В области телекоммуникаций 5G — это стандарт технологии пятого поколения для сотовых сетей , который операторы сотовой связи начали внедрять по всему миру в 2019 году. Он является преемником технологии 4G , обеспечивающей подключение большинства современных мобильных телефонов.
Как и его предшественники, сети 5G являются сотовыми сетями, в которых зона обслуживания разделена на небольшие географические области, называемые ячейками . Все беспроводные устройства 5G в ячейке подключаются к Интернету и телефонной сети с помощью радиоволн через базовую станцию и антенны в ячейке. Новые сети имеют более высокую скорость загрузки , с пиковой скоростью 10 гигабит в секунду (Гбит/с), когда в сети есть только один пользователь. [1] 5G имеет более высокую пропускную способность для обеспечения более высоких скоростей, чем 4G, и может подключать больше устройств, улучшая качество интернет-услуг в многолюдных районах. [2] Из-за увеличенной пропускной способности ожидается, что сети 5G будут все чаще использоваться в качестве общих поставщиков интернет-услуг (ISP), конкурируя с существующими ISP, такими как кабельный интернет , а также сделают возможными новые приложения в областях Интернета вещей (IoT) и машинного взаимодействия . Мобильные телефоны с возможностью 4G 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 ячейке взаимодействуют посредством радиоволн с базовой станцией сотовой связи через фиксированные антенны на частотах, назначенных базовой станцией. Базовые станции, называемые узлами , подключены к коммутационным центрам в телефонной сети и маршрутизаторам для доступа в Интернет с помощью широкополосного оптоволокна или беспроводных транзитных соединений . Как и в других сотовых сетях , мобильное устройство, перемещающееся из одной ячейки в другую, автоматически и бесперебойно передается .
Отраслевой консорциум, устанавливающий стандарты для 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), определяет «5G» как любую систему, использующую программное обеспечение 5G NR (5G New Radio) — определение, которое стало общепринятым к концу 2018 года. 5G продолжает использовать кодирование OFDM .
Несколько сетевых операторов используют миллиметровые волны или MM-Wave, называемые FR2 в терминологии 5G, для дополнительной емкости и более высокой пропускной способности. Миллиметровые волны имеют меньший диапазон, чем микроволны с более низкой частотой , поэтому ячейки имеют меньший размер. Миллиметровые волны также имеют больше проблем с прохождением через стены зданий и людей. Антенны миллиметровых волн меньше больших антенн, используемых в предыдущих сотовых сетях.
Увеличение скорости передачи данных достигается частично за счет использования дополнительных высокочастотных радиоволн в дополнение к низко- и среднечастотным диапазонам, используемым в предыдущих сотовых сетях. Для предоставления широкого спектра услуг сети 5G могут работать в трех диапазонах частот — низком, среднем или высоком.
5G может быть реализован в нижнем, среднем или верхнем диапазоне миллиметровых волн. Нижний диапазон 5G использует аналогичный диапазон частот для сотовых телефонов 4G, 600–900 МГц , что потенциально может обеспечить более высокую скорость загрузки, чем 4G: 5–250 мегабит в секунду (Мбит/с). [3] [4] Сотовые вышки нижнего диапазона имеют радиус действия и зону покрытия, аналогичные вышкам 4G. Средний диапазон 5G использует микроволны 1,7–4,7 ГГц , обеспечивая скорость 100–900 Мбит/с, причем каждая сотовая вышка обеспечивает обслуживание в радиусе до нескольких километров. Этот уровень обслуживания является наиболее широко распространенным и был развернут во многих мегаполисах в 2020 году. Некоторые регионы не внедряют нижний диапазон, что делает средний диапазон минимальным уровнем обслуживания. Высокочастотный 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), что сопоставимо с интернет-услугами по коаксиальному кабелю. Однако миллиметровые волны (mmWave или mmW) имеют более ограниченный диапазон, требующий множества небольших ячеек. [5] Им могут препятствовать или блокировать материалы в стенах, окнах или пешеходы. [6] [7] Из-за их более высокой стоимости планируется развертывать эти ячейки только в плотных городских условиях и местах скопления людей, таких как спортивные стадионы и конференц-центры. Вышеуказанные скорости были достигнуты в ходе реальных испытаний в 2020 году, и ожидается, что скорости будут увеличиваться во время развертывания. [3] Спектр в диапазоне от 24,25 до 29,5 ГГц был наиболее лицензированным и развернутым диапазоном спектра 5G mmWave в мире. [8]
Внедрение технологии 5G привело к дебатам о ее безопасности и отношениях с китайскими поставщиками . Она также стала предметом проблем со здоровьем и дезинформации, включая дискредитированные теории заговора, связывающие ее с пандемией COVID-19 .
МСЭ -Р определил три основные области применения расширенных возможностей 5G. Это расширенная мобильная широкополосная связь (eMBB), сверхнадежная связь с малой задержкой (URLLC) и массовая связь машинного типа (mMTC). [9] Только eMBB будет развернут в 2020 году; URLLC и mMTC появятся в большинстве мест через несколько лет. [10]
Расширенный мобильный широкополосный доступ (eMBB) использует 5G как прогресс от мобильных широкополосных услуг 4G LTE с более быстрыми соединениями, более высокой пропускной способностью и большей емкостью. Это принесет пользу областям с более высоким трафиком, таким как стадионы, города и концертные площадки. [11]
«Сверхнадежная связь с низкой задержкой» (URLLC) относится к использованию сети для критически важных приложений, которым требуется бесперебойный и надежный обмен данными. Передача данных короткими пакетами используется для удовлетворения требований как надежности, так и задержки беспроводных сетей связи.
