В сфере телекоммуникаций 5G — это технологический стандарт пятого поколения для сотовых сетей , который компании сотовой связи начали внедрять во всем мире в 2019 году, и является преемником технологии 4G , обеспечивающей подключение большинства современных мобильных телефонов.
Как и его предшественники, сети 5G представляют собой сети сотовой связи, в которых зона обслуживания разделена на небольшие географические области, называемые сотами . Все беспроводные устройства 5G в ячейке подключаются к Интернету и телефонной сети посредством радиоволн через базовую станцию и антенны в ячейке. Новые сети имеют более высокую скорость загрузки : пиковая скорость составляет 10 гигабит в секунду (Гбит/с), когда в сети только один пользователь. [1] 5G имеет более высокую пропускную способность , обеспечивая более высокие скорости, чем 4G, и позволяет подключать больше устройств, улучшая качество интернет-услуг в людных местах. [2] Ожидается, что из-за увеличения пропускной способности сети 5G будут все чаще использоваться в качестве общих интернет-провайдеров (ISP), конкурируя с существующими интернет-провайдерами, такими как кабельный Интернет , а также сделают возможным появление новых приложений в Интернете вещей. (IoT) и межмашинное взаимодействие. Мобильные телефоны с поддержкой 4G сами по себе не могут использовать сети 5G.
Сети 5G — это сотовые сети , в которых зона обслуживания разделена на небольшие географические области, называемые ячейками . Все беспроводные устройства 5G в соте связываются по радиоволнам с базовой станцией сотовой связи через фиксированные антенны на частотах, назначенных базовой станцией. Базовые станции, называемые узлами , подключаются к центрам коммутации в телефонной сети и маршрутизаторам для доступа в Интернет посредством оптоволокна с высокой пропускной способностью или беспроводных транзитных соединений . Как и в других сотовых сетях , мобильное устройство, перемещающееся из одной соты в другую, автоматически и без проблем переключается .
Промышленный консорциум, устанавливающий стандарты для 5G, Проект партнерства 3-го поколения (3GPP), определяет «5G» как любую систему, использующую программное обеспечение 5G NR (5G New Radio) — определение, которое стало широко использоваться к концу 2018 года.
Некоторые сетевые операторы используют миллиметровые волны , называемые FR2 в терминологии 5G, для дополнительной емкости и более высокой пропускной способности. Миллиметровые волны имеют меньший радиус действия, чем более низкочастотные микроволны , поэтому ячейки имеют меньший размер. Миллиметровым волнам также сложнее пройти через стены зданий и людей. Антенны миллиметрового диапазона меньше, чем большие антенны, использовавшиеся в предыдущих сотовых сетях.
Повышенная скорость передачи данных частично достигается за счет использования дополнительных радиоволн более высокой частоты в дополнение к частотам низкого и среднего диапазона, использовавшимся в предыдущих сотовых сетях. Для предоставления широкого спектра услуг сети 5G могут работать в трех диапазонах частот — низком, среднем и высоком.
5G может быть реализован в низкочастотном, среднем или высокочастотном диапазоне миллиметровых волн. Низкочастотный диапазон 5G использует тот же диапазон частот, что и мобильные телефоны 4G, 600–900 МГц , что потенциально может обеспечить более высокую скорость загрузки, чем 4G: 5–250 мегабит в секунду (Мбит/с). [3] [4] Вышки низкочастотной сотовой связи имеют радиус действия и зону покрытия, аналогичные вышкам 4G. В средней полосе 5G используются микроволны с частотой 1,7–4,7 ГГц , обеспечивающие скорость 100–900 Мбит/с, при этом каждая вышка сотовой связи предоставляет услуги в радиусе до нескольких километров. Этот уровень обслуживания является наиболее широко распространенным и был развернут во многих мегаполисах в 2020 году. В некоторых регионах нижний диапазон не реализуется, что делает средний диапазон минимальным уровнем обслуживания. Высокочастотный диапазон 5G использует частоты 24–47 ГГц, близкие к нижней части диапазона миллиметровых волн, хотя в будущем могут использоваться и более высокие частоты. Он часто достигает скорости загрузки в диапазоне гигабит в секунду (Гбит/с), сравнимой с интернет-услугами по коаксиальному кабелю. Однако миллиметровые волны (ммволны или ммВт) имеют более ограниченный диапазон и требуют множества небольших ячеек. [5] Им могут препятствовать или блокировать материалы стен, окон или пешеходы. [6] [7] Из-за их более высокой стоимости планируется развертывать эти ячейки только в густонаселенных городских условиях и в местах скопления людей, таких как спортивные стадионы и конференц-центры. Вышеуказанные скорости достигнуты в ходе реальных испытаний в 2020 году, и ожидается, что во время развертывания скорости будут увеличиваться. [3] Диапазон частот от 24,25 до 29,5 ГГц является наиболее лицензированным и используемым диапазоном спектра 5G миллиметрового диапазона в мире. [8]
Внедрение технологии 5G привело к спорам о ее безопасности и отношениях с китайскими поставщиками . Он также стал предметом проблем со здоровьем и дезинформации, включая дискредитированные теории заговора , связывающие его с пандемией COVID-19 .
ITU -R определил три основные области применения расширенных возможностей 5G. Это улучшенная мобильная широкополосная связь (eMBB), сверхнадежная связь с низкой задержкой (URLLC) и связь массового машинного типа (mMTC). [9] В 2020 году будет развернут только eMBB; URLLC и mMTC в большинстве мест находятся на расстоянии нескольких лет. [10]
Расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB) использует 5G как развитие услуг мобильной широкополосной связи 4G LTE с более быстрыми соединениями, более высокой пропускной способностью и большей емкостью. Это принесет пользу местам с более высокой посещаемостью, таким как стадионы, города и концертные площадки. [11]
«Сверхнадежная связь с малой задержкой» (URLLC) означает использование сети для критически важных приложений, которым требуется бесперебойный и надежный обмен данными. Передача данных короткими пакетами используется для удовлетворения требований как к надежности, так и к задержке сетей беспроводной связи.
