE. Оператор также применяет технологию динамического распределения спектра (Dynamic Spectrum Sharing DSS), которая позволяет использовать одни и те же частоты при оказании услуг 5G и LTE. В результате скорость обмена данными между базовой станцией и абонентским устройством при подключении к Verizon 5G Nationwide может быть лишь незначительно выше (30-250 Мбит/сек) по сравнению с использованием LTE-сети компании, а порой, как отмечает The Verge, и вовсе ниже. Тем не менее, у 5G есть другие преимущества перед LTE, к примеру, меньшее время задержки сети.

Verizon 5G Ultra Wideband использует частоты миллиметрового диапазона (mmWave, 28 и 39 ГГц), благодаря чему скорость доступа в интернет может достигать 2 Гбит/сек.

Инвестиции в столичный финтех резко выросли после многолетнего спада

Инновации и стартапы

Согласно данным официального сайта оператора, покрытие сети 5G Nationwide хватает для того, чтобы обеспечить связью 200 млн человек по всей стране. Число потенциальных абонентов 5G Ultra Wideband компания не указывает.

Verizon пытается расширить перечень доступных частотных диапазонов, для чего регулярно принимает участие в аукционах, проводимых Федеральной комиссией по связи США (FCC). Так в конце февраля 2021 г. ведомство подвело итоги торгов, в которых решалась судьба 3,7 ГГц, которые входят в «золотой» диапазон. Verizon удалось получить более 3,5 тыс. лицензий, которые обошлись оператору в $45,5 млрд. Конкуренты Verizon – AT&T и T-Mobile суммарно выиграли 1,9 тыс. лицензий на сумму около $32,7 млрд, причем последняя не слишком гонится за «средними частотами» 5G – компания получила неплохое «наследство» от поглощенного в 2020 г. конкурента – Sprint – в виде частоты 2,5 ГГц. В сентябре 2020 г. Verizon заплатила $1,9 млрд за 557 лицензий на использование полосы 3,5 ГГц.

По данным The Verge, сети, предназначенные, для работы в недавно приобретенных Verizon частотах, начнут вводиться в эксплуатацию не раньше конца 2021 г.

Судьба 5G в России

В России первая сеть 5G, доступная обычным потребителям, появилась лишь в начале марта 2021 г. Ее запустил оператор МТС, но подключиться к ней смогут лишь избранные пользователи. Притом сама сеть работает лишь в Москве.

Сеть нового поколения доступна только в нескольких популярных местах российской столицы, то есть о покрытии всего города речи пока нет. Стоит также отметить, что 5G-сеть МТС развернута на частотах 4,4-5 ГГц (частотный диапазон n79), который поддерживают не все существующие 5G-смартфоны.

Международный диапазон 3,4-3,8 ГГц в России занят спутниковой связью и силовыми структурами, поэтому перспективы запуска 5G-инфраструктуры в этом диапазоне остаются туманными. В России рассматривают возможность построения сетей 5G на частотах 4,7-4,9 ГГц, однако применение этого диапазона может оставить без связи всех граждан, проживающих на расстоянии 300 км от границ с другими государствами. Это связано с тем, что данный диапазон используется в военной технике в системах обнаружения «свой-чужой». В декабре 2020 г. стало известно, что российские сети пятого поколения могут быть построены на базе сетей LTE.

Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ) дала добро на строительство сетей пятого поколения еще в марте 2020 г. Разрешение распространяется как на обычные сети, так и на специализированные – технологические и корпоративные. Комиссия предоставила операторам диапазоны 24,25–24,5 ГГц и 4,7-4,9 ГГц.

В России запущена первая пользовательская сеть 5G. Она доступна лишь избранным

Телеком
Мобильная связь


, Текст: Эльяс Касми


МТС запустил первую сеть 5G, к которой могут подключиться обычные пользователи. Но сделать это смогут не все – сеть работает лишь в нескольких районах Москвы, а доступ к ней получат только абоненты, отобранные самим оператором по целому ряду параметров. Сеть работает на частотах 4,4-5 ГГц вместо международного диапазона 3,4-3,8 ГГц.

5G не для всех

В России начала работу первая сотовая сеть пятого поколения (5G), доступная обычным потребителям. Ее запустил оператор МТС, но подключиться к ней смогут лишь избранные пользователи, притом сама сеть работает лишь в Москве.

Сеть нового поколения доступна только в нескольких популярных местах российской столицы, то есть о покрытии всего города речи пока нет. Также следует учесть, что сама сеть развернута на частотах 4,4-5 ГГц (частотный диапазон n79), который поддерживают не все существующие 5G-смартфоны. Напомним, что международный диапазон частот для 5G – это 3,4-3,8 ГГц, но в России он занят спутниковой связью и силовыми структурами.

К тому же, сети на выбранных МТС частотах, частично входят в диапазон 4,7-4,9 ГГц, недоступный для строительства сетей связи на значительной территории России. Как сообщал CNews, он используются в системах обнаружения «свой-чужой» в различной иностранной военной технике, даже в самолетах НАТО. Из-за этого Международный союз электросвязи выпустил требование, согласно которому страны, желающие построить внутреннюю инфраструктуру связи с использованием диапазона 4,7-4,9 ГГц на расстоянии менее 300 километров от других государств, обязаны запрашивать у них соответствующее разрешение. Россия имеет сухопутную границу сразу с несколькими странами НАТО – Латвией, Литвой, Польшей и Эстонией. Также она граничит с Украиной, которая тоже стремится стать членом этого военно-политического блока. В НАТО входят и США, с которыми у России есть морская граница.

Кого подключат

МТС будет самостоятельно определять, кто сможет пользоваться 5G-сетью, а кто и дальше продолжит выходить в интернет через LTE или даже 3G. Отсев абонентов происходить автоматически на основе целого ряда параметров, включая данные об их передвижениях, близости к зоне действия сети, а также количествe подключенных к номеру услуг и частотtих использования.

Отбор абонентов 5G-сети МТС будет очень строгим

Объем потребляемого мобильного трафика тоже будет влиять на принятие решения о предоставлении абоненту доступа к сети 5G. Представители МТС заверили, что для анализа используются сугубо обезличенные данные.

Тем, кому посчастливится пройти отбор, оператор пришлет SMS-сообщение с приглашением подключиться к пилотной 5G-сети и активировать опцию «Доступ в 5G». МТС не будет тарифицировать передачу данных при нахождении абонента в сети пятого поколения, плюс можно будет при желании даже раздавать 5G-интернет по Wi-Fi и пользоваться файлообменниками.

К основным преимуществам новой сети МТС относится высокая скорость доступа, достигающая 1,5 Гбит/с. Кроме того, оператор предоставляет возможность пользоваться безлимитным интернетом – ограничений нет ни по объему потребляемого трафика, ни по скорости доступа.

Где работает сеть

На момент публикации материала МТС предлагала опробовать сеть нового для России поколения, например, на университетской площади у здания МГУ, главной аллее и катке ВДНХ, в «Сколково» в районе ул. Малевича и ТРК «Остров мечты». Список мест, где заработала эта сеть 5G, также включает: Никольский пассаж, Ветошный переулок; Лубянскую площадь, ул. Большая Лубянка, Центральный детский магазин; отель «St. Regis Москва Никольская»; Ул. Большая Дмитровка, Театральный проезд, ул. Кузнецкий Мост, ЦУМ, Петровский пассаж; Москворецкую набережную, Большой Москворецкий мост, Парк Зарядье, Раушскую набережную; Новопушкинский сквер, Тверской бульвар, МХАТ; ЦПКиО им. М. Горького, парк искусств «Музеон», Крымский мост, Фрунзенскую и Пречистенскую набережные; Пресненскую и Краснопресненскую набережные у ММДЦ «Москва-Сити», набережную Т. Шевченко и Кутузовский проспект у моста «Багратион»; смотровую площадку на Воробьевых горах, Троицкий храм, аттракционы Skypark; Ходынский бульвар, парк «Ходынское поле».

Карта покрытия 5G-сети МТС. Нажмите для увеличения

В планы МТС входит увеличение количества зон доступа к 5G и в целом покрытия сети. Сроки появления новых ее участков, в том числе и за пределами Москвы, на момент публикации материала известны не были.

Как российские операторы осваивают 5G

Оператор МТС не только запустил первую, по его утверждению, пользовательскую, пусть и далеко не общедоступную сеть 5G. Именно он стал первым российским оператором, сумевшим получить лицензию на строительство таких сетей.

Как перевести четверть клиентов на самообслуживание? Опыт банка «Открытие»

ИТ в банках

Эту лицензию МТС предоставил Роскомнадзор – как сообщал CNews, она была выдана в конце июля 2020 г. , а срок ее действия истекает 16 июля 2025 г. Эта лицензия дает МТС право запускать 5G в диапазоне частот от 24,25 до 24,65 ГГц.

Но на самом деле самая первая пилотная зона 5G-сетей появилась в России значительно раньше, и без участия МТС. CNews писал, что в начале августа 2019 г. ее запустили оператор Tele2 и компания Ericsson. Они организовали сплошное outdoor-покрытие опытного участка сети в диапазоне 28 ГГц в Москве, в районе Тверской улицы.

Самым первым из российских сотовых операторов разрешение на тестирование сетей 5G получил «Мегафон», притом еще летом 2017 г. Ему разрешили использовать частоты в диапазонах 3,4-3,8 ГГц и 25,25–29,5 ГГц в 11 городах, встречавших Чемпионат мира по футболу в 2018 г. – «Мегафон» участвовал в создании телекоммуникационной инфраструктуры для него.

В конце 2017 г. разрешение на тестирование 5G в диапазоне 3,4-3,8 ГГц на территориях ряда объектов в восьми регионах, включая Москву и Санкт-Петербург, было предоставлено структурам «Ростелекома».

Как 5G может изменить мир

Страны уже соревнуются друг с другом, кто первым развернет сети мобильной связи пятого поколения, ведь на кону стоит многое. Хотя технологии, способные полностью раскрыть потенциал 5G — самоуправляемые автомобили, виртуальная реальность, дистанционная хирургия, появятся только через несколько лет, лидерство в строительстве этих сетей принесет большую выгоду стране и ее экономике. По крайней мере, так было в случае с 4G. Если бы не раннее появление сетей четвертого поколения в США, страна вряд ли бы доминировала в мобильных технологиях, а Facebook, Netflix, Instagram и Snapchat могли бы и не стать глобальными платформами.

«Uber, Airbnb, Netflix и прочие появились благодаря 4G, — говорит Роб Макдауэлл, бывший член федеральной комиссии по связи США (FCC). — Никто не предвидел появления бизнеса, связанного с приложениями. Самое волнительное в 5G то, что никто точно не знает, что произойдет».

США важно не медлить с развертыванием 5G, чтобы не потерять конкурентные преимущества на мировой арене, отметил Макдауэлл. Пока в этой области лидируют Китай, Южная Корея, США и Япония. Американские мобильные операторы AT&T и Verizon начнут развертывать 5G в некоторых городах уже в этом году, а Китай планирует уже к 2020 г. обеспечить национальное покрытие.

Прорывные инновации

Технология 4G была предназначена для ускорения передачи мобильных данных. Без нее людям вряд ли хватило бы терпения пользоваться Instagram, ожидая загрузки картинок и видео на более медленных 3G-сетях. Без 4G у «пресловутых парней из гаражей даже не было бы шанса» попробовать свои бизнес-идеи, отмечает Роджер Энтнер из Recon Analytics.

По оценкам Энтнера, лидерство США в развертывании 4G обеспечило американским компаниям $125 млрд выручки (которые в противном случае им бы не достались), а также увеличило в стране число рабочих мест, имеющих отношение к беспроводной связи, с 2,5 млн в 2011 г. до 4,6 млн в 2015 г.

Появление 5G может оказать еще более сильное влияние. Правда, потребители не заметят разницу, пока не перейдут на совместимые с 5G смартфоны, а они вряд ли появятся раньше 2019 г. Но через несколько лет, например, люди смогут загружать полнометражные фильмы всего за несколько секунд.

Скорость передачи данных будет практически моментальной, что поможет самоуправляемым автомобилям избегать аварий. Как утверждают некоторые автомобильные эксперты, успех самоуправляемых автомобилей будет зависеть именно от 5G. Кроме того, эти сети могут изменить баланс сил в телекоммуникационной отрасли, уменьшив потребность в проводном интернете.

Революция девайсов

Благодаря 5G гораздо больше устройств смогут одновременно подсоединяться к сотовым вышкам, что будет способствовать развитию интернета вещей.

Производители смогут встраивать чипы в любые элементы своих машин, и инженеры будут знать, какая деталь нуждается в ремонте или замене. Фермеры смогут вешать сенсоры на скот, чтобы знать, когда животные нуждаются в лечении, или вставлять их в почву, чтобы следить за необходимостью полива. Некоторые ученые даже рассматривают идею дистанционной хирургии с помощью роботов. «Самое важное — иметь достаточно мощности, — говорит бывший топ-менеджер Motorola Марти Купер. — 5G будет играть важную роль в управлении заводами».

Люди в домах смогут подключать холодильники и стиральные машины к интернету, чтобы определять, когда они нуждаются в обслуживании. Бегуны – подключать к нему кроссовки, чтобы анализировать свою скорость и пройденное расстояние. Имплантаты для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний смогут автоматически отправлять информацию врачам.

Некоторые из этих технологий доступны уже на 4G, хотя обычно требуется подсоединение устройств к WiFi или смартфонам. Появление 5G позволит им быть всегда подключенными к интернету, при этом не замедляя передачу данных в сети. По словам Энтнера, 4G обеспечивает подключение до 2000 устройств на 1 кв. км, а 5G — до 1 млн устройств.

Кроме того, при передаче данных по 5G требуется меньше электроэнергии, поэтому людям не нужно будет часто менять батарейки в устройствах. Как утверждает гендиректор Synchronoss Technologies Гленн Лари, 5G создается специально под интернет вещей, поэтому батарейки смогут служить 10 лет вместо одного года.

Велика ли выгода?

Власти США настаивают, что стать первыми в развертывании 5G-сетей критически важно для экономики и национальной безопасности страны. В частности, последним они объяснили запрет на оборудование Huawei в США, хотя компания отрицает обвинения в том, что она шпионит для китайского правительства. Американцы также обеспокоены, что возможное лидерство Китая в 5G даст ему преимущество в создании самоуправляемых автомобилей и развитии других передовых технологий и даже сделает Кремниевую долину менее привлекательной для ведущих инженеров.

Некоторые скептики сомневаются в том, насколько значимой станет 5G. Например, экс-директор по корпоративной стратегии Motorola Уильям Уэбб не считает ее многообещающей технологией: «5G не принесет ничего, что не было бы возможно при 4G». Поэтому он сравнивает 5G со сверхзвуковым самолетом Concorde, который был коммерческим провалом, поскольку немногие были готовы доплачивать за дополнительную скорость.

Кроме того, самоуправляемые автомобили не могут полагаться на сотовый сигнал в туннелях и в плохую погоду, а высокая влажность или дождь могут нарушить сигнал 5G сильнее, чем 4G, отмечает Уэбб. Таким образом, для самоуправляемых автомобилей важнее будут их собственные компьютеры, а не мобильные сети.

Что касается шлемов виртуальной реальности и роботов для дистанционной хирургии, то они, скорее всего, все равно будут подключаться к WiFi, а проводной интернет будет быстрее 5G, утверждает Уэбб.

Как и другие скептики, Уэбб не видит смысла в гонке стран в развертывании 5G, поскольку в современном глобализованном мире транснациональные корпорации имеют офисы повсюду.

Некоторые специалисты утверждают также, что главное — не то, какая страна первой развернет 5G, а каким компаниям будут принадлежать самые важные патенты. Аналитик ABI Research Димитрис Мавракис относит к их числу американские Qualcomm и InterDigital, китайскую Huawei, финскую Nokia и шведскую Ericsson.

Причем обладатели патентов могут извлечь бóльшую выгоду из 5G, чем из сетей предыдущих поколений. Согласно исследованию Энтнера, Япония не воспользовалась должным образом своим лидерством в развертывании 3G-сетей, поскольку созданные ее компаниями музыкальные и социальные сервисы были ориентированы на внутренний рынок. Но сейчас компании лучше готовы к работе на международных рынках, утверждает Энтнер. Он приводит в пример ту же Huawei, которая превратилась из компании, работающей в основном на китайском рынке, в крупнейшего производителя оборудования для мобильной связи и второго по величине производителя смартфонов в мире.

Согласно исследованию, проведенному по заказу американской телекоммуникационной ассоциации CTIA, в разработке 5G лидируют (в следующем порядке) Китай, Южная Корея и США. Китай считается лидером, поскольку его мобильные операторы обещают развернуть масштабные 5G-сети к 2020 г. и их поддерживает правительство.

Южная Корея протестировала 5G во время зимних Олимпийских игр в этом году. В июле Сеул заявил, что все мобильные операторы страны запустят 5G одновременно в марте 2019 г., чтобы избежать дополнительной конкуренции друг с другом, из-за которой могли бы увеличиться их расходы на маркетинг.

США, вероятно, развернут первые работающие 5G-сети уже в этом году. Но американские операторы сделают это лишь в нескольких крупных городах, включая Даллас, Атланту и Сакраменто.

По мнению Энтнера, лидерство не будет иметь большого значения, если конкуренты отстанут лишь на несколько месяцев, но более длительные задержки рискуют привести к серьезным экономическим потерям.

Перевел Алексей Невельский

Как низкая задержка 5G улучшает ваши мобильные возможности [видео]

5G официально здесь, и он готов преобразовать мобильные устройства, отрасли и нашу повседневную жизнь.

Мы вступили в поистине новую эру подключения — эру, которая начинается с мультигигабитных скоростей и, как ожидается, обеспечит высокую надежность и поддержку огромного количества подключенных устройств IoT, что ранее было невозможно только с 4G LTE. Одна из самых захватывающих возможностей, предоставляемых 5G, заключается в том, что она предназначена для значительного сокращения задержки, независимо от того, ведете ли вы потоковую трансляцию футбольного матча в режиме VR, общаетесь по видео с другом или играете в игру в виртуальной реальности (VR). В Qualcomm мы более десяти лет упорно работали, чтобы сделать это возможным.

Пока что в нашей серии о 5G мы углубились в понимание mmWave и того, как 5G изменит нашу жизнь, от того, как мы смотрим и делаем покупки, до того, как мы играем и общаемся. Далее следует обсуждение того, как значительно меньшая задержка способствует реализации этих возможностей.

Что такое задержка?

Задержка — это время паузы или время передачи пакета данных. Мы смотрим на это двояко: односторонняя задержка — это время между отправкой пакета и его получением получателем, а двусторонняя задержка — это время между передачей пакета и получением подтверждения.

Одна аналогия, которую мы можем использовать для понимания задержки, — это сертифицированная рассылка с USPS. Допустим, посылка отправлена ​​получателю. После получения USPS отправляет отправителю почтовую квитанцию. В этом случае задержка — это время между отправкой посылки отправителем и получением квитанции о доставке.

Задержка всегда присутствовала в наших подключениях. Когда вы транслируете прямую трансляцию, например футбольный матч, через соединение 4G, видео, которое вы видите, на самом деле немного отстает от того, что на самом деле происходит на поле.Это влияет не только на доставку, но и на время отклика — чем быстрее вам будут переданы данные, тем быстрее вы сможете ответить.

Задержка до и после 5G

Задержка сдерживает развитие технологий и препятствует сценариям использования в отраслях, которые в остальном технологически готовы к использованию 5G. Например, безграничный XR с 6 степенями свободы был невозможен с задержкой эпохи 4G. То же самое касается удаленного управления критически важной инфраструктурой и оборудованием, например медицинскими устройствами, которые требуют максимальной точности — даже малейшая задержка может быть проблематичной в критических ситуациях, когда нет места для ошибки.

Задержка

также является серьезной проблемой в облачных играх, где она остается одним из самых больших препятствий на пути к более увлекательному опыту. В играх главное время реакции, и задержка может привести к тому, что вы не сделаете бросок в шутере от первого лица или ошибетесь при повороте в гоночной игре.

5G разработан для значительного уменьшения задержки. В целом ожидается, что это поколение беспроводных сетей обеспечит 10-кратное сокращение сквозной задержки. Это может радикально улучшить текущий пользовательский опыт и открыть дверь для новых.

Как в игру вступают пограничные облачные подключения

Текущая архитектура — это устройство в сети, подключенное к облаку, настройка с неожиданной задержкой. Сейчас это меняется с появлением 5G. Чтобы полностью реализовать потенциал 5G, отрасль переходит на децентрализованную модель.

В этой новой парадигме интеллект не просто связан с центральным облаком, но вместо этого распределяется между различными частями, которые образуют периферийные беспроводные устройства и пограничное облако.При таком распределенном интеллекте требуются возможности на устройстве, в том числе необходимость перемещать, контролировать и расширять обработку контента ближе к конечному устройству, а именно к пограничному облаку. Это поможет реализовать низкую задержку для определенных приложений. В качестве альтернативы, он может быть распределен глубже в сети, дальше от устройств для услуг, устойчивых к задержкам.