Массовые коммуникации машинного типа (mMTC) будут использоваться для подключения к большому количеству устройств . Технология 5G соединит некоторые из 50 миллиардов подключенных устройств IoT. [12] Большинство будет использовать менее дорогой Wi-Fi. Дроны, передающие данные через 4G или 5G, помогут в усилиях по восстановлению после стихийных бедствий, предоставляя данные в реальном времени для аварийно-спасательных служб. [12] Большинство автомобилей будут иметь сотовое соединение 4G или 5G для многих услуг. Автономным автомобилям не требуется 5G, поскольку они должны иметь возможность работать там, где у них нет сетевого подключения. [13] Однако большинство автономных транспортных средств также оснащены телеуправлением для выполнения миссии, и это значительно выигрывает 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 была зафиксирована на уровне 186,3 Мбит/с в США компанией T-Mobile , в то время как Южная Корея по состоянию на май 2022 года [update]лидирует в мире со средней скоростью 432 мегабита в секунду (Мбит/с). [17] [18] Сети 5G также спроектированы для обеспечения значительно большей емкости, чем сети 4G, с прогнозируемым 100-кратным увеличением емкости и эффективности сети. [19]
Наиболее широко используемая форма 5G, sub-6 GHz 5G (средний диапазон), способна обеспечивать скорость передачи данных от 10 до 1000 мегабит в секунду (Мбит/с) с гораздо большей зоной покрытия, чем диапазоны mmWave. C-Band (n77/n78) был развернут различными операторами США в 2022 году в диапазонах sub-6, хотя его развертывание Verizon и AT&T было отложено до начала января 2022 года из-за проблем безопасности, поднятых Федеральным управлением гражданской авиации . Рекорд скорости 5G в развернутой сети составляет 5,9 Гбит/с по состоянию на 2023 год, но это было проверено до запуска сети. [20]
Частоты нижнего диапазона (например, n5) обеспечивают большую зону покрытия для данной соты, но их скорость передачи данных ниже, чем у средних и высоких диапазонов в диапазоне 5–250 мегабит в секунду (Мбит/с). [4]
В 5G идеальная «воздушная задержка» 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 к серверу должны быть добавлены к «воздушной задержке» для корректных сравнений. Verizon сообщила, что задержка при раннем развертывании 5G составляет 30 мс. [21] Пограничные серверы, расположенные близко к вышкам, вероятно, могут сократить задержку до 10–15 миллисекунд [ требуется цитата ] .
Задержка намного выше во время хэндоверов; от 50 до 500 миллисекунд в зависимости от типа хэндовера. Сокращение времени прерывания хэндовера является текущей областью исследований и разработок; варианты включают изменение границы хэндовера (смещение) и времени до срабатывания (TTT).
5G использует адаптивную схему модуляции и кодирования (MCS) для поддержания частоты ошибок блока (BLER) на крайне низком уровне. Всякий раз, когда частота ошибок превышает (очень низкий) порог, передатчик переключается на более низкую MCS, которая будет менее подвержена ошибкам. Таким образом, скорость жертвуется, чтобы обеспечить почти нулевую частоту ошибок.
Диапазон 5G зависит от многих факторов: мощности передачи, частоты и помех. Например, mmWave (например, диапазон n258) будет иметь меньший диапазон, чем средний диапазон (например, диапазон n78), который будет иметь меньший диапазон, чем нижний диапазон (например, диапазон n5)
Учитывая маркетинговую шумиху вокруг возможностей 5G, операторы сотовой связи используют симуляторы и тесты на прочность для точного измерения производительности 5G.
Первоначально этот термин был связан со стандартом IMT-2020 Международного союза электросвязи , который требовал теоретической пиковой скорости загрузки 20 гигабит в секунду и скорости выгрузки 10 гигабит в секунду, наряду с другими требованиями. [16] Затем группа отраслевых стандартов 3GPP выбрала стандарт 5G NR (New Radio) вместе с LTE в качестве своего предложения для представления стандарту IMT-2020. [22] [23]
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, использующих программное обеспечение 5G NR на оборудовании 4G ( неавтономном ), лишь немного лучше, чем у новых систем 4G, оцениваемых на 15–50% лучше. [24] [25] [26]
Стандартные документы организованы Проектом партнерства третьего поколения (3GPP) [27] [28] , архитектура системы которого определена в TS 23.501. [29] Пакетный протокол для управления мобильностью (установление соединения и перемещение между базовыми станциями) и управления сеансами (подключение к сетям и сетевым сегментам) описан в TS 24.501. [30] Спецификации ключевых структур данных можно найти в TS 23.003. [31]
IEEE охватывает несколько областей 5G с основным фокусом на проводных секциях между удаленной радиоголовкой (RRH) и базовым блоком (BBU). Стандарты 1914.1 фокусируются на сетевой архитектуре и разделении соединения между RRU и BBU на две ключевые секции. Радиоблок (RU) к распределительному блоку (DU) является NGFI-I (интерфейс Fronthaul следующего поколения), а DU к центральному блоку (CU) является интерфейсом NGFI-II, что позволяет создать более разнообразную и экономичную сеть. NGFI-I и NGFI-II определили значения производительности, которые должны быть скомпилированы для обеспечения возможности передачи различных типов трафика, определенных МСЭ. [ нужна страница ] Стандарт IEEE 1914.3 создает новый формат кадра Ethernet, способный передавать данные IQ гораздо более эффективно в зависимости от используемого функционального разделения. Это основано на определении функциональных разделений 3GPP . [ нужна страница ]
5G NR (New Radio) — это фактический радиоинтерфейс , разработанный для сетей 5G. [32] Это глобальный стандарт для сетей 3GPP 5G. [33]
Изучение NR в рамках 3GPP началось в 2015 году, а первая спецификация была представлена к концу 2017 года. Пока продолжался процесс стандартизации 3GPP, отрасль уже начала работу по внедрению инфраструктуры, соответствующей проекту стандарта, и первый крупномасштабный коммерческий запуск 5G NR состоялся в конце 2018 года. С 2019 года многие операторы развернули сети 5G NR, а производители мобильных телефонов разработали мобильные телефоны с поддержкой 5G NR. [34]
5Gi — это альтернативный вариант 5G, разработанный в Индии. Он был разработан в рамках совместного сотрудничества между IIT Madras, IIT Hyderabad, TSDSI и Центром передового опыта в области беспроводных технологий (CEWiT) [ требуется ссылка ] . 5Gi предназначен для улучшения покрытия 5G в сельских и отдаленных районах с различными географическими ландшафтами. 5Gi использует Low Mobility Large Cell (LMLC) для расширения подключения 5G и диапазона базовой станции. [35]
В апреле 2022 года 5Gi был объединен с глобальным стандартом 5G NR в спецификациях 3GPP Release 17. [36]
В Интернете вещей (IoT) 3GPP собирается представить эволюцию NB-IoT и eMTC (LTE-M) в качестве технологий 5G для варианта использования LPWA (Low Power Wide Area). [39]
Стандарты разрабатываются 3GPP для предоставления доступа к конечным устройствам через неназемные сети (NTN), т. е. спутниковое или воздушное телекоммуникационное оборудование, чтобы обеспечить лучшее покрытие за пределами населенных или иных труднодоступных мест. [40] [41] Улучшенное качество связи основано на уникальных свойствах канала «воздух-земля» .