Массивная машинная связь (mMTC) будет использоваться для подключения к большому количеству устройств . Технология 5G соединит некоторые из 50 миллиардов подключенных устройств Интернета вещей. [12] Большинство из них будут использовать менее дорогой Wi-Fi. Дроны, передающие данные через 4G или 5G, помогут в аварийном восстановлении, предоставляя данные в режиме реального времени службам экстренного реагирования. [12] Большинство автомобилей будут иметь сотовую связь 4G или 5G для многих услуг. Автономным автомобилям не требуется 5G, поскольку они должны иметь возможность работать там, где у них нет подключения к сети. [13] Однако большинство автономных транспортных средств также оснащены телеуправлением для выполнения задач, и они значительно выигрывают от технологии 5G. [14] [15]
5G способен обеспечивать значительно более высокую скорость передачи данных, чем 4G, с пиковой скоростью передачи данных до 20 гигабит в секунду (Гбит/с). [16] Кроме того, средняя скорость загрузки 5G зафиксирована в США на уровне 186,3 Мбит/с компанией T-Mobile, в то время как Южная Корея лидирует в мире со средней скоростью 432 мегабит в секунду (Мбит/с). [17] [18] Сети 5G также предназначены для обеспечения значительно большей пропускной способности, чем сети 4G, с прогнозируемым 100-кратным увеличением пропускной способности и эффективности сети. [19]
Наиболее широко используемая форма 5G, 5G ниже 6 ГГц (средняя полоса), способна обеспечивать скорость передачи данных в диапазоне от 10 до 1000 мегабит в секунду (Мбит/с) с гораздо большей дальностью действия, чем диапазоны миллиметровых волн. C-Band (n77/n78) был развернут различными операторами США в 2022 году в диапазонах ниже 6, хотя его внедрение компаниями Verizon и AT&T было отложено до начала января 2022 года из-за проблем безопасности, поднятых Федеральным управлением гражданской авиации .
Низкие частоты (например, n5) обеспечивают большую зону покрытия для данной соты, но их скорость передачи данных ниже, чем у средних и высоких частот в диапазоне 5–250 мегабит в секунду (Мбит/с). [4]
В 5G идеальная «задержка эфира» составляет порядка 8–12 миллисекунд, т. е. без учета задержек из-за повторных передач HARQ , хэндоверов и т. д. Задержка повторной передачи и задержка обратного соединения с сервером должны быть добавлены к «задержке эфира» для правильной передачи данных. сравнения. Verizon сообщила, что задержка при раннем развертывании сети 5G составляет 30 мс. [20] Пограничные серверы, расположенные рядом с вышками , вероятно , смогут снизить задержку до 10–15 миллисекунд .
Задержка во время передачи обслуживания намного выше; от 50 до 500 миллисекунд в зависимости от типа передачи обслуживания. Сокращение времени прерывания передачи обслуживания является постоянной областью исследований и разработок; варианты включают изменение предела передачи обслуживания (смещение) и времени до запуска (TTT).
5G использует адаптивную схему модуляции и кодирования (MCS), чтобы поддерживать частоту ошибок блоков (BLER) на чрезвычайно низком уровне. Всякий раз, когда частота ошибок пересекает (очень низкий) порог, передатчик переключается на более низкую MCS, которая будет менее подвержена ошибкам. Таким образом, скорость приносится в жертву, чтобы обеспечить практически нулевую частоту ошибок.
Дальность действия 5G зависит от многих факторов: мощности передачи, частоты и помех. Например, mmWave (например: диапазон n258) будет иметь более низкий диапазон, чем средний диапазон (например: диапазон n78), который будет иметь меньший диапазон, чем нижний диапазон (например: диапазон n5).
Учитывая маркетинговый ажиотаж вокруг того, что может предложить 5G, поставщики услуг сотовой связи используют симуляторы и драйв-тесты для точного измерения производительности 5G.
Первоначально этот термин ассоциировался со стандартом IMT-2020 Международного союза электросвязи , который требовал теоретической пиковой скорости загрузки 20 гигабит в секунду и скорости загрузки 10 гигабит в секунду, а также других требований. [16] Затем группа отраслевых стандартов 3GPP выбрала стандарт 5G NR (Новое радио) вместе с LTE в качестве предложения для представления в стандарт IMT-2020. [21] [22]
5G NR может включать более низкие частоты ( FR1 ) ниже 6 ГГц и более высокие частоты ( FR2 ) выше 24 ГГц. Однако скорость и задержка в ранних развертываниях FR1 с использованием программного обеспечения 5G NR на оборудовании 4G ( неавтономном ) лишь немного лучше, чем в новых системах 4G, которые, по оценкам, лучше на 15–50%. [23] [24] [25]
Стандартные документы организованы в рамках Проекта партнерства третьего поколения (3GPP), [26] [27] с системной архитектурой, определенной в TS 23.501. [28] Пакетный протокол для управления мобильностью (установление соединения и перемещение между базовыми станциями) и управления сеансом (подключение к сетям и сетевым слайсам) описан в TS 24.501. [29] Спецификации ключевых структур данных приведены в TS 23.003. [30]
IEEE охватывает несколько областей 5G, уделяя особое внимание участкам проводной связи между удаленной радиоголовкой (RRH) и блоком базовой полосы (BBU). Стандарты 1914.1 сосредоточены на сетевой архитектуре и разделении соединения между RRU и BBU на два ключевых участка. Радиомодуль (RU) к распределительному блоку (DU), являющемуся NGFI-I (интерфейс Fronthaul следующего поколения), и DU к центральному блоку (CU), являющемуся интерфейсом NGFI-II, обеспечивающим более разнообразную и экономичную сеть. NGFI-I и NGFI-II определили значения производительности, которые следует скомпилировать, чтобы обеспечить возможность передачи различных типов трафика, определенных ITU. [ нужна страница ] Стандарт IEEE 1914.3 создает новый формат кадров Ethernet, способный передавать данные IQ гораздо более эффективным способом в зависимости от используемого функционального разделения. Это основано на определении функционального разделения 3GPP . [ нужна страница ]
5G NR (Новое радио) — это фактический радиоинтерфейс , разработанный для сетей 5G. [31] Это глобальный стандарт для сетей 3GPP 5G. [32]
Исследование NR в рамках 3GPP началось в 2015 году, а первая спецификация была доступна к концу 2017 года. Пока процесс стандартизации 3GPP продолжался, отрасль уже начала усилия по внедрению инфраструктуры, соответствующей проекту стандарта, с первым крупным Масштабный коммерческий запуск 5G NR произошел в конце 2018 года. С 2019 года многие операторы развернули сети 5G NR, а производители мобильных телефонов разработали телефоны с поддержкой 5G NR. [33]
5Gi — альтернативный вариант 5G, разработанный в Индии. Он был разработан в результате совместного сотрудничества IIT Madras, IIT Hyderabad, TSDSI и Центра передового опыта в области беспроводных технологий ( CEWiT ) . 5Gi предназначен для улучшения покрытия 5G в сельских и отдаленных районах на различных географических территориях. 5Gi использует малую мобильность больших сот (LMLC) для расширения возможностей подключения 5G и радиуса действия базовой станции. [34]
В апреле 2022 года 5Gi был объединен с глобальным стандартом 5G NR в спецификациях 3GPP Release 17. [35]
В Интернете вещей (IoT) 3GPP собирается представить развитие NB-IoT и eMTC (LTE-M) в качестве технологий 5G для варианта использования LPWA (Low Power Wide Area). [38]
3GPP разрабатывает стандарты для обеспечения доступа к конечным устройствам через неназемные сети (NTN), т.е. спутниковое или бортовое телекоммуникационное оборудование, чтобы обеспечить лучшее покрытие за пределами населенных или иным образом труднодоступных мест. [39] [40] Улучшенное качество связи зависит от уникальных свойств канала «воздух-земля» .
