Добро пожаловать в 5G: зачем переходить на новую технологию

Компании Ericsson и lifecell полгода – с 1 декабря 2019 по 31 мая 2020-го будут тестировать 5G в Украине. Соответствующее предложение поступило от этих компаний в НКРСИ. О перспективности этой технологии свидетельствует то, что мировые гиганты ориентируются на нее в своих свежих разработках. Например, Apple уже в следующем году выпустит три «айфона» с поддержкой 5G. Каким сферам в первую очередь пригодится связь пятого поколения, Mind рассказал менеджер программ, эксперт по телекоммуникациям в Luxoft Руслан Рамазанов.

Современный мир уже невозможно представить без интернета, смартфона и других гаджетов, которые плотно вошли в нашу жизнь. Развитие и внедрение новых технологий кардинально меняет образ жизни людей. Почти 30 лет назад никто и подумать не мог, что с телефона можно оплачивать счета, смотреть фильмы, читать книги или, например, удаленно управлять «умным домом».

Кажется, что уже все изобретения сделаны и ничего нового мы в ближайшее время не увидим, но появление и стремительный рост новых технологий изменят нашу жизнь уже в ближайшие годы. Одним из двигателей прогресса точно станет телекоммуникационная отрасль, которая даст толчок для развития новых возможностей и изменений в здравоохранении, медиа, энергетике, промышленности и других областях. Это происходит из-за растущей интеграции индустрии с IT и прихода в телеком новых технологий. Как именно сможет измениться мир, который мы знаем? Для начала нужно понять, как развивалась телеком-индустрия и что нас ждет уже сегодня с внедрением 5G-сетей.

Как все начиналось

Первые GSM-сети появились еще в 1991 году. В основу работы сети 2-го поколения заложен принцип коммутации каналов через всю сеть. Работало это так: звонок устанавливался между абонентами в виде канала через все элементы сети – базовые станции, трансмиссионное оборудование, систему управления базовых станций, опорную сеть. По сути это решение «два стаканчика, соединенные ниткой», так как во время разговора всегда есть установленный канал. После добавления GPRS произошла эволюция интернета – появился его мобильный собрат. Новый тип соединения базировался на пакетной передаче данных и без установления сквозного канала через всю сеть.

Логичным продолжением эволюции стало внедрение сетей 3-го поколения (3G). Это дало возможность повысить скорость передачи данных с 0,1 до 42Mбит/с, то есть более чем в 400 раз. Тем не менее архитектура ядра сети 3-го поколения не изменилась – в его основе находилась все та же концепция, что и раньше. Развитие и внедрение сетей 4-го поколения (4G) LTE принесло увеличение скорости передачи данных практически в 10 000 раз в сравнении с сетями 2-го поколения, или более чем в 23 раза – с сетями 3-го поколения.

В начале 2019 года было объявлено о запуске первой коммерческой сети 5-го поколения (5G), и уже на сегодняшний день оператор SK Telecom в Южной Корее отметил взятие планки в 1 млн 5G-абонентов. а сам рубеж был преодолен всего лишь через 140 дней после запуска сети в апреле этого года. Если говорить о цифрах, то скорость загрузки в сетях 5-го поколения – это фантастические от 1 до 10 Гбит/с. А в одном из университетов Великобритании в лабораторных условиях получили невероятную скорость практически в 1Tбит/с.

О скорости передачи данных, или В чем же суть

Действительно, та скорость передачи данных, которую предоставляют сети 4-го поколения, уже достаточна и более чем приемлема для комфортного просмотра веб-страниц, видео без долгой буфферизации и в хорошем качестве, видеозвонков и прочего. Так в чем же смысл сетей 5-го поколения? В двух параметрах – это задержка в сети и количество подключаемого оборудования.

Задержка – время, за которое сигнал доходит до получателя. Чем меньше задержка – тем лучше. В сетях 5-го поколения она составляет порядка 1 миллисекунды, что меньше, чем в сетях 2-го поколения в 500 раз.
Неразличимая для человека разница, однако для высокоточных систем и инструментов этот параметр очень важен. Например, в коммуникации между автомобилями, когда наши «железные кони» смогут передавать друг другу информацию о дорожных и погодных условиях в реальном времени. А затем – как можно быстрее сообщать об изменениях водителю или самим регулировать скорость.

Дальше емкость. Она определяется возможным количеством устройств, подключенных к одной базовой станции. У 5G этот показатель может достигать 1 млн устройств, тогда как в сети 4G пользоваться сетью могли до 400 человек, а в 3G – до 100. Вспомните, как возросло количество ваших устройств, подключенный к сети.

От одного компьютера несколько лет назад до компьютера, консоли, смарт-телевизора, телефона, планшета, смарт-часов и даже автомобиля.

5 сфер реального применения технологий 5G

У сети пятого поколения достаточно потенциала, чтобы изменить привычный нам мир. Так куда мы сможем интегрировать ее уже завтра?