С появлением граничного облака искусственный интеллект на устройстве может работать вместе с усовершенствованной сетью 5G и пограничным облаком, чтобы обеспечить еще больше преимуществ с низкой задержкой и, следовательно, новые возможности и возможности.Граничные вычисления сокращают задержку, поскольку обработка происходит ближе к пользователю, что устраняет необходимость отправлять данные в облако и обратно. 5G может обеспечить увеличенную пропускную способность, меньшую задержку и единообразие взаимодействия, а поскольку операторы добавляют дополнительные возможности обработки в пограничное облако, они могут предложить платформу для дополнительных и новых услуг. Точно так же 5G в сочетании с AI позволит разделить обработку между облаком и устройством. Распределение нагрузки обработки — еще одна тактика, направленная на повышение производительности и улучшение взаимодействия с пользователем.

Что такое 5G? | PCMag

«Общенациональный 5G» уже здесь, но для многих это не имеет большого значения. И AT&T, и Verizon используют формы 5G, которые высвечивают значок 5G на вашем новом смартфоне, но работают и работают точно так же, как 4G.

Это может заставить людей задуматься, в чем же особенность 5G. То, что мы видим сейчас, вообще есть даже в 5G? Ответ — да — технически. Оказывается, технология 5G и «опыт 5G» — очень разные вещи, и прямо сейчас в США мы получаем первое без второго.

Но все начнёт меняться. «Ультра емкость» 5G от T-Mobile демонстрирует скорость в несколько раз выше, чем 4G, и, начиная с конца 2021 года, будущие сети C-диапазона могут совершить такой же подвиг для AT&T и Verizon.

5G — это инвестиция на следующее десятилетие, и в предыдущих переходах на мобильные устройства мы видели большинство больших изменений, происходящих спустя годы после первого объявления. Возьмем, к примеру, 4G. Первые телефоны 4G в США появились в 2010 году, но приложения 4G, которые изменили наш мир, появились позже.Snapchat появился в 2012 году, а Uber получил широкое распространение в 2013 году. Видеозвонки по сетям LTE также стали популярными в США примерно в 2013 году.

С переходом на 5G есть еще один поворот. Существует три основных типа 5G — низкочастотный, средний и высокочастотный — и хотя США делают ставку на низкую и высокую полосу, оказывается, что средняя полоса, вероятно, лучший способ сделать это. У T-Mobile есть средний диапазон — это материал «сверхвысокой емкости», но AT&T и Verizon пришлось ждать только что закончившегося аукциона по диапазону C, чтобы получить свой.

Итак, следуя этому плану, пока мы приступаем к внедрению 5G прямо сейчас, вы должны ожидать, что большие приложения 5G появятся в 2022 году.


1G, 2G, 3G, 4G, 5G

Прежде всего, если вы слышите о телефонах 5G Wi-Fi или «5G E» от AT&T, они не являются сотовыми телефонами 5G. Вот подробное объяснение 5G, 5G E и 5 ГГц: в чем разница?

И если вы слышите, что 5G означает мачты миллиметрового диапазона на каждом фонарном столбе, это неправда. Это только одна из трех основных форм 5G, которые мы наблюдаем прямо сейчас.

G в этом 5G означает поколение беспроводной технологии. В то время как большинство поколений технически определялись их скоростями передачи данных, каждое из них также отличалось перерывом в методах кодирования или «эфирных интерфейсах», что делало его несовместимым с предыдущим поколением.

1G — аналоговая сотовая связь. Технологии 2G, такие как CDMA, GSM и TDMA, были первым поколением цифровых сотовых технологий. Технологии 3G, такие как EVDO, HSPA и UMTS, повысили скорость от 200 кбит / с до нескольких мегабит в секунду.Следующим несовместимым шагом вперед стали технологии 4G, такие как WiMAX и LTE, и теперь они масштабируются до сотен мегабит и даже гигабитных скоростей.

5G привносит в таблицу три новых аспекта: большие каналы (для ускорения данных), меньшая задержка (чтобы быстрее реагировать) и возможность одновременного подключения гораздо большего числа устройств (для датчиков и интеллектуальных устройств).

Это не полный прорыв с 4G. Все телефоны 5G нуждаются в сетях 4G и покрытии. Сначала все сети 5G использовали 4G для установления своих первоначальных подключений, что называлось «неавтономными».«Сейчас мы начинаем переходить от этого к« автономным »сетям, но они теряют значительную производительность без помощи 4G. Часть спецификации 5G позволяет телефонам 5G незаметно и незаметно для пользователя объединять каналы 5G и 4G. Итак, большинство соединений будут объединены в соединениях 4G / 5G в течение некоторого времени.

Этот симбиоз между 4G и 5G заставил AT&T с большим энтузиазмом относиться к своей сети 4G. Оператор начал называть свою сеть 4G «5G Evolution», потому что видит улучшение 4G как важный шаг к 5G.Правильно, конечно. Но эта формулировка предназначена для того, чтобы запутать менее информированных потребителей, заставляя думать, что 5G Evolution — это 5G, когда это не так.

В то время как 2G и 3G скоро уйдут, 4G опередил их на много лет как часть уравнения 5G.


Низкий, средний и высокий

5G дает операторам больше возможностей с точки зрения радиоволн, чем 4G. В частности, он открывает «высокочастотные» радиоволны ближнего действия, которые не работают с технологией 4G. Но 5G может работать на любой частоте, что приводит к трем очень разным видам работы 5G — низкому, среднему и высокому.

Здесь важно понимать, что 5G ненамного быстрее 4G на тех же старых радиоканалах. Вместо этого спецификация 5G позволяет телефонам использовать гораздо более широкие каналы в более широком диапазоне частот. Однако операторы связи и FCC должны сделать эти более широкие каналы доступными, и в этом им в значительной степени не удалось.

При использовании 4G вы можете объединить до семи каналов с частотой 20 МГц для использования всего спектра 140 МГц. Однако в большинстве случаев телефоны используют частоту 60 МГц или меньше.

С новыми телефонами в низком и среднем диапазонах 5G вы можете объединить два канала 100 МГц для использования 200 МГц, а также добавить еще несколько каналов 4G 20 МГц.В высокочастотном 5G вы можете использовать до восьми каналов 100 МГц. Но если у вас нет доступных радиоволн, вы не получите скорости.

Операторы также могут гибко совместно использовать каналы между 4G и 5G, используя динамическое совместное использование спектра (DSS). DSS делает перегородки между каналами 4G и 5G подвижными, поэтому операторы могут разделять каналы между 4G и 5G в зависимости от спроса. Это то, что Verizon использует для своего «общенационального» 5G. Он не освобождает новые радиоволны для 5G — он просто повторно использует разногласия и недостатки 4G, поэтому мы не видели, чтобы DSS 5G предлагал лучшую производительность, чем 4G.

Низкочастотный эфир 5G от T-Mobile имеет отличное покрытие.
AT&T также заявляет о общенациональном покрытии 5G в нижнем диапазоне частот.

Низкополосный 5G работает на частотах ниже 2 ГГц. Это самые старые сотовые и телевизионные частоты. Они идут на большие расстояния, но доступны не очень широкие каналы, и многие из этих каналов используются для 4G. Так что низкочастотный 5G работает медленно. На данный момент он действует и ощущается как 4G. Низкополосные каналы 5G имеют ширину от 5 МГц (для AT&T) до 15 МГц (для T-Mobile), поэтому вы можете видеть, что они не более просторны, чем 4G.

Сложно то, что низкополосные телефоны AT&T и T-Mobile иногда показывают значки 5G, когда они даже не используют 5G, что затрудняет различие.

Среднечастотный 5G находится в диапазоне 2–10 ГГц. Это касается большинства современных частот сотовой связи и Wi-Fi, а также частот, немного превышающих их. Эти сети имеют приличную дальность от своих вышек, часто около полумили, поэтому в большинстве других стран это сети рабочих лошадок, переносящие большую часть трафика 5G. Большинство других стран предложили каждому из своих операторов около 100 МГц для среднего диапазона 5G.Здесь, в США, сеть 5G со сверхвысокой пропускной способностью T-Mobile работает на каналах средней полосы частот до 80 МГц. AT&T и Verizon только что купили некоторый спектр C-Band от 3,7 до 4 ГГц, который они, вероятно, начнут развертывать в конце 2022 года.

Высокочастотный 5G намного быстрее, чем 4G.

Высокочастотный 5G , или миллиметровый диапазон, — это действительно новинка. Пока это в основном радиоволны в диапазоне 20–100 ГГц. Эти радиоволны раньше не использовались в потребительских приложениях. Они очень близки; Наши испытания показали расстояние до башен около 800 футов.Но есть огромное количество неиспользуемого спектра, что означает очень высокие скорости с использованием до 800 МГц за раз. Мы видели скорости более 3 Гбит / с в высокополосной сети Verizon, которую она называет «сверхширокополосной». К сожалению, в наших тестах «Самые быстрые мобильные сети 2020» мы обнаружили, что сеть Verizon имеет покрытие всего 4–5% на наших общегородских дисках. У AT&T и T-Mobile тоже есть высокочастотный диапазон, но они не говорили об этом много месяцев.

T-Mobile описывает три формы 5G как «слоеный пирог».«

Высокие диапазоны использовались ранее для транзитного рейса, подключения базовых станций к удаленным интернет-каналам. Но раньше они не использовались для потребительских устройств, потому что портативная вычислительная мощность и миниатюрные антенны были недоступны. Сигналы миллиметрового диапазона также уходят с расстояния быстрее, чем сигналы более низкой частоты, а огромный объем передаваемых ими данных потребует большего количества подключений к проводному Интернету. Таким образом, операторы сотовой связи должны будут использовать множество небольших базовых станций с меньшей мощностью (обычно вырабатывающих 2–10 Вт), а не меньшее количество более мощных макроячейков (которые вырабатывают 20–40 Вт), чтобы обеспечить мультигигабитные скорости, которые доступны в сетях миллиметрового диапазона. обещать.Из-за очень быстрого спада волны довольно слабые, когда достигают вас.

Этот тест соседства показывает, насколько высокочастотный 5G в настоящее время имеет радиус действия около 800 футов.

Во многих крупных городах операторы установили эти «маленькие соты», чтобы увеличить пропускную способность 4G, начиная с 2017 года. В этих городах им просто нужно прикрепить дополнительное радио к существующему узлу, чтобы сделать его 5G. Тем не менее, борьба ведется повсюду, где операторы связи не могут убедить города разрешить им добавлять небольшие соты в пригородные районы.Это похоже на предыдущую борьбу за создание сотовой связи во многих из этих городов.

Verizon пытается расширить зону покрытия 5G в высокочастотном диапазоне, заключая сделки с компаниями, которые создают расширители и повторители 5G, такими как Pivotal Commware.


Как работает 5G

Как и другие сотовые сети, сети 5G используют систему сотовых сайтов, которые делят свою территорию на сектора и отправляют закодированные данные с помощью радиоволн. Каждая ячейка должна быть подключена к магистрали сети через проводное или беспроводное транзитное соединение.

Сети 5G используют тип кодирования, называемый OFDM, который аналогичен кодированию, которое использует 4G LTE. Однако радиоинтерфейс разработан для гораздо меньшей задержки и большей гибкости, чем LTE.

Сети 5G должны быть намного умнее, чем предыдущие системы, поскольку они объединяют гораздо больше и меньших ячеек, которые могут изменять размер и форму. Но даже с существующими макросотами, по словам Qualcomm, 5G сможет повысить пропускную способность в четыре раза по сравнению с существующими системами за счет использования более широкой полосы пропускания и передовых антенных технологий.

Цель состоит в том, чтобы иметь гораздо более высокие скорости и гораздо большую емкость для каждого сектора при гораздо меньшей задержке, чем у 4G. Участвующие органы стандартизации стремятся к скорости 20 Гбит / с и задержке 1 мс, после чего начинают происходить очень интересные вещи.


Где доступен 5G?

5G теперь «общенациональный», хотя с очень разными подходами операторов к нему, у вас будет разный опыт в разных местах.

Verizon имеет медленный «общенациональный» 5G на основе общих каналов 4G и быстрый высокополосный 5G в более чем 60 городах с онлайн-картами покрытия здесь.

T-Mobile в настоящее время имеет медленную общенациональную низкополосную сеть 5G, которая покрывает большую часть страны; более быстрая средняя полоса, охватывающая 106 миллионов человек, с функцией поиска покрытия здесь; и high-band в семи городах (перечисленных в этой ссылке, плюс Майами).

AT&T имеет медленный низкочастотный диапазон почти на большей части страны и высокочастотный диапазон в 35 городах, для которых он не дает карт. Он называет диапазон низких частот «5G» и диапазон высоких частот «5G +». У компании есть карты низких частот и список городов высокого диапазона.

Verizon 5G работает быстро, если найдешь.


Какие телефоны 5G выходят?

Телефоны 5G сейчас являются массовыми; ожидайте, что любой телефон стоимостью более 500 долларов будет иметь 5G на борту. Следующая цель — C-диапазон, частоты, которые AT&T и Verizon включат в следующем году. Пока что у Apple iPhone 12, серии Galaxy S21, Google Pixel 5 и LG Wing есть C-диапазон.

Низко- и среднечастотный 5G дешевле в реализации, чем высокополосный 5G, поэтому многим телефонам AT&T и T-Mobile не хватает высокочастотного 5G.Я не согласен с тем, имеет это значение или нет. Чем больше технологий, тем лучше, и компании действительно владеют множеством высокочастотных радиоволн. Но они крайне сдержанно относятся к тому, что планируют с ними делать, поэтому неясно, какое преимущество высокочастотный диапазон принесет вам в телефонах AT&T и T-Mobile. Если вы хотите расставить все точки над i, то у Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, серии Galaxy S21, серии iPhone 12, Pixel 5 и LG Wing есть диапазон высоких частот.

В серии Galaxy S21 есть все формы 5G.

Есть разница и в программном обеспечении. В прошлом году на T-Mobile мы обнаружили, что OnePlus 7T Pro 5G McLaren и OnePlus 8 получили критические обновления программного обеспечения для повышения производительности в низком диапазоне до того, как это сделали телефоны Samsung. Да, это означает, что телефоны OnePlus лучше работали на низком диапазоне, но не имели высокого диапазона, в то время как телефоны Samsung имели высокий диапазон, но хуже работали на низком диапазоне. Это грязно.

Вы можете ознакомиться с нашим текущим списком лучших телефонов 5G, чтобы узнать больше.

В других странах есть еще больше телефонов 5G с моделями от Huawei, Oppo, Realme, Xiaomi и других.Обычно они не работают в сетях 5G в США, потому что не поддерживают наши диапазоны частот; они используют европейские и азиатские среднечастотные системы, которых здесь нет.

Рекомендовано нашими редакторами


Безопасно ли 5G?

Да. Теории заговора в Интернете обвиняют 5G во всем, от рака до коронавируса, но они, как правило, разваливаются при малейшем прикосновении к реальным фактам. Низкополосный и средний диапазоны 5G основаны на радиочастотах, которые использовались десятилетиями. В низкополосном 5G используются ТВ-диапазоны УВЧ, которые используются с 1952 года.Среднечастотный диапазон Sprint используется по крайней мере с 2007 года; его части были впервые использованы в 1963 году.

Наибольшее беспокойство по поводу 5G в США вызывает, как правило, высокочастотный или миллиметровый диапазон 5G. Это тип ближнего действия, для которого требуется много небольших сотовых узлов, поэтому инфраструктура более заметна, чем была раньше. Ирония в том, что волноваться о том, что миллиметровые волны могут поджарить ваши клетки, заключается не в том, что они слишком сильные, а в том, что они слишком слабые: они заблокированы листьями, стенами, стеклом, автомобилями, одеждой и кожей.

5G стало частой темой теорий заговора.

Уровни мощности чрезвычайно важны. Bluetooth и микроволновые печи работают на одной частоте. Поскольку сигналы миллиметрового диапазона технически называются микроволновыми, некоторые люди убеждены, что они в буквальном смысле представляют собой микроволновые печи, которые нас поджаривают. Но светлячок — это не паяльная лампа, и системы 5G больше ориентированы на светлячки.

Исследования mmWave показали, что он плохо проникает через кожу человека и что его самый сильный эффект при уровнях мощности выше, чем в любой сети 5G, заключается в том, что он немного нагревает вещи.На уровне использования сетей 5G заметного воздействия на людей нет.

Но самое самоубийственное в изменчивых заговорщиках 5G заключается в том, что они не заботятся ни о какой из этих деталей. В популярной петиции в Великобритании в начале 2020 года утверждалось, что 5G работает на «60 мегагерцах» и «высасывает весь кислород из воздуха». Перед удалением он получил более 114 000 подписей на сайте change.org. 60 мегагерц намного ниже частоты любой беспроводной сети; они могут означать 60 ГГц, но ни одна сеть 5G еще не использует это.Что касается кислорода, то есть сеть псевдоученых со степенью в таких областях, как «естественное здоровье», которые заявляют на YouTube всякую чепуху.

Вот наша полная история о том, почему 5G безопасен.


Для чего нужен 5G?

Большинство реальных демонстраций 5G, которые мы видели, просто связаны с тем, что люди очень быстро загружают Netflix на свои телефоны. Такое использование — это ставки на стол, просто чтобы построить сети, чтобы в будущем можно было разрабатывать более интересные приложения.

Говоря о телефонах, генеральный директор OnePlus Пит Лау сказал, что 5G может сделать встроенное хранилище ненужным, что согласуется с идеями, которые я слышал во время запуска Samsung Galaxy S20. Galaxy S20 снимает огромные 108-мегапиксельные фотографии и 8K-видео, которые быстро занимают ваше хранилище и их трудно загрузить, если у вас нет быстрого соединения 5G. Во время поездки в Корею я обнаружил, что высококачественный видеочат был основным фактором, побудившим меня хотеть 5G.

Домашний Интернет 5G демонстрирует одно главное преимущество перед 4G: огромная емкость.Операторы не могут предложить домашний Интернет 4G по конкурентоспособной цене, потому что на сотовых сайтах 4G просто не хватает емкости для 346 ГБ ежемесячного использования, которое сейчас ожидает большинство домов. (Эпоха пандемии увеличила это число, поскольку люди работают и учатся из дома.) Таким образом, 5G, если его правильно внедрить, может увеличить конкуренцию в домашнем Интернете в США, где, согласно отчету Федеральной комиссии по связи за 2016 год, у 51 процента американцев есть только один вариант для домашнего интернета со скоростью 25 Мбит / с или выше. Verizon запустила безлимитный домашний интернет-сервис 5G, но пока что на него очень сложно подписаться.

Домашний интернет 5G легче развернуть операторам связи, чем отдельные оптоволоконные линии. Вместо того, чтобы копать каждую улицу, операторы связи просто должны проложить оптоволоконный кабель к сотовой сети через каждые несколько кварталов, а затем предоставить клиентам беспроводные модемы. Главный сетевой директор Verizon Ники Палмер сказал, что домашний интернет-сервис в конечном итоге будет предлагаться везде, где у Verizon есть беспроводная связь 5G, что даст ей гораздо более широкий охват, чем оптоволоконная услуга Fios.

Во время поездки в Оулу, Финляндия, где находится центр разработки 5G, мы посетили хакатон 5G.Лучшие идеи включали в себя сервис потоковой передачи игр, способ реабилитации после инсульта с помощью виртуальной реальности, умные повязки, которые отслеживают ваше выздоровление, и способ взаимодействия родителей с младенцами, застрявшими в инкубаторах. Все эти идеи требуют высокой пропускной способности, низкой задержки или аспектов низкого энергопотребления и низкой стоимости 5G.

Мы также исследовали стартапы 5G, которые Verizon развивает в Нью-Йорке. В лаборатории открытых инноваций оператора мы увидели беспроводные камеры наблюдения с высоким разрешением, потоковую передачу игр и физиотерапию в виртуальной реальности.

Наш обозреватель Майкл Миллер считает, что 5G будет наиболее важным для промышленного использования, такого как автоматизация морских портов и управление промышленными роботами.

Беспилотным автомобилям может потребоваться 5G.

Беспилотным автомобилям может потребоваться 5G, чтобы по-настоящему заработать, — объясняет наш редактор Оливер Рист. Первое поколение беспилотных автомобилей будет автономным, но будущие поколения будут взаимодействовать с другими автомобилями и умными дорогами для повышения безопасности и управления дорожным движением. По сути, все на дороге будет разговаривать со всем остальным.

Для этого вам нужны очень низкие задержки. Хотя все автомобили обмениваются очень небольшими пакетами информации, им нужно делать это почти мгновенно. Именно здесь вступает в игру задержка менее одной миллисекунды, когда пакет данных передается прямо между двумя автомобилями или отскакивает от автомобиля к маленькой ячейке на фонарном столбе к другому автомобилю. (Одна световая миллисекунда составляет около 186 миль, поэтому большая часть этой задержки в 1 мс — это время обработки.)

Еще один аспект 5G заключается в том, что он позволяет подключать гораздо больше устройств.В настоящее время модули 4G дороги, энергозатратны и требуют сложных планов обслуживания, поэтому большая часть Интернета вещей привязана к Wi-Fi и другим домашним технологиям для потребителей или 2G для предприятий. 5G будет принимать небольшие, недорогие устройства с низким энергопотреблением, поэтому он будет подключать к Интернету множество небольших объектов и различных типов датчиков окружающей среды.

Самое большое изменение, которое может принести 5G, — это виртуальная и дополненная реальность. По мере того, как телефоны превращаются в устройства, предназначенные для использования с гарнитурами VR, очень низкая задержка и постоянная скорость 5G предоставят вам мир с расширением Интернета, если и когда вы этого захотите.Аспекты малых сот в 5G также могут помочь в покрытии внутри зданий, поскольку они побуждают каждый домашний маршрутизатор становиться сотовым узлом.

