Как отличить антенну 5g от других?

Мобильные 5G технологии

Сеть 5G – мобильная связь нового поколения. Это технология может поменять экономику сетей: скорость передачи данных увеличится, а стоимость их доставки сократится. Эксперты прогнозируют бурный рост доли используемых 5G мобильных устройств в мире – к 2025 году она дойдёт до 15%, а в некоторых странах – до 50%.

Мобильная сеть с технологией 5G

Не секрет, что сети пятого поколения по технологическому развитию следуют за 4G, но их разработка началась еще 5 лет назад. Стимулом для разработки стали ключевые требования к максимальной и минимальной скорости передачи данных, продолжительности их задержки, плотности подключения к сети и т.д.

Внедрение сетей с технологией 5G в нашу жизнь будет достигаться с помощью таких инструментов, как:

• использование высокочастотных диапазонов, увеличивающих пропускную способность каналов;
• цифровое формирование более динамичного луча;
• излучение опорного сигнала;
• изоляция сетей с набором ключевых показателей друг от друга и др.

Когда выйдет 5G?

Вы не можете использовать сеть 5G везде, только потому, что развертывание в большинстве случаев все еще начинается для большинства компаний. Вы можете получить 5G в густонаселенных районах, но не в большинстве городов или сельских общин. Это означает, что даже если у вас есть телефон 5G , есть огромные районы страны, где вы не можете получить услугу 5G.

The release date for 5G isn’t set in stone for every provider or country, but many have already started providing it and will continue throughout 2020.

In the US, Verizon has two 5G services that are available in select cities. The same goes for AT&T’s 5G service, Sprint’s, and 5G from T-Mobile, all of which can be used in a handful of locations.

See When Is 5G Coming to the US? and 5G Availability Around the World for specific information.

Что такое стандарт 5G

Специалисты полагают, что 5-ое поколение возникнет к 2020 г. Объясняется это довольно просто: есть правило 10-ти лет. Если посмотреть в прошлое, то можно увидеть, что каждое новейший стандарт мобильной связи возникал приблизительно через десять лет после возникновения предыдущего. Так, первое поколение возник в начале 1980-х гг., второй стандарт связи появился в начале 1990-х гг., третий — в начале 2000-х, а четвертый — непосредственно в 2009 г. Поэтому напрашивается соответствующий вывод. На сегодняшний день ведутся программы, призванные разработать главные контуры технологии 5-го поколения. Именно потому точного термина 5Джи пока нет — можно только предугадывать, какими будут сети и скорость 5G после 2020 г.

Чем отличается 4G, если сравнивать ее и сеть технологии 5G? На сегодняшний день установлены приблизительные требования к сетям 5Джи, а именно:

• пропускная сетевая способность более десяти гигабайт в секунду.
• поддержка синхронного подсоединения до ста миллионов устройств / км2.

В сетях 5Джи будут предоставляться следующие услуги:

• • сверх — широкополосная связь (xMBB) — воплощение ультра — широкополосной связи для того, чтобы передавать «тяжелый» контент;
  • массово междумашинная связь (mMTC) — поддерживает глобальную сеть вещей (реализация ультраузкополосной связи);
  • очень надежная междумашинная связь (uMTC) — обеспечивает особенный уровень сервиса с очень незначительными запозданиями.

Технология 5Джи будет основана на новых поколениях ЛТЕ и Вай-Фай. В результате эти технологии взаимно проникнут в другую. Подобное предположение можно объяснить тем, что почти во всех смартфонах присутствует чип, который позволяет выполнять работу и в сотовой сети, и в Вай-Фай.

Сети пятого поколения позволят обмениваться сведениями на колоссальных скоростях — в тридцать раз быстрее, чем на 4Джи. Полнометражный кинофильм высокого качества в подобных сетях можно будет скачать в течение пары секунд.

Сегодня все чаще граждане пользуются таким сервисом, как видеозвонки, онлайн-просмотры видео, т. е. так называемым тяжелым трафиком, нуждающимся в скоростном интернете. Вместе с тем проблема с ним состоит в том, что нынешние сети, присутствующие в крупных городах, являются забитыми и работают медлительно. Нагрузка на них стабильно повышается из-за того, что массово распространяются недорогие устройства.