Несколько производителей анонсировали и выпустили оборудование, интегрирующее 5G со спутниковыми сетями:
Помимо сетей операторов мобильной связи, ожидается, что 5G также будет использоваться для частных сетей с приложениями в промышленном Интернете вещей, корпоративных сетях и критически важных коммуникациях, в том, что описывается как NR-U (5G NR в нелицензируемом спектре) [49] и непубличных сетях (NPN), работающих в лицензированном спектре. Ожидается, что к середине-концу 2020-х годов автономные частные сети 5G станут преобладающей средой беспроводной связи для поддержки продолжающейся революции Industry 4.0 для оцифровки и автоматизации производственных и перерабатывающих отраслей. [50] Ожидалось, что 5G увеличит продажи телефонов. [51]
Первоначальные запуски 5G NR зависели от сопряжения с существующей инфраструктурой LTE (4G) в неавтономном (NSA) режиме (радио 5G NR с ядром 4G), до развития автономного (SA) режима с базовой сетью 5G. [52]
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. [53] Эквивалентные цифры в ноябре 2018 года составляли 192 оператора в 81 стране. [54] Первой страной, принявшей 5G в больших масштабах, стала Южная Корея в апреле 2019 года. Шведский телекоммуникационный гигант Ericsson прогнозировал, что к концу 2025 года интернет 5G охватит до 65% населения мира. [55] Кроме того, он планирует инвестировать 1 миллиард реалов (238,30 миллиона долларов) в Бразилию, чтобы добавить новую сборочную линию, предназначенную для технологии пятого поколения (5G) для своих операций в Латинской Америке. [56]
Когда Южная Корея запустила свою сеть 5G, все операторы использовали базовые станции и оборудование Samsung, Ericsson и Nokia , за исключением LG U Plus , который также использовал оборудование Huawei. [57] [58] Samsung был крупнейшим поставщиком базовых станций 5G в Южной Корее на момент запуска, поставив на тот момент 53 000 базовых станций из 86 000 базовых станций, установленных по всей стране на тот момент. [59]
Первые довольно существенные развертывания были 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. [60] Они используют спектр 3,5 ГГц (sub-6) в неавтономном (NSA) режиме , а протестированные скорости составляли от 193 до 430 Мбит/с . [61] 260 000 зарегистрировались в первый месяц и 4,7 миллиона к концу 2019 года. [62] T-Mobile US была первой компанией в мире, которая запустила коммерческую автономную сеть 5G NR. [63]
Девять компаний продают радиооборудование 5G и системы 5G для операторов: Altiostar , Cisco Systems , Datang Telecom/Fiberhome , Ericsson , Huawei , Nokia , Qualcomm , Samsung и ZTE . [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] По состоянию на 2023 год Huawei является ведущим производителем оборудования 5G и имеет наибольшую долю рынка оборудования 5G, а также построила около 70% базовых станций 5G по всему миру. [71] : 182
Большие объемы нового радиоспектра ( диапазоны частот 5G NR ) были выделены для 5G. [72] Например, в июле 2016 года Федеральная комиссия по связи США (FCC) освободила огромные объемы полосы пропускания в недоиспользуемом спектре высоких частот для 5G. Предложение Spectrum Frontiers Proposal (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. [73] В марте 2018 года законодатели Европейского союза согласились открыть диапазоны 3,6 и 26 ГГц к 2020 году. [74]
По состоянию на март 2019 года [update], как сообщается, 52 страны, территории, специальные административные районы, 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 проведения аукционов по продаже частот или уже выделили спектр для использования 5G. [75]
В марте 2019 года Глобальная ассоциация поставщиков мобильных устройств выпустила первую в отрасли базу данных, отслеживающую запуски устройств 5G по всему миру. [76] В ней GSA определила 23 поставщика, которые подтвердили наличие будущих устройств 5G с 33 различными устройствами, включая региональные варианты. Было объявлено семь форм-факторов устройств 5G: (телефоны (×12 устройств), точки доступа (×4), внутреннее и наружное оборудование для клиентов (×8), модули (×5), защелкивающиеся донглы и адаптеры (×2) и USB-терминалы (×1)). [77] К октябрю 2019 года количество объявленных устройств 5G возросло до 129 в 15 форм-факторах от 56 поставщиков. [78]
В сфере чипсетов 5G IoT по состоянию на апрель 2019 года существовало четыре коммерческих чипсета для модемов 5G и один коммерческий процессор/платформа, и в ближайшем будущем ожидается запуск большего количества подобных устройств. [79]
4 марта 2019 года был выпущен первый в истории смартфон Samsung Galaxy S10 5G, полностью поддерживающий 5G . По данным Business Insider , функция 5G была представлена как более дорогая по сравнению с 4G Samsung Galaxy S10e . [80] 19 марта 2020 года HMD Global , нынешний производитель телефонов под брендом Nokia, анонсировал Nokia 8.3 5G , который, по его словам, 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. [81]
Многие производители телефонов поддерживают 5G. Устройства Google Pixel поддерживают 5G, начиная с 4a 5G и Pixel 5. [ 82] Устройства Apple также поддерживают 5G, начиная с iPhone 12 и более поздних моделей. [83] [84]
Радиоинтерфейс, определенный 3GPP для 5G, известен как New Radio (NR), а спецификация подразделяется на два частотных диапазона: 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 дефицита непрерывного спектра в этом переполненном диапазоне частот. Диапазон, наиболее широко используемый 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 «частота среднего диапазона» для обозначения более высокой части этого диапазона частот, которая не использовалась в предыдущих поколениях мобильной связи.