Несколько производителей анонсировали и выпустили оборудование, интегрирующее 5G со спутниковыми сетями:
Ожидается, что помимо сетей мобильных операторов 5G также будет использоваться для частных сетей с приложениями в промышленном Интернете вещей, корпоративных сетях и критически важных коммуникациях, которые описываются как NR-U (5G NR в нелицензионном спектре) [48] и непубличные сети. Сети (NPN), работающие в лицензированном спектре. Ожидается, что к середине-концу 2020-х годов автономные частные сети 5G станут преобладающей средой беспроводной связи для поддержки продолжающейся революции Индустрии 4.0, направленной на оцифровку и автоматизацию производственных и перерабатывающих отраслей. [49] Ожидалось, что 5G увеличит продажи телефонов. [50]
Первоначальные запуски 5G NR зависели от сопряжения с существующей инфраструктурой LTE (4G) в автономном режиме (NSA) (радиостанция 5G NR с ядром 4G) до развития автономного режима (SA) с базовой сетью 5G. [51]
По состоянию на апрель 2019 года Глобальная ассоциация поставщиков мобильной связи выявила 224 оператора в 88 странах, которые продемонстрировали, тестируют или испытывают или получили лицензию на проведение полевых испытаний технологий 5G, развертывают сети 5G или объявили о запуске услуг. [52] Эквивалентное число в ноябре 2018 года составляло 192 оператора в 81 стране. [53] Первой страной, широко внедрившей 5G, стала Южная Корея в апреле 2019 года. Шведский телекоммуникационный гигант Ericsson прогнозирует, что к концу 2025 года интернет 5G охватит до 65% населения мира. [54] Кроме того, компания планирует инвестировать 1 миллиард реалов (238,30 миллиона долларов) в Бразилию, чтобы добавить новую сборочную линию, посвященную технологии пятого поколения (5G) для своих операций в Латинской Америке. [55]
Когда Южная Корея запустила свою сеть 5G, все операторы использовали базовые станции и оборудование Samsung, Ericsson и Nokia, за исключением LG U Plus , которая также использовала оборудование Huawei. [56] [57] На момент запуска компания Samsung была крупнейшим поставщиком базовых станций 5G в Южной Корее, поставив на тот момент 53 000 базовых станций из 86 000 базовых станций, установленных на тот момент по всей стране. [58]
Первые довольно крупные развертывания произошли в апреле 2019 года. В Южной Корее SK Telecom заявила о 38 000 базовых станций, KT Corporation — о 30 000 и LG U Plus — о 18 000; из которых 85% находятся в шести крупных городах. [59] Они используют спектр 3,5 ГГц (sub-6) в автономном режиме (NSA) , а протестированные скорости снизились со 193 до 430 Мбит/с . [60] 260 000 зарегистрировались в первый месяц и 4,7 миллиона к концу 2019 года. [61] T-Mobile US была первой компанией в мире, запустившей коммерчески доступную автономную сеть 5G NR. [62]
Девять компаний продают радиооборудование 5G и системы 5G для операторов связи: Altiostar , Cisco Systems , Datang Telecom/Fiberhome , Ericsson , Huawei , Nokia , Qualcomm , Samsung и ZTE . [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] По состоянию на 2023 год компания Huawei является ведущим производителем оборудования 5G, занимает наибольшую долю рынка оборудования 5G и построила около 70% мировых сетей 5G. базовые станции. [70] : 182
Для 5G было выделено большое количество нового радиоспектра ( диапазоны частот 5G NR ). [71] Например, в июле 2016 года Федеральная комиссия по связи США (FCC) освободила огромную полосу пропускания в недостаточно используемом диапазоне высоких частот для 5G. Предложение Spectrum Frontiers (SFP) удвоило объем нелицензируемого спектра миллиметровых волн до 14 ГГц и создало в четыре раза больше гибкого спектра для мобильного использования, который FCC лицензировала на сегодняшний день. [72] В марте 2018 года законодатели Европейского Союза согласились открыть диапазоны 3,6 и 26 ГГц к 2020 году. [73]
По сообщениям, по состоянию на март 2019 года [update]52 страны, территории, специальные административные регионы, спорные территории и зависимые территории официально рассматривают возможность введения определенных диапазонов спектра для наземных услуг 5G, проводят консультации относительно подходящего распределения спектра для 5G, зарезервировали спектр для 5G, объявили о планах выставить на аукцион частоты или уже выделили спектр для использования 5G. [74]
В марте 2019 года Глобальная ассоциация поставщиков мобильной связи опубликовала первую в отрасли базу данных, отслеживающую выпуск устройств 5G по всему миру. [75] В нем GSA определило 23 поставщика, которые подтвердили наличие будущих устройств 5G с 33 различными устройствами, включая региональные варианты. Было анонсировано семь форм-факторов устройств 5G: (телефоны (×12 устройств), точки доступа (×4), оборудование внутри и снаружи помещений клиента (×8), модули (×5), адаптеры Snap-on и адаптеры (×2). ) и разъемы USB (×1)). [76] К октябрю 2019 года количество анонсированных устройств 5G выросло до 129 в 15 форм-факторах от 56 поставщиков. [77]
В сфере наборов микросхем 5G IoT по состоянию на апрель 2019 года существовало четыре коммерческих набора микросхем для модемов 5G и один коммерческий процессор/платформа, и в ближайшем будущем ожидается появление новых запусков. [78]
4 марта 2019 года был выпущен первый в истории смартфон Samsung Galaxy S10 5G с поддержкой 5G. По данным Business Insider , функция 5G была представлена как более дорогая по сравнению с 4G Samsung Galaxy S10e . [79] 19 марта 2020 года компания HMD Global , нынешний производитель телефонов под брендом Nokia, анонсировала Nokia 8.3 5G , который, по ее утверждению, имеет более широкий диапазон совместимости с 5G, чем любой другой телефон, выпущенный на тот момент. Утверждается, что модель среднего класса поддерживает все диапазоны 5G от 600 МГц до 3,8 ГГц. [80]
Многие производители телефонов поддерживают 5G. Устройства Google Pixel поддерживают 5G, начиная с 4a 5G и Pixel 5 . [81] Устройства Apple также поддерживают 5G, начиная с iPhone 12 и более поздних моделей. [82] [83]
Радиоинтерфейс, определенный 3GPP для 5G, известен как New Radio (NR), и спецификация разделена на два диапазона частот: FR1 (ниже 6 ГГц) и FR2 (24–54 ГГц).