Чтобы быть в курсе событий 5G, подпишитесь на нашу еженедельную рассылку Race to 5G. А если вы смотрите в будущее, прочтите наше объяснение 6G, чтобы оставаться на шаг впереди.

Получите наши лучшие истории!

Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы получать наши главные новости на ваш почтовый ящик каждое утро

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки.Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Что такое 5G? Полезные иллюстрированные вопросы и ответы (2021)

Последнее обновление 05 апреля 2021 г.

Хотите узнать больше о технологии 5G ? Тогда вы попали в нужное место.

На этой странице вопросов и ответов вы узнаете основные факты о 5G:

  • Что такое 5G?
  • Насколько быстро работает 5G?
  • В чем разница между 4G и 5G?
  • Каковы варианты использования 5G?
  • Когда появится 5G и где он будет доступен?
  • Что это значит для потребителей и операторов?
  • Какая связь между 5G и спутниками?
  • Будет ли безопасна технология 5G?

Давайте посмотрим, как технология 5G собирается изменить мир.

Что такое 5G?

Технология 5G — это прорыв.

Следующее поколение телекоммуникационных сетей (пятое поколение или 5G) начало выходить на рынок в конце 2018 года и будет продолжать расширяться по всему миру.

Помимо повышения скорости, ожидается, что эта технология откроет для себя масштабную экосистему 5G IoT (Интернет вещей) , в которой сети могут удовлетворить потребности в связи для миллиардов подключенных устройств с правильным компромиссом между скоростью, задержкой и стоимостью. .

Это имеет смысл, если подумать о том, что может предложить 5G.

Технология

5G определяется 8 требованиями спецификаций:

  • Скорость передачи данных до 10 Гбит / с — повышение скорости от 10 до 100 раз по сравнению с сетями 4G и 4.5G
  • Задержка в 1 миллисекунду
  • Пропускная способность 1000x на единицу площади
  • До 100-кратного количества подключенных устройств на единицу площади (по сравнению с 4G LTE)
  • 99,999% доступность
  • 100% покрытие
  • Снижение энергопотребления в сети на 90%
  • Срок службы батареи до 10 лет для устройства IoT с низким энергопотреблением

Насколько быстро работает 5G?

Скорость 5G достигает 10 гигабит в секунду (Гбит / с).

5G — это на 10 x100 быстрее, чем , что вы можете получить с 4G .

Что делает 5G быстрее? Хороший вопрос!

Согласно принципам связи, чем короче частота, тем больше полоса пропускания.

Использование более коротких частот (миллиметровые волны между 30 ГГц и 300 ГГц) для сетей 5G — вот почему 5G может быть быстрее. Этот высокочастотный спектр 5G обеспечивает ожидаемое повышение не только скорости, но и емкости, низкой задержки и качества.

Однако скорость загрузки 5G может сильно отличаться в зависимости от региона.

Согласно февральскому выпуску журнала Fortune за 2020 год, средние показатели скорости 5G, выполненные в третьем / четвертом квартале 2019 года, варьируются от:

  • 220 мегабайт в секунду (Мбит / с) в Лас-Вегасе,
  • 350 в Нью-Йорке,
  • 380 в Лос-Анджелесе,
  • 450 в Далласе,
  • до 550 Чикаго,
  • и более 950 в Миннеаполисе и Провиденсе приблизительно.

Это от 10 до 50 раз больше, чем у 4G LTE.

Вот еще несколько примеров скоростей загрузки и выгрузки, которых вы можете ожидать от 5G.

Некоторые загружают и выгружают тесты скорости 5G в Австралии, Америке и Китае (апрель 2020 г.)

Но здесь вы понимаете, что преимущества 5G выходят за рамки скорости.

Что такое 5G с низкой задержкой?

Технология

5G обеспечивает чрезвычайно низкий уровень задержки , а задержку между отправкой и получением информации — .С 200 миллисекунд для 4G мы опускаемся до 1 миллисекунды (1 мс) с 5G.

Подумайте об этом.

Миллисекунда — это 1/1000 секунды.

Среднее время реакции человека на визуальный стимул составляет 250 мс или 1/4 секунды. При надлежащей тренировке люди ограничены на уровне 190-200 мс.

Представьте теперь, что ваш автомобиль может реагировать в 250 раз быстрее, чем ваш .

Представьте, что он также может реагировать на сотни поступающей информации, а также может передавать свои реакции другим транспортным средствам и дорожным сигналам всего за миллисекунды.

При скорости 60 миль в час (100 км / ч) расстояние реакции составляет около 33 ярдов (30 метров), прежде чем вы нажмете на тормоз. При времени реакции 1 мс автомобиль перевернулся бы чуть больше, чем на один дюйм (менее 3 сантиметров).

Примеры использования, связанные с низкой задержкой:

Другими словами, 5G и Интернет вещей идеально подходят друг другу.

Итак, давайте посмотрим, , чем 5G так отличается от 4G.

5G vs 4G — в чем разница?

5 -е поколение беспроводных сетей направлено на эволюцию от мобильного интернета к массовому IoT (Интернет вещей) с 2019/2020.

Основная эволюция по сравнению с сегодняшними 4G и 4.5G (также известными как LTE Advanced, LTE-A, LTE + или 4G +) заключается в том, что сверх скорости передачи данных улучшений, новые варианты использования IoT и критически важной связи потребуют нового уровня повышения производительности.

  • Например, с низкой задержкой обеспечивает интерактивность в реальном времени для сервисов, использующих облако: например, это ключ к успеху беспилотных автомобилей.
  • 5G против 4G также означает, что подключено не менее x100 устройств.5G должен иметь возможность поддерживать 1 миллион устройств на 0,386 квадратных миль или 1 км 2 .
  • Кроме того, с низким энергопотреблением — это то, что позволит подключенным объектам работать в течение месяцев или лет без необходимости участия человека.

В отличие от текущих услуг IoT, которые делают компромиссы производительности, чтобы получить максимальную отдачу от текущих беспроводных технологий (3G, 4G, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee и т. Д.), Сети 5G будут спроектированы так, чтобы обеспечить уровень производительности, необходимый для массовый Интернет вещей.

Это позволит создать воспринимаемый полностью повсеместно связанный мир.

Короче говоря, это то, что делает его трансформирующим .

5G и предыдущие поколения мобильных устройств: краткий обзор

За последние четыре десятилетия мобильные телефоны в большей степени, чем любая другая технология, незаметно изменили нашу жизнь навсегда.

Вы помните, как сильно вы любили свой 2G Nokia 3310?

  • 1G , первое поколение телекоммуникационных сетей (1979), давайте разговаривать друг с другом и будем мобильными
  • 2G цифровые сети (1991) позволяют отправлять сообщения и путешествовать (с услугами роуминга)
  • 3G (1998) улучшил работу мобильного Интернета (с ограниченным успехом)
  • 3.5G предоставил поистине мобильный доступ в Интернет, открыв экосистему мобильных приложений
  • 4G (2008 г.) сети предоставили услуги полностью IP (голос и данные), быстрый широкополосный доступ в Интернет с унифицированными сетевыми архитектурами и протоколами
  • 4G LTE (для долгосрочного развития), начиная с 2009 г., скорость передачи данных увеличилась вдвое
  • Сети 5G расширяют возможности широкополосных беспроводных услуг за пределы мобильного Интернета до IoT и критически важных сегментов связи

Виртуальные сети (сегментирование 5G) для каждого варианта использования.

5G будет поддерживать все коммуникационные потребности в локальной сети (LAN) с низким энергопотреблением — например, в домашних сетях, таких как глобальные сети (WAN), с правильными настройками задержки / скорости.

Сегодня эта потребность решается путем объединения самых разных сетей связи (Wi-Fi, Z-Wave, LoRa, 3G, 4G и т. Д.).

И 5G умнее.

5G разработан, чтобы позволить простые конфигурации виртуальной сети для лучшего согласования сетевых затрат с потребностями приложений.

Этот новый подход позволит операторам сетей мобильной связи 5G захватить большую часть рыночного пирога IoT, предлагая экономичные решения для низкополосных приложений с низким энергопотреблением.

Каковы реальные варианты использования 5G?

Каждая беспроводная сеть нового поколения имеет новый набор применений.

Следующее появление 5G не станет исключением и будет сосредоточено на IoT и важнейших коммуникационных приложениях.

Что касается расписания, мы можем отметить следующие варианты использования с течением времени:

  • Фиксированный беспроводной доступ (с 2018-2019 гг.)
  • Расширенная мобильная широкополосная связь с резервным 4G (с 2019-2020-2021 гг.)
  • Massive M2M / IoT (с 2021 по 2022 год)
  • Критически важные коммуникации Интернета вещей со сверхнизкой задержкой (с 2024 по 2025 год)

Некоторые критически важные приложения, такие как беспилотные автомобили , требуют очень высокой задержки (быстрое время отклика), в то время как они не требуют высокой скорости передачи данных.

И наоборот, корпоративные облачные базовые сервисы с массовым анализом данных потребуют повышения скорости больше, чем улучшения задержки.

Когда появится 5G?

Развертывание 5G : Где мы находимся? Как много времени это займет?

  • По данным GSMA Intelligence, по состоянию на март 2021 года 157 операторов мобильной связи запустили коммерческие услуги 5G в 62 странах. Исследование прогнозирует 551 млн подписок к концу 2021 года, а 1.8 млрд к концу 2025 года.

Вот основные шаги, сделанные на данный момент:

  • МСЭ-R запустил «IMT на период до 2020 года и далее» в 2012 году, заложив основу для 5G.
  • Япония и Корея начали работу над требованиями 5G в 2013 году.
  • NTT Docomo провела первые экспериментальные испытания 5G в 2014 году.
  • Samsung, Huawei и Ericsson начали разработку прототипов в 2013 году.
  • Южнокорейская компания SK Telecom продемонстрировала 5G в 2018 году на зимних Олимпийских играх в Пхенчхане.
  • Ericsson и TeliaSonera сделали коммерческие услуги доступными в Стокгольме и Таллинне в 2018 году.
  • Северная Америка 5G была доступна в некоторых регионах в 2019 году. В большинстве регионов она не появится до 2020 года.
  • В США, точнее, ATT объявляет о национальном покрытии в первой половине 2020 года. Verizon 5G был первым оператором, развернувшим 5G.
  • Deutsche Telekom запустил 5G в Берлине, Дармштадте, Мюнхене, Бонне и Кельне в сентябре 2019 года.
  • телекоммуникационных компаний во Франции объявили о предложениях 5G в самом конце 2020 года, которые будут реально доступны в 2021 году.
  • В Великобритании многие города увидели 5G в 2019 году и больше в 2020 году. EE, Vodafone и O2 активно развертывают 5G с середины 2019 года.
  • Телекоммуникационные компании Индии готовятся к развертыванию 5G в 2021 году.
  • China Unicom установила 5G в нескольких местах в 2019 году. GSMA ожидает, что к 2025 году в Китае будет 460 миллионов подключений 5G.
  • Найдите дополнительные ресурсы: доступность 5G по всему миру с 1 апреля 2021 года или просмотрите интерактивную еженедельно обновляемую карту 5G Ookla.

Короче говоря, в 2019 году 5G начал свое существование, а в 2020 и 2021 годах сети 5G и телефоны 5G станут доступны пользователям в массовом порядке.

Это подводит нас к следующему пункту.

Новые телефоны 5G в 2020 году — 5G для всех?

К концу марта 2021 года было анонсировано 703 устройства 5G (из которых 61,3% уже коммерчески доступны. Телефоны составляют около 50% объявленных устройств, совместимых с 5G (отчет GSA за апрель 2021 года).

К октябрю 2020 года компания

ATT запустила в США пятнадцать телефонов 5G.

В этом году мы можем рассчитывать на двадцать устройств 5G от Verizon. Некоторые из них будут стоить менее 600 долларов.

На выставке Consumer Electronics Show как минимум две компании представили новые телефоны 5G, которые будут стоить менее 500 долларов. Эти недорогие телефоны помогут сделать 5G более доступным для многих из нас.

Аналогичным образом Samsung выпустила в Сан-Франциско новую линейку телефонов Galaxy S. Эти новые устройства, вероятно, будут иметь более низкую цену, чем текущая телефонная линия компании 5G.

13 октября 2020 года Apple выпустила долгожданный iPhone с поддержкой 5G. Все четыре модели iPhone 12 поддерживают 5G.

Эти четыре модели поддерживают три типа услуг 5G на разных частотах: «нижняя полоса», «средняя полоса» и миллиметровая волна (самая быстрая миллиметровая волна).

Какую услугу 5G вам выбрать?

Ну, все зависит от того, где вы живете.

Как быстро будет внедряться 5G?

Прогнозируемая скорость внедрения 5G резко отличается от всех сетей предыдущего поколения (3G, 4G).

В то время как предыдущие технологии основывались на использовании мобильного Интернета и доступности «приложений-убийц», ожидается, что 5G будет в основном ориентироваться на за счет новых видов использования Интернета вещей , таких как, например, подключенные и беспилотные автомобили.

Прогнозируется, что во всем мире пользователей 5G во всем мире вырастут с менее чем 200 миллионов в 2019 году до 1,02 миллиарда в 2023 году (Fortune, февраль 2020 г.).

  • Согласно отчету Ericsson за ноябрь 2020 года, к 2026 году 5G достигнет 3,5 миллиарда подписок, что сделает его самым быстрым поколением, которое когда-либо было развернуто в глобальном масштабе.

Каковы последствия 5G для операторов мобильной связи?

5G по-прежнему является технологией сотовой широкополосной связи и представляет собой сеть сетей.

Опыт и знания

операторов мобильной связи в построении и эксплуатации сетей будут иметь решающее значение для успеха 5G.

Помимо предоставления сетевых услуг, операторы мобильной связи смогут разрабатывать и использовать новые услуги Интернета вещей.

Внедрение сетей 5G при сохранении работоспособности сетей 3G и 4G, вероятно, вызовет новую проблему для операторов мобильной связи в отношении возможности использования частот в спектре (в основном, если произойдет прогнозируемый массовый объем IoT).

операторам мобильной связи потребуется использовать новый спектр в диапазоне от 6 до 300 ГГц (типовая полоса пропускания 5G ), что означает огромные инвестиции в сетевую инфраструктуру .

Для достижения целевого значения задержки в 1 мс сети 5G предполагают возможность подключения базовой станции с использованием оптических волокон .

Планируется, что сети

5G будут поддерживать виртуальные сети, такие как сети с низким энергопотреблением и низкой пропускной способностью (LPLT) для недорогого Интернета вещей с точки зрения экономии средств. В отличие от сегодняшнего дня, когда сети LORA обращаются к этим потребностям отдельно от 4G.

Что 5G означает для потребителей?

5G для потребителей означает не только более быстрый мобильный Интернет, но и, в основном, возможность подключения к Интернету во многих других объектах, чем то, что вы видите сегодня.

Автомобиль и дом — два примера грядущей большой революции Интернета вещей, поддерживаемой сетями 5G.

Samsung и другие производители Android представили первые смартфоны 5G в 2019 году. Согласно отчету GSA за октябрь 2020 года, 148 телефонов 5G уже коммерчески доступны.

SIM-карты 5G дебютируют в 2019 и 2020 годах.

Какая связь между 5G и спутниками?

Спутниковая связь

5G — прямо с неба на устройство — скоро станет реальностью.

Действительно, новое поколение спутников принесет на борт возможности 5G для обеспечения полного покрытия Земли 5G в дополнение к наземным мобильным сетям 5G.

В частности, с системами космического базирования 5G будет предлагать более высокую доступность, надежность и отказоустойчивость, а также возможности широковещательной и множественной широковещательной передачи.

Мы ожидаем, что 5G будет поддерживать широкий спектр приложений (например, сельское хозяйство, логистика, общественная безопасность), чтобы каждый в мире мог быть на связи.

Наряду с производителями космической техники и мобильных телефонов, Thales Alenia Space поддерживает усилия 3GPP по разработке решений, охватывающих видение единой глобальной космической сети, полностью интегрированной с сетями 5G операторов мобильной связи.

Недавно южнокорейский оператор KT SAT, дочерняя компания первого в мире поставщика коммерческих услуг 5G Korea Telecom, провел демонстрацию спутников 5G с использованием геостационарного телекоммуникационного спутника Koreasat 5A (производства Thales Alenia Space) для обеспечения сети 5G в удаленных районах.

Будет ли безопасна технология 5G?

Сети

4G используют приложение USIM для выполнения строгой взаимной аутентификации между пользователем и его / ее подключенным устройством и сетями.

Объект, на котором размещено приложение USIM, может быть съемной SIM-картой или встроенным чипом UICC.

Эта сильная взаимная аутентификация имеет решающее значение для включения доверенных служб.

Сегодня решения безопасности уже представляют собой сочетание безопасности на периферии (устройства) и безопасности в ядре (сети).

В будущем могут сосуществовать несколько структур безопасности, и 5G, вероятно, будет повторно использовать существующие решения, используемые сегодня для сетей 4G и облака (SE, HSM, сертификация, беспроводное обеспечение и KMS).

Стандарт строгой взаимной аутентификации для сетей 5G был завершен в 2018 году.

Потребность в безопасности 5G , конфиденциальности и доверии будет такой же сильной, как и для 4G, если не сильнее, с усилением влияния услуг Интернета вещей.

Локальные SE в устройствах могут защищать доступ к сети и поддерживать безопасные услуги, такие как управление экстренными вызовами и виртуальные сети IoT.

Возможность подключения

5G обещает разрушить традиционные парадигмы доставки данных, обеспечивая подключение к сети практически повсюду.

Новые возможности для бизнеса обусловливают требования к безопасности данных в движении, включая прозрачность сети, низкую задержку, высокую пропускную способность, согласованность доставки и полную совместимость.

Чтобы приспособиться к этой новой парадигме в доставке данных, в настоящее время расширяется инфраструктура 5G.

Старые, более традиционные методы защиты данных в движении больше не являются жизнеспособными решениями для удовлетворения этих разнообразных требований 5G.

Кроме того, эти устаревшие технологии не могут удовлетворить сегодняшние задачи проверяемого соответствия и вызовы квантовых угроз не столь далекого будущего.

Безопасность, производительность, совместимость и соответствие требованиям аудита — это лишь некоторые из проблем 5G, которые требуют немедленного внимания.

Существует потребность в более интеллектуальном решении для защиты данных в движении, которое могло бы удовлетворить широкий спектр сценариев использования 5G.

Как 5G повлияет на роуминг?

Путешествуя за границу, пользователи 5G смогут беспрепятственно пользоваться роумингом 5G в посещаемых сетях. Обратный переход к 3G-4G будет гарантирован.

Как 5G будет стимулировать коммерциализацию устройств Интернета вещей, использующих сотовую связь, а не технологию Wi-Fi?

Wi-Fi wireless — это технология «локальной сети» с ограниченным рабочим диапазоном и очень ограниченной скоростью и задержкой.

Многие услуги Интернета вещей требуют большей повсеместности, большей мобильности и большей производительности с точки зрения скорости и времени отклика. 5G поистине раскроет настоящую экосистему Интернета вещей.

Как варианты использования сетей 5G изменят мир?

«Восприятие» скорости, мгновенного времени отклика и производительности Интернета вещей станет реальностью благодаря 5G.

Например, ожидаемый успех беспилотных автомобилей будет возможен только при наличии сетей 5G.

Теперь ваша очередь.

Как вы думаете?

Если вы что-то хотели сказать о технологии и сетях 5G, отзывы о скорости 5G, задать вопрос или нашли эту статью полезной, оставьте комментарий в поле ниже.

Мы также будем рады любым предложениям о том, как это можно улучшить, или предложениям для будущих публикаций.

Мы с нетерпением ждем вашего ответа.

5 прогнозов для домашнего Интернета 5G

В последние несколько месяцев мы много слышали о 5G. Было бесчисленное количество рекламных роликов по телевидению, пара судебных исков и несколько получивших широкую огласку презентаций. Даже у президента есть свое мнение (к настоящему моменту мы должны перейти на 6G).

И 5G, или сотовая технология «пятого поколения», достойна шумихи.Это увеличит скорость (особенно в областях с высокой плотностью), снизит задержку (более отзывчивую) и подключит больше устройств (для нашего постоянно растущего Интернета вещей).

До сих пор большая часть разговоров о 5G была сосредоточена вокруг мобильной связи. Но домашний Интернет 5G, или фиксированный беспроводной доступ (FWA), может так же изменить правила игры. По данным Broadband Now, восемьдесят девять процентов потребителей в настоящее время имеют доступ к кабельному Интернету, но на сайте также поясняется: «Интернет — это оппортунист». В то время как сейчас мы в основном полагаемся на физические провода, будущее все больше и больше смотрит на беспроводную связь.Как сказала нам Ира Бродски, президент Datacomm Research: «Вопрос больше в том, когда, а не в том, что будет».

Ввиду надвигающихся грандиозных потрясений мы подумали, что рассмотрим некоторые из наиболее интересных волновых эффектов, которые мы ожидаем увидеть в ближайшие годы. Вот наши пять прогнозов для домашнего Интернета 5G.

1. 5G не заменит кабельный Интернет в ближайшее время

Каким бы увлекательным ни был 5G, мы все еще находимся на ранних стадиях, и большинству людей придется немного подождать, прежде чем он станет жизнеспособным вариантом для их домашнего Интернета.«Он не готов к внедрению повсеместно», — сказал Бродский. «Оборудование дорогое, производительность ограничена. Но я мог видеть через пять лет, что это может быть качественно лучше и дешевле ».