1. Автомобильная отрасль

Тысячи инженеров во всем мире, как и мои коллеги в Украине, занимаются решением задачи автономного управления автомобилем. Одним из важнейших элементов успеха в реализации является коммуникация между автомобилями, что позволит избежать многих аварий на дорогах. Как и в примере выше, сверхнизкая задержка в сетях 5-го поколения позволит в реальном времени отслеживать ситуацию на дороге в условиях плохой видимости. А использование технологии дополненной реальности (AR) даст возможность визуализировать объекты, которые не видны человеческому глазу, но видны датчикам и сенсорам, установленным на автомобилях. Что уже говорить о навигации, которая должна быть точна до сантиметров и содержать обновленные данные о ситуации на дороге.

Продолжая тему автомобилей, 5G вместе с искусственным интеллектом и интернетом вещей (IoT) позволит балансировать загруженность дорог и регулировать работу системы светофоров в реальном времени. Все дело опять-таки в количестве данных, которые могут с большей скоростью передаваться между участниками движения, включая инфраструктуру.

В целом же автоиндустрию не зря называют среди тех, кто в первую очередь выиграет от сетей нового поколения. А если быть точнее – водитель и пассажиры. Пока одни задумываются над реализацией автономного вождения, другие – как и чем развлекать людей, которым не нужно управлять авто. В одном из своих отчетов Ernst & Young предполагает, что потоковые развлечения (аудио, видео) в авто только в США смогут принести дополнительные $20 млрд дохода для видеоиндустрии. Может ли растущее качество аудиовизуальной продукции ощутимо повлиять на скорость загрузки или потокового воспроизведения? С 5G – да.

2. Медицина

Следующая, возможно, неочевидная индустрия – медицина. Здесь тоже несколько примеров. Жители мегаполисов разбалованы выбором врачей и клиник разного класса, а вот на периферии с этим сложнее.

Если в маленьком городе нет больницы или необходимого специалиста, при наличии 5G пациенту не нужно собираться в долгое путешествие в соседний город за помощью. Будь то использование видеочата с интенсивной передачей данных (телемедицина) или мониторинг состояния пациента издалека с помощью «умных» устройств, здравоохранение точно сможет извлечь выгоду из высокой надежности и низкой задержки 5G.

В конце концов, онлайн-консультации со стабильной связью могут повысить процент людей, которые обращаются за медицинской помощью. Как будут покрываться страны сетью пятого поколения – отдельный вопрос, но сама технология дает много новых возможностей.

Следующий пример из медицинской сферы. Сегодня быстрота предоставления услуг часто становится решающей в выборе клиники. Мы не любим ждать полдня под кабинетом врача и готовы начинать лечение по готовности результатов обследования. 5G может помочь и здесь. Например, снимки МРТ – это очень большие файлы, которые зачастую загружаются крайне медленно. С пятым поколением сети запрос и получение данных МРТ может происходить практически мгновенно. Как только пациент покидает аппарат, результат исследования уже будет отправлен врачу и самому пациенту.

Если пойти дальше, то можно увидеть, как 5G может помочь одновременно обеим вышеуказанным индустриям. Ежегодно более 3 млн американцев пропускают прием у врача из-за ненадежности транспортной системы, увеличивая процент неявки до 30%. Автономное вождение сможет стать решением для снижения этого показателя и как следствие – улучшить уровень здоровья граждан. Кроме того, это гораздо упростит дорогу в клинику тем пациентам, которым трудно передвигаться.

3. Промышленность

В промышленности в целом использование интернета вещей, искусственного интеллекта и 5G даст возможность автоматизировать все больше процессов, сделать роботов более быстрыми, а также избежать или предугадать поломки на производствах.

4. Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве появится возможность куда стабильнее и точнее управлять сельхозтехникой, отслеживать состояние полей и садов в реальном времени и корректировать их поддержку.

5. Индустрия развлечений

Технологии AR и VR, которые становятся популярными не только в индустрии развлечении и видеоиграх, но и в образовании. Заглянуть в прошлое глазами князя или кузнеца, увидеть их быт? Звучит, как популярная серия игр, но ведь такая интерактивность куда интереснее изучения истории только по книгам. Или же возможность смотреть футбольный матч со стадиона, будучи физически в дороге или дома на диване, вооружившись VR-гарнитурой с трансляцией в отличном качестве, загружаемой через 5G. Поистине сфера применения технологий дополненной и виртуальной реальности в разных индустриях очень широка. И это только те примеры, которые мы можем представить на основе уже имеющегося опыта.

Планируется, что к 2035 году инфраструктура 5G-сетей будет поддерживать 22 млн рабочих мест по всему земному шару, а ее вклад в глобальный ВВП за период с 2020 по 2035 год будет равняется $2,4 трлн. Кроме прочего, для реализации прогнозов потребуется работа тысяч специалистов, которые будут заниматься интеграцией технологии в привычные нам сферы жизни. Имея признанную экспертизу в IT и телекоме, украинские инженеры и программисты будут среди их числа. А уже для отечественных компаний или иностранных клиентов – зависит от государства и других участников рынка.