Также известная как sub-6, максимальная полоса пропускания канала, определенная для FR1, составляет 100 МГц из-за нехватки непрерывного спектра в этом переполненном диапазоне частот. Полоса, наиболее широко используемая для 5G в этом диапазоне, составляет 3,3–4,2 ГГц. Корейские операторы используют диапазон n78 на частоте 3,5 ГГц.
Некоторые стороны использовали термин «средняя частота» для обозначения более высокой части этого частотного диапазона, которая не использовалась в предыдущих поколениях мобильной связи.
Минимальная полоса пропускания канала, определенная для FR2, составляет 50 МГц, а максимальная — 400 МГц, при этом двухканальная агрегация поддерживается в версии 15 3GPP. Сигналы в этом диапазоне частот с длинами волн от 4 до 12 мм называются миллиметровыми волнами. Чем выше несущая частота, тем выше способность поддерживать высокие скорости передачи данных. Это связано с тем, что данная полоса пропускания канала занимает меньшую долю несущей частоты, поэтому каналы с высокой пропускной способностью легче реализовать на более высоких несущих частотах.
5G в диапазоне 24 ГГц или выше использует более высокие частоты, чем 4G, и в результате некоторые сигналы 5G не способны передаваться на большие расстояния (более нескольких сотен метров), в отличие от сигналов 4G или более низкочастотных сигналов 5G (менее 6 ГГц). Это требует размещения базовых станций 5G каждые несколько сотен метров, чтобы использовать более высокие полосы частот. Кроме того, эти более высокочастотные сигналы 5G не могут легко проникать через твердые объекты, такие как автомобили, деревья, стены и даже люди, из-за природы этих более высокочастотных электромагнитных волн. Ячейки 5G могут быть специально спроектированы так, чтобы быть максимально незаметными, что находит применение в таких местах, как рестораны и торговые центры. [84]
Системы MIMO используют несколько антенн на передатчике и приемнике системы беспроводной связи. Множественные антенны используют пространственное измерение для мультиплексирования в дополнение к временному и частотному, без изменения требований к полосе пропускания системы.
Массивные антенны MIMO (с несколькими входами и несколькими выходами) увеличивают пропускную способность сектора и плотность пропускной способности за счет использования большого количества антенн. Сюда входят однопользовательский MIMO и многопользовательский MIMO (MU-MIMO). Каждая антенна управляется индивидуально и может включать в себя компоненты радиопередатчика. [ нужна цитата ]
В целом, чем больше антенн, тем выше производительность. Но для большего количества антенн также требуются массивы большего размера, которые потребляют больше энергии. В некоторых местах, где поставщики услуг развертывают радиоканалы, существуют очень жесткие ограничения, поэтому поиск правильного решения означает взвешивание компромиссов. Для покрытия внутри здания прирост производительности часто того стоит. Для покрытия на открытом воздухе или на улице, возможно, нет. [85]
Периферийные вычисления предоставляются вычислительными серверами, расположенными ближе к конечному пользователю. Это уменьшает задержку, перегрузку трафика данных [86] [87] и может улучшить доступность услуг. [88]
Малые соты — это маломощные узлы сотового радиодоступа, которые работают в лицензированном и нелицензируемом спектре и имеют радиус действия от 10 метров до нескольких километров. Маленькие соты имеют решающее значение для сетей 5G, поскольку радиоволны 5G не могут распространяться на большие расстояния из-за более высоких частот 5G. [89] [90] [91] [92]
Существует два вида формирования луча (BF): цифровое и аналоговое. Цифровое формирование луча включает отправку данных по нескольким потокам (уровням), в то время как аналоговое формирование луча формирует радиоволны так, чтобы они указывали в определенном направлении. Аналоговый метод BF объединяет мощность элементов антенной решетки таким образом, что сигналы под определенными углами испытывают конструктивные помехи, в то время как другие сигналы, направленные под другими углами, испытывают деструктивные помехи. Это улучшает качество сигнала в конкретном направлении, а также скорость передачи данных. 5G использует как цифровое, так и аналоговое формирование луча для повышения пропускной способности системы. [93] [94]
Одним из ожидаемых преимуществ перехода на 5G является конвергенция нескольких сетевых функций для достижения снижения затрат, мощности и сложности. LTE нацелена на конвергенцию с диапазоном/технологией Wi-Fi с помощью различных усилий, таких как доступ с поддержкой лицензий (LAA; сигнал 5G в нелицензируемых диапазонах частот, которые также используются Wi-Fi) и агрегация LTE-WLAN (LWA; конвергенция с Wi-Fi). Fi Radio), но разные возможности сотовой связи и Wi-Fi ограничили возможности конвергенции. Однако значительное улучшение характеристик сотовой связи в 5G в сочетании с переходом от сети распределенного радиодоступа (D-RAN) к облачной или централизованной сети RAN ( C-RAN ) и развертыванием малых сотовых сот потенциально может сократить разрыв между Wi-Fi и Сети Fi и сотовой связи в плотных и закрытых помещениях. Конвергенция радиосвязи может привести к совместному использованию самых разных технологий — от агрегирования каналов сотовой связи и Wi-Fi до использования одного кремниевого устройства для нескольких технологий радиодоступа. [95]
NOMA (неортогональный множественный доступ) — это предлагаемая технология множественного доступа для будущих сотовых систем посредством распределения мощности. [96]
Изначально технологии сотовой мобильной связи разрабатывались в контексте предоставления голосовых услуг и доступа в Интернет. Сегодня новая эра инновационных инструментов и технологий склоняется к разработке нового пула приложений. Этот пул приложений состоит из различных областей, таких как Интернет вещей (IoT), сеть подключенных автономных транспортных средств, дистанционно управляемых роботов и гетерогенных датчиков, подключенных для обслуживания универсальных приложений. [97] В этом контексте разделение сети стало ключевой технологией для эффективного внедрения этой новой рыночной модели. [98]
Архитектура на основе услуг 5G заменяет основанную на ссылках архитектуру Evolved Packet Core , которая используется в 4G. SBA разбивает основные функции сети на взаимосвязанные сетевые функции (NF), которые обычно реализуются как облачные сетевые функции . Эти NF регистрируются в функции сетевого репозитория (NRF), которая поддерживает их состояние, и взаимодействуют друг с другом с помощью прокси-сервера сервисной связи (SCP). Все интерфейсы между элементами используют RESTful API. [99] Разбивая функциональность таким образом, операторы мобильной связи получают возможность использовать инфраструктуру разных поставщиков для разных функций, а также гибкость в независимом масштабировании каждой функции по мере необходимости. [99]
Кроме того, стандарт описывает сетевые объекты для роуминга и межсетевого подключения, включая прокси-сервер Security Edge Protection Proxy (SEPP), функцию взаимодействия без 3GPP (N3IWF), функцию доверенного шлюза без 3GPP (TNGF), функцию проводного доступа. Функция шлюза (W-AGF) и функция доверенного взаимодействия WLAN (TWIF). Они могут быть развернуты операторами по мере необходимости в зависимости от их развертывания.