Минимальная полоса пропускания канала, определенная для FR2, составляет 50 МГц, а максимальная — 400 МГц, с двухканальной агрегацией, поддерживаемой в 3GPP Release 15. Сигналы в этом диапазоне частот с длинами волн от 4 до 12 мм называются миллиметровыми волнами. Чем выше несущая частота, тем больше возможность поддерживать высокие скорости передачи данных. Это связано с тем, что заданная полоса пропускания канала занимает меньшую долю несущей частоты, поэтому каналы с высокой полосой пропускания 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 распространяться на большие расстояния (более нескольких сотен метров), в отличие от сигналов 4G или более низкой частоты 5G (ниже 6 ГГц). Это требует размещения базовых станций 5G каждые несколько сотен метров, чтобы использовать более высокие частотные диапазоны. Кроме того, эти более высокочастотные сигналы 5G не могут легко проникать сквозь твердые объекты, такие как автомобили, деревья, стены и даже людей, из-за природы этих более высокочастотных электромагнитных волн. Ячейки 5G могут быть намеренно спроектированы так, чтобы быть максимально незаметными, что находит применение в таких местах, как рестораны и торговые центры. [85]
Системы MIMO (множественный вход и множественный выход) используют несколько антенн на передающем и приемном концах беспроводной системы связи. Несколько антенн используют пространственное измерение для мультиплексирования в дополнение к временному и частотному, не изменяя требования к полосе пропускания системы. Выигрыш от пространственного мультиплексирования позволяет увеличить количество слоев передачи, тем самым повышая пропускную способность системы.
Массивные антенны MIMO увеличивают пропускную способность сектора и плотность емкости, используя большое количество антенн. Это включает в себя однопользовательский MIMO и многопользовательский MIMO (MU-MIMO). Каждая антенна управляется индивидуально и может встраивать компоненты радиопередатчика. [ необходима цитата ]
Периферийные вычисления предоставляются вычислительными серверами, расположенными ближе к конечному пользователю. Это уменьшает задержку, перегрузку трафика данных [86] [87] и может улучшить доступность сервиса. [88]
Малые соты — это маломощные узлы сотового радиодоступа, работающие в лицензированном и нелицензированном спектре с радиусом действия от 10 метров до нескольких километров. Малые 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 подразумевает отправку данных по нескольким потокам (слоям), в то время как аналоговое формирование луча формирует радиоволны для указания в определенном направлении. Аналоговый метод BF объединяет мощность от элементов антенной решетки таким образом, что сигналы под определенными углами испытывают конструктивную интерференцию, в то время как другие сигналы, указывающие на другие углы, испытывают деструктивную интерференцию. Это улучшает качество сигнала в определенном направлении, а также скорость передачи данных. 5G использует как цифровое, так и аналоговое формирование луча для улучшения пропускной способности системы. [93] [94]
Одним из ожидаемых преимуществ перехода на 5G является конвергенция нескольких сетевых функций для достижения снижения стоимости, мощности и сложности. LTE нацелена на конвергенцию с диапазоном/технологией Wi-Fi с помощью различных усилий, таких как License Assisted Access (LAA; сигнал 5G в нелицензируемых частотных диапазонах, которые также используются Wi-Fi) и LTE-WLAN Aggregation (LWA; конвергенция с Wi-Fi Radio), но различные возможности сотовой связи и Wi-Fi ограничили масштаб конвергенции. Однако значительное улучшение характеристик производительности сотовой связи в 5G в сочетании с переходом от распределенной сети радиодоступа (D-RAN) к облачной или централизованной RAN ( C-RAN ) и развертыванием сотовых малых ячеек может потенциально сократить разрыв между Wi-Fi и сотовыми сетями в плотных и внутренних развертываниях. Конвергенция радио может привести к совместному использованию от агрегации 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]
Первоначально технологии сотовой мобильной связи были разработаны 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 доменов, 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 сетевое нарезание стало ключевой технологией для эффективного охвата этой новой рыночной модели. [98]
Архитектура 5G Service-Based заменяет архитектуру Evolved Packet Core , основанную на ссылках , которая используется в 4G. SBA разбивает основную функциональность сети на взаимосвязанные сетевые функции (NF), которые обычно реализуются как Cloud-Native Network Functions . Эти NF регистрируются в Network Repository Function (NRF), которая поддерживает их состояние, и взаимодействуют друг с другом с помощью Service Communication Proxy (SCP). Все интерфейсы между элементами используют RESTful API. [99] Разбивая функциональность таким образом, операторы мобильной связи могут использовать разных поставщиков инфраструктуры для разных функций и гибко масштабировать каждую функцию независимо по мере необходимости. [99]
Кроме того, стандарт описывает сетевые сущности для роуминга и межсетевого соединения, включая Security Edge Protection Proxy (SEPP), Non-3GPP InterWorking Function (N3IWF), Trusted Non-3GPP Gateway Function (TNGF), Wireline Access Gateway Function (W-AGF) и Trusted WLAN Interworking Function (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 с низкой плотностью проверки четности) для каналов данных. [101] [102]
В декабре 2018 года 3GPP начала работу над спецификациями нелицензируемого спектра , известными как 5G NR-U, нацеленными на 3GPP Release 16. [103] Qualcomm сделала аналогичное предложение для LTE в нелицензируемом спектре .
