Наше будущее неразрывно связано с развитием целого спектра технологий: Интернета вещей (IoT), облачных вычислений, робототехники, искусственного интеллекта (ИИ), больших данных, виртуальной и дополненной реальности (VR/AR), а также квантовых и суперкомпьютерных технологий. Важнейшую роль в их интеграции и массовом внедрении играют новейшие телекоммуникационные решения, среди которых сети пятого поколения (5G) занимают ключевое место.
Эволюция мобильной связи прошла долгий путь: от голосовой связи в сетях 1G до высокоскоростного доступа в интернет в эпоху 4G. Каждое новое поколение не только повышало скорость, но и открывало доступ к принципиально новым сервисам, заставляя операторов пересматривать свои бизнес-модели. Сети 5G — это следующий логический шаг, который должен обеспечить не просто улучшение существующих показателей, а стать фундаментом для совершенно новых цифровых экосистем.
Пятое поколение: больше чем скорость
Сети 5G проектируются как на порядок более производительные и устойчивые системы, способные выдержать взрывной рост числа подключенных устройств и растущие требования к качеству связи. Ключевыми ожиданиями пользователей являются сверхвысокая скорость передачи данных и минимальная задержка сигнала (латентность). Эти параметры критически важны для таких областей, как телемедицина, автономный транспорт, удаленное управление сложными производствами и массовый переход на облачные архитектуры.
VR/AR и другие приложения, требующие мгновенного отклика
Технологии виртуальной и дополненной реальности, гигабитный домашний интернет и облачные игровые сервисы — это лишь вершина айсберга возможностей 5G. VR и AR либо полностью заменяют реальность цифровой моделью, либо дополняют ее цифровыми слоями. Для комфортного и безопасного использования подобных приложений необходима практически нулевая задержка в сети, что крайне сложно реализовать в рамках предыдущих поколений связи.
Сети 5G созданы для решения этой задачи. Ярким примером стала демонстрация во время Чемпионата мира по футболу в 2018 году на конференции Startup Village в Сколково. С помощью 5G-сети были соединены две игровые станции для проведения турнира по автогонкам и космическому шутеру с использованием VR/AR. В результате была достигнута задержка всего в 4 миллисекунды, что в пять раз меньше, чем в лучших сетях LTE.
Чтобы удовлетворить спрос на подобные инновационные услуги, операторам связи предстоит фундаментально перепроектировать свои сети, переходя от архитектуры 4G к распределенным и программно-определяемым сетям нового поколения.
Растущий спрос на мобильные данные превращает 5G в основу для нового цифрового образа жизни. Технология стимулирует инновации в бизнесе, делая ключевыми факторами развитие машинного взаимодействия (M2M), облачных сервисов и мобильных платформ. Согласно исследованию Gartner, 75% организаций готовы платить больше за услуги 5G, при этом 37% компаний видят в этой технологии главный двигатель цифровой трансформации.
Новые сервисы для традиционных отраслей
Внедрение 5G затронет практически все сектора экономики: от автомобилестроения и энергетики до здравоохранения и розничной торговли. Особенно значимым станет импульс для корпоративных стратегий в области Интернета вещей, где надежность и скорость сети являются определяющими факторами.
Одна из самых перспективных областей — телемедицина. Благодаря 5G пациенты смогут получать квалифицированную медицинскую помощь удаленно, а врачи — проводить консилиумы и консультации в режиме реального времени, что особенно актуально для удаленных регионов.
Умные города и борьба с цифровым неравенством
Появление 5G способно кардинально изменить облик городов будущего. Высокоскоростное подключение с низкой задержкой и поддержкой огромного числа устройств на единицу площади открывает путь к созданию по-настоящему «умных» городских систем. Это коснется всех аспектов жизни: от интеллектуального управления транспортом и утилизацией отходов до повышения уровня общественной безопасности.