5G способна снять такую нагрузку, но многое зависит от числа базовых станций, диапазонных значений частот и непосредственно девайсов. На сегодняшний день у нынешних устройств подобная поддержка отсутствует. Если мобильные операторы и изготовители девайсов будут синхронно развиваться, то стандарт 5G сможет стать очень распространенным уже достаточно скоро.

Охват

4G работает в диапазоне 800-2600 МГц. Зона покрытия может достигать 10 квадратных километров от одной мачты в условиях передачи данных на ровной местности на самых низких частотах. Проблема с сетями пятого поколения заключается в том, что 5G-операторы будут работать на значительно более высоких частотах, например, 3400 МГц.

Одно из свойств электромагнитных волн заключается в том, что чем выше частота волны, тем сильнее она теряет силу с увеличением расстояния. Простыми словами это значит, что при удалении от мачты интернет-сигнал становится слабее, а затем и вовсе пропадает. В случае с 5G это подразумевает уменьшенную зону покрытия (по сравнению с 4G) и необходимость строить большое количество новых мачт. Может случиться так, что сеть нового поколения станет эксклюзивом для городских центров или лиц, проживающих в непосредственной близости от мачт.

Исследования о вреде 5G для здоровья

По мнению многочисленных пользователей, внедрение новой технологии 5G может нанести вред здоровью в виде следующих симптомов и заболеваний:

• снижение иммунитета и нарушение обмена веществ;
• дефекты в структуре ДНК;
• мужское и женское бесплодие;
• неврологические нарушения;
• болезни глаз;
• повышение утомляемости;
• Вред 5G для человека может выражаться в развитии новообразований.

В некоторых источниках пугают читателей даже повышением уровня радиационного фона вследствие применения связи 5G, хоть радиоволны, в отличие от радиации не связаны с ионизирующим излучением (politus.ru, например).

Правда или фейк вред от 5G сетей?

Миллиметровые волны 5G

Сегодняшние беспроводные сети столкнулись с проблемой: всё больше людей и устройств потребляют больше данных, чем когда-либо прежде, но они по-прежнему ограничены теми же полосами радиочастотного спектра, которые всегда использовали операторы мобильной связи. Это означает меньшую пропускную способность для всех, вызывая более медленное обслуживание и больше разрываемых соединений.

Один из способов обойти эту проблему – просто передавать сигналы на совершенно новом участке спектра, который никогда не использовался для мобильной связи. Вот почему провайдеры экспериментируют с трансляцией на миллиметровых волнах, частота которых значительно выше, чем радиоволн, давно используемых в сетях мобильной связи.

Миллиметровые волны транслируются на частотах между 30 и 300 ГГц, по сравнению с частотами ниже 6 ГГц, которые используются сейчас. Они называются миллиметровые волны, поскольку они различаются по длине от 1 до 10 мм, по сравнению с радиоволнами, которые обслуживают современных смартфонов, которые измеряются десятками сантиметров.

До настоящего времени только операторы спутников и радиолокационных систем использовали миллиметровые волны в реальных условиях. Сейчас некоторые сотовые провайдеры начали использовать их для отправки данных между стационарными точками, такими как две базовые станции. Но использование миллиметровых волн для соединения мобильных пользователей с соседней базовой станцией – это совершенно новый подход.

Однако, у миллиметровых волн есть один существенный недостаток – они не могут легко проходить сквозь здания или препятствия и могут быть поглощены даже листвой и дождем. Вот почему сети 5G, вероятно, потребуют дополнения традиционных вышек сотовой связи ещё одной новой технологией, называемой малыми сотами.

4G — совсем быстро, но не везде и не всегда

Для 4G-сетей используют частоты повыше: 1800 мегагерц для не очень быстрого интернета (как в 3G) и 2600 мегагерц — для быстрого. Смысл простой — более высокая частота волны позволяет передавать больше данных за секунду. Но чтобы получить такую скорость в городе, вышки надо ставить через каждые 400–600 метров. Из-за этого их ставят на крышах домов и на столбах возле дорог — чтобы антенна была повыше и раздавала интернет подальше.

Покрытие 4G намного меньше, чем у сетей третьего и второго поколений, потому что для качественной и стабильной связи нужно в 20–40 раз больше вышек, чем раньше. Снова действует правило: чем выше частота и скорость интернета, тем меньше расстояние между вышками.