Беспроводная мощность 5G — это технология, основанная на стандартах 5G, которая передает беспроводную энергию . [104] [105] Она соответствует техническим стандартам, установленным Проектом партнерства третьего поколения , Международным союзом электросвязи и Институтом инженеров по электротехнике и электронике . Она использует радиоволны чрезвычайно высокой частоты с длиной волны от одного до десяти миллиметров, также известные как mmWaves . [106] [107] Исследователи из Georgia Tech продемонстрировали, что из сигналов 5G на расстоянии 180 м можно уловить до 6 мкВт мощности . [104]
Устройства Интернета вещей могут выиграть от использования технологии беспроводного питания 5G, учитывая их низкие требования к питанию, которые находятся в пределах того, что было достигнуто при использовании технологии захвата питания 5G. [108]
5G-Advanced (также известный как 5.5G ) — это название версии 3GPP 18, которая, как ожидается, появится в коммерческих продуктах в середине 2024 года. [109] [110] [111] [112] [113] [114] [ требуется обновление ]
В отчете, опубликованном Европейской комиссией и Европейским агентством по кибербезопасности, подробно описываются проблемы безопасности, связанные с 5G. В отчете предостерегают от использования одного поставщика для инфраструктуры 5G оператора, особенно тех, которые базируются за пределами Европейского Союза; Nokia и Ericsson являются единственными европейскими производителями оборудования 5G. [115]
18 октября 2018 года группа исследователей из ETH Zurich , Университета Лотарингии и Университета Данди опубликовала статью под названием «Формальный анализ аутентификации 5G». [116] [117] В ней говорилось, что технология 5G может открыть путь для новой эры угроз безопасности. В статье эта технология описывалась как «незрелая и недостаточно протестированная», которая «позволяет перемещать и получать доступ к значительно большим объемам данных и, таким образом, расширяет поверхности атак». Одновременно с этим компании, занимающиеся сетевой безопасностью, такие как Fortinet , [118] Arbor Networks , [119] A10 Networks , [120] и Voxility [121] давали рекомендации по персонализированным и смешанным развертываниям безопасности против масштабных DDoS-атак, прогнозируемых после развертывания 5G.
IoT Analytics оценила увеличение количества устройств IoT , поддерживаемых технологией 5G, с 7 миллиардов в 2018 году до 21,5 миллиарда к 2025 году. [122] Это может значительно увеличить поверхность атаки для этих устройств, а возможности для DDoS-атак, криптоджекинга и других кибератак могут пропорционально возрасти. [117] Кроме того, решение EPS для сетей 5G выявило уязвимость конструкции. Уязвимость влияет на работу устройства во время переключения сотовой сети. [123]
Из-за опасений потенциального шпионажа пользователей китайских поставщиков оборудования несколько стран (включая США, Австралию и Великобританию по состоянию на начало 2019 года) [124] предприняли действия по ограничению или прекращению использования китайского оборудования в своих сетях 5G. В отчете Постоянного комитета по разведке Палаты представителей США за 2012 год сделан вывод о том, что использование оборудования, произведенного Huawei и ZTE, другой китайской телекоммуникационной компанией, может «подорвать основные интересы национальной безопасности США». [125] В 2018 году шесть руководителей разведки США, включая директоров ЦРУ и ФБР, предостерегли американцев от использования продукции Huawei, предупредив, что компания может осуществлять «необнаруженный шпионаж». [126] Кроме того, расследование ФБР в 2017 году установило, что китайское оборудование Huawei может нарушить связь ядерного арсенала США. [127] Китайские поставщики и китайское правительство отрицают обвинения в шпионаже, но эксперты отмечают, что у Huawei не будет иного выбора, кроме как передать сетевые данные китайскому правительству, если Пекин попросит об этом из-за Закона о национальной безопасности Китая. [128]
В августе 2020 года Государственный департамент США запустил « Чистую сеть » как возглавляемую правительством США двухпартийную инициативу по борьбе с тем, что оно описало как «долгосрочную угрозу конфиденциальности данных, безопасности, правам человека и принципиальному сотрудничеству, которую представляют для свободного мира авторитарные злонамеренные субъекты». Сторонники инициативы заявили, что она привела к «альянсу демократий и компаний», «основанному на демократических ценностях». 7 октября 2020 года Комитет по обороне парламента Великобритании опубликовал отчет, в котором утверждалось, что имеются 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. [129] В декабре 2020 года Соединенные Штаты объявили, что более 60 стран, представляющих более двух третей мирового валового внутреннего продукта, и 200 телекоммуникационных компаний публично взяли на себя обязательства придерживаться принципов «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 центром на частоте 26 ГГц, будет близок к спектру пассивного дистанционного зондирования , например, спутниками наблюдения за погодой и Землей , в частности, для мониторинга водяного пара на частоте 23,8 ГГц. [130] Ожидается, что помехи возникнут из-за такой близости, и их влияние может быть значительным без эффективного контроля. Увеличение помех уже произошло с некоторыми другими предыдущими использованиями близкого диапазона . [131] [132] Помехи в работе спутников ухудшают производительность численного прогнозирования погоды , что существенно пагубно сказывается на экономике и общественной безопасности в таких областях, как коммерческая авиация . [133] [134]
Опасения побудили министра торговли США Уилбура Росса и администратора НАСА Джима Брайденстайна в феврале 2019 года призвать FCC отложить некоторые предложения по аукционам по спектру, что было отклонено. [135] Председатели Комитета по ассигнованиям Палаты представителей и Комитета по науке Палаты представителей написали отдельные письма председателю FCC Аджиту Паю с просьбой о дальнейшем рассмотрении и консультациях с NOAA , NASA и DoD , а также предупредили о пагубном воздействии на национальную безопасность. [136] Исполняющий обязанности директора NOAA Нил Джейкобс дал показания перед Комитетом Палаты представителей в мае 2019 года о том, что внеполосные излучения 5G могут привести к снижению точности прогнозов погоды на 30 % и что вызванное этим ухудшение характеристик модели ECMWF привело бы к невозможности предсказать траекторию и, следовательно, воздействие суперурагана Сэнди в 2012 году. В марте 2019 года ВМС США написали меморандум, предупреждающий об ухудшении, и внесли технические предложения по контролю пределов утечки полосы, для тестирования и эксплуатации, а также для координации беспроводной индустрии и регулирующих органов с организациями, занимающимися прогнозированием погоды. [137]