Методы кодирования каналов для 5G NR изменились с турбокодов в 4G на полярные коды для каналов управления и LDPC (коды проверки четности с низкой плотностью) для каналов данных. [101] [102]
В декабре 2018 года 3GPP начала работу над спецификациями нелицензионного спектра , известными как 5G NR-U, ориентируясь на 3GPP Release 16. [103] Qualcomm сделала аналогичное предложение для LTE в нелицензионном спектре .
5G-Advanced (также известный как 5.5G ) — это название версии 18 3GPP , которая по состоянию на 2021 год [update]находится в стадии концептуальной разработки. [104] [105] [106] [107] [108] Ожидается, что 5G-Advanced появится в коммерческих продуктах в середине 2024 года. [109]
В отчете, опубликованном Европейской комиссией и Европейским агентством по кибербезопасности, подробно описаны проблемы безопасности, связанные с 5G. В отчете предостерегается от использования одного поставщика для инфраструктуры 5G оператора, особенно тех, которые базируются за пределами Европейского Союза. ( Nokia и Ericsson — единственные европейские производители оборудования 5G.) [110]
18 октября 2018 года группа исследователей из ETH Zurich , Университета Лотарингии и Университета Данди опубликовала статью под названием «Формальный анализ аутентификации 5G». [111] [112] Он предупредил, что технология 5G может открыть почву для новой эры угроз безопасности. В документе эта технология описывается как «незрелая и недостаточно протестированная», которая «позволяет перемещать и получать доступ к значительно большим объемам данных и, таким образом, расширяет возможности атак». В то же время компании, занимающиеся сетевой безопасностью, такие как Fortinet , [113] Arbor Networks , [114] A10 Networks , [115] и Voxility [116] консультировали по персонализированным и смешанным развертываниям безопасности от массовых DDoS-атак , ожидаемых после развертывания 5G.
По оценкам IoT Analytics, количество устройств Интернета вещей , поддерживаемых технологией 5G, увеличится с 7 миллиардов в 2018 году до 21,5 миллиардов к 2025 году. [117] Это может значительно увеличить поверхность атаки для этих устройств и увеличить возможности для DDoS-атак. атаки, криптоджекинг и другие кибератаки могут пропорционально возрасти. [112] Кроме того, в решении EPS для сетей 5G обнаружена конструктивная уязвимость. Уязвимость влияет на работу устройства при переключении сотовой сети. [118]
Из-за опасений потенциального шпионажа пользователей оборудования китайских поставщиков несколько стран (включая США, Австралию и Великобританию по состоянию на начало 2019 года) [119] предприняли действия по ограничению или прекращению использования китайского оборудования в своих соответствующих сетях 5G. сети. В отчете Постоянного специального комитета Палаты представителей США по разведке за 2012 год сделан вывод, что использование оборудования, произведенного Huawei и ZTE, еще одной китайской телекоммуникационной компанией, может «подорвать основные интересы национальной безопасности США». [120] В 2018 году шесть руководителей разведки США, в том числе директора ЦРУ и ФБР, предостерегали американцев от использования продуктов Huawei, предупредив, что компания может вести «необнаруженный шпионаж». [121] Кроме того, расследование ФБР в 2017 году показало, что оборудование Huawei китайского производства может нарушить связь ядерного арсенала США. [122] Китайские поставщики и китайское правительство отрицают обвинения в шпионаже, но эксперты отмечают, что у Huawei не будет другого выбора, кроме как передать сетевые данные китайскому правительству, если Пекин попросит об этом из-за китайского Закона о национальной безопасности. [123]
В августе 2020 года Государственный департамент США запустил « Чистую сеть » как двухпартийную инициативу под руководством правительства США по устранению того, что он назвал «долгосрочной угрозой конфиденциальности данных, безопасности, правам человека и принципиальному сотрудничеству, которую представляет собой в свободный мир от авторитарных злонамеренных акторов». Сторонники инициативы заявили, что она привела к созданию «альянса демократий и компаний», «основанного на демократических ценностях». 7 октября 2020 года комитет по обороне парламента Великобритании опубликовал отчет, в котором утверждается, что существуют явные доказательства сговора между Huawei и китайским государством и Коммунистической партией Китая . Комитет по обороне парламента Великобритании заявил, что правительству следует рассмотреть вопрос об удалении всего оборудования Huawei из своих сетей 5G раньше, чем планировалось. [124] В декабре 2020 года Соединенные Штаты объявили, что более 60 стран, на долю которых приходится более двух третей мирового валового внутреннего продукта, и 200 телекоммуникационных компаний публично привержены принципам «Чистой сети». В этот альянс демократий вошли 27 из 30 членов НАТО ; 26 из 27 членов ЕС , 31 из 37 стран ОЭСР , 11 из 12 стран Трех морей , а также Япония, Израиль, Австралия, Сингапур, Тайвань, Канада, Вьетнам и Индия.