Антенны 4G-связи на крыше дома

Преимущества 5G

По словам Элса Берта, директора по вопросам маркетинга и коммуникаций компании NetComm: “Главное преимущество 5G над 4G LTE – это работа на более высокой скорости, а связано это с тем, что 5G будет поддерживать куда более широкий диапазон частот, а также использовать более продвинутые радиоволны. Одним из главных отличий сетей нового поколения станет колоссальное снижение задержки, по сравнению с 4G”.

Простыми словами, с помощью 5G вы сможете скачивать и загружать данные гораздо быстрее, чем с сетями старших поколений. В теории, максимальная скорость соединения 5G колеблется между 1 и 10 Гбит/c, и задержкой в 1 мс, но на старте средняя скорость соединения ожидается в районе 50 Мбит/с и задержкой в 10 мс.

Поскольку 5G является эдакой “солянкой” новых технологий и технологий прошлых поколений – довольно тяжело разобраться, как она работает. Более высокие скорости 5G будут доступны только в том случае, если вы находитесь в радиусе работы миллиметровых волн высокой частотности. Эти высокие частоты имеют очень широкий диапазон, поэтому они идеально подходят для мест с большим количеством людей (стадионы, аэропорты).

Работа беспроводной сети пятого поколения основана на технологии “MIMO” (Multiple Input – Multiple Output) и технологии “Beamforming” (формирование луча или концентрирование лучей). В то время как радиовышки 4G оборудованы 12-элементной антенной решёткой – новое радиооборудование для 5G будет оснащено 128-элементной антенной решёткой. Проблема заключается в том, что высокие частоты миллиметровых волн легко блокируются, а использование большого количества антенн может привести к различным проблемам. Технология “Beamforming” используется для нахождения оптимального пути, для передачи сигнала пользователю, что позволяет уменьшить помехи и вероятность того, что сигнал будет заблокирован.

Для работы 4G LTE достаточно всего несколько больших радиовышек на больших друг от друга расстояниях, а вот для 5G понадобится большое количество маленьких вышек, стоящих близко друг к другу. Такие мини-станции могут быть размещены на уличных фонарях или же на самих зданиях через каждые несколько сотен шагов в городских районах. С точки зрения логистики, прокладывание такой сети вызовет множество проблем, к тому же на реализацию такого проекта уйдёт много денег и времени.

2G — надёжно, но медленно

Вы наверняка помните времена, когда в телефонах использовали 2G — «связь второго поколения». Она работает на частотах 900 и 1800 мегагерц, с длиной волны 33 сантиметра. Такие волны могут распространяться до 100 километров в прямой видимости. Когда есть препятствия — поменьше. 

Связь второго поколения была организована так: вышки ставились на максимальном удалении друг от друга, чтобы таким способом охватить как можно больше площади. Передача голоса в таких сетях работает хорошо (потому что для кодирования голоса не нужна высокая скорость), а вот интернет работает медленно.

Зато благодаря старым вышкам у нас до сих пор есть голосовая связь в лесу: одна вышка в глуши может охватить огромную территорию.

Вышка 2G

Лте и 4 джи — в чем разница?

В поисках отличий между LTE и 4G, нужно прежде всего сказать, что это за технология ЛТЕ.

LTE – это стандарт беспроводной скоростной передачи данных, которая отличается высокими настройками и функциями. Позволяет предавать данные на расстояниях, смотреть фильмы, слушать музыку на максимальных разрешениях с максимальной задержкой поступающего сигнала до 5 миллисекунд. В настоящее время в России эта технология распространена всего лишь на 50%, однако есть тенденция, что в дальнейшем обхват ею всей страны достигнет 90-100%. Иногда ЛТЕ также могут именовать, как и 4 джи, поэтому можно сказать, что отличия существенного между ними не существует.

Что такое 2g, 3g и 4g в смартфоне

В смартфоне 2g 3g и 4g это все те же технологии мобильной связи, которые позволяют пользователям наслаждаться доступом в Интернет. В чем отличие интернета 3g от 4g в телефоне? Отличие между ними заключается в скорости и функциях.