Билл Стоун, вице-президент Verizon по технологическому планированию, повторил эти комментарии на саммите 5G в Нью-Йорке в Бруклине в конце апреля: «Это только начало. Мы в самом начале. Нам нужно продолжать развивать и улучшать технологию, и нет никаких коротких путей, чтобы сделать это правильно ».

В настоящее время Verizon 5G Home — пока единственный домашний интернет-провайдер 5G — доступен только в ограниченных районах Сакраменто, Лос-Анджелеса, Хьюстона и Индианаполиса.Verizon недавно объявила, что расширяет свою сверхширокополосную сеть еще на 20 городов США в этом году, но еще неизвестно, сколько из них получат 5G Home, только заявив, что она «развернет свой широкополосный интернет-сервис 5G Home в некоторых из них. рынки, а также ».

Со своей стороны Verizon утверждает, что мобильная и домашняя сети 5G будут идти рука об руку. «Это одна сеть, основанная на 5G, поддерживающая несколько вариантов использования», — сказал PC Mag, вице-президент Verizon по технологическому планированию Адам Кеппе. «Предприятие, малый / средний бизнес, потребитель, мобильность, фиксированная.Когда сеть 5G построена, у вас есть фиксированная и мобильная игра, которая в основном встроена в ваше развертывание ».

2. Попрощайтесь с комплектом кабельного телевидения

Хотя упадок комплекта кабельного ТВ шел уже много лет, 5G, безусловно, может его ускорить. Платное телевидение уже много лет сокращает количество подписчиков. По данным Vox, количество подписчиков кабельного, спутникового и телекоммуникационного телевидения с 2012 года сократилось на 10 миллионов, до 89 миллионов — и только AT&T потеряла 800000 подписчиков в первом квартале 2019 года.Для сравнения: около 8 миллионов подписчиков присоединяются к сервисам потокового вещания, таким как YouTube TV и Sling, и появляется четкая тенденция.

Мы уже живем в потоковом мире; 5G только укрепит это. Больше всего кабельное телевидение остается привлекательным для большинства людей — это скидка, которую вы получаете при покупке телевизора и Интернета. Но с лучшим вариантом для Интернета потребители смогут бесплатно получать свои телевизионные услуги по своему выбору, будь то потоковая передача телепередач в прямом эфире, услуги по запросу, такие как Netflix и Hulu, или множество бесплатных потоковых сайтов, число которых растет с каждым днем. .

«Операторы беспроводной связи не имеют таких отношений с поставщиками ТВ», — пояснил Бродский. «Они в основном предлагают потоковое интернет-телевидение, и они позволяют Hulus, Netflixes и т. П. Предоставлять список каналов». Вы можете видеть, что это уже происходит в ограниченном количестве областей, в которых доступна домашняя сеть 5G: Verizon и Google объединились, чтобы предложить три месяца YouTube TV бесплатно при подписке на интернет-сервис.

3. 5G не решит проблему цифрового разрыва в сельской местности

Высокоскоростной доступ в Интернет в сельской местности — это хорошо задокументированная проблема.Согласно последнему отчету FCC о достижениях в области широкополосной связи, почти четверть сельского населения — 14,5 миллиона человек — все еще не имеют доступа к фиксированной широкополосной связи при минимальных скоростях FCC, при загрузке 25 Мбит / с и загрузке 3 Мбит / с.

К сожалению, 5G вряд ли решит эту проблему. Конечно, T-Mobile заявила, что вместе со Sprint ее новая «сеть 5G покроет 96% сельских жителей Америки». Но отнеситесь к этому с недоверием. У этих компаний есть долгая история неспособности выполнить свои обещания, когда дело доходит до Интернета на сельских и бедных городских рынках.И ранние исследования показывают, что покрытие 5G сильно преувеличивается там, где оно уже развернуто.

Технология 5G просто бесполезна для сельской местности. «Речь идет об очень низкой плотности домов и большой площади покрытия», — сказал Бродский. «Это вряд ли будет конкурировать с кабелем с точки зрения пропускной способности. Были бы более низкие скорости и было бы дороже ».

Verizon признал это: «Наши развертывания миллиметровых волн сосредоточены в городских центрах.«Там, где люди, где находится потребление», — сказал вице-президент Verizon Адам Коппе.

4. Пакеты мобильного и домашнего Интернета станут нормой.

Пакеты ТВ и Интернета могут исчезнуть, но это не значит, что не будет возможности сэкономить. Поскольку операторы связи, такие как Verizon и Sprint, лидируют с 5G, они, вероятно, предложат множество стимулов для объединения ваших домашних и мобильных интернет-планов. Например, если у вас есть тарифный план на телефонную связь через Verizon, вам также будут предложены большие скидки при переходе на его тарифный план 5G Home.Такие возможности есть и у операторов кабельного интернета сегодня, но экономия не столь значительна. «Кабельные операторы делают то же самое, — сказал Бродский. «Но им приходится покупать услуги мобильной связи оптом у поставщиков услуг беспроводной связи, поэтому в конечном итоге они окажутся в невыгодном положении».

5. Сотовые телефоны станут единственным способом доступа многих людей в Интернет.

По мере того, как беспроводная связь 5G становится все более и более распространенной — а ограничения на передачу данных становятся все выше и выше, — некоторые потребители будут использовать сотовые телефоны в качестве единственного устройства, подключенного к Интернету.Согласно одному отчету CNBC, эксперты ожидают, что 72,6% интернет-пользователей будут полагаться только на свои смартфоны для доступа в Интернет к 2025 году.

Это явление уже происходит во многих областях, где отсутствует 5G. «Я некоторое время назад посмотрел, что происходит в Мексике, и увидел, что многие молодые люди покупают смартфон вместо ПК, вместо того, чтобы покупать кабельное телевидение — они все это делают на своих смартфонах», — сказал Бродский. нас. «Таким образом, могут быть пользователи, особенно молодые люди, которые гораздо более экономны, которые могли бы использовать этот расширенный спектр как способ предоставления трех услуг как одного устройства.”

5G FAQ

Почему мы еще не использовали беспроводной Интернет 4G в своих домах?

Одним словом: вместимость. Как сказала нам Ира Бродски, президент Datacomm Research: «Несколько гигабайт данных — это нормально, но если вам нужно увеличить объем данных до десятков гигабайт, доставить их через 4G — это дорого».

Интернет-провайдеры не могут конкурировать с домашним Интернетом 4G, потому что их сотовые сайты не могут предоставить 190 ГБ в месяц, которые в настоящее время потребляет большинство домов. Благодаря способности 5G обрабатывать огромные объемы данных операторы смогут предлагать домашний интернет 5G, который поистине безграничен.Как Verizon четко заявляет на своем сайте: «Любое устройство, подключенное к вашей домашней сети Wi-Fi 5G, будет пользоваться неограниченным объемом данных».

Сколько будет стоить домашний интернет 5G?

Verizon в настоящее время продает свои интернет-планы 5G Home за 50 долларов в месяц, если у вас есть отдельный тарифный план Verizon, и за 70 долларов в месяц, если у вас его нет. Оба предназначены для неограниченного объема данных. По данным Leichtman Research Group, это в значительной степени соответствует ценам на кабельный Интернет, которые в среднем составляют около 60 долларов в месяц. Verizon также предоставляет первые три месяца бесплатно и, по оценкам, обеспечивает скорость загрузки около 300 Мбит / с в дома в этой сети.

Опасно ли 5G?

Поскольку 5G использует частоты миллиметрового диапазона для своих молниеносных скоростей — от 30 до 300 ГГц по сравнению с примерно 700 МГц для 4G LTE — есть некоторые опасения, что использование более высокой частоты может представлять опасность для здоровья. Радиочастотное (РЧ) излучение было проблемой с тех пор, как появились сотовые телефоны. Ни EPA, ни Национальная программа токсикологии США (NTP) не классифицировали радиочастотное излучение как вызывающее рак, и в 2018 году FDA отметило: «Мы считаем, что существующие пределы безопасности для мобильных телефонов остаются приемлемыми для защиты здоровья населения.Однако Международное агентство по изучению рака (IARC) Всемирной организации здравоохранения классифицировало радиочастотное излучение как «возможно канцерогенное для человека».

Ссылаясь на его текущую позицию в отношении радиочастотного излучения и 5G, представитель FDA сообщил Digital Trends, что он «по-прежнему считает, что текущие пределы безопасности для воздействия радиочастотной энергии на мобильные телефоны остаются приемлемыми для защиты здоровья населения», но также отметил, что « ограничения основаны на частоте устройства, а это означает, что 5G имеет другие ограничения, чем другие технологии.«Необходимо провести дополнительные исследования конкретно по излучению миллиметрового диапазона, но на данный момент нет никаких доказательств».

Подробнее об Интернете

  • Verizon и Google объединились
  • Как Disney + может стать самым большим соперником Netflix в первый день
  • Самая продолжительная вражда Google и Amazon End Streaming

5G, Интернет вещей и сообщества цвета

Краткое содержание

Ожидается, что мобильные сети пятого поколения (5G) станут следующим большим скачком в мобильной широкополосной связи.Пиковая скорость загрузки до 20 гигабит в секунду позволит решать специализированные задачи, такие как удаленная точная медицина, подключенные автомобили, виртуальная и дополненная реальность, а также широкий спектр приложений Интернета вещей (IoT).

По всей стране потребуются устойчивые сети 5G для удовлетворения растущего спроса на высокоскоростной мобильный широкополосный доступ. Хотя некоторые исследователи и аналитики предполагают, что существующей технологии 4G Long-Term Evolution (LTE) достаточно для большинства случаев использования IoT, в этой статье утверждается, что только высокоскоростные широкополосные сети 5G с высокой пропускной способностью и малой задержкой будут соответствовать требованиям. увеличения количества приложений, интенсивно использующих данные.Более того, 5G будет поддерживать огромное количество устройств, которые будут одновременно получать доступ к сети, а это будет намного больше, чем может обрабатывать 4G LTE. Поскольку 5G позволяет использовать приложения IoT, такие как здравоохранение, образование, энергетика и транспорт, совершенно необходимо, чтобы они каждый раз работали в соответствии с ожиданиями и без сбоев.

Кроме того, 5G будет определяющим фактором в том, будут ли зависящие от мобильных устройств пользователи полностью участвовать в глобальной цифровой экономике, тем более что смартфоны, сотовые телефоны и другие устройства с поддержкой беспроводной связи становятся только шлюзом в Интернет для определенных групп населения. .Для цветных сообществ, которые часто не имеют надежного широкополосного доступа, 5G представляет собой расширенные экономические возможности за счет улучшенного доступа к социальным услугам, таким как здравоохранение, образование, транспорт, энергия и занятость. Хотя афроамериканцы и латиноамериканцы с низким доходом имеют такие же уровни владения смартфонами, как и белые в Соединенных Штатах, они с большей вероятностью будут зависеть от мобильных сервисов для доступа в Интернет, поэтому сети 5G должны быть широко доступными, доступными и способными поддерживать новые технологии, направленные на решение проблем, вызывающих общественные интересы.

Одной из областей для оптимизированного использования 5G станет Интернет вещей, который может предложить огромные преимущества для цветных сообществ, члены которых часто находятся не по ту сторону цифрового разрыва. В этом документе исследуется взаимосвязь между сетями 5G и приложениями IoT, особенно с учетом того, что большее количество этих функций становится доступным через современные мобильные сети. В этой статье я утверждаю, что сети 5G должны быть общенациональными, доступными и устойчивыми, чтобы эти группы населения получали выгоду от новых технологий.

Обеспечивая повсеместность и определенный уровень цифрового равенства для маргинализованных групп, надежные сети 5G гарантируют, что эти группы населения не останутся без внимания.

Этот документ завершается тремя политическими и программными предложениями для правительства и частного сектора по сотрудничеству в развертывании 5G с одновременным расширением их возможностей и охватом сообществ, наиболее нуждающихся в высокоскоростном широкополосном доступе. Обеспечивая повсеместность и определенный уровень цифрового равенства для маргинализованных групп, надежные сети 5G гарантируют, что эти группы населения не останутся без внимания.

Ожидается, что мобильные сети пятого поколения (5G) станут следующим большим скачком в мобильной широкополосной связи. При ожидаемой пиковой скорости загрузки до 20 гигабит в секунду пользователи 5G смогут загружать полнометражный фильм за секунды и выполнять специализированные задачи и функции, включая удаленную точную медицину, подключенные автомобили, возможности виртуальной и дополненной реальности. а также Интернет вещей (IoT).

Согласно исследованию Cisco, к 2030 году к Интернету будут подключены более 500 миллиардов устройств Интернета вещей, от датчиков до исполнительных устройств и медицинских устройств. 1 Данные, собранные, агрегированные и проанализированные устройствами Интернета вещей, позволят получить представление о самых разных платформах и услугах, от здравоохранения до инноваций в области искусственного интеллекта. Сети 5G потребуются для удовлетворения требований к этим устройствам IoT, интенсивно использующим данные, и связанным с ними облачным сервисам.

Для удовлетворения растущего спроса на высокоскоростной мобильный широкополосный доступ также потребуются устойчивые сети 5G по всей стране. Хотя некоторые исследователи и аналитики предполагают, что существующей технологии 4G Long-Term Evolution (LTE) достаточно для большинства случаев использования IoT, в этой статье утверждается, что только высокоскоростные широкополосные сети 5G с высокой пропускной способностью и малой задержкой будут соответствовать требованиям. приложений с интенсивным использованием данных.Операции с высокой пропускной способностью и высокой пропускной способностью также будут поддерживаться через сети 5G, что сделает масштабные развертывания Интернета вещей еще более рентабельными. Поскольку 5G и IoT широко применяются для спасательных устройств и приложений в области здравоохранения, энергетики и транспорта, крайне важно, чтобы они каждый раз работали в соответствии с ожиданиями и в обязательном порядке.

Кроме того, доступ к сетям 5G будет определяющим фактором того, будут ли зависящие от мобильных устройств пользователи полностью участвовать в цифровой экономике, особенно в связи с тем, что смартфоны, сотовые телефоны или другие устройства с поддержкой беспроводной связи стали для них шлюзом только к Интернет.

Кроме того, доступ к сетям 5G будет определяющим фактором того, будут ли зависящие от мобильных устройств пользователи полностью участвовать в цифровой экономике, особенно потому, что смартфоны, сотовые телефоны или другие устройства с поддержкой беспроводной связи стали для них только шлюзом в Интернет. . По данным Pew Research Center, в настоящее время 95 процентов американцев владеют мобильными телефонами, а 77 процентов имеют смартфоны. 2 Владение распространяется среди демографических групп: афроамериканцы и латиноамериканцы демонстрируют высокий уровень владения мобильными устройствами.Для слоев населения с низкими доходами беспроводная связь, скорее всего, является единственным доступом к сети.

Хотя IoT и связанные с ним приложения являются лишь одним из многих вариантов использования мобильных сетей следующего поколения, я утверждаю, что они предлагают наиболее многообещающие возможности для устранения недостатков, связанных с цифровым разрывом, особенно для определенных сегментов афроамериканцев и латиноамериканцев, которые сильно маргинализированы или социально изолированы. В этом документе изучается взаимосвязь между 5G и IoT на основе существующих сценариев использования. В этом документе обосновывается, почему Соединенным Штатам нужны общенациональные сети 5G, чтобы использовать доступ к услугам и возможностям для этих групп населения.

Во-первых, я исследую, как доступ к высокоскоростной широкополосной связи может принести пользу цветным сообществам. Далее будут обсуждены возможности сетей 5G, после чего будет сделан обзор многочисленных приложений с поддержкой IoT и 5G, которые, в случае их применения, могут принести большую пользу пользователям из числа меньшинств в Интернете. Наконец, в документе будут изложены три политических и программных предложения, в которых правительство и частный сектор могут совместно работать над установлением приоритетов в общенациональном развертывании сетей 5G, одновременно расширяя их возможности и охват сообществ, наиболее нуждающихся в высокоскоростном широкополосном доступе.В документе также будут представлены данные национального онлайн-опроса 2000 респондентов, который я провел, чтобы высветить мнения потребителей о развертывании и использовании 5G. 3

Согласно данным Федеральной комиссии по связи (FCC) за 2018 год, 24 миллиона американцев не имеют доступа к фиксированным домашним высокоскоростным широкополосным услугам. 4 Сюда входят 13 процентов афроамериканцев, 11 процентов выходцев из Латинской Америки, 35 процентов тех, кто не имеет диплома об окончании средней школы, 22 процента сельских жителей и 37 человек.2 процента семей ограниченно говорят по-английски. 5 С учетом различий в доходах, возрасте, образовании и других факторах многие расовые и этнические группы также продолжают отставать от белых в распространении широкополосной связи в жилых помещениях.

Несмотря на эти различия, мобильный доступ ко многим из этих подгрупп конвергенции. По данным Pew Research Center, у 77 процентов белых, 75 процентов афроамериканцев и 77 процентов латиноамериканцев есть смартфоны. 6 Для многих белых с более высокими доходами доступ к Интернету через смартфон дополняет высокоскоростное широкополосное соединение в домашних условиях, в то время как население с низкими доходами, менее образованные и молодые американцы, как правило, более зависимы от смартфонов, полагаясь на мобильный широкополосный доступ в качестве основного и зачастую единственного подключения к Интернету. 7 Кроме того, 35 процентов латиноамериканцев и 24 процента афроамериканцев не имеют другого подключения к Интернету, кроме как через свои смартфоны или другие мобильные устройства, по сравнению с 14 процентами белых. 8 Тридцать один процент людей, зарабатывающих менее 30 000 долларов в год, регулярно используют свои мобильные устройства для доступа в Интернет. 9 Наконец, городские жители, как правило, более зависимы от смартфонов (22 процента) по сравнению с 17 процентами сельских и пригородных жителей.

Многие из этих людей, зависящих от смартфонов, частично совпадают с группами населения, на которых влияет более высокий уровень безработицы, разный уровень образования и ограниченная экономическая мобильность. Например, безработные и частично занятые афроамериканцы могут столкнуться с проблемами при удовлетворении текущих потребностей в рабочей силе из-за ограниченных цифровых навыков, обучения и доступа к онлайн-вакансиям. Несмотря на достижения в области образования с 1970-х годов, афроамериканцы испытывают более высокий уровень безработицы, что может быть связано с отсутствием цифрового доступа в богатой информацией экономике (Рисунок 1).

Эти недостатки усугубляются невозможностью взаимодействовать с поставщиками медицинских услуг, выполнять домашние задания и обращаться к государственным службам. В результате некоторые афроамериканцы, как и другие уязвимые группы населения, лишены возможностей, которые могли бы повысить их социальную и экономическую мобильность. Между тем поставщики медицинских услуг, которые не могут поддерживать контакт с этими группами населения, могут оказаться неспособными регулярно отслеживать хронические заболевания, подключать клиентов к возможностям трудоустройства в режиме реального времени или помогать студентам с домашними заданиями и исследовательскими заданиями при отсутствии физического класса или доступа к библиотеке .

Таким образом, сети 5G могут раскрыть возможности по ряду различных аспектов для уязвимых групп населения и, на самом базовом уровне, предложить надежное беспроводное соединение, которое может уменьшить нежелательные последствия социальной изоляции и неблагоприятного положения, которые влияют на определенных потребителей цветных. . В следующем разделе рассматриваются возможности 5G.

Каждое поколение мобильных технологий обеспечивает более быстрые и надежные сотовые и мобильные интернет-соединения, позволяя пользователям вводить новый набор функциональных инноваций.Сотовые телефоны первого поколения (1G) обеспечивали мобильную голосовую связь, в то время как мобильные сети второго поколения (2G) обеспечивали более эффективные и безопасные услуги звонков, наряду с широко распространенными услугами обмена мобильными сообщениями или службой коротких сообщений (SMS). Потоковое видео высокой четкости на смартфоны и другие мультимедийные приложения стало возможным благодаря сетям 3G и 4G LTE.

Эти новые коммуникационные функции создали новые рынки и создали огромную ценность для экономики США. В период с 2006 по 2016 год цифровая экономика росла в среднем в 5 раз.6 процентов, что составляет 6,5 процента текущего долларового ВВП, по данным Бюро экономического анализа. 10 4G LTE способствовал этому росту, поддерживая новые цифровые предприятия, включая приложения для совместной экономики, такие как Uber, Lyft и другие. Сервис совместного использования поездок Uber использовал 4G LTE для управления своей платформой, используя возможности GPS-определения местоположения и навигации смартфонов. На начальном этапе своей деятельности компания предоставляла водителям телефоны с поддержкой 4G, чтобы обеспечить надежность и функциональность навигационных систем. 11 С тех пор мобильные платформы компании поддерживают отзывы клиентов, общие маршруты и другие услуги.

Каждое поколение мобильных технологий обеспечивает более быстрое и надежное сотовое подключение к Интернету, предоставляя пользователям новый набор функциональных инноваций. (Фото: KC Alfred / Reuters)

Платформы социальных сетей, включая Facebook, также испытали значительный рост благодаря доступности передовых мобильных технологий. Расширение Facebook на мобильные устройства в 2007 году привело к увеличению доходов от рекламы и увеличению числа онлайн-подписчиков. 12

По сравнению с 4G LTE, 5G обеспечит на более высокую пропускную способность, , с меньшей задержкой, и , увеличив возможности подключения к мобильной широкополосной связи. То есть 5G позволит большему количеству данных быстрее перемещаться по более широким зонам покрытия. Предполагается, что пропускная способность 5G будет в 10 раз выше, чем у 4G LTE, что будет способствовать более быстрой передаче данных, изображений и видео. Более низкая задержка также обеспечит высокоскоростное видео в виртуальной и дополненной реальности без задержек и сбоев.Мобильная связь будет усилена за счет инфраструктуры «малых сот», которая уплотнит беспроводные сигналы 5G и улучшит их прохождение через бетонные здания и стены. Антенны с малыми сотами, которые могут быть размером с коробку для пиццы, также улучшат беспроводное обслуживание, поддерживая одновременно большее количество устройств в одной сети.