На проходящей раз в четыре года Всемирной конференции радиосвязи (ВКР) 2019 года ученые, изучающие атмосферу, выступили за сильный буфер в −55 дБВт , европейские регуляторы согласились с рекомендацией в −42 дБВт, а американские регуляторы (FCC) рекомендовали ограничение в −20 дБВт, что позволило бы принимать сигналы в 150 раз сильнее, чем европейское предложение. МСЭ принял решение о промежуточном значении −33 дБВт до 1 сентября 2027 года, а затем о стандарте −39 дБВт. [138] Это ближе к европейской рекомендации, но даже отложенный более высокий стандарт намного слабее того, который запрашивают ученые, из-за чего Всемирная метеорологическая организация (ВМО) предупредила, что стандарт МСЭ, будучи в 10 раз менее строгим, чем его рекомендация, «может значительно ухудшить точность собираемых данных». [139] Представитель Американского метеорологического общества (AMS) также предупредил о вмешательстве, [140] а Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) строго предупредил, заявив, что общество рискует «повторить историю», игнорируя предупреждения ученых-атмосферщиков (имея в виду глобальное потепление , мониторинг которого может оказаться под угрозой). [141] В декабре 2019 года Комитет по науке Палаты представителей США направил двухпартийный запрос в Счетную палату правительства (GAO) с просьбой расследовать, почему существует такое расхождение между рекомендациями гражданских и военных научных агентств США и регулирующего органа, FCC. [142]
Федеральное управление гражданской авиации США предупредило, что радиолокационные высотомеры на самолетах, работающие на частотах от 4,2 до 4,4 ГГц, могут быть затронуты операциями 5G на частотах от 3,7 до 3,98 ГГц. Это особенно касается старых высотомеров, использующих радиочастотные фильтры [143] , которые не имеют защиты от соседних диапазонов. [144] Это не такая большая проблема в Европе, где 5G использует более низкие частоты от 3,4 до 3,8 ГГц. [145] Тем не менее, DGAC во Франции также выразило схожие опасения и рекомендовало выключать телефоны 5G или переводить их в режим полета во время полетов. [146]
31 декабря 2021 года министр транспорта США Пит Буттеджич и администратор Федерального управления гражданской авиации Стив Дикинсон попросили руководителей AT&T и Verizon отложить внедрение 5G из-за проблем с авиацией. Правительственные чиновники попросили отложить внедрение на две недели, начиная с 5 января 2022 года, пока проводятся расследования воздействия на радиолокационные высотомеры. Правительственные транспортные чиновники также попросили операторов сотовой связи приостановить предоставление новой услуги 5G вблизи 50 приоритетных аэропортов, чтобы свести к минимуму нарушение воздушного движения, которое может быть вызвано запретом некоторым самолетам приземляться в условиях плохой видимости. [147] После достижения соглашения с правительственными чиновниками накануне [148] Verizon и AT&T активировали свои сети 5G 19 января 2022 года, за исключением определенных вышек вблизи 50 аэропортов. [149] AT&T сократила свое развертывание даже больше, чем требовало соглашение с FAA. [150]
FAA поспешила протестировать и сертифицировать радиолокационные высотомеры на помехи, чтобы самолетам было разрешено выполнять посадку по приборам (например, ночью и в условиях плохой видимости) в затронутых аэропортах. К 16 января оно сертифицировало оборудование на 45% американского флота, а к 20 января — на 78%. [151] Авиакомпании жаловались на предотвратимое влияние на их деятельность, и комментаторы заявили, что это дело ставит под сомнение компетентность FAA. [152] Несколько международных авиакомпаний заменили самолеты другими, чтобы избежать проблем с посадкой в запланированных аэропортах, и около 2% рейсов (320) были отменены к вечеру 19 января. [153]
Ожидается, что ряд сетей 5G, развернутых в диапазоне радиочастот 3,3–3,6 ГГц, будут создавать помехи для спутниковых станций C-диапазона , которые работают, принимая спутниковые сигналы на частоте 3,4–4,2 ГГц. [154] Эти помехи можно смягчить с помощью малошумящих блочных понижающих преобразователей и волноводных фильтров . [154]
В таких регионах, как США и ЕС, диапазон 6 ГГц должен быть открыт для нелицензируемых приложений, что позволит развернуть 5G-NR Unlicensed, 5G версию LTE в нелицензируемом спектре , а также Wi-Fi 6e . Однако могут возникнуть помехи при сосуществовании различных стандартов в диапазоне частот. [155]
Были опасения по поводу продвижения 5G, ставящие под сомнение, не переоценена ли эта технология. Есть вопросы о том, действительно ли 5G изменит качество обслуживания клиентов, [156] о способности сигнала mmWave 5G обеспечить значительное покрытие, [157] [158] о преувеличении того, чего может достичь 5G, или о неправильном приписывании постоянного технологического совершенствования «5G», [159] об отсутствии новых вариантов использования для операторов, от которых они могли бы получить прибыль, [160] о неправильном акценте на прямых выгодах для отдельных потребителей вместо преимуществ для устройств Интернета вещей или решения проблемы последней мили , [161] и затмении возможности того, что в некоторых аспектах могут быть другие, более подходящие технологии. [162] Такого рода опасения также привели к тому, что потребители не доверяют информации, предоставляемой операторами сотовой связи по этой теме. [163]
Существует долгая история страха и беспокойства, связанных с беспроводными сигналами, которая предшествовала технологии 5G. Страхи по поводу 5G похожи на те, которые сохранялись на протяжении 1990-х и 2000-х годов. 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 распространено и в основном вызывает беспокойство на рабочем месте у тех, кто работает с большими источниками неионизирующего излучения, устройствами и инструментами». [164] Некоторые сторонники периферийного здоровья утверждают, что нормативные стандарты слишком низкие и находятся под влиянием лоббистских групп. [165]
Ходили слухи, что использование мобильных телефонов 5G может вызывать рак, но это миф. [166] На эту тему было опубликовано много популярных книг сомнительной ценности [ требуется ссылка ], включая книгу Джозефа Мерколы , в которой утверждалось, что беспроводные технологии вызывают многочисленные состояния от СДВГ до болезней сердца и рака мозга. Меркола подвергся резкой критике за свою антивакцинацию во время пандемии COVID-19 и был предупрежден Управлением по контролю за продуктами и лекарствами прекратить продажу поддельных лекарств от COVID-19 через свой онлайн- бизнес альтернативной медицины . [165] [167]