Так, например, 2g позволит вам только читать новости, просматривать фотографии и загружать их, однако, чтобы посмотреть видео этого будет недостаточно. Стоит отметить, что 2g имеет преимущества перед более новыми своими собратьями. Он может работать в тех случаях, когда остальные сети виснут из-за перегруза серверов, поэтому зачастую используется как спасательный круг.

Почему 4G и LTE – это две разные технологии?

Вы наверняка замечаете, что в описании смартфонов/планшетов с поддержкой сети четвертого поколения постоянно используется приставка Long Term Advanced. Также дело обстоит и с операторами. Компании во всех названиях и характеристиках указывают 4G ЛТЕ. Из-за этого у пользователей и клиентов возникает мнение, что это одно и то же

Производители телефонов и провайдеры же не акцентируют внимание на сходствах и отличиях. На самом деле, никакого обмана со стороны компаний в этом нет

Использование двух понятий вместе нужно только для привлечения покупателей. С одной стороны, 4G и LTE принадлежат одному поколению, с другой же – в них есть несколько отличий, которые следует знать каждому пользователю. Начнем с определения этих двух понятий и разберемся, какая разница между ними.

Что такое ЛТЕ

Когда возникает вопрос об LTE — что это такое и чем отличается от 4-джи, стоит начать с буквального перевода. Long Term Evolution (долгосрочная эволюция) — это только одна из технологий, относящихся к стандарту четвертого поколения мобильных сетей, первой выделенная в отдельное направление; своего рода первый шаг к тем параметрам, которыми должна обладать полноценная 4G-сеть. Она тоже не обеспечивала заявленных 100 Мбит/сек, но потенциал убедил МСЭ отнести ее к четвертому поколению за счет некоторых новых решений в области оцифровки и модуляции сигнала.

Поэтому сейчас эти 2 понятия считаются тождественными и активно продвигаются как операторами сотовой связи, так и производителями мобильных устройств. Несмотря на то, что обещанных 100 Мбит/с эта сеть так и не предоставляет, технология ЛТЕ обеспечивает стабильное подключение с невысоким пингом, чего хватает для большинства задач, включая голосовую и видеосвязь, а также просмотр онлайн-видео в HD-разрешении.

С технической точки зрения, к сетям четвертого поколения можно отнести лишь LTE-Advanced — «улучшенную LTE», на тестах демонстрирующую скорость до 300 Мбит/сек. Кроме того, эта технология уже «научилась» использовать несколько несущих частот одновременно, что позволяет в теории увеличить качество интернета для пользователей без выраженной зависимости от их количества.

«Простую» LTE технически правильнее будет считать улучшенным вариантом 3G-сети, так как она более приближена к параметрам этого стандарта, чем к требованиям сетей 4-джи.При покупке мобильного гаджета осведомленный пользователь обращает внимание на наличие LTE в телефоне, поэтому хотя бы 1 гнездо для SIM-карты помечено этой аббревиатурой. Кроме того, карточка мобильного оператора способна функционировать и в беспроводном модеме, принимая мобильный интернет и раздавая его по Wi-Fi на другие устройства

Сравнение скоростей 4G vs LTE

Сеть 4G демонстрирует впечатляющий диапазон максимальных значений, но в рабочих условиях он практически недостижим. LTE в этом смысле проигрывает «улучшенной» версии технологии, поэтому отличие 4G (LTE-Advanced) от простой ЛТЕ в этом плане ясно:

• средняя скорость передачи данных у LTE составляет до 29 Мбит/с, а полноценный 4G LTE поддерживает от 30 до 50 Мбит/с;
• пропускная способность канала — 150 Мбит/с и до 1 Гбит/с;
• скорость отдачи — максимум 10 Мбит/с против 50–60 Мбит/с.

5G — сверхбыстрый интернет, но с вышками всё сложно

Последние пять лет обсуждают разворачивание сетей пятого поколения. Обещают скорость до 10 гигабит в секунду — то есть быстрее, чем у вас дома по проводу. Но и тут есть нюансы. 

В сетях 5G используется сразу несколько диапазонов частот — от 5 до 50 гигагерц. Это значит, что длина волны составляет всего несколько миллиметров — они не огибают препятствия и слабо проникают через них, но легко отражаются.