Сценарии использования Интернета вещей и цветные люди

Неудивительно, что Интернет вещей можно оптимизировать в мобильных сетях следующего поколения. По определению, IoT относится к физическим объектам, подключенным друг к другу с помощью служб беспроводной связи. 13 В качестве глобальной инфраструктуры данных устройства Интернета вещей будут генерировать огромные объемы данных, которые можно использовать для оптимизации и улучшения широкого спектра услуг и отраслей. 5G станет важным входом для Интернета вещей, особенно для устройств и приложений, которым требуется высокая надежность, строгая безопасность, широкая доступность и, в некоторых случаях, сверхнизкая задержка.

Поскольку технические характеристики 5G могут одновременно поддерживать огромное количество устройств, определенные сегменты афроамериканского и латиноамериканского населения могут иметь доступ к услугам, которые недостаточно доступны в определенных городских и сельских общинах.

Поскольку технические характеристики 5G могут одновременно поддерживать огромное количество устройств, определенные сегменты афроамериканского и латиноамериканского населения могут иметь доступ к услугам, которые недостаточно доступны в определенных городских и сельских общинах.

Применительно к таким отраслям, как здравоохранение, образование, энергопотребление и транспорт, Интернет вещей может снизить стоимость предоставления услуг, принимать более точные решения в отношении результатов (включая затраты) и расширять возможности потребителей в отношении индивидуальных и общественных проблем.Многие из передовых технологий будут многообещающими для более изолированного и зависимого от мобильных устройств населения, потенциально решая некоторые из их проблем. В оставшейся части этого раздела эти варианты использования IoT описаны в более общем плане.

A. Здравоохранение

В США каждый второй взрослый американец страдает хроническим заболеванием, в то время как каждый четвертый взрослый американец страдает множеством хронических заболеваний. 14 По сравнению с белыми, цветные люди непропорционально сильно страдают от ряда хронических заболеваний, особенно от болезней сердца и диабета.Например, в период с 2011 по 2014 год афроамериканцы были более подвержены диабету, чем белые (18 процентов по сравнению с 9,6 процента). 15 Сорок процентов афроамериканцев также с большей вероятностью будут иметь высокое кровяное давление при очень слабом управлении и контроле за его лечением.

Ожидаемая продолжительность жизни при рождении для афроамериканцев, 75 лет, на четыре года ниже, чем для белых. 16 Для афроамериканцев, в частности, Интернет вещей может облегчить удаленную диагностику, способствовать соблюдению предписанных вмешательств и лекарств, а также помочь в администрировании медицинских услуг, включая планирование приема, управление страхованием и планы лечения.Например:

  • Система контроля здоровья в домашних условиях, критически важная для пациентов с хроническими заболеваниями, использует микрофоны в смартфонах для имитации спирометров, которые измеряют поток воздуха в легкие и из легких у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Собранные данные используются врачами для отслеживания прогрессирования заболевания у пациентов в режиме реального времени.
  • Novartis, Qualcomm и Propeller Health также борются с ХОБЛ, подключив ингалятор к цифровой платформе через датчик, который пассивно записывает и передает данные об использовании для пациентов.
  • Proteus Digital Health разработала сенсоры для приема внутрь, которые помогают соблюдать режим лечения. Этот датчик генерирует сигнал после приема лекарства, который передает данные в приложение для смартфона и, в конечном итоге, поставщику медицинских услуг. 17

В этих примерах возможность передавать результаты поставщикам медицинских услуг означает меньше поездок в больницу и улучшенный мониторинг здоровья пациентов. Хотя данных о том, как афроамериканцы и выходцы из Латинской Америки конкретно используют эти приложения IoT, нет, стоит отметить, что каждое из этих нововведений пытается устранить пробелы в медицинском обслуживании, вызванные физической или социальной изоляцией пациентов.При сопоставлении с историческими данными об определенных хронических заболеваниях, поражающих афроамериканцев и выходцев из Латинской Америки, приложения здравоохранения IoT могут помочь устранить разнородные условия, ограничивающие доступ к первичной и поддерживающей помощи пациентам. Мобильные сети нового поколения могут также стимулировать разработку других новых устройств и приложений для здравоохранения.

B. Образование

Исторически цветные учащиеся сталкивались с постоянным неравенством в образовании, которое, к сожалению, отражает различия в их социально-экономическом статусе.В то время как образовательный разрыв между белыми и цветными людьми сократился по математическим тестам четвертого и восьмого классов и тестам по чтению четвертого класса (эталоны успеваемости учащихся), афроамериканцы отстают от белых и латиноамериканцев по уровню образования. 18 Кроме того, три четверти учащихся из числа меньшинств посещают школы, где большинство их одноклассников относятся к категории бедных или малообеспеченных по сравнению с одной третью белых. 19

Образовательные решения IoT потенциально могут способствовать созданию более динамичной и устойчивой школьной учебной среды.

Эти статистические данные в сочетании с «пробелом в выполнении домашних заданий» или препятствиями, с которыми сталкиваются учащиеся, когда у них дома нет широкополосной связи, еще больше ограничивают образовательный уровень малоимущих слоев населения. Данные моего национального опроса показывают, что использование Интернета для выполнения домашних заданий является самым низким среди респондентов испанского происхождения (2,4 процента) и афроамериканцев (2,5 процента), что можно объяснить недостаточным или отсутствующим широкополосным подключением. Программы универсального обслуживания, такие как Lifeline и E-Rate, могут помочь устранить некоторые препятствия на пути внедрения широкополосной связи для малоимущих, но сами по себе они не являются полностью устойчивыми, чтобы уравнять правила игры для цветных студентов. 20

В соответствии с аргументами в этой статье, образовательные решения IoT могут потенциально способствовать созданию более динамичной и надежной школьной учебной среды, в том числе:

  • Интерактивные доски;
  • электронных книг;
  • Планшеты и мобильные устройства;
  • 3-D принтеры;
  • Студенческий билет; и,
  • Системы отслеживания студентов. 21

Интернет вещей также может персонализировать процесс обучения для учащихся, адаптируя уроки к темпу и стилю обучения учащегося и собирая больше данных о факторах, которые повышают их успеваемость, с каждым уроком. 22 Одно из таких приложений является результатом партнерства IBM с издателем учебников Pearson по созданию программного обеспечения, которое позволяет студентам задавать вопросы, обеспечивает полезную обратную связь с учеником и информирует инструкторов об успеваемости ученика. 23 Но эти и другие приложения требуют соединений с высокой пропускной способностью, которые часто недоступны или недоступны в районах с низким доходом.

Технологии

IoT также могут расширить возможности того, чему и где учатся студенты.Используя Интернет вещей, цветные студенты могут сотрудничать друг с другом и учителями в режиме реального времени независимо от расстояния. 24 Например, используя гарнитуры виртуальной реальности, учащиеся из удаленных мест могут разместиться в классе со своими сверстниками или доставить учителей и студентов в любую точку мира (или вселенной), куда их ведет учебная программа, изнутри человеческого тела в дальние уголки солнечной системы. 25 Для цветных учащихся в школах с меньшим количеством цифровых подключений эти технологии могут существенно повлиять на результаты обучения.

Технологии Интернета вещей и 5G могут расширить доступ к образованию для нуждающихся студентов. (Фото: Adam Hunger / Reuters)

В дополнение к этим возможностям классных комнат некоторые школы также используют приложения IoT для:

  • Встраивайте чипы RFID в удостоверения личности, чтобы отслеживать присутствие студентов, позволяя отслеживать опоздания и прогулы, а также регистрировать присутствие студентов на территории кампуса. 26
  • Разверните автобусные системы с поддержкой GPS, в которых можно отслеживать маршруты, чтобы родители и администраторы знали, где находится данный автобус, в любое время.Студенты также могут быть уведомлены, когда автобус приближается к месту их посадки, чтобы избежать долгого ожидания.
  • Активируйте системы беспроводной блокировки клавиш в классных комнатах, чтобы обеспечить безопасность учащихся.

Хотя эти приложения могут работать в современных сетях 4G LTE, доступность, масштабируемость и доступность 5G, по прогнозам, сделают эти инструменты еще более эффективными и точными.

C. Транспорт

Еще одна заслуживающая внимания полезность — это способность 5G поддерживать межмашинную связь.Это имеет решающее значение для развертывания безопасных, надежных и эффективных автономных транспортных средств, которым требуется поддержка связи между транспортными средствами (V2V) и между транспортными средствами и инфраструктурой (V2I). Было доказано, что интеллектуальные транспортные средства уменьшают заторы на дорогах, дорожно-транспортные происшествия и повышают мобильность потребителей — все преимущества представляют особый интерес для афроамериканцев и латиноамериканцев из-за различных факторов:

  • Латиноамериканцы и афроамериканцы испытали более высокий уровень смертности пешеходов с 2005 по 2014 год (1.40 и 1,74 на 100 000 человек соответственно), чем среди белых или американцев азиатского происхождения (оба 0,93 случая смерти на 100 000 человек). 28 Интеллектуальные транспортные средства с поддержкой 5G могут значительно снизить количество таких аварий благодаря усовершенствованным датчикам.
  • Наблюдательное исследование, проведенное Университетом Алабамы в Бирмингеме, показало, что существуют значительные различия в мобильности между пожилыми афроамериканцами и белыми, что приводит к различиям в функциональных способностях и физической работоспособности. 29 Для цветных пожилых людей — особенно тех, кто живет в более сельских и отдаленных районах — автономные транспортные средства могут быть частью процесса старения на месте, предлагая определенный уровень независимости.
  • Цветные люди с большей вероятностью пострадают от высокого уровня загрязнения воздуха из-за жилого расположения. В целом, концентрация диоксида азота у небелых людей в 2010 году была на 37 процентов выше, чем у белых. 30 Согласно прогнозам, автономные транспортные средства, обменивающиеся данными по сетям 5G друг с другом и с интеллектуальной транспортной инфраструктурой, уменьшат заторы на дорогах. 31 Чем меньше времени автомобили проводят в движении на холостом ходу, тем меньше загрязняющих веществ выделяется в атмосферу, что приводит к лучшим результатам для здоровья в сообществах, где проживают меньшинства.

Для цветных пожилых людей, особенно тех, кто живет в более сельских и отдаленных районах, автономные транспортные средства могут быть частью процесса старения на месте, предлагая определенный уровень независимости.

Но для работы автономных транспортных средств требуется инфраструктура глобальной сети. 32 В отсутствие сетей 5G с низкой задержкой для поддержки этих транспортных решений клиенты с низким доходом как в городских, так и в сельских общинах с большей вероятностью станут жертвами, а не бенефициарами этих новых транспортных технологий просто потому, что их сообщества не могут развернуть надежные и отказоустойчивые сети связи.

D. Энергетика

5G может поддерживать более широкое внедрение чистой энергии за счет создания интеллектуальных сетей, которые интегрируют ветровые, солнечные и другие возобновляемые источники в существующие сети. 33 Поскольку энергия ветра и солнца более децентрализована и зависит от погодных условий, электросетям потребуется быстрая и надежная связь по сетям 5G для динамического переключения источников питания в зависимости от доступности. Интеллектуальные сети могут расширить доступ к возобновляемым источникам энергии для всех потребителей электроэнергии без повышения цен, связанного с выходом потребителей из сети, что непропорционально сказывается на цветных сообществах с низкими доходами. 34

Разрыв в доступности чистой энергии между цветными сообществами с низким доходом и другими также будет иметь разрушительные последствия, если технологии IoT и 5G не будут развернуты на справедливой основе. Как правило, домохозяйства афроамериканского и латиноамериканского происхождения тратят на коммунальные услуги 7,2 процента своего дохода, что в три раза больше, чем другие домохозяйства (2,3 процента). 35 Таким образом, развертывание интеллектуальных сетей с поддержкой 5G и интеллектуальных бытовых счетчиков должно предвидеть и избегать потенциального неравенства доходов в доступе к новым энергетическим технологиям.

Афроамериканцы и выходцы из Латинской Америки также могут напрямую извлечь выгоду из кадровых возможностей, возникающих в результате развертывания и использования 5G.

афроамериканцев и выходцев из Латинской Америки также могут получить прямую выгоду от кадровых возможностей, возникающих в результате развертывания и использования 5G. Согласно недавнему отчету Accenture, переход на 5G создаст 50 000 новых рабочих мест в США для установки новой беспроводной инфраструктуры в течение семи лет. 36 Во время публичного мероприятия комиссар FCC Брендан Карр заявил, что развертывание малых сот создаст 27 000 рабочих мест. 37 Эти цифры не включают дополнительный экономический рост от расширения широкополосного доступа для американцев. Внедрение технологии 5G в экономику в целом может также создать дополнительные 2,2 миллиона рабочих мест. 38 Доступные сети 5G также смогут предоставить ищущим работу более разнообразные возможности для трудоустройства за счет расширения возможностей удаленной работы посредством видеоконференцсвязи и других удаленных приложений.А более высокая скорость подключения может помочь людям получить новые навыки с помощью онлайн-курсов и сертификатов. Это будет иметь решающее значение для обеспечения того, чтобы цветные люди не оказались в еще более неблагоприятном положении из-за отсутствия цифровых или других соответствующих навыков.

В заключение, высокоскоростные широкополосные сети следующего поколения и IoT, а также технологии и приложения, которые они предоставят, могут принести большую пользу цветным людям и предоставить им новые возможности для экономических и социальных возможностей.

Забегая вперед к развертыванию 5G, в следующем разделе излагаются три политики, которые должны быть приоритетными, поскольку правительство и частный сектор стремятся реализовать полную ценность передовых мобильных услуг и гарантировать, что определенные сегменты афроамериканского и латиноамериканского населения не останутся незамеченными. за.

  1. Решения 5G должны иметь возможность увеличивать емкость, скорость и покрытие, чтобы охватить больше цветных групп.

Усилия по развертыванию сетей 5G должны быть сосредоточены на обеспечении повсеместного обслуживания меньшинств, обеспечивающего высокую пропускную способность и скорость.Несколько операторов беспроводной связи уже объявили о планах запустить 5G в некоторых городах США. 39 Независимо от того, продвигается ли продукт в качестве замены фиксированной широкополосной связи или дополнительного решения для мобильности, ожидается, что появляющиеся сети 5G будут предлагать услуги, выходящие за рамки традиционных мобильных услуг и видео, которые являются двумя популярными вариантами использования для потребителей.

В то время как некоторые лидеры отрасли экспериментируют с миллиметровыми волнами или более высокими частотами спектра, одних этих полос может быть недостаточно для проникновения в городские сооружения или преодоления расстояния в сельских общинах, где проживают некоторые из этих потребителей с низкими доходами.Поскольку спектр миллиметровых волн передается на частотах от 24 до 79 ГГц, одним из недостатков этих высоких частот является ограниченная способность преодолевать здания, листву, дождь или другие препятствия, а также преодолевать достаточное расстояние даже в беспрепятственном пространстве. . Решение этих проблем с покрытием будет иметь решающее значение для расширения национального широкополосного доступа и предоставления пользователям возможности беспрепятственно использовать преимущества 5G, IoT и других приложений следующего поколения.

Учитывая ограничения сигналов миллиметрового диапазона, есть основания для более широкого использования диапазона низких частот, или спектра 600–700 МГц, и сотовой специализированной мобильной радиосвязи, особенно для улучшения покрытия внутри зданий и увеличения охвата в сельской местности.Модели, которые охватывают подход с использованием многополосного спектра, который использует как высокие, так и средние и низкие диапазоны, лучше всего подходят для меньшинств и их использования приложений и устройств IoT, обеспечивая больший охват. Это особенно важно для цветных сообществ с низким доходом, которые получают на 15 процентов меньше покрытия сотовой телефонной связью, чем их более состоятельные коллеги, что во многом может быть связано с местом проживания и выбором поставщиков услуг беспроводной связи. 40 Продвигая усилия по обеспечению того, чтобы операторы беспроводной связи имели адекватный доступ к комбинированному средне- и низкополосному спектру, политики могут способствовать определенному уровню покрытия широкополосной связи как в городских, так и в сельских общинах.

Политики могут также поощрять быстрое развертывание малых ячеек, что также будет иметь решающее значение для обслуживания меньшинств, которые в значительной степени сконцентрированы в городских районах. Местные органы власти должны поддерживать оптимизацию процессов размещения и выдачи разрешений, а также стандартизировать цены на крепления опор. Медленное и дорогое получение разрешений может не только препятствовать развертыванию 5G в этих сообществах, но и привести к более медленным обновлениям сети, что приведет к задержкам в работе критически важных приложений IoT в здравоохранении, общественной безопасности и других областях.В конце концов, города рискуют лишиться возможностей, предоставляемых сетями 5G, из-за отложенного и застопорившегося развертывания малых сот.

Медленное и дорогое получение разрешений может не только препятствовать развертыванию 5G в этих сообществах, но и привести к более медленным обновлениям сети, что приведет к задержкам в работе критически важных приложений IoT в здравоохранении, общественной безопасности и других областях.

С точки зрения инфраструктуры, объединенные возможности использования спектра, которые расширяют как емкость, так и охват во всех сообществах, наряду с закрытием антенн малых сот, являются разумными мерами, которые способствуют как повсеместному распространению, так и определенному уровню цифрового равенства для маргинализированных групп населения и их сообществ .

  1. 5G должен быть доступным для потребителей, несмотря на огромные инвестиции и затраты в телекоммуникации.

Предполагается, что инвестиции в 5G увеличат ВВП на 500 миллиардов долларов. 41 Однако сети 5G будут дорогими в развертывании, особенно потому, что операторы беспроводной связи, по прогнозам, будут вкладывать средства во множество входов сети, включая спектр, инфраструктуру сети радиодоступа (RAN), передачу и базовые сети. Ожидается, что одни только телекоммуникационные компании вложат 275 миллиардов долларов в следующие семь лет в построение сетей 5G. 42 Некоторые аналитики предположили, что около 200 миллионов долларов будет потрачено на развертывание 5G в первые несколько лет эксплуатации, в то время как другие аналитики прогнозируют затраты на 2,4 триллиона долларов в период с 2020 по 2030 год. 43 Крупнейшие расходы для многих операторов беспроводной связи будут в небольших ячейках для увеличения пропускной способности беспроводной сети.

Эти масштабные инвестиции могут побудить операторов беспроводной связи либо субсидировать инвестиции в 5G, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, либо рассмотреть возможность переложения этих затрат на потребителей, что может сдерживать широкое распространение.

В общенациональном онлайн-опросе 2000 респондентов, который я провел в рамках этой статьи, 47 процентов респондентов заявили, что они не будут платить больше, чтобы удвоить или утроить свою текущую скорость. Учитывая этот вывод, поставщикам услуг придется проявлять большую гибкость в ценообразовании и ограничениях данных, чтобы обеспечить доступность и стимулировать потребительский спрос на более быстрые сети.

Поскольку 5G допускает множество функций, должны существовать возможности для многоуровневых или предоплаченных структур ценообразования, которые могут учитывать возможную экономию затрат для потребителей.Например, часть этой экономии может быть получена за счет новых рыночных возможностей, включая домашнее видео или облачные услуги, в то время как другая экономия может быть результатом способности 5G работать в лицензированном и нелицензируемом спектре, что может обеспечить более глубокое и гибкое покрытие, что также приводит к в снижении затрат для потребителей.

Кроме того, ожидается, что массовый Интернет вещей и большая емкость для поддержки масштабированного развертывания устройств приведут к снижению удельных затрат. Решения для частного сектора, которые используют несколько диапазонов спектра, как обсуждалось ранее, также могут снизить затраты на 5G за счет покрытия большего количества областей и предоставления услуг большему количеству пользователей с низкими доходами, увеличивая количество абонентов.

Хотя 5G потребует огромных инвестиций, он должен оставаться доступным для потребителей. (Предоставлено: Thilo Schmuelgen / Reuters)

Также существует вероятность того, что многие мобильные пользователи, скорее всего, достигнут своего месячного лимита, если тенденции потребления данных будут расти, как прогнозируется. Учитывая эти возможности, для провайдеров беспроводной связи будет важно предлагать ряд планов мобильных услуг, включая неограниченные возможности передачи данных, пакеты или предоплаченные программы, чтобы обеспечить доступность для потребителей. При переходе от 3G к 4G / LTE абоненты использовали больше данных, в основном из-за роста количества интернет-приложений.Исследование, проведенное Mobidia в 2013 году, показало, что использование данных 100000 пользователей Android LTE в США, Южной Корее и Японии было выше с 4G / LTE. 44 То есть пользователи LTE потребляли гораздо больше данных, чем пользователи 3G. Согласно исследованию, пользователи смартфонов LTE в Корее использовали в среднем 2,2 ГБ данных в месяц по сравнению с чуть менее 1 ГБ на смартфонах 3G — разница в 132 процента по сравнению с увеличением на 36 процентов в США (или около 1,3 ГБ. Данные LTE по сравнению с 956 МБ в 3G).