По данным New York Times , одним из источников споров о здоровье 5G стало ошибочное неопубликованное исследование, которое физик Билл П. Карри провел для школьного совета округа Бровард в 2000 году, в котором указывалось, что поглощение внешних микроволн мозговой тканью увеличивается с частотой. [168] По мнению экспертов [ необходима ссылка ] это было неверно, миллиметровые волны, используемые в 5G, безопаснее, чем микроволны с более низкой частотой, поскольку они не могут проникать через кожу и достигать внутренних органов. Карри перепутал исследования in vitro и in vivo . Однако исследование Карри было широко распространено в Интернете. В своей статье в The New York Times в 2019 году Уильям Брод сообщил, что RT America начал транслировать программы, связывающие 5G с вредными последствиями для здоровья, которые «не имеют научного подтверждения», такими как «рак мозга, бесплодие, аутизм, опухоли сердца и болезнь Альцгеймера». Брод утверждал, что количество заявлений возросло. К середине апреля 2019 года RT America выпустила семь программ на эту тему, но за весь 2018 год — только одну. Освещение сети распространилось на сотни блогов и веб-сайтов. [169]
В апреле 2019 года город Брюссель в Бельгии заблокировал испытание 5G из-за правил радиации. [170] В Женеве , Швейцария , запланированное обновление до 5G было остановлено по той же причине. [171] Швейцарская ассоциация телекоммуникаций (ASUT) заявила, что исследования не смогли показать, что частоты 5G оказывают какое-либо влияние на здоровье. [172]
По данным CNET , [173] «Члены парламента Нидерландов также призывают правительство более внимательно присмотреться к 5G. Несколько лидеров Конгресса США написали в Федеральную комиссию по связи, выразив обеспокоенность потенциальными рисками для здоровья. В Милл-Вэлли, Калифорния , городской совет заблокировал развертывание новых беспроводных ячеек 5G». [173] [174] [175] [176] [177] Аналогичные опасения были высказаны в Вермонте [178] и Нью-Гемпшире . [173] Цитируется заявление FDA США о том, что оно «продолжает считать, что текущие пределы безопасности для воздействия радиочастотной энергии сотовых телефонов остаются приемлемыми для защиты общественного здоровья». [179] После кампании групп активистов ряд небольших населенных пунктов в Великобритании, включая Тотнес, Брайтон и Хоув, Гластонбери и Фром, приняли резолюции против внедрения дальнейшей инфраструктуры 5G, хотя эти резолюции не оказали никакого влияния на планы развертывания. [180] [181] [182]
Низкоуровневое ЭМП действительно оказывает некоторое воздействие на другие организмы. [183] Виан и др. , 2006 обнаружили влияние микроволн на экспрессию генов в растениях . [183] Метаанализ 95 исследований in vitro и in vivo показал, что в среднем 80% исследований in vivo показали воздействие такого излучения, как и 58% исследований in vitro , но результаты были неубедительными относительно того, представляют ли какие-либо из этих воздействий риск для здоровья. [184]
Поскольку внедрение технологии 5G совпало с пандемией COVID-19 , несколько теорий заговора, циркулирующих в Интернете, предполагали связь между COVID-19 и 5G. [185] Это привело к десяткам поджогов телекоммуникационных вышек в Нидерландах (Амстердам, Роттердам и т. д.), Ирландии ( Корк , [186] и т. д.), Кипре, Великобритании ( Дагенхэм , Хаддерсфилд , Бирмингем , Белфаст и Ливерпуль ), [187] [188] Бельгии (Пелт), Италии ( Маддалони ), Хорватии ( Бибинье ) [189] и Швеции. [190] Это привело к по меньшей мере 61 предполагаемому поджогу телефонных вышек только в Соединенном Королевстве [191] и более двадцати в Нидерландах.
В первые месяцы пандемии протестующие против локдауна на протестах по поводу ответов на пандемию COVID-19 в Австралии были замечены с анти-5G-знаками, что стало ранним признаком того, что стало более широкой кампанией теоретиков заговора по связыванию пандемии с технологией 5G. Существует две версии теории заговора 5G-COVID-19: [165]
В разных частях мира операторы запустили множество технологий под разными брендами, таких как « 5G Evolution », которые рекламируют улучшение существующих сетей с использованием «технологии 5G». [192] Однако эти сети до 5G являются улучшением спецификаций существующих сетей LTE, которые не являются эксклюзивными для 5G. Хотя технология обещает обеспечить более высокие скорости и описывается AT&T как «основа для нашей эволюции к 5G, пока стандарты 5G находятся в стадии завершения», ее нельзя считать настоящим 5G. Когда AT&T объявила о 5G Evolution, 4x4 MIMO, технология, которую AT&T использует для обеспечения более высоких скоростей, уже была внедрена T-Mobile без брендинга с названием 5G. Утверждается, что такой брендинг является маркетинговым ходом, который вызовет путаницу у потребителей, поскольку не ясно, что такие улучшения не являются настоящим 5G. [193]
В апреле 2008 года NASA объединилось с Джеффом Брауном и корпорацией Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) для разработки подхода к технологии связи пятого поколения, хотя в основном оно было сосредоточено на работе с наноспутниками. [194] В том же году была сформирована южнокорейская программа исследований и разработок в области ИТ «Системы мобильной связи 5G на основе множественного доступа с разделением луча и ретрансляторов с групповым взаимодействием». [195]
В августе 2012 года Нью-Йоркский университет основал NYU Wireless, многопрофильный академический исследовательский центр, который провел новаторскую работу в области беспроводной связи 5G. [196] 8 октября 2012 года британский Университет Суррея получил 35 миллионов фунтов стерлингов на новый исследовательский центр 5G, совместно финансируемый британским правительственным UK Research Partnership Investment Fund (UKRPIF) и консорциумом ключевых международных операторов мобильной связи и поставщиков инфраструктуры, включая Huawei , Samsung , Telefónica Europe, Fujitsu Laboratories Europe, Rohde & Schwarz и Aircom International . Он предоставит испытательные мощности операторам мобильной связи, стремящимся разработать мобильный стандарт, который использует меньше энергии и меньше радиоспектра, обеспечивая при этом скорости выше, чем текущий 4G, с надеждой на то, что новая технология будет готова в течение десятилетия. [197] [198] [199] [200] 1 ноября 2012 года проект ЕС «Мобильные и беспроводные средства связи для информационного общества двадцати двадцати» (METIS) начал свою деятельность по определению 5G. METIS достиг раннего глобального консенсуса по этим системам. В этом смысле METIS сыграл важную роль в формировании консенсуса среди других внешних основных заинтересованных сторон до начала глобальной деятельности по стандартизации. Это было сделано путем инициирования и рассмотрения работы на соответствующих глобальных форумах (например, МСЭ-Р), а также в национальных и региональных регулирующих органах. [201] В том же месяце был запущен проект ЕС iJOIN, сосредоточенный на технологии « малых сот », которая имеет ключевое значение для использования ограниченных и стратегических ресурсов, таких как спектр радиоволн . По словам Гюнтера Эттингера , европейского комиссара по цифровой экономике и обществу (2014–2019), «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 которой станет 5G». [202] iJOIN был выбран Европейской комиссией в качестве одного из пионерских исследовательских проектов 5G для демонстрации первых результатов этой технологии на Всемирном мобильном конгрессе 2015 года (Барселона, Испания).