Спектр , используемый различными предложениями 5G, особенно диапазон n258 с центральной частотой 26 ГГц, будет близок к спектру пассивного дистанционного зондирования , например, с помощью спутников наблюдения за погодой и Землей , особенно для мониторинга водяного пара на частоте 23,8 ГГц . [125] Ожидается, что из-за такой близости возникнут помехи , и их эффект может быть значительным без эффективного контроля. Увеличение помех уже наблюдалось при использовании некоторых других близлежащих полос частот . [126] [127] Вмешательство в работу спутников ухудшает качество численного прогноза погоды , оказывая существенно пагубное воздействие на экономику и общественную безопасность в таких областях, как коммерческая авиация . [128] [129]
Эти опасения побудили министра торговли США Уилбура Росса и администратора НАСА Джима Брайденстайна в феврале 2019 года призвать Федеральную комиссию по связи отложить некоторые предложения по аукционам по спектру, которые были отклонены. [130] Председатели Комитета по ассигнованиям Палаты представителей и Комитета по науке Палаты представителей написали отдельные письма председателю Федеральной комиссии по связи Аджиту Паю с просьбой о дальнейшем рассмотрении и консультациях с NOAA , НАСА и Министерством обороны , а также предупредили о вредном воздействии на национальную безопасность. [131] Исполняющий обязанности директора NOAA Нил Джейкобс свидетельствовал перед комитетом Палаты представителей в мае 2019 года, что внеполосные выбросы 5G могут привести к снижению точности прогноза погоды на 30% и что возникающее в результате ухудшение производительности модели ECMWF привело бы к невозможности прогнозирования. трек и, таким образом, воздействие суперурагана «Сэнди» в 2012 году. ВМС США в марте 2019 года написали меморандум, предупреждающий об ухудшении состояния, и внесли технические предложения по контролю пределов утечки полосы частот, для испытаний и эксплуатации, а также для координации беспроводной отрасли и регулирующие органы с организациями по прогнозированию погоды. [132]
На Всемирной конференции радиосвязи (ВКР), проводимой раз в 2019 г., ученые-атмосферники выступали за сильный буфер в -55 дБВт , европейские регуляторные органы согласились с рекомендацией в -42 дБВт, а регуляторы США (FCC) рекомендовали ограничение в -20 дБВт, что позволит подавать сигналы в 150 раз сильнее, чем европейское предложение. ITU принял решение о промежуточном уровне −33 дБВт до 1 сентября 2027 года, а после этого о стандарте −39 дБВт. [133] Это ближе к европейской рекомендации, но даже отложенный более высокий стандарт намного слабее, чем тот, который запрашивают ученые-атмосферники, что вызывает предупреждения Всемирной метеорологической организации (ВМО) о том, что стандарт МСЭ, в 10 раз менее строгий, чем его рекомендации, несет в себе «потенциал значительного снижения точности собираемых данных». [134] Представитель Американского метеорологического общества (AMS) также предупредил о вмешательстве, [135] и Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) строго предупредил, заявив, что общество рискует «повторить саму себя». игнорируя предупреждения ученых-атмосферников (ссылаясь на глобальное потепление , мониторинг которого может оказаться под угрозой). [136] В декабре 2019 г. комитет по науке Палаты представителей США направил двухпартийный запрос в Счетную палату правительства (GAO) с просьбой выяснить, почему существует такое несоответствие между рекомендациями гражданских и военных научных агентств США и регулирующим органом — Федеральной комиссией по связи (FCC). [137]
Федеральное управление гражданской авиации США предупредило, что радиолокационные высотомеры самолетов, которые работают в диапазоне от 4,2 до 4,4 ГГц, могут подвергаться воздействию операций 5G в диапазоне от 3,7 до 3,98 ГГц. Это особенно актуально для старых высотомеров, использующих радиочастотные фильтры [138] , которые не имеют защиты от соседних диапазонов. [139] Это не такая большая проблема в Европе, где 5G использует более низкие частоты от 3,4 до 3,8 ГГц. [140] Тем не менее, DGAC во Франции также выразил аналогичные опасения и рекомендовал отключать телефоны 5G или переводить их в режим полета во время полетов. [141]
31 декабря 2021 года министр транспорта США Пит Буттиджич и Стив Дикинсон, администратор Федерального управления гражданской авиации , попросили руководителей AT&T и Verizon отложить внедрение 5G из-за проблем в авиации. Правительственные чиновники попросили о двухнедельной отсрочке, начиная с 5 января 2022 года, пока проводятся расследования воздействия на радиолокационные высотомеры. Представители правительства также попросили операторов сотовой связи приостановить предоставление новой услуги 5G возле 50 приоритетных аэропортов, чтобы свести к минимуму нарушения воздушного движения, которые могут быть вызваны запретом некоторым самолетам приземляться в условиях плохой видимости. [142] После достижения соглашения с правительственными чиновниками накануне, [143] Verizon и AT&T 19 января 2022 года активировали свои сети 5G, за исключением некоторых вышек возле 50 аэропортов. [144] AT&T сократила развертывание даже больше, чем требовало соглашение с ФАУ. [145]
ФАУ поспешило протестировать и сертифицировать радиолокационные высотомеры на предмет помех, чтобы самолетам было разрешено выполнять посадку по приборам (например, ночью и в условиях плохой видимости) в пострадавших аэропортах. К 16 января у него было сертифицированное оборудование на 45% парка самолетов США, а к 20 января — на 78%. [146] Авиакомпании жаловались на влияние, которого можно было избежать, на их деятельность, а комментаторы заявили, что это дело ставит под сомнение компетентность ФАУ. [147] Несколько международных авиакомпаний заменили самолеты разными самолетами, чтобы избежать проблем с посадкой в регулярных аэропортах, а около 2% рейсов (320) были отменены к вечеру 19 января. [148]
Ожидается, что ряд сетей 5G, развернутых в радиочастотном диапазоне 3,3–3,6 ГГц, будут создавать помехи спутниковым станциям C-диапазона , которые работают, принимая спутниковые сигналы на частоте 3,4–4,2 ГГц. [149] Эти помехи можно уменьшить с помощью малошумящих блочных понижающих преобразователей и волноводных фильтров . [149]
В таких регионах, как США и ЕС, полоса 6 ГГц должна быть открыта для нелицензированных приложений, что позволит развернуть нелицензионную версию 5G-NR, версию 5G LTE в нелицензионном спектре , а также Wi-Fi 6e . Однако помехи могут возникнуть при сосуществовании разных стандартов в полосе частот. [150]
Высказывались опасения по поводу продвижения 5G, а также вопрос о том, не преувеличена ли эта технология. Возникают вопросы о том, действительно ли 5G изменит качество обслуживания клиентов, [151] способности сигнала миллиметрового диапазона 5G обеспечивать значительное покрытие, [152] [153] преувеличении того, чего может достичь 5G, или ошибочном приписывании постоянного технологического совершенствования «5G», [154] отсутствие нового варианта использования, от которого операторы могли бы получать прибыль, [155] неправильный акцент на подчеркивании прямых выгод для отдельных потребителей вместо устройств Интернета вещей или решении проблемы последней мили , [156] и затмевает возможность того, что в некоторых аспектах может быть другие более подходящие технологии. [157] Подобные опасения также привели к тому, что потребители не доверяют информации, предоставляемой операторами сотовой связи по этой теме. [158]
Существует долгая история страха и беспокойства, связанного с беспроводными сигналами, существовавшими до появления технологии 5G. Опасения по поводу 5G аналогичны тем, которые сохранялись на протяжении 1990-х и 2000-х годов. Они сосредоточены на маргинальных утверждениях о том, что неионизирующее излучение представляет опасность для здоровья человека. [159] В отличие от ионизирующего излучения , неионизирующее излучение не может отрывать электроны от атомов. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), «воздействие интенсивного прямого количества неионизирующего излучения может привести к повреждению тканей из-за тепла . Это не является обычным явлением и в основном вызывает беспокойство на рабочем месте у тех, кто работает. о крупных источниках неионизирующего излучения, устройствах и приборах». [160] Некоторые сторонники маргинального здравоохранения утверждают, что нормативные стандарты слишком низкие и находятся под влиянием лоббистских групп. [159]