В целом, исследование Mobidia пришло к выводу, что большая доступность данных приведет к увеличению использования. 45 Ожидается, что доступность 5G будет способствовать росту трафика мобильных данных. Согласно исследованию, проведенному Cisco, к 2021 году соединение 5G будет генерировать в 4,7 раза больше трафика, чем среднее соединение 4G. 46

Как правило, потребители цветной продукции на протяжении многих лет получали выгоду от предоплаченных планов, что позволяет предположить, что аналогичные результаты могут быть достигнуты, если эти варианты будут распространены на клиентов 5G. Для многих владельцев смартфонов ежемесячная стоимость обслуживания устройства может стать финансовым затруднением, так как 23% подписчиков вынуждены отменить или отключить свои услуги на определенный период времени из-за затрат. 47 Фактически, 44 процента владельцев смартфонов, которые зарабатывают менее 30 000 долларов в год, сделали это, а афроамериканцы и латиноамериканцы в два раза чаще, чем белые, поступили так же. 48 Когда дело доходит до мобильных услуг, пользователи смартфонов с низким доходом, как правило, подписываются на относительно недорогие планы (включая предоплаченные) и часто отказываются от своих услуг из-за проблем с доступностью. 49

Хотя ежемесячная стоимость услуг мобильной связи 5G для потребителей еще не определена, на рынке следует поощрять дополнительных и планов с предоплатой и постоплатой и не меньше, чтобы гарантировать повсеместное использование.Более того, большая гибкость в тарифных планах, а не только жесткие ограничения, может быть более жизнеспособным решением для потребителей, когда имеет значение стоимость.

Хотя государственные программы, такие как «Мост жизни», также могут облегчить экономическое бремя для потребителей, скидки должны применяться к мобильным услугам, особенно в связи с тем, что они становятся основным каналом выхода в Интернет. 50 После полного развертывания услуги 5G должны иметь право на получение государственных субсидий, направленных на мобильный доступ, чтобы гарантировать участие исторически обездоленных и уязвимых групп населения в цифровой экономике.

  1. Сети 5G должны служить общественным интересам.

Большая часть этого документа посвящена продвижению некоторых полезных для общества приложений технологий 5G и IoT, таких как здравоохранение и образование. В гонке за запуск сетей 5G, опережающих международных конкурентов, включая Китай и Корею, правительства и лидеры отрасли должны продолжать продвигать инновации и рост, подчеркивая, что мобильные сети следующего поколения помогут улучшить, если не спасти, жизни миллионов американцев за счет улучшение доступа к социальным и институциональным услугам.

В гонке за запуск сетей 5G перед международными конкурентами, включая Китай и Корею, правительства и лидеры отрасли должны продолжать продвигать инновации и рост, подчеркивая, что мобильные сети следующего поколения помогут улучшить, если не спасти, жизни миллионов людей. Американцы.

Недавний меморандум Белого дома о политике в области спектра, похоже, синхронизирован с национальными усилиями по развертыванию сетей 5G. 51 Запрашивая координацию федеральных агентств в отношении доступности спектра и возможностей совместного использования, администрация, по крайней мере, предлагает удалить федеральную и нормативную волокиту для ускорения наращивания.В меморандуме также назначается целевая группа по спектру, сформированная из заинтересованных сторон федерального агентства для увеличения совместного использования ограниченных ресурсов спектра между федеральными агентствами и частным сектором, чтобы больше спектра было доступно для коммерческих беспроводных сетей 5G. Стратегия Белого дома также улучшит управление использованием спектра за счет гибких лицензий на использование, позволяющих временно использовать полосы спектра.

FCC также работает над устранением устаревших регуляторных процессов и барьеров в местной бюрократии, которые препятствуют развертыванию местных сотовых станций и другой инфраструктуры связи.Подобно Белому дому, агентство работает над разработкой оптимальных национальных критериев для продвижения мобильных сетей следующего поколения. 52

Эти правительственные усилия имеют решающее значение для высвобождения ресурсов, необходимых для работы надежных, отказоустойчивых и общенациональных сетей 5G. Благодаря такому типу поддержки компании могут сосредоточиться на решениях и приложениях 5G, которые способствуют общественному благу, будь то устранение недостатков в состоянии здоровья и благополучия или помощь студентам в получении доступа к более справедливой среде обучения и сообществам.В любом случае увеличение доступности спектра создаст возможности для более стратегических и целенаправленных приложений IoT, которые могут поддерживать цветные сообщества и другие уязвимые группы населения.

5G представляет собой расширенные экономические возможности за счет улучшенного доступа к социальным услугам, таким как здравоохранение, образование, транспорт, энергия, занятость и даже общественная безопасность для цветных сообществ — и, откровенно говоря, любой другой уязвимой группы — которые не имеют доступа к надежным широкополосное соединение.Этот атрибут особенно важен для афроамериканцев и выходцев из Латинской Америки, которые все больше полагаются на мобильные сети для обеспечения широкополосного подключения, испытывая при этом определенную изоляцию от институциональных и социальных услуг.

5G представляет собой расширенные экономические возможности за счет улучшенного доступа к социальным услугам для цветных сообществ — и, откровенно говоря, любой другой уязвимой группы — которые не имеют доступа к надежному широкополосному соединению.

Доступ

5G не только предоставит онлайн-шлюз, но также предоставит определенным группам населения множество преимуществ, в том числе тех, которые доступны с помощью Интернета вещей, что в конечном итоге может улучшить качество их жизни.

По мере того, как усилия по продвижению новой технологии становятся все более заметными среди законодателей, поставщиков услуг связи и даже некоторых групп граждан, политики США должны усердно работать над выявлением и поддержкой развертывания и внедрения сетей 5G по всей стране, особенно таким образом, чтобы приносить экспоненциальную выгоду нуждающимся американцам. . Без этих действий определенные группы населения будут по-прежнему находиться на неправильной стороне цифрового разрыва, не осознавая мощь и потенциал существующих и появляющихся технологий.

Автор хотел бы поблагодарить Джека Карстена и Мадху Кумара за исследовательскую поддержку, которую они предоставили для этого отчета.

The Brookings Institution — некоммерческая организация, занимающаяся независимыми исследованиями и политическими решениями. Его миссия — проводить качественные независимые исследования и на основе этих исследований предоставлять инновационные практические рекомендации для политиков и общественности. Выводы и рекомендации любой публикации Brookings принадлежат исключительно ее авторам и не отражают точку зрения Учреждения, его руководства или других ученых.

Поддержка этой публикации была предоставлена ​​T-Mobile. Brookings осознает, что ценность, которую он предоставляет, заключается в его абсолютной приверженности качеству, независимости и влиянию. Мероприятия, поддерживаемые его донорами, отражают это обязательство.

5G в пяти (не очень) легких штуках

По всему миру проливаются чернила, и электроны безумно сосредоточены на беспроводной технологии пятого поколения, или 5G. Обсуждение 5G со всеми его перестановками и комбинациями стало напоминать футбольный матч в начальной школе, где все гонятся за мячом сначала в одном направлении, затем в другом.

В классических терминах сетевой инженерии «шум», окружающий 5G, мешает «сигналу» о том, что такое 5G и что необходимо для его внедрения. Рассмотрение вопроса о 5G намного серьезнее, чем так называемая «гонка» 5G, созданная теми, кто стремится получить преимущества на деловом или политическом рынке, особенно на политическом рынке.

Есть пять фактов о 5G, которые часто неправильно понимают:

  • 5G является революционным стандартом , потому что он заменяет аппаратные компоненты сети программным обеспечением, которое «виртуализирует» сеть с использованием общего языка Интернет-протокола (IP).
  • 5G является эволюционным вариантом , поскольку и его новые радиостанции, и основные сетевые функции определены как развитие по сравнению с 4G. Как и до 4G, на большинстве рынков 5G будет разворачиваться поэтапно.
  • 5G сам по себе не является трансформационным. Что будут преобразовывать, так это приложения, которые будут использовать сеть. Соединенные Штаты не были первыми, кто развернул любую из «G» беспроводных сетей, но, тем не менее, доминирует в беспроводной экосистеме благодаря инновационным технологиям, разработанным американскими предпринимателями для этих сетей.
  • 5G представляет собой риск кибербезопасности , потому что сеть основана на программном обеспечении. Прежние сети, полагавшиеся на централизованные аппаратные функции, представляли собой уязвимое место для повышения безопасности. Распределенные программные системы сами по себе более уязвимы.
  • 5G зависит от спектра. В конечном итоге это означает новое распределение спектра. Однако пока они продолжаются, эволюция началась с использованием старых присвоений спектра.

«Победа в 5G» — это не столько «гонка», сколько процесс.Характеризуя 5G как соревнование, мы принижаем значительный технологический прогресс и политические проблемы, которые он представляет. 5G должна быть больше, чем политическая тема для разговоров; новая сеть представляет собой необходимость в содержательной стратегии политики.

Чего не хватает в сегодняшнем обсуждении политики 5G, так это целенаправленного определения результатов, которые идут глубже и значительнее, чем неопределенная «победа» в так называемой «гонке 5G». Чтобы понять это, давайте разберем 5G на пять (не очень) простых частей:

  • Что он будет делать?
  • Что такое технология и что насчет спектра?
  • А как насчет кибербезопасности?
  • Какие скрытые проблемы?
  • Имеет ли значение сначала лента?

Что будет делать 5G?

Если прислушаться к своим сторонникам, 5G находится на одном уровне с гением Эдисона.Для производителей оборудования это новый поток доходов в то время, когда рынок 4G становился насыщенным. 1 Для операторов беспроводной связи он также предлагает видение высокоприбыльных сетевых приложений вместо сегодняшней коммерческой передачи данных других компаний. А для политических деятелей 5G — идеальное средство возбуждения: что-то новое и лучшее, перспективы которого теоретически могут быть потеряны без решительного руководства актора.

Возможно, однако, нам следует послушать Билла Стоуна, вице-президента Verizon по развитию технологий и планированию.Стоун мудро недавно предупредил: «Есть вероятность переоценить или недооценить обещание 5G». 2

Нет сомнений в важности 5G. Это самая значительная перестройка сети в истории, потому что алхимия цифровых технологий позволяет преобразовать то, что всегда делалось в аппаратном обеспечении, в функции, выполняемые в программном обеспечении. Затем, в такой виртуализированной сети, сила языкового стандарта Интернет-протокола (IP) берет верх, чтобы устранить необходимость в конкретных технологических протоколах для определенных функций.

Тем не менее, несмотря на то, что 5G возлагает большие надежды, мудрость предостережения Стоуна должна стать нашей Полярной звездой. Пора сделать глубокий вдох и осознать, что 5G — это нечто большее, чем маркетинговые лозунги или технология, которую можно использовать в политических целях.

«Пора сделать глубокий вдох и осознать, что 5G — это нечто большее, чем маркетинговые лозунги или технология, которую можно использовать в политических целях».

В рамках подготовки к выделению в 2016 году первого в мире спектра, выделенного для 5G, я сказал Национальному пресс-клубу: «Если кто-нибудь скажет вам, что знает подробности того, что будет предоставлять 5G, идите другим путем. 3 Поскольку все потенциальные новые услуги 5G могут предоставить, это предупреждение остается в силе и три года спустя. 5G будет одновременно эволюционным и революционным. Сначала потребители заметят только постепенные улучшения, поскольку 5G используется в основном для увеличения пропускной способности. Однако со временем сеть, основанная на полностью Интернет-протоколе (IP), откроет новые возможности.

5G — это обширная структура для сетевого применения спектра. Когда функции сети виртуализируются в программном обеспечении, природа сети трансформируется от ее традиционной роли , передающей информации между точками, к абстрагированию и оркестровке цифровой информации в полностью цифровой сети.Поскольку это сеть, управляемая программным обеспечением, 5G может стать последним капитальным ремонтом физической сети за несколько поколений, поскольку обновления теперь будут сводиться только к замене программного обеспечения и недорогих стандартных компонентов.

Детали новых приложений, которые будут использовать сеть, все еще находятся в стадии воображения. Однако как они будут функционировать, — нет. Вездесущий Интернет-протокол будет языком как сетевой архитектуры, так и приложений, которые на ней работают. Благодаря IP 5G сможет запускать несколько одновременных уровней приложений, каждый из которых связан IP, в отличие от устаревших телекоммуникационных сетей, которые могут выполнять задачи только последовательно.Эта возможность воспламеняет инновационный потенциал, открывая для 5G широкий спектр ресурсов, присущих облачным вычислениям.

То, что сворачивание всего в IP (в отличие от традиции уникальных протоколов для уникальных приложений) означает с точки зрения приложений, остается открытым. Показательно, например, что Verizon проводит краудсорсинговый конкурс «Build on 5G Challenge», в котором они собирают идеи для продуктов, услуг или приложений 5G. 4 Ответ на этот вопрос будет иметь решающее значение для определения того, как и с какой скоростью развертывается 5G.Как сказано в одном отраслевом издании, «операторы ищут« убийственное »приложение 5G, потому что развертывание сетей 5G обходится дорого, а затраты не окупятся простым повышением цен на мобильную связь». 5

В то время как новаторы исследуют перспективы мира, основанного на IP, ранние массовые рыночные приложения 5G, вероятно, будут более приземленными. Один отраслевой аналитик предположил, что, как и другие возможности Интернета, высокоскоростной реализм с малой задержкой 5G может сделать порнографию одним из первых приложений для зарабатывания денег. 6 Другой аналитик предположил, что для азартных игр в реальном времени во время спортивных мероприятий будут использоваться преимущества высокоскоростных соединений 5G с малой задержкой. 7 Другими словами, если предыдущая интернет-история верна, когда потребители надевают гарнитуры AR и VR с поддержкой 5G, это может быть не просто экскурсия по гробнице Тутанхамона.

Первыми клиентами

AT&T 5G были предприятия, которые использовали его в качестве замены своей проводной локальной сети (LAN). 8 Первые клиенты Verizon 5G — это то, что можно было бы назвать «беспроводным кабелем» — услуга, которая обеспечивает высокоскоростную широкополосную связь в домах, конкурируя с местной кабельной компанией.Возможность управления множеством устройств, подключенных к Интернету вещей (IoT), также рекламируется как продукт 5G. Хотя большинству приложений Интернета вещей не требуется высокая пропускная способность даже при низкой скорости передачи данных, для тысяч устройств Интернета вещей, обменивающихся данными одновременно, потребуются возможности 5G. 9

Хотя сеть, полностью состоящая из IP, обеспечивает потенциал, аналогичный потенциалу Бак Роджерса, на данный момент существует одна движущая сила 5G: применение новой технологии для увеличения пропускной способности сети.

Во многом благодаря постоянно растущему спросу на беспроводную доставку видео, американские операторы связи, по прогнозам, исчерпают доступный спектр 4G по мере приближения к 2022 году. 10 Сегодня, например, используется около трех четвертей данных мобильных сетей. для видеотрафика. 11 Disney, например, сообщает, что сегодня доступ к более 70% его контента осуществляется через мобильное устройство (по сравнению с 40% четыре года назад). 12

Индекс Cisco Visual Networking Index прогнозирует более чем трехкратный скачок глобального мобильного видеотрафика с 2019 по 2022 год. 13 Buck Rogers придет, но первый 5G будет более похожим. Как отмечают отраслевые аналитики New Street Research, «основная роль 5G будет заключаться в том, чтобы позволить операторам продолжать наращивать пропускную способность при приемлемых затратах». 14

И это большая емкость: быстро и с малой задержкой (время ожидания ответа). Очевидное использование 5G — обеспечение пропускной способности для удовлетворения потребностей в спектре того, что мы знаем сейчас: видео. Здесь нечего стыдиться.Исследование, проведенное производителем 5G Ericsson, показало, что внедрение 5G будет проходить в три этапа. Первый этап — это загрузка на смартфон премиум-класса контента (обычно это видеоконтент) за секунды, а не за минуты. За этим последует домашний беспроводной широкополосный доступ 5G, который бросит вызов традиционному кабельному телевидению (видео и широкополосное видео с доставкой). Последний этап, по прогнозам Эрикссон, — это сверхвысокоскоростные горячие зоны 5G в аэропортах, офисах и торговых центрах. 15

Хотя 5G будет стимулировать мобильные видеосервисы, при любом рассмотрении того, чем будет 5G, необходимо учитывать неизменный урок истории сети: преобразующей является не основная сеть, а ее вторичные эффекты.«Если мы чему-то и научились в марше поколений с помощью беспроводной связи, — напомнили нам в пресс-клубе 2016 года, — так это то, что мы всегда недооценивали инновации, которые могут возникнуть в результате создания беспроводных сетей нового поколения». Сети 3G, например, были построены на экономической модели, которая не предполагала, как iPhone изменит природу этих сетей. Технология сетей 5G намного превосходит технологический переход от 2G к 3G, но, глядя на то, что неожиданно стало возможным благодаря этому предыдущему обновлению, мы не можем недооценивать то, что будет дальше.Неизменный закон истории сети снова повторится, поскольку сеть 5G порождает вторичные трансформационные эффекты.

Что такое технология 5G и спектр 5G?

Разработка технических стандартов для 5G еще не завершена. Международная группа по установлению стандартов 3GPP периодически выпускает «Релизы», которые примерно совпадают с поколениями сетей. Версия 15 включает в себя множество ключевых функций, которые некоторые сочли бы малоизвестными. Однако выпуск 15 был перенесен на три месяца в третий квартал 2019 года; финальный релиз выйдет в середине 2020 года.Первые версии Release 16, которые будут содержать ключевые стандарты, необходимые для IoT, будут доступны не раньше 2020 года, а окончательный стандарт появится спустя значительное время. Даже после выпуска стандарта на его широкое внедрение уходят годы.

5G — это сочетание инновационных технологий радиосвязи и опорных сетей. Все, что , теперь сведено к данным, и поскольку IP является единственным языком 5G, все, что просто становится IP-приложением. В основе стандарта 5G лежат три уникальных, но взаимосвязанных фактора: большая спектральная эффективность, более широкие возможности использования спектра и распределение функций базовой сети за пределы сети.

Большая спектральная эффективность

Чем выше спектральная эффективность, измеряемая в битах на герц, тем больше пропускная способность сотовой станции. Сеть 5G пропускает больше битов через заданный объем спектра за счет: (1) оптимизации накладных расходов на управление сигналом, (2) тем самым делая большую часть спектра доступной для трафика, (3) смягчая ухудшающиеся радиопомехи и (4) использование антенн с несколькими входами и выходами (MIMO), которые разбивают передачу на несколько потоков по общему каналу.По одной из оценок, использование этих технологий увеличивает спектральную эффективность 5G в средней полосе частот на 52% по сравнению с 4G. 16

Расширенные каналы спектра

Хотя спектральная эффективность увеличивает пропускную способность для каждого герца спектра, чем больше герц может быть использовано, тем выше общая пропускная способность. Это достигается путем объединения существующих присвоений спектра и / или выделения нового спектра с нуля. Первый — это функция управления спектром операторов, второй — государственное управление использованием спектра.

Существующие присвоения мобильного спектра обычно составляют блоки от 10 до 20 МГц. Чем больше доступный объем спектра, тем больше данных можно передать через него. Таким образом, концепция, которая была основой беспроводной технологии с первых дней развития сотовой связи, была объединена с базовыми концепциями распределенной пакетной сети, чтобы ввести «агрегацию несущих», которая виртуализирует более широкий путь. Один канал спектра используется для управления другим каналом (ами), доставляющим контент; затем информация разбивается на части, которые отправляются по нескольким различным каналам и собираются в месте назначения.В 4G-LTE — первом шаге эволюции к 5G (LTE, что означает «долгосрочное развитие») — агрегация несущих может объединить до пяти каналов шириной 20 МГц в фактически расширенный путь. Таким образом, отделяя управление сетью от передачи данных, 5G делает каждую из них независимо масштабируемой для дальнейшего увеличения пропускной способности.

Конечно, при агрегации несущих возникают накладные расходы на управление. Оптимальное решение — устранить эти накладные расходы, сделав доступными большие полосы спектра, которые могут нести большие объемы данных.Используя спектр с нуля для 5G, можно объединить до пяти каналов по 100 МГц для увеличения скорости до 20 раз. Это то, что делает привлекательным высокочастотный спектр миллиметровых волн выше 6 ГГц: доступность сотен МГц в одном месте.

Однако, к сожалению, не весь спектр одинаков. Никто не отменял законы физики. Чем выше частота, тем больше кислорода поглощает сигнал, чтобы сократить расстояние, которое он может преодолеть, и тем больше препятствий, как стены, деревья или люди, могут блокировать сигнал.В то время как сети 5G строятся в нижнем диапазоне (ниже 2 ГГц), среднем диапазоне (2-6 ГГц) и высоком диапазоне (выше 6 ГГц), расстояние, которое может пройти сигнал, изменяется от миль до метров по мере вашего продвижения. вверх по частотам. В результате, чем выше частота, тем меньше радиус соты, тем больше сот требуется для покрытия области, тем больше инфраструктуры требуется для поддержки сот и тем выше стоимость сети.

«Хотя это не совсем так просто, спектр высоких частот будет играть определенную роль в будущем 5G, но это только часть.”