Пандемия COVID-19 ярко высветила проблему цифрового неравенства. Развертывание передовых сетей широкополосного доступа — это шанс сократить разрыв между теми, кто имеет доступ к цифровым благам, и теми, кто его лишен. Высокоскоростной интернет обеспечивает равный доступ к образованию, медицине и государственным услугам. Многие города уже сейчас заключают партнерства с телеком-компаниями или разворачивают собственные сети, чтобы обеспечить дистанционное обучение и работу для всех жителей.
Крупные мегаполисы первыми ощутят экономические выгоды от 5G. «Умные» города станут возможны благодаря передаче огромных массивов данных в реальном времени. Это позволит оптимизировать транспортные потоки, снизить вредные выбросы, рационально управлять энергопотреблением и инженерными коммуникациями.
Беспилотный транспорт и интеллектуальные дороги
5G станет нервной системой для беспилотных автомобилей и интеллектуальных транспортных систем (ИТС). Сверхмалая задержка сети критически важна для мгновенной реакции автомобиля на опасность на дороге. Технология позволит транспортным средствам взаимодействовать не только друг с другом, но и с инфраструктурой: светофорами, дорожными знаками и парковками, делая движение максимально безопасным и эффективным.
Сегодня поставщики решений уже внедряют программное обеспечение на базе ИИ и машинного обучения, способное анализировать транспортные потоки, выявлять заторы и в реальном времени давать рекомендации системам управления дорожным движением.
Европейский план внедрения 5G ставит амбициозные цели: обеспечить сплошное покрытие всех городских зон и основных трасс к 2025 году.
Обратите внимание: При помощи нового метода диагностики стало возможным на ранней стадии выявить риск развития шизофрении.
Среди ключевых задач:- увеличение пропускной способности сетей в 1000 раз по сравнению с 2010 годом;
- обеспечение связи для миллиардов людей и триллионов IoT-устройств;
- сокращение энергопотребления сетей до 90%;
- достижение задержки менее 1 мс в безопасной и надежной сети;
- снижение стоимости услуг для конечного пользователя.
Развитие 5G в России: первые шаги и вызовы
В России пилотные зоны 5G были развернуты в Москве, Санкт-Петербурге и Казани. В 2019 году тестовые участки появились на ВДНХ и в Кронштадте. Эти площадки предназначены для апробации решений для умных городов, беспилотного транспорта, телемедицины и VR/AR. Запущен 5G-инкубатор для привлечения стартапов и разработки новых технологий.
Крупнейшие российские операторы («Ростелеком», МТС, Tele2) активно тестируют технологию. МТС, например, создала пилотную зону на ВДНХ, подключив базовые станции к высокоскоростной оптической сети XGS-PON, что позволяет передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с. Tele2 планирует масштабное развертывание тысяч базовых станций в разных регионах.
Однако путь коммерческого внедрения 5G в России тернист. Основная проблема — нехватка частотного ресурса. Наиболее перспективный для 5G диапазон 3,4–3,8 ГГц занят силовыми ведомствами. Вероятнее всего, операторам выделят диапазон 4,4–4,99 ГГц, но оборудование для него дороже, что может замедлить развитие технологии и увеличить отставание от других стран.
Технологические и инфраструктурные вызовы
Развертывание 5G — это не простая эволюция 4G, а комплексная трансформация, требующая новой, распределенной и программно-ориентированной инфраструктуры. Высокая стоимость развертывания на начальном этапе является серьезным сдерживающим фактором во всем мире.
Новая сетевая архитектура строится на облачных принципах и требует гибкости для обслуживания разнообразных сценариев использования — от массовых IoT-датчиков до систем жизнеобеспечения умного города. Сети должны адаптироваться к изменяющейся нагрузке в течение суток и реагировать на события в режиме реального времени.
Несмотря на все сложности, переход к 5G — это постепенная эволюция, которая дает шанс не только модернизировать инфраструктуру, но и построить более справедливое цифровое общество, устранив разрыв между теми, кто имеет доступ к технологиям, и теми, кто его лишен.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Как сети 5G закладывают основу для развития смарт-городов и новых сервисов.