Ходили слухи, что использование мобильных телефонов 5G может вызвать рак, но это миф. [161] На эту тему было опубликовано множество популярных книг сомнительного достоинства [ нужна ссылка ] , в том числе книга Джозефа Мерколы, в которой утверждается, что беспроводные технологии вызывают многочисленные состояния, от СДВГ до болезней сердца и рака мозга. Меркола подвергся резкой критике за свой антипрививочный подход во время пандемии COVID-19 , и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов предупредило его прекратить продажу поддельных лекарств от COVID-19 через свой онлайн- бизнес по альтернативной медицине . [159] [162]
По данным New York Times , одной из причин споров о здоровье 5G стало ошибочное неопубликованное исследование, которое физик Билл П. Карри провел для Школьного совета округа Бровард в 2000 году, которое показало, что поглощение внешних микроволн тканями мозга увеличивается с частотой. [163] По мнению экспертов [ нужна цитация ] , это неправильно: миллиметровые волны, используемые в 5G, безопаснее, чем более низкочастотные микроволны, поскольку они не могут проникнуть через кожу и достичь внутренних органов. Карри перепутал исследования in vitro и in vivo . Однако исследование Карри было широко распространено в Интернете. В статье для The New York Times в 2019 году Уильям Броуд сообщил, что RT America начала транслировать программы, связывающие 5G с вредными последствиями для здоровья, которым «не хватает научной поддержки», такими как «рак мозга, бесплодие, аутизм, опухоли сердца и болезнь Альцгеймера». Броуд утверждал, что количество претензий возросло. К середине апреля 2019 года RT America запустила семь программ на эту тему, а за весь 2018 год — только одну. Охват сети распространился на сотни блогов и веб-сайтов. [164]
В апреле 2019 года город Брюссель в Бельгии заблокировал испытания 5G из-за правил радиации. [165] В Женеве ( Швейцария) запланированное обновление до 5G было остановлено по той же причине. [166] Швейцарская телекоммуникационная ассоциация (ASUT) заявила, что исследования не смогли доказать, что частоты 5G оказывают какое-либо влияние на здоровье. [167]
По данным CNET , [168] «Члены парламента Нидерландов также призывают правительство более пристально взглянуть на 5G. Несколько лидеров Конгресса США написали в Федеральную комиссию по связи , выразив обеспокоенность по поводу потенциальных рисков для здоровья. В Милл-Вэлли, штат Калифорния , городской совет заблокировал развертывание новых беспроводных сот 5G». [168] [169] [170] [171] [172] Аналогичные опасения были высказаны в Вермонте [173] и Нью-Гэмпшире . [168] В FDA США говорится, что оно «по-прежнему считает, что текущие пределы безопасности для воздействия радиочастотной энергии мобильных телефонов остаются приемлемыми для защиты здоровья населения». [174] После кампании групп активистов ряд небольших населенных пунктов в Великобритании, в том числе Тотнес, Брайтон и Хоув, Гластонбери и Фром, приняли резолюции против дальнейшего внедрения инфраструктуры 5G, хотя эти резолюции не влияют на планы развертывания. [175] [176] [177]
ЭМП низкого уровня действительно оказывает некоторое воздействие на другие организмы. [178] Виан и др. , 2006 обнаружил влияние микроволнового излучения на экспрессию генов в растениях . [178] Метаанализ 95 исследований in vitro и in vivo показал, что в среднем 80% исследований in vivo выявили эффекты такого излучения, как и 58% исследований in vitro , но результаты были неубедительными, поскольку от того, представляет ли какой-либо из этих эффектов риск для здоровья. [179]
Поскольку внедрение технологии 5G совпало со временем пандемии COVID-19 , несколько теорий заговора, циркулирующих в Интернете, предполагали связь между COVID-19 и 5G. [180] Это привело к десяткам поджогов телекоммуникационных мачт в Нидерландах (Амстердам, Роттердам и др.), Ирландии ( Корк , [181] и др.), на Кипре, в Великобритании ( Дагенхем , Хаддерсфилд , Бирмингем) . , Белфаст и Ливерпуль ), [182] [183] Бельгия (Пельт), Италия ( Маддалони ), Хорватия ( Бибинье ) [184] и Швеция. [185] Это привело как минимум к 61 предполагаемому поджогу телефонных мачт только в Соединенном Королевстве [186] и более двадцати в Нидерландах.
В первые месяцы пандемии протестующие против карантина на протестах по поводу реакции на пандемию COVID-19 в Австралии были замечены с плакатами против 5G, что стало ранним признаком того, что теоретики заговора стали более широкой кампанией, призванной связать пандемию с 5G. технологии. Существует две версии теории заговора 5G-COVID-19: [159]
В различных частях мира операторы связи запустили множество технологий под разными брендами, таких как « 5G Evolution », которые рекламируют улучшение существующих сетей с использованием «технологии 5G». [187] Однако эти сети до 5G представляют собой улучшение характеристик существующих сетей LTE, которые не являются эксклюзивными для 5G. Хотя эта технология обещает обеспечить более высокие скорости и описывается AT&T как «основа для нашей эволюции к 5G, пока стандарты 5G находятся в стадии доработки», ее нельзя считать настоящим 5G. Когда AT&T анонсировала 5G Evolution, 4x4 MIMO, технология, которую AT&T использует для обеспечения более высоких скоростей, уже была внедрена T-Mobile без использования торговой марки 5G. Утверждается, что такой брендинг является маркетинговым ходом, который вызовет путаницу у потребителей, поскольку не ясно, что такие улучшения не соответствуют 5G. [188]
В апреле 2008 года НАСА заключило партнерское соглашение с Джеффом Брауном и компанией Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) Corp для разработки подхода к коммуникационным технологиям пятого поколения, хотя в основном оно касалось работы с наноспутниками. [189] В том же году была сформирована южнокорейская программа ИТ-НИОКР «Системы мобильной связи 5G на основе множественного доступа с разделением лучей и ретрансляций с групповым взаимодействием». [190]
В августе 2012 года Нью-Йоркский университет основал NYU Wireless, многопрофильный академический исследовательский центр, который провел новаторскую работу в области беспроводной связи 5G. [191] 8 октября 2012 г. британский Университет Суррея выделил 35 миллионов фунтов стерлингов на строительство нового исследовательского центра 5G, финансируемого совместно Инвестиционным фондом исследовательского партнерства Великобритании (UKRPIF) и консорциумом ключевых международных операторов мобильной связи и провайдеров инфраструктуры. включая Huawei , Samsung , Telefónica Europe, Fujitsu Laboratories Europe, Rohde & Schwarz и Aircom International . Он предоставит возможности для тестирования операторам мобильной связи, стремящимся разработать мобильный стандарт, который будет использовать меньше энергии и меньше радиочастотного спектра, обеспечивая при этом скорости, превышающие нынешний 4G, и надеется, что новая технология будет готова в течение десятилетия. [192] [193] [194] [195] 1 ноября 2012 года проект ЕС «Средства мобильной и беспроводной связи для информационного общества двадцати двадцати» (METIS) начинает свою деятельность по определению 5G. METIS достигла раннего глобального консенсуса по этим системам. В этом смысле METIS сыграла важную роль в достижении консенсуса среди других внешних основных заинтересованных сторон до начала глобальной деятельности по стандартизации. Это было достигнуто путем инициирования и рассмотрения работы на соответствующих глобальных форумах (например, МСЭ-R), а также в национальных и региональных регулирующих органах. [196] В том же месяце был запущен проект iJOIN EU, ориентированный на технологию « малых сот », которая имеет ключевое значение для использования ограниченных и стратегических ресурсов, таких как спектр радиоволн . По словам Гюнтера Эттингера , европейского комиссара по вопросам цифровой экономики и общества (2014–2019 гг.), «инновационное использование спектра» является одним из ключевых факторов, лежащих в основе успеха 5G. Эттингер далее описал его как «важнейший ресурс для беспроводной связи, основным драйвером которого станет 5G». [197] Европейская комиссия выбрала iJOIN в качестве одного из новаторских исследовательских проектов 5G для демонстрации первых результатов этой технологии на Всемирном мобильном конгрессе 2015 (Барселона, Испания).