Политические решения по использованию спектра для 5G представляют собой компромисс между физикой частот и возможностью иметь широкие каналы, способные передавать большие объемы данных. Такие широкие каналы более доступны в диапазонах высоких частот. До сих пор распределение спектра 5G было сосредоточено на так называемых диапазонах миллиметровых волн. Сложность с этим решением, как сказал The Washington Post один анонимный чиновник Белого дома после того, как президент Дональд Трамп провел мероприятие в Белом доме, чтобы рекламировать предстоящий аукцион высокочастотного спектра в FCC, заключается в том, что «мы выигрываем гонку, которую никто другой не делает. работает над созданием экосистемы 5G, которую никто не будет использовать. 17 Хотя это не совсем так просто, спектр высоких частот будет играть роль в будущем 5G, но это только часть. 18

Низкополосный спектр долгое время был опорой беспроводных услуг (и его стало еще больше в результате передачи Федеральной комиссией связи США Обамы этого спектра от использования местными радиовещательными компаниями к беспроводному использованию). Такой диапазон низких частот был назначен сетям блоками меньшего размера, чем назначение диапазона высоких частот. Следовательно, даже при агрегировании общий спектр, доступный для передачи данных — и, следовательно, пропускная способность данных — меньше, чем полоса высоких частот.

Среднечастотный спектр — это «спектр Златовласки» — потенциал для больших блоков, которые не слишком малы для более высокой пропускной способности, но не слишком высоки, чтобы налагать серьезные ограничения на распространение. В результате средний диапазон частот все чаще становится центром внимания разработчиков политики.

Однако потенциальное использование средней полосы для 5G напрямую связано с другим контролирующим фактором использования спектра: наиболее привлекательный спектр уже давно выделен для других целей. Такое распределение спектра было сделано в аналоговую эпоху на основе поведения радиоволн.Однако характеристики цифровых сигналов позволяют более эффективно использовать спектр, включая совместное использование спектра. Например, ваш домашний Wi-Fi не мешает работе вашего соседа, потому что Wi-Fi — это технология «послушайте, прежде чем говорить», в которой пакеты данных могут быть вставлены в миллисекунды неиспользованной емкости.

Возможность цифровой технологии «послушать, прежде чем говорить» легла в основу выделенного Федеральной комиссией связи США Обамы «Гражданского широкополосного радиоспектра» (CBRS). Спектр этой зоны Златовласки между 3.55 и 3,7 МГц — это широкая полоса частот, но они используются Министерством обороны, в основном ВМФ. 19 Однако, используя возможности цифрового считывания сигналов, можно разделить спектр. Было согласовано многоуровневое использование приоритетов, при этом ВМФ получил приоритет, а коммерческие пользователи могли подключать свои пакеты, когда они не используются (аналогично WiFi, это неиспользование часто измеряется в миллисекундах).

Однако, как никто не отменял законы физики, так и законы человеческой природы в полной силе.Получив распределение спектра, большинство лицензиатов не желают отказываться от того, что они считают данными Богом правами на использование спектра, в пользу предположений о цифровых характеристиках, таких как совместное использование спектра. Как сказал тогдашний помощник министра торговли по технологиям и информации Дэвид Редл на конференции спутниковой индустрии: «В эту эпоху конкуренции за ресурсы спектра можно легко подумать, что мы находимся в битве, где победитель получает все, но это образ мышления требует, чтобы мы сделали ложный выбор, который изменит Америку.” 20

Замечания

Редла основывались на продолжающейся переоценке того, как сделать так называемый спектр C-диапазона в диапазоне от 3,7 до 4,2 ГГц, который теперь лицензирован для спутниковых служб, доступным для 5G. Из-за схемы распространения этого среднего диапазона спектра и возможности совместного использования с текущими пользователями, диапазон C является частью решения по обеспечению достаточного среднего диапазона спектра для сетей 5G США.

Ассоциация индустрии беспроводной связи CTIA сообщает, что в среднем другие страны предоставляют в четыре раза больше лицензированного среднего диапазона частот, чем США.Сообщается, что Китай планирует в семь раз больше среднего диапазона частот, чем в США. 21 В своем выступлении Редл рассмотрел возможности совместного использования спектра в C-диапазоне, отметив, что политика в отношении использования спектра «не должна выбирать между наземными 5G и спутниковыми услугами … Эти виды использования не исключают друг друга; им просто нужно приложить немало усилий, чтобы продолжать сосуществовать в более спорной среде спектра ».

Стоимость сети также зависит от выбора спектра. По мере того, как остальной мир осваивается в среднечастотном диапазоне ниже 6 ГГц для своих операций 5G, можно ожидать экономии за счет масштаба и масштаба при производстве и ценообразовании инфраструктуры средней полосы и мобильных телефонов.

Распределение функций базовой сети

До сих пор обсуждение было сосредоточено на компоненте радиодоступа на основе спектра в 5G. Третий фактор, делающий возможным 5G, — это переосмысление базовой сети, в которую сеть радиодоступа (RAN) доставляет сигнал. В то время как предыдущие поколения беспроводных сетей имели в своей основе выделенное оборудование для маршрутизации сигналов и выполнения других сетевых функций, 5G переместила эти функции в программное обеспечение и поместила их в облако.Поскольку основные сетевые функции перемещаются к границе сети, а RAN реконфигурируется, результатом является меньшая задержка за счет более короткого пути к требуемой функциональности. Виртуализация основных сетевых функций — это также то место, где существуют возможности «все IP» для увеличения функциональности сети и снижения затрат за счет виртуализации программного обеспечения.

Большой взрыв против эволюции?

Часто 5G изображается как бинарный выбор: полностью перестроить сеть с помощью одноразовой стратегии замены «Большого взрыва» или иначе «потерять» ее преимущества.Если не будет проводиться заменяющая рынок государственная политика по поддержке новой автономной сети, как это может происходить в Китае, новая сеть, скорее всего, будет разворачиваться так же, как 4G; то есть постепенно.

Такое эволюционное развертывание целесообразно для частного капитала, учитывая отсутствие проверенных новых источников дохода, оправдывающих высокую стоимость комплексной перестройки. Добавление функциональности 5G в инфраструктуру 4G улучшает работу сети за счет использования возможностей новой технологии, но делает это с финансовой точки зрения.

Такая индивидуальная реальность применима и к спектру. Для разных приложений также будут использоваться разные участки спектра. AT&T, например, использует диапазон низких частот в зонах с менее плотным «покрытием» и диапазон высоких частот в зонах с большей «пропускной способностью». Verizon использует преимущества агрегации несущих 5G, позволяющие одному каналу действовать как канал управления для данных, отправляемых по другим частям спектра. Например, в модели Verizon лицензированный спектр сочетается с нелицензированным CBRS и миллиметровым спектром для работы 5G.

Дорожная карта 5G полна вариантов перехода от автономной сети 5G, построенной на эволюции от 4G, до, в конечном итоге, автономной сети 5G. В условиях свободной рыночной экономики 5G будет скорее движущейся картиной эволюционного развития, чем Большим взрывом.

А как насчет кибербезопасности?

Сети всегда были векторами атак. Будь то звериные тропы, используемые местными военными партиями, или дороги, используемые легионами Цезаря, сети были путем для атаки противников. Так почему же мы удивлены, обнаружив, что 5G может стать путем атаки?

В ноябре 2018 года Консультативный комитет Трампа по национальной безопасности и телекоммуникациям (NSTAC) сказал ему: «Угроза кибербезопасности теперь представляет собой реальную угрозу для будущего нации.” 22 Для устранения этой угрозы в отношении 5G прилагаются три дополнительных вопроса:

  • Почему наше правительство не проявило инициативу в отношении кибербезопасности 5G?
  • Является ли Huawei кибер-проблемой в целом?
  • Как насчет более широкой цепочки поставок компонентов и оборудования 5G?

Администрация Трампа отменила попытки контролировать кибербезопасность как неотъемлемую часть стандарта 5G и отклонила предупреждение Совета национальной безопасности (NSC) о кибербезопасности 5G.Вскоре после вступления в должность FCC Трампа позволила ослабить инициативу FCC Обамы о том, что технический стандарт 5G должен с самого начала разрабатываться с учетом киберзащиты. Впервые в истории кибербезопасность будет рассматриваться как заранее продуманный дизайн сети, а не второстепенный. FCC Трампа также отменил официальный запрос лучших технических умов нашей страны о том, как обеспечить безопасность 5G. Помимо этих разрушительных шагов, Trump FCC отозвала белую книгу о снижении киберугроз и даже поставила под сомнение, несет ли агентство какую-либо ответственность за надзор за сетевой кибербезопасностью.

Хотя кибербезопасность является темой текущего процесса установления стандартов, это процесс, в котором производители оборудования (включая китайцев) принимают решения. Федеральная комиссия по связи Трампа лишила правительство США возможности использовать процесс стандартизации для определения приемлемой кибербезопасности для систем 5G, работающих в Соединенных Штатах.

Затем, в начале 2018 года, в отчете Совета национальной безопасности Белого дома содержится предупреждение о киберугрозе 5G. В ответ администрация уволила автора отчета — генерала ВВС, который ранее занимал должность военного атташе в Пекине, — и уволила отчет, потому что аналитик осмелился включить в число предлагаемых решений магистральную сеть, принадлежащую федеральному правительству, для повышения кибербезопасности.

Из-за отсутствия инициативы у администрации Трампа вмешался Конгресс. Двухпартийное руководство Комитета Палаты представителей по энергетике и торговле написало председателю Федеральной комиссии по связи в мае, что кибербезопасность 5G «заслуживает более пристального внимания и внимания» со стороны агентства. 23 Также, по-видимому, ведутся переговоры о включении в Закон о полномочиях на национальную оборону предписания администрации Трампа разработать стратегию кибербезопасности 5G.

Акцент администрации Трампа на оборудовании Huawei не является стратегией кибербезопасности, и, объединяя торговую политику с кибербезопасностью, наносит ущерб каждой из них.23 мая Трамп заявил журналистам: «Huawei — это нечто очень опасное». Затем он добавил: «Вполне возможно, что Huawei может быть вовлечена в какую-то торговую сделку». 24 Это не только путает кибербезопасность и торговлю, но также интерпретирует стратегию кибербезопасности как сосредоточенную вокруг Huawei в ущерб необходимой всеобъемлющей стратегии 5G.

«Внимание администрации Трампа к оборудованию Huawei не является стратегией кибербезопасности, и объединение торговой политики с кибербезопасностью наносит ущерб каждой из них.”

Китайская компания — национальный чемпион, безусловно, является локомотивом мировой телекоммуникационной инфраструктуры. Похоже, что администрация Трампа придерживается двоякого подхода к Huawei: не пускать компанию в сети США и атаковать ее способность предоставлять оборудование где угодно, отказывая ей в доступе к важнейшим американским технологиям.

Защита Huawei от сетей США продолжает политику, установленную, когда администрация Обамы успешно призвала крупные телекоммуникационные компании не использовать оборудование Huawei.Инициатива Трампа продолжает эту политику, расширенную объявленным Федеральной комиссией связи США о прекращении поддержки субсидий для небольших сельских операторов связи, которые проигнорировали предупреждения о Huawei.

Использование оборудования Huawei в домашних сетях многогранно. Одна из проблем — возможность внести уязвимости в сети через постоянные обновления программного обеспечения. Во-вторых, некоторые высказывают озабоченность по поводу того, что закон Китая 2017 года, требующий от всех граждан и компаний сотрудничества с национальными спецслужбами, распространяется на деятельность за пределами Китая. 25

«Наш взаимосвязанный мир позволяет легко внедрять вредоносный код, так зачем беспокоиться о Huawei?» некоторые спрашивают. Все мы знаем истории, например, об использовании Интернета для установки вредоносного ПО, которое влияет на работу, например, ИТ-системы больницы. Киберпреступник обнаруживает уязвимость в программном обеспечении больницы и внедряет собственный код для использования этой уязвимости. Однако рассмотрим разницу между такого рода атакой на деятельность, которая является периферийной по отношению к самой сети, и внедрением вредоносного кода в сеть и, таким образом, получением возможности видеть и влиять на весь трафик, который обрабатывает сеть.Затем подумайте, как киберпреступникам пришлось обнаружить уязвимостей в больнице, по сравнению с предварительными знаниями о программных бэкдорах в сети, потому что вы их туда поместили.

Правительство Великобритании пыталось найти золотую середину, проверив все программное обеспечение Huawei и не допуская компании к базовой сети. Однако, как обсуждалось ранее, базовая сеть 5G программно виртуализируется и перемещается на границу сети. Хотя можно было бы создать систему сетевого мониторинга для выявления отклонений, такое решение потребует определенной меры добросовестного сотрудничества, которой сегодня не существует.

Усилия британского правительства по мониторингу программного обеспечения Huawei недавно были подорваны характером самого программного обеспечения. В отчете за март 2019 года британский совет по надзору за Центром оценки кибербезопасности Huawei выявил «серьезные технические проблемы», которые приводят к киберрискам при использовании оборудования Huawei. 26 Их открытие: кодирование программного обеспечения Huawei было настолько небрежным, что могло быть приглашением к взлому. «Какой сектор стимулирует рынок, на котором лидер на этом рынке — с точки зрения объема рынка — имеет ценную бумагу, которую мы опубликовали в мартовском отчете по надзору?» — предупредил технический директор Национального центра кибербезопасности Великобритании в мае. 27

Помимо предотвращения доступа Huawei к внутренним сетям, администрация Трампа применяет постоянную стратегию, направленную на то, чтобы удерживать компанию от доступа к сетям 5G других стран, запрещая Huawei доступ к продуктам США, необходимым для ее работы. Последствия антагонистической внешней политики проявились, когда наши стратегические союзники проигнорировали предостережения США относительно включения оборудования Huawei в их развертывание 5G. Решение администрации включить Huawei в список предприятий Министерства торговли, которые, как считается, действуют вопреки U.С. Интересы национальной безопасности, казалось, были разработаны для достижения того, чего нельзя было достичь дипломатическим путем за счет технологического ущерба Huawei. Американские компании не могут вести дела с компаниями, включенными в Список юридических лиц. В результате микрочипы от Qualcomm и операционной системы Android от Google, помимо других продуктов, нельзя экспортировать в Huawei или связанные с ней компании.

На встрече G-20 с президентом Китая Си Цзиньпином президент Трамп, по-видимому, отменил запреты, введенные в Списке организаций, в попытке возобновить торговые переговоры.Можно спорить, идет ли речь о кибербезопасности или торговой войне. Что бы это ни было (или оба), эти две проблемы объединились. Однако важно не позволять этим громким действиям отвлекать от того факта, что запрет или нанесение вреда Huawei сам по себе не защитит сети 5G. Мы должны быть внимательны к твиту или заголовку, провозглашающему пустую «киберпобеду», основанную на Huawei.

Лидерство необходимо для создания западной альтернативы Huawei. В апреле Трамп заявил о 5G: «Это гонка, в которой сейчас участвуют наши великие компании. 28 Но нет американских компаний, которые производят инфраструктуру или телефоны 5G. Motorola, которая когда-то доминировала на мировом рынке телекоммуникационного оборудования, ушла, а ее инфраструктурный бизнес теперь принадлежит Nokia. Lucent, преемник великой Western Electric времен Bell System, была поглощена французской компанией Alcatel, которая затем быстро исчезла и в Nokia. Основными компаниями, занимающимися инфраструктурой 5G, помимо Huawei, в настоящее время являются финская Nokia, шведская Ericsson и южнокорейская Samsung.

«Mr. Трамп принимал активное участие, незаметно встречаясь с американскими руководителями телекоммуникационных компаний в Белом доме … только для того, чтобы ему сказали, что никакие американские фирмы не производят базовые коммутаторы, которые будут направлять интернет-трафик 5G », — сообщает New York Times. 29 Поскольку нет ни одной инфраструктуры или производителя устройств под флагом США, а также из-за очевидных опасений по поводу Huawei, возникает вопрос, почему администрация не возглавляет западную коалицию для поддержки таких поставщиков, как Nokia, Ericsson и Samsung?

Развитие технологии 2G было общеевропейским политическим решением, которое повлияло на 3G и 4G.Однако перед лицом субсидирования китайским правительством всемирного натиска Huawei Соединенные Штаты и их союзники, похоже, не в состоянии ответить. Сообщается, например, что преимущества, предоставленные китайским правительством, стали ключом к недавнему выбору Huawei для поставки сети 5G для KPN, ведущего оператора Нидерландов. Сообщается, что Huawei на 60% занизила ставку поставщика 4G KPN, Ericsson, в значительной степени из-за получаемых государством льгот. 30

Стремление капитализма сократить расходы с целью максимизации прибыли использовалось китайским государством и поддерживаемыми им компаниями.Сообщается, что Huawei «получает сотни миллионов долларов в виде ежегодных субсидий и вместе с другой китайской фирмой гарантирует большую часть внутреннего рынка, крупнейшего в мире». Эта поддержка включает «ссуды по процентным ставкам ниже рыночных с привлечением ошеломляющей кредитной линии в 100 миллиардов долларов в государственных банках». 31 Следствием этого является то, что компания использовала выгодные цены, чтобы проложить себе путь в магистральные сети демократического капитализма.

«5G — это не только Huawei.Безопасность 5G — это экосистема, которую необходимо защищать в целом ».

5G — это не только про Huawei. Безопасность 5G — это экосистема, которую необходимо защищать в целом. Цепочка поставок, составляющая 5G, охватывает весь спектр от радиосетей до интегрированных наборов микросхем в этой сети и устройств, которые будут использовать сеть (не только телефоны, но и миллиарды устройств IoT). У каждого из этих устройств будет своя собственная цепочка поставок комплектующих, что сопряжено с риском. И, конечно же, сервисы, управляющие новой сетью, сами по себе уязвимы.

Недавно Совет по оборонным инновациям опубликовал отчет «Экосистема 5G: риски и возможности для Министерства обороны». Среди наблюдений, сделанных в отчете, было то, как Министерство обороны переходит от заказных технологий к менее дорогостоящему коммерческому готовому (COTS) оборудованию, «Министерство обороны сталкивается с будущей средой 5G, в которой ее цепочка поставок будет все более уязвимой или скомпрометированной». Из-за непреднамеренных или злонамеренных уязвимостей системы безопасности по всей цепочке поставок в экосистеме 5G имеется множество киберслабых мест.

Цепочку поставок 5G нельзя отводить на задний план. В последние дни заседания Федеральной комиссии по связи США с Обамой агентство опубликовало документ «Снижение риска кибербезопасности», посвященный целому ряду киберугроз на сетевом уровне, в том числе со стороны цепочки поставок. Наблюдаемый анализ,

«Как частные субъекты, интернет-провайдеры [поставщики интернет-услуг, такие как сети 5G] работают в экономической среде, которая оказывает давление на инвестиции, которые не способствуют получению прибыли. Защитные действия, предпринимаемые одним интернет-провайдером, могут быть подорваны отказом других интернет-провайдеров предпринять аналогичные действия.Это ослабляет стимул всех интернет-провайдеров вкладывать средства в такую ​​защиту. Таким образом, киберотчетность требует сочетания рыночных стимулов и соответствующего регулирующего надзора там, где рынок не работает или не может выполнять свою работу эффективно ».

Конкретно касаясь рисков цепочки поставок, в документе Обамы FCC сообщается о партнерстве FCC с Управлением директора национальной разведки (ODNI) и Национальным центром контрразведки и безопасности (NCSC), чтобы рекомендовать: «Комиссия должна рассмотреть возможность продолжения усилий по сокращению риск цепочки поставок и риск внутренних угроз. 32 При вступлении в должность Федеральная комиссия по связи Трампа отозвала бумагу. Судя по всему, с момента удаления этого отчета агентство не предпринимало «постоянных усилий» по устранению киберугроз в цепочке поставок.

Сногсшибательные представления о новых технологиях, возникающих на основе 5G, будут серьезно затронуты, если сеть — во всех ее компонентах — не сможет рассчитывать на безопасность. Сторонники 5G приводят доводы в пользу новых приложений, таких как «умные города», где все, от светофоров до водоснабжения, управляется 5G.Однако немногие мэры захотят подключить свой город, если сеть или интеллектуальные устройства, подключенные к сети для предоставления основных услуг, могут быть скомпрометированы из-за недостаточной безопасности экосистемы 5G. Bloomberg сообщил, что этот риск распространяется на способность финансировать государственные облигации из-за «растущего кредитного риска, который кибератаки представляют для штатов и городов». 33

«Риск непреднамеренных или злонамеренных уязвимостей в системе безопасности», говоря словами Defense Innovation Board, был подчеркнут начальником службы безопасности ведущего канадского провайдера беспроводной связи на отраслевой конференции.Текущие кибер-практики, «на самом деле не справляются с работой для… нового уровня уверенности… которую мы должны будем обеспечить, чтобы завоевать доверие общественности», — предупредила Кэри Фрей из Telus. 34

Технический директор Национального центра кибербезопасности Соединенного Королевства д-р Дэн Леви сказал еще более прямо: «Безопасность в телекоммуникационном секторе фундаментально нарушена. На сломанном рынке нет стимула заниматься безопасностью », потому что« безопасность не имеет приоритета ». 35 Отсутствие приоритета кибербезопасности в экосистеме 5G замедлит U.S. инвестиции в умные города и другие технологии Интернета вещей. Если будет «гонка» с Китаем, то неспособность разработать безопасные решения уступит преимущество такому авторитарному правительству с его другими механизмами обеспечения безопасности. Значимая программа кибербезопасности 5G будет включать в себя комплексную программу под руководством правительства, чтобы гарантировать, что безопасность 5G будет приоритетной во всем широком диапазоне ее уязвимостей.

Какие скрытые проблемы?

Так же, как киберпространство 5G — это гораздо больше, чем текущее внимание Huawei, фактическое строительство сетей 5G — это гораздо больше, чем текущее внимание к спектру.Да, все дело в емкости, но использование этого спектра будет зависеть от других, менее очевидных вопросов.