Высокая скорость 5G-интернета возможна как раз на частотах от 20 до 40 гигагерц, но чем выше частота связи и чем больше препятствия на пути, тем меньше зона покрытия. В условиях города на улице антенны нужны будут через каждые 300–400 метров, а для такого быстрого интернета внутри помещений — через каждые 50 метров. Грубо говоря, по антенне в каждой комнате. 

Карта покрытия 5G в Париже. Кажется, что весь город уже пользуется 5GА если приблизить, то видно, что связь есть только вдоль основных улиц и в некоторых домах.

5G и 4G — в чём разница

Со стандартом 4G мы уже сжились и вполне оценили его плюсы. Казалось бы, куда уж лучше. Оказывается, есть куда. Даже простое сравнение главных показателей 4G и 5G даст вам вполне красноречивую картину.

Скорость передачи данных

В сетях 5G пиковая скорость в 20 раз выше, чем у 4G. Пример для наглядности: пока на устройстве с четвёртым поколением вы скачиваете один фильм в качестве Full HD, ваш сосед с 5G за это время загрузит с два десятка таких же фильмов. И пусть это идеальная ситуация, но и при неблагоприятных условиях всё будет примерно так же: сотовые сети 5G окажутся гораздо быстрее.

Задержка сигнала

Это такой зверь, которого особенно «ценят» любители многопользовательских игр и потоковых видео. Задержка — промежуток времени между вашими действиями на гаджете и реакцией на них со стороны приложения, в котором вы работаете или играете. Этот параметр имеет заметное влияние на качество онлайн-игр, видео и аудиоконференций, которые ведутся через мобильный интернет.

У 4G задержка сигнала составляет около 40 миллисекунд, и этого достаточно, чтобы промахнуться в подвижной игре, даже точно прицелившись: пока система отреагирует, противник уже поменяет местоположение и вы промажете при, казалось бы, верном ударе. Это, конечно же, раздражает.

У сетей пятого поколения задержка в идеале составляет одну миллисекунду и не превышает пяти — разница с 4G минимум в восемь раз. Это очень много.

Ёмкость сети

С каждым днём растёт количество мобильных устройств, которые мы используем в разных целях. Смартфоны, планшеты, ноутбуки, фитнес-браслеты, игровые консоли — все они работают через мобильные сети. Интернет вещей сулит нынешним 4G-сетям трудные времена: многочисленные датчики, видеокамеры и прочие устройства, которые активно применяются в умных технологиях, также нуждаются в подключении к мобильной сети. 4G c таким нашествием в обозримом будущем не справится, а вот 5G — вполне.

5G позволяет создать до миллиона подключений на каждый квадратный километр, это на порядок выше, чем у предыдущего поколения сетей.

Ёмкости сети 5G достаточно, чтобы обеспечить связью все наши умные лифты, светофоры, автомобили, медоборудование и т. д. Домашняя сеть 5G избавит вас наконец-то от подвисаний и торможений личных гаджетов и другой техники: ПК, мобильных телефонов, видеокамер, умных холодильников и т. д. — подключайте их хоть все сразу и наслаждайтесь бесперебойной работой.

Энергоэффективность

Сети 5G смогут работать с маломощными устройствами интернета вещей. Множество микродатчиков и сенсоров будут служить автономно месяцами без смены или подзарядки батареи питания

Это важно, так как обеспечить миллионы IoT-устройств доступом к электросети было бы крайне сложной инженерной задачей, часто вовсе не решаемой: она бы свела на нет все плюсы от возникновения интернета вещей

Степень мобильности

Современный человек на месте не сидит и значительную часть своей жизни проводит в движущемся транспорте — и в эти моменты ему тоже хочется выйти в интернет. Особенно когда предстоит провести несколько часов в поезде. Если это пассажирский состав — ещё ладно, но уже для скоростей «Сапсанов» и «Ласточек» современный стандарт 4G не очень хорош. И снова 5G в приоритете — эта связь может нормально работать даже в японских экспрессах, летящих со скоростью 500 км/ч.

Новому поколению сетей не страшно постоянное повышение нашей с вами собственной мобильности, они обеспечат передачу данных без потери качества.

Пинг

Еще одной важной особенностью 5G является уменьшенный пинг (или латентность). Пинг – это количество времени, которое требуется для отправки одного пакета данных по сети

Уменьшение пинга приводит к раннему началу загрузки. В повседневном использовании интернета эта особенность важнее, чем сверхбыстрая скорость.