В феврале 2013 года Рабочая группа 5D МСЭ-R (WP 5D) приступила к изучению двух вопросов: (1) исследование концепции IMT на 2020 год и последующий период; (2) Исследование будущих технологических тенденций для наземных систем IMT. Обе цели направлены на лучшее понимание будущих технических аспектов мобильной связи и определение мобильных устройств следующего поколения. [198] 12 мая 2013 г. компания Samsung Electronics заявила, что разработала систему «5G». Основная технология имеет максимальную скорость в десятки Гбит/с (гигабит в секунду). При тестировании скорость передачи данных в сети «5G» отправляла данные со скоростью 1,056 Гбит/с на расстояние до 2 километров с использованием MIMO 8*8. [199] [200] В июле 2013 года Индия и Израиль договорились о совместной работе над разработкой телекоммуникационных технологий пятого поколения (5G). [201] 1 октября 2013 г. NTT ( Nippon Telegraph and Telephone ), та же компания, которая запустила первую в мире сеть 5G в Японии, получила награду министра внутренних дел и коммуникаций CEATEC за усилия в области исследований и разработок 5G. [202] 6 ноября 2013 года компания Huawei объявила о планах инвестировать минимум 600 миллионов долларов в исследования и разработки сетей 5G следующего поколения, скорость которых в 100 раз выше, чем у современных сетей LTE. [203]
3 апреля 2019 года Южная Корея стала первой страной, внедрившей 5G. [204] Всего несколько часов спустя компания Verizon запустила свои услуги 5G в США и оспорила заявление Южной Кореи о том, что она стала первой в мире страной с сетью 5G, поскольку, как утверждается, услуга 5G в Южной Корее изначально была запущена всего для шести южнокорейских знаменитостей, поэтому что Южная Корея может претендовать на звание обладателя первой в мире сети 5G. [205] Фактически, три основные южнокорейские телекоммуникационные компании ( SK Telecom , KT и LG Uplus ) добавили более 40 000 пользователей в свою сеть 5G в день запуска. [206] В июне 2019 года Филиппины стали первой страной в Юго-Восточной Азии, которая развернула широкополосную сеть 5G после того, как Globe Telecom коммерчески представила клиентам свои планы передачи данных 5G. [207] AT&T предоставит услуги 5G потребителям и предприятиям в декабре 2019 года, опережая планы по предложению 5G на всей территории США в первой половине 2020 года. [208] [209] [210]
В 2020 году AIS и TrueMove H запустили услуги 5G в Таиланде , что сделало его первой страной в Юго-Восточной Азии , где есть коммерческая сеть 5G. [211] [212] Функциональный макет российской базовой станции 5G, разработанный отечественными специалистами в рамках цифрового подразделения Ростеха Rostec.digital, был представлен в Нижнем Новгороде на ежегодной конференции «Цифровая индустрия промышленной России». [213] [214]
Автомобильная ассоциация 5G продвигает технологию связи C-V2X , которая сначала будет развернута в 4G. Он обеспечивает связь между транспортными средствами и инфраструктурой. [215]
Цифровой двойник реального объекта в реальном времени , такого как газотурбинный двигатель , самолет, ветряные турбины, морская платформа и трубопроводы. Сети 5G помогают в его создании благодаря низкой задержке и пропускной способности для сбора данных Интернета вещей практически в реальном времени и поддержки цифровых двойников . [216]
Ожидается, что в 5G будут развиваться критически важные функции push-to-talk (MCPTT), а также критически важные видео и данные. [217]
В некоторых местах фиксированные беспроводные соединения станут альтернативой фиксированному широкополосному доступу ( ADSL , VDSL , оптоволокно и DOCSIS ). [218] [219] [ нужен лучший источник ]
Sony протестировала возможность использования локальных сетей 5G для замены кабелей SDI , используемых в настоящее время в вещательных видеокамерах. [220]
Тесты вещания 5G начались примерно в 2020 году (Оркнейские острова, Бавария, Австрия, Центральная Богемия) на основе FeMBMS (дополнительная услуга многоадресной передачи мультимедийного вещания). [221] Цель состоит в том, чтобы обслуживать неограниченное количество мобильных или стационарных устройств видео (ТВ) и аудио (радио) потоками без использования ими какого-либо потока данных или даже без прохождения аутентификации в сети.
Для трасс вне прямой видимости (non-LOS), перекрытых зданиями из нескольких распространенных материалов, результаты показали ослабление сигнала, превышающее 100 дБ.
Когда LOS следовал прямо через прозрачные стеклянные стены, затухание было небольшим на всех частотах зонда.
Однако когда стеклянная стена имела металлизированное покрытие для уменьшения ультрафиолетового и инфракрасного излучения, затухание увеличивалось на 25–50 дБ для каждого металлизированного слоя.
В большинстве случаев сигналы не могут быть обнаружены через железобетонные или кирпичные здания.
Некоторые из крупнейших в мире телекоммуникационных компаний объединили усилия с правительством Великобритании для финансирования нового исследовательского центра 5G.
Центр, который будет базироваться в Университете Суррея, предоставит возможности для тестирования операторам, стремящимся разработать стандарт мобильной связи, который использует меньше энергии и меньше радиочастотного спектра, обеспечивая при этом более высокие скорости, чем нынешняя технология 4G, которая запущена примерно в 100 странах, в том числе несколько британских городов.
Они говорят, что новая технология может быть готова в течение десятилетия.
СМИ, связанные с 5G, на Викискладе?