Расположение антенны

Существует внутреннее противоречие между правом населенных пунктов принимать решения о зонировании и влиянием этих прав на национальную инфраструктуру, такую ​​как 5G. Всегда существовал стресс между инфраструктурой беспроводной сети и проблемами «не у меня на заднем дворе» (NIMBY).

Решение Trump FCC состояло в том, чтобы принять правила, которые в значительной степени лишают население права контролировать строительство антенн 5G в своих сообществах.Из-за плотности, необходимой для ячеек 5G, эти антенны будут гораздо более распространенными, чем те, которые использовались в более ранних поколениях беспроводных сетей. Хорошей новостью является то, что они также будут размером с коробку из-под обуви, в отличие от антенн типа нефтяной вышки ранних беспроводных сетей.

«Мы не можем позволить сегодняшней бюрократии задушить будущее 5G», — сказал председатель Федеральной комиссии по связи, когда агентство ущемляло права населенных пунктов. 36 Однако, как заметил отраслевой аналитик и научный сотрудник Brookings, не являющийся резидентом Брукингса, Блэр Левин, это была раздача, не оправдавшая ожиданий компаний, занимающихся беспроводной связью.«Это фактически переводит 2 миллиарда долларов [платы за проезд] от городов [и их налогоплательщиков] перевозчикам». Левин заметил: «Взамен FCC ни о чем не просит операторов связи» с точки зрения обязательств по развертыванию. 37

Проблема размещения антенны усложнилась еще больше, поскольку некоторые штаты подали в суд на отмену постановления Федеральной комиссии связи. В то время как такие штаты, как Техас и Флорида, приняли законы, охватывающие эти концепции, 25 других, включая Калифорнию и Нью-Йорк, отвергли эту идею.Тупиковая ситуация подтолкнула двух сенаторов США, Джона Тьюна (Род-Айленд) и Брайана Шатца (Округ Колумбия), принять федеральное законодательство, устанавливающее стандарты для публичной проверки размещения антенн. 38 Это проблема, которую необходимо решить, но чтобы ее решить, она должна быть выше результатов, когда победитель получает все.

Воздействие на здоровье

В течение нескольких десятилетий были возбуждены судебные иски о неблагоприятных последствиях для здоровья от воздействия мобильных телефонов. Они были отклонены судами по так называемому стандарту «мусорной науки».Теперь российская кампания дезинформации восприняла это как средство дальнейшего сеяния инакомыслия в нашей стране.

По данным The New York Times, , RT America — главный пропагандистский канал Кремля в этой стране — описывает 5G как «Опасный эксперимент для человечества» и предупреждает о неблагоприятных последствиях для здоровья. 39 В США за радиационной безопасностью наблюдает Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, научный анализ которого заключает: «Большинство опубликованных исследований не смогли показать связи между воздействием радиочастоты от мобильного телефона и проблемами со здоровьем. 40 RT America, однако, тревожит своих зрителей предупреждениями, что «это может вас убить».

Транспортировка и транспортировка

Хотя 5G может решить проблемы с пропускной способностью беспроводного канала связи с пользователем, остается проблема с возможностью подключения сотовой станции к более крупной сети. Густая сеть сотовых станций должна быть соединена между собой. В отрасли используется термин «обратный рейс», т.е. транспортировка трафика между вышкой сотовой связи и Интернетом.Проще говоря, радиодоступ и базовая сеть 5G могут быть молниеносными, но если нет такого же быстрого подключения к Интернету, возможности 5G будут сведены к характеристикам самого слабого звена.

Доступ оператора 5G к достаточному количеству высокоскоростных транспортных ресурсов имеет решающее значение для развертывания 5G. Оптимально, это транзитное соединение осуществляется по оптоволоконным кабелям. Однако не все провайдеры 5G имеют собственные оптоволоконные установки на каждом рынке или с необходимой плотностью.Следовательно, провайдеры 5G должны арендовать емкость либо у конкурента, либо у компании кабельного телевидения. Федеральная комиссия по связи США при Обамы пыталась потребовать от кабельных компаний открыть доступ к своим линиям для транзитных соединений и потребовать от всех владельцев волоконно-оптических линий взимать разумную плату. Это было очень конкретное мероприятие, направленное на поддержку 5G; к сожалению, промышленность проиграла. Та же проблема остается нерешенной и сегодня: 5G требует доступа к пропускной способности сторонних транспортных сетей по справедливым и разумным ценам.

Открытые сети

Есть еще одна проблема, связанная с открытостью 5G.Будет ли сеть открыта сама по себе, или владельцы сети будут единолично определять, кто получит, с какими услугами и по каким ценам? Это суть правила Обамы FCC об открытом Интернете, которое впоследствии было отменено FCC Трампа (решение в настоящее время пересматривается в судебном порядке).

Это особенно важно, поскольку технология 5G позволяет так называемое «срезание сети» — виртуальную сегментацию сети для конкретных приложений.

Туман вокруг 5G заслонил рассмотрение эффекта общественных интересов, когда сеть виртуализируется в несколько псевдосетей.Способность сетевого оператора «сегментировать сеть в соответствии с конкретными требованиями, например, в отношении качества обслуживания или скорости, была определена как ключевое оружие в арсенале оператора [5G] », — говорится в отчете . 41 Способность сетевого оператора «разрезать» свой путь на части, каждая из которых может стать узким местом независимой монополии, только увеличивает конкурентные угрозы закрытого Интернета. В то время как Правило открытого Интернета делало исключения для сетевых операторов, предоставляющих «специализированные услуги» с использованием различных критериев, при отсутствии базового требования открытости, 5G может в конечном итоге стать первой американской телекоммуникационной сетью после Закона о Тихоокеанском телеграфе 1860 года без недискриминационного доступа.

5G дорого

В исследовании McKinsey & Company говорится о стоимости построения сети 5G: «Цифры выглядят более устрашающими, чем ожидалось ранее. … Сетевые инвестиции должны вырасти до 60% при значительном увеличении операционных расходов ».

McKinsey рекомендует совместное использование сети. 42 Это не новая идея: на заре сотовой связи компании объединялись бы, чтобы совместно построить сеть и разделить ее расходы и пропускную способность.Потребители, купившие ту или иную услугу, не подозревали, что она работает в той же сети, что и конкурирующий бренд, но компании сэкономили деньги, не создавая избыточные сети, и, таким образом, смогли охватить больше клиентов.

Эта идея завоевала популярность в других частях света. Несколько европейских операторов совместно используют или предлагают совместное использование инфраструктуры 5G. McKinsey сообщает: «Операторы смогли снизить общую стоимость владения до 30%, одновременно улучшив качество сети.«Когда дело доходит до строительства, экономия может быть еще больше. «Стоимость развертывания малых сот можно снизить до 50%, если три игрока используют одну и ту же сеть», — сообщает McKinsey.

Давайте проясним, что это не государственная разделяемая сеть. Но правительство, которое верит в быстрое развертывание 5G, должно побуждать американских операторов использовать ограниченный капитал как можно дальше и, таким образом, развивать сети 5G как можно дальше. Правительство, которое постоянно говорит о 5G в сельской Америке, должно возглавить создание стимулов для операторов мобильной связи, чтобы они разделяли сетевые расходы, чтобы они могли расширяться и быстрее расширяться в менее плотные районы.

Соглашения о совместном использовании частных сетей работают за рубежом с сотнями таких партнерств. 43 Соглашения о совместном использовании частной сети работали, когда беспроводная связь была еще более конкурентоспособной и предпринимательской. Теперь это имеет смысл.

Имеет ли значение сначала лента?

«Гонка за 5G продолжается, и Америка должна победить», — сказал президент Трамп в апреле. 44 Расы — отличный политический инструмент; никому не нужна серебряная медаль, особенно когда на кону стоит вопрос национальной чести и, возможно, национальной безопасности.В 60-е годы у нас была «ракетная брешь», которая в конечном итоге оказалась надуманной политической выдумкой. Является ли «разрыв 5G» новым политически сфабрикованным ракетным разрывом?

Соединенные Штаты не были первыми, кто развернул 1G, 2G, 3G или 4G. Даже сегодня наше развертывание 4G-LTE далеко не повсеместно, и скорость наших сетей ниже, чем у других в мире, в то время как цена для потребителей выше. 45

«Скорость наших сетей ниже, чем у других в мире, а цена для потребителей выше.”

Итак, что означает «победа в« гонке 5G »? Является ли он первым, кто создает инфраструктуру 5G? Имеет ли он наибольшее проникновение среди населения и географии? Неужели низкие цены открывают доступ большему количеству людей? Это инновационные услуги с использованием 5G?

Запрет американским компаниям вести дела с Huawei пролил свет на то, что в наши дни считается «победой» в мобильной связи. Администрация Трампа заняла противоречивую позицию: утаивала «выигрыши» американского технологического и сервисного лидерства, одновременно предупреждая о «проигрыше» так называемой «гонки».”

США «проиграли» гонку за первенство в мире беспроводных технологий более ранних поколений, но это не помешало американским компаниям «выиграть» и стать мировыми лидерами. Мобильная операционная система Google Android работает на 75% мобильных устройств в мире. Операционная система Apple iOS работает на 23% всех мобильных устройств. Это означает, что 98% всех мобильных устройств в мире используют технологии США. 46 Что касается приложений, только Facebook владеет четырьмя из пяти самых загружаемых мобильных приложений в мире. 47 Qualcomm — это микропроцессорный мозг сетей и устройств, программное обеспечение для проектирования Cadence и Synopsys, а список миллионов мобильных приложений можно продолжать и продолжать, чтобы Америка стала мировым лидером в области мобильных технологий по причинам, которые выходят за рамки того, чтобы быть первыми в мире .

В этой связи должно вызывать беспокойство то, как объединение торговой политики администрации Китая с 5G может повлиять на эту способность лидера. Независимо от того, утихнут ли текущие проблемы, связанные со списком объектов, «джин не просто возвращается в бутылку, — отмечает New Street Research, — приоритетом Китая будет стремление к технической независимости как можно скорее. 48 Риск нынешней политики состоит в том, что, решив нанести вред беспроводной технологии Китая, отказавшись от американских компонентов, мы поставили под угрозу настоящую американскую «победу» в телекоммуникационном будущем: интеграцию американских ноу-хау в продукты, собираемые где-то еще.

И пока мы рассматриваем влияние торговой политики на «гонку 5G», комиссар FCC Розенворсель предупредил: «Большая часть сетевого оборудования, связанного с 5G, которое разрабатывается и используется в Соединенных Штатах, но собирается или производится в Китае, будет облагаться специальными тарифами до 25 процентов.Она назвала это «налогом на развертывание инфраструктуры 5G». 49

В конечном итоге необходимо задать вопрос, все ли внимание, направленное на «гонку 5G», направлено на национальное лидерство, или это попытка скрыть внимание от жесткого политического руководства, необходимого для решения гораздо более мелких проблем, присущих в развертывании 5G?

Мы все должны согласиться с важностью будущего 5G. Потребители, бизнес и американская экономика во многом зависят от этого будущего.Поэтому важно, чтобы мы перестали рассматривать политику 5G как политическую опору. Пришло время вывести нашу национальную политику за рамки звуков, выдаваемых за политику.

Пришло время определить важные цели политики 5G и целенаправленно их добиваться. Пора ставить перед собой цели, выходящие за рамки аморфной «победы» в плохо определенной гонке 5G. Таким образом, пять (не очень) простых частей 5G будут включать нашу способность сосредоточиться на наборе измеримых результатов: (1) достаточный спектр, особенно в средней полосе; (2) кибербезопасность как предусмотрительная, а не запоздалая мысль, или торговая уловка, или пиар-безделушка; (3) справедливый доступ к сетям и объектам, необходимым для 5G, и открытый доступ на самих сетях 5G; (4) поощрение инновационных методов ведения бизнеса для увеличения стоимости инфраструктуры 5G с тем, чтобы услуга 5G могла обслуживать большее количество американцев; и (5) осознание того, что американские возможности в области 5G направлены на поощрение и защиту нашего лидерства в области глобальных информационных услуг.


The Brookings Institution — некоммерческая организация, занимающаяся независимыми исследованиями и политическими решениями. Его миссия — проводить качественные независимые исследования и на основе этих исследований предоставлять инновационные практические рекомендации для политиков и общественности. Выводы и рекомендации любой публикации Brookings принадлежат исключительно ее авторам и не отражают точку зрения Учреждения, его руководства или других ученых.

Apple, AT&T, Facebook, Google и Verizon предоставляют общую неограниченную поддержку The Brookings Institution.На находки, интерпретации и выводы, опубликованные в этой статье, пожертвования не повлияли. Brookings осознает, что ценность, которую он предоставляет, заключается в его абсолютной приверженности качеству, независимости и влиянию. Мероприятия, поддерживаемые его донорами, отражают это обязательство.

проблем с интернетом? Как 5G может стать ответом на ограниченную широкополосную связь

ЗАКРЫТЬ

Сотовые технологии вот-вот совершат эволюционный скачок. 5G почти здесь. Но тебе придется подождать еще немного.Вот почему.

США СЕГОДНЯ

ПРИЕМНЫЙ ГОРОД, Калифорния. Если мы ничего не узнали из нашего длительного пребывания дома в течение последних нескольких месяцев, так это то, что хорошее высокоскоростное подключение к Интернету имеет решающее значение. Будь то работа, учеба, развлечения или информация, широкополосный Интернет, возможно, стал важной полезностью, к которой каждый в Америке должен иметь доступное право на доступ.

В настоящее время подавляющее большинство из нас получают этот высокоскоростной Интернет через проводное соединение, такое как кабельное или оптоволоконное, от поставщика интернет-услуг (ISP), такого как Comcast, Charter или AT&T.Хотя эти сети оказались чрезвычайно устойчивыми в эти непростые времена, они не всегда доступны во многих сельских районах. Кроме того, для многих потребителей они представляют собой единственный выбор для данного региона, ограничивая возможности выбора поставщиков.

Эшли Буллард (слева) сидит на крыльце загородного дома своей семьи в Норт-Сэндвич, штат Нью-Гэмпшир, в то время как ее дочери Рэйвен (в центре), выпускница средней школы, и Уиллоу (справа), первокурсница в Университете Брандейса, пытаются завершить свое учеба из дома во время эпидемии вируса при очень ограниченном подключении к Интернету 26 марта 2020 г.(Фото: Чарльз Крупа, AP)

Что делать с ограниченным доступом в Интернет?

Очевидным решением этих ограничений было бы подключение к Интернету через беспроводное соединение.

На самом деле, спутниковые интернет-услуги от таких компаний, как Hughes, раньше были большим событием, и даже сейчас есть удивительно большое количество компаний, которые предлагают то, что называется фиксированным беспроводным интернет-сервисом.

Фиксированная беспроводная связь считается технологией «последней мили» — это означает, что она обеспечивает соединение на гипотетической последней миле между основным концентратором подключения к Интернету и вашим домом.Это достигается путем передачи сигнала с вышки, подключенной к главному концентратору, на антенну, которую вы устанавливаете на крыше. Удивительно, но (в большинстве случаев) он не использует сотовые сети, которые мы все используем для своих смартфонов.

Однако с ростом использования беспроводных сетей 5G ситуация скоро начнет меняться.

Разрушитель мифов: Вот почему 5G и коронавирус не связаны

Сравнения: Что предлагает 5G, чего нет в 4G?

Verizon запустила услугу 5G Home в пяти городах США.(Фото: Verizon)

Компания Verizon уже запустила услугу 5G Home в некоторых частях пяти городов по всей стране — Лос-Анджелесе, Сакраменто, Калифорнии, Хьюстоне, Индианаполисе и Чикаго. Сервис использует ту же сеть 5G на основе миллиметровых волн, которую компания начала развертывать для смартфонов 5G, чтобы обеспечить высокоскоростной беспроводной доступ в Интернет в вашем доме.

Компания T-Mobile взяла на себя обязательство внедрить аналогичную услугу фиксированной беспроводной связи 5G в будущем, основываясь на ограниченном испытании услуги беспроводного Интернета на основе 4G LTE, которую они представили в прошлом году.

Во многих случаях, что хорошо в Verizon 5G Home, так это то, что он не требует установки антенны на крыше, как это делают в настоящее время большинство фиксированных беспроводных интернет-сервисов (хотя есть некоторые места, где антенна типа DirecTV и профессиональная установка может потребоваться для услуги 5G Home). Для мест, где антенна не требуется, компания может отправить вам комплект для самостоятельной установки, состоящий из нескольких компонентов.

«Приемник» высотой примерно 8 дюймов разделяется на две части и крепится как к внутренней, так и к внешней стороне окна в вашем доме и подключается к розетке.Ресивер, в свою очередь, подключается к маршрутизатору Wi-Fi, входящему в комплект поставки (и, при необходимости, к некоторым расширителям Wi-Fi для создания ячеистой сети Wi-Fi — см. «У вас дома Wi-Fi медленный? Обеспечьте подключение с помощью ячеистой системы» для большего). Затем вы используете простое приложение на своем смартфоне, чтобы самостоятельно пройти процесс настройки нового интернет-сервиса и домашней беспроводной сети.

В сельских районах США услуги фиксированной беспроводной связи 5G могут стать настоящей находкой из-за чрезвычайно ограниченных возможностей, которые у них сейчас есть.(Фото: GETTY IMAGES)

В чем разница

Одно из больших улучшений услуги 5G Home по сравнению с другими вариантами фиксированной беспроводной связи заключается в том, что она предлагает скорости, которые близко соответствуют самым быстрым опциям, которые может предложить интернет-услуга на основе кабельного модема: пиковая скорость до 1 Гбит / с и средняя скорость около 300 Мбит / с. Учитывая, что многие широкополосные соединения в среднем составляют всего около 25–30 Мбит / с, это означает очень заметное улучшение в 10–12 раз. На практике это означает, что одновременная потоковая передача нескольких потоков HD или даже 4K Netflix или Disney Plus, а также онлайн-игры и регулярный просмотр несколькими членами семьи не будут проблемой.

Больше фильмов для просмотра дома? Regal присоединяется к AMC Theaters в отказе от фильмов Universal из-за успеха потоковой передачи ‘Trolls World Tour’

Со смартфонами сигналы mmWave 5G не распространяются далеко, а это означает, что Verizon необходимо установить намного больше вышек или точек передачи сигналов, чтобы покрыть заданную территорию чем это необходимо для других типов сигналов 5G. Это, в свою очередь, означает, что расширение сервиса для других городов по всей стране займет некоторое время.

Однако есть несколько важных различий между тем, как mmWave 5G работает для фиксированных беспроводных услуг, чем для смартфонов, и все они увеличивают диапазон mmWave для широкополосных приложений.

Во-первых, поскольку приемное устройство, которое вы устанавливаете дома, подключено к розетке, оно может потреблять больше энергии, чем смартфон с батарейным питанием. Практическая выгода состоит в том, что устройство может принимать сигналы с больших расстояний. Во-вторых, поскольку положение передающих башен и приемников не меняется (в конце концов, они «фиксированы»), пара связанных с 5G технологий, называемых Massive MIMO (несколько входов, несколько выходов) и формирование луча, может отправлять четко сфокусированные луч сигнала от вышки к приемнику, что также помогает улучшить диапазон 5G мм-волны.

Таким образом, вместо того, чтобы покрыть от данного передатчика только площадь, эквивалентную размеру городского квартала, mmWave для фиксированных приложений может достигать расстояния более мили.

Компания T-Mobile взяла на себя обязательство внедрить аналогичную услугу фиксированной беспроводной связи 5G в будущем, основываясь на ограниченном испытании услуги беспроводного Интернета на основе 4G LTE, которую они представили в прошлом году. (Фото: ZU_09 / Getty Images)

Напротив, планируемая T-Mobile услуга фиксированной беспроводной связи 5G, скорее всего, будет использовать те же сигналы 5G в низком и среднем диапазоне, которые она использует для большей части своей сети смартфонов 5G.Преимущество состоит в том, что эти сигналы распространяются еще дальше, а это означает, что для сети требуется меньше передатчиков, и она может достигать гораздо большего в менее населенные регионы. Кроме того, эти сигналы не требуют прямой видимости на вышку и могут проходить через окна и стены, что делает ненужными внешние антенны или другие приемники.

Обратной стороной, однако, является то, что скорости не такие высокие. Мы, конечно, не будем знать наверняка, какими будут возможности любой услуги T-Mobile, пока она не будет запущена, но компромисс между скоростью и скоростью.удобство — это то, что потребители, вероятно, должны будут учитывать.

В конечном итоге фиксированная беспроводная связь 5G должна оказаться очень привлекательным вариантом для городских жителей, которым нужна альтернатива кабелю или другим проводным вариантам. В сельских районах США услуги фиксированной беспроводной связи 5G могут стать настоящей находкой из-за чрезвычайно ограниченных (или даже полного отсутствия) возможностей, которые у них сейчас есть.

Мы еще немного преуспели, но нет никаких сомнений в том, что 5G станет новой интересной составляющей выбора для домашних широкополосных подключений к Интернету.

USA TODAY обозреватель Боб О’Доннелл — президент и главный аналитик компании TECHnalysis Research, занимающейся маркетинговыми исследованиями и консультированием, которая предоставляет услуги стратегического консультирования и маркетинговых исследований индустрии высоких технологий и профессиональному финансовому сообществу. Его клиентами являются крупные технологические фирмы, включая Microsoft, HP, Dell, Samsung и Intel.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.