Сети 4G обладают значительными улучшениями в этом плане по сравнению с 3G. Исследование Ofcom 2014 года показало, что средняя задержка в европейских интернет-сетях 4G составляла 53,1 миллисекунды, тогда как в сетях 3G пинг был уже 63,5 миллисекунды.

Поскольку сети 5G спроектированы с учетом автономной транспортной связи, можно с уверенностью сказать, что с появлением 5G пинг снизится еще больше. А это в свою очередь обеспечит пользователей более быстрым интернет-соединением.

Сельское хозяйство

Интеллектуальное фермерство – это не просто техническое новшество: оно необходимо, чтобы накормить постоянно растущее население планеты. 5G сможет без перебоев предоставлять данные о хозяйстве в режиме реального времени, и эти новые возможности для мониторинга и автоматизации систем приведут к «умному сельскому хозяйству».

Сельскохозяйственные устройства IoT позволят фермерам производить более точные измерения влажности, состояния почвы и жизненных показателей растений, а также точнее прогнозировать погодные условия. Что касается животноводства, то с помощью датчиков будет осуществляться мониторинг зрелости и контроль за здоровьем скота.

Сельское хозяйство относится к отрасли экономики высокого риска, который можно снизить, используя высокоточный мониторинг

В целом, 5G позволит фермерам отслеживать огромное количество факторов окружающей среды для достижения наилучших результатов в работе.

3G

3G (от англ. third generation — третье поколение) — технологии мобильной связи 3-го поколения — набор услуг, который объединяет как высокоскоростной мобильный доступ к сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных (голоса, сообщений и т.д.). В настоящее время под этим термином чаще всего подразумевается технология UMTS с надстройкой HSPA (отсюда и значок на телефоне «H» или «H+»).

Сети третьего поколения 3G работают на частотах несколько выше чем традиционные GSM (850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц), а именно 1900—2100 МГц, что, кроме других серьёзных отличий от GSM и усовершенствований, позволяет увеличить полосу пропускания частот и, соответственно, скорость передачи данных.

Что означает LTE?

Сетевые компании также называют LTE 4G. но что означает LTE? Это инициализация «Долгосрочной эволюции» и основа для соединений 4G.

История LTE

Когда на рынок вышел 4G, должен был существовать стандарт, определяющий правильные скорости 4G. Таким образом, компании не просто сделают чуть более быстрый сервис 3G и попытаются выдать его за 4G.

В результате на регулирующей плате для сотовых сетей МСЭ-R (Международный союз радиосвязи Телеграфа) были установлены некоторые основные правила относительно того, насколько быстрым должно быть соединение 4G. Скорость загрузки должна была составлять 100 Мбит / с на ходу и 1 Гбит / с в стационарном режиме, чтобы по закону считаться скоростями 4G.

Проблема заключалась в том, что телекоммуникационные компании не могли выполнить требования, установленные МСЭ-R в то время. Пока компании не могли обеспечить «настоящие скорости 4G», они не могли по закону называть свою сеть «4G».

Вместо этого развивающаяся технология 4G получила название «Long-Term Evolution», чтобы показать, что технология находилась в стадии разработки. LTE был быстрее, чем 3G, но не достиг минимальной скорости для 4G.

История 4G LTE

Но если это правда, то что означает 4G LTE? Причина, по которой LTE удалось получить титул 4G, заключалась в том, что МСЭ-R понизил планку того, что означает «4G» в рекламе.

МСЭ-R отметил борьбу компаний, пытающихся достичь скоростей 4G, и продолжительность процесса. Таким образом, они заявили, что сотовая сеть может быть признана как 4G, если компания может доказать, что их скорости значительно выше, чем 3G. LTE достиг этого, и как таковой стал известен как «4G LTE».

В конце концов, LTE достигнет скоростей почти 4G, используя технологию LTE-A (или LTE +). «A» в LTE-A означает «продвинутый» и представляет собой следующий шаг в технологии LTE. Эта технология 4G LTE-A используется чаще всего, когда компании заявляют, что у них есть 4G, поскольку некоторые до сих пор не освоили скорости 4G.