В феврале 2013 года рабочая группа 5D МСЭ-Р (РГ 5D) начала два исследования: (1) исследование IMT Vision for 2020 and beyond, и; (2) исследование будущих технологических тенденций для наземных систем IMT. Оба исследования направлены на лучшее понимание будущих технических аспектов мобильной связи для определения следующего поколения мобильной связи. [203] 12 мая 2013 года Samsung Electronics заявила, что разработала систему «5G». Основная технология имеет максимальную скорость в десятки Гбит/с (гигабит в секунду). В ходе тестирования скорость передачи данных для сети «5G» составляла 1,056 Гбит/с на расстояние до 2 километров с использованием 8*8 MIMO. [204] [205] В июле 2013 года Индия и Израиль договорились о совместной работе над разработкой телекоммуникационных технологий пятого поколения (5G). [206] 1 октября 2013 года NTT ( Nippon Telegraph and Telephone ), та же компания, которая запустила первую в мире сеть 5G в Японии, выиграла премию министра внутренних дел и коммуникаций на выставке CEATEC за усилия в области НИОКР в области 5G. [207] 6 ноября 2013 года Huawei объявила о планах инвестировать не менее 600 миллионов долларов в НИОКР для сетей 5G следующего поколения, способных развивать скорость в 100 раз выше, чем современные сети LTE. [208]
3 апреля 2019 года Южная Корея стала первой страной, принявшей 5G. [209] Всего несколько часов спустя Verizon запустила свои услуги 5G в Соединенных Штатах и оспорила заявление Южной Кореи о том, что она стала первой страной в мире с сетью 5G, поскольку, как утверждается, услуга 5G в Южной Корее была первоначально запущена всего для шести южнокорейских знаменитостей, чтобы Южная Корея могла претендовать на звание обладателя первой в мире сети 5G. [210] Фактически, три основные южнокорейские телекоммуникационные компании ( SK Telecom , KT и LG Uplus ) добавили более 40 000 пользователей к своей сети 5G в день запуска. [211] В июне 2019 года Филиппины стали первой страной в Юго-Восточной Азии, развернувшей широкополосную сеть 5G после того, как Globe Telecom запустила коммерческие планы передачи данных 5G для клиентов. [212] AT&T предоставит услуги 5G потребителям и предприятиям в декабре 2019 года, что предшествует планам по предложению 5G на всей территории Соединенных Штатов в первой половине 2020 года. [213] [214] [215]
В 2020 году AIS и TrueMove H запустили услуги 5G в Таиланде , что сделало Таиланд первой страной Юго-Восточной Азии , где появился коммерческий 5G. [216] [217] Функциональный макет российской базовой станции 5G, разработанный отечественными специалистами в рамках цифрового дивизиона Ростеха Rostec.digital, был представлен в Нижнем Новгороде на ежегодной конференции «Цифровая индустрия промышленной России». [218] [219] Скорость 5G снизилась во многих странах с 2022 года, что привело к развитию 5.5G для увеличения скорости соединения. [220]
5G Automotive Association продвигает технологию связи C-V2X , которая впервые будет развернута в 4G. Она обеспечивает связь между транспортными средствами и инфраструктурами. [221]
Цифровой двойник реального объекта в реальном времени , например, турбинного двигателя , самолета, ветряных турбин, морской платформы и трубопроводов. Сети 5G помогают в его создании благодаря задержке и пропускной способности для сбора данных IoT в режиме, близком к реальному времени, и поддержки цифровых двойников . [222]
Ожидается, что критически важные функции push-to-talk (MCPTT) и критически важные видео и данные получат дальнейшее развитие в 5G. [223]
В некоторых местах фиксированные беспроводные соединения станут альтернативой широкополосному фиксированному доступу в Интернет ( ADSL , VDSL , оптоволоконные и DOCSIS- соединения). [224] [225] [ нужен лучший источник ]
Sony протестировала возможность использования локальных сетей 5G для замены кабелей SDI , которые в настоящее время используются в вещательных камкордерах. [226]
Тесты 5G Broadcast начались примерно в 2020 году (Оркнейские острова, Бавария, Австрия, Центральная Богемия) на основе FeMBMS (усовершенствованная служба многоадресной передачи мультимедиа). [227] Цель состоит в том, чтобы обслуживать неограниченное количество мобильных или стационарных устройств потоками видео (ТВ) и аудио (радио) без потребления ими какого-либо потока данных или даже аутентификации в сети.
путей вне прямой видимости (non-LOS), затрудненных зданиями из нескольких распространенных материалов, результаты показали затухание сигнала более 100 дБ. Когда LOS следовала по пути непосредственно через прозрачные стеклянные стены, затухание было небольшим на всех частотах зондирования. Однако, когда стеклянная стена имела металлизированное покрытие для снижения ультрафиолетового и инфракрасного излучения, затухание увеличивалось на 25–50 дБ для каждого металлизированного слоя. В большинстве случаев сигналы не могли быть обнаружены через железобетонные или кирпичные здания.
из крупнейших мировых телекоммуникационных компаний объединили усилия с правительством Великобритании для финансирования нового исследовательского центра 5G. Центр, который будет базироваться в Университете Суррея, предоставит испытательные мощности операторам, стремящимся разработать мобильный стандарт, который потребляет меньше энергии и меньше радиоспектра, обеспечивая при этом более высокие скорости, чем текущая технология 4G, запущенная примерно в 100 странах, включая несколько британских городов. Они говорят, что новая технология может быть готова в течение десятилетия.
Медиа, связанные с 5G на Wikimedia Commons