Какая скорость у 5G?

5G настроен на преобразование мобильного ландшафта с быстрыми скоростями, но о каких скоростях идет речь?

Стандарты 5G еще не доработаны, и самые передовые услуги все еще находятся на предпродажной стадии. Фактически, мы, вероятно, не увидим каких-либо коммерческих услуг 5G до 2020 года, поэтому невозможно сказать окончательно, какие скорости будут доступны.

Тем не менее, они будут значительно опережать то, что в настоящее время доступно в сетях 4G. Минимальное ожидание коммерческих услуг 5G для них должно быть в десятки раз быстрее, чем 4G, что сделало бы даже текущие широкополосные скорости выглядящими вяло.

И хотя точные скорости еще предстоит доработать, ранние тесты уже достигают замечательных результатов, и это дает нам хорошее представление о том, чего мы можем ожидать, когда 5G наконец запускается.

СКОРОСТЬ ЗАГРУЗКИ

Альянс Next Generation Mobile Networks заявляет, что для чего-то, что следует рассматривать как 5G, он должен предлагать скорости передачи данных в несколько десятков мегабит в секунду десяткам тысяч пользователей одновременно, в то время как минимум 1 гигабит в секунду следует предлагать десяткам работников на одном офисном этаже.

Это все немного расплывчато, но выглядит многообещающе. По некоторым оценкам, скорость загрузки будет в 1000 раз выше, чем 4G , потенциально превышая 10 Гбит/с. Это позволит вам загружать целый фильм в HD-качестве менее чем за секунду.

Некоторые источники, такие как The Korea Times, даже считают, что сети 5G будут способны передавать данные со скоростью до 20 Гбит/с. Чтобы выразить это в контексте, в то время как LTE-A теоретически может достичь скорости около 300 Мбит/с, вряд ли вы получите больше, чем около 42 Мбит/с, а стандартный 4G имеет реальные скорости около 14 Мбит/с.

Мысли Nokia аналогично амбициозны, и компания утверждает, что вы сможете транслировать 8K видео в 3D поверх 5G.

Однако некоторые оценки более консервативны, но даже самые консервативные оценки ставят его в несколько десятков раз быстрее, чем 4G.

Уже начались испытания 5G, а Verizon в США, например, показывает, что его технология может достичь скорости загрузки в 30-50 раз быстрее, чем 4G. Это позволит вам загрузить полный фильм примерно за 15 секунд против 6 минут на 4G.

Инновационный центр 5G добился еще более высоких скоростей в тестовых средах со скоростью около 1 терабит в секунду (1 Тбит/с). Это примерно в 65 000 раз быстрее, чем обычные скорости 4G, и позволит вам загружать файл в 100 раз больший, чем полный фильм всего за 3 секунды.

Однако это вряд ли будет воспроизведено в реальном мире. Действительно, в среде фактического использования (а не специально построенном тестовом сайте) DOCOMO фиксирует скорости, превышающие 2 Гбит/с, что по-прежнему чрезвычайно впечатляет.

Ofcom со своей стороны видит 5G как достижение реальных мировых скоростей от 10 до 50 Гбит/с, что безумно быстро, какой бы ни был конец шкалы, на которой он заканчивается. Короче говоря, ясно, что новый стандарт оставит 4G в придорожной пыли.

СКОРОСТЬ ВЫГРУЗКИ

Оценки скорости выгрузки пока блекнут, по сравнению со скоростью загрузки 5G, но консенсус в том, что вы сможете загружать данные на скорости в несколько гигабит в секунду, возможно, до 10 Гбит/с.

Точная скорость выгрузки, конечно же, будет привязана к скорости загрузки, хотя и независимо от скорости загрузки, предлагаемая выгрузка будет медленнее, вероятно, при этом не более чем на половину скорости загрузки.

ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКИ

Задержка — это время, в течение которого сеть реагирует на запрос, который может быть вы пытаетесь воспроизвести песню или видео или загрузить веб-сайт, например. Он должен ответить, прежде чем он начнет загружаться, что может привести к незначительному, но ощутимому отставанию и особенно проблематично для онлайн-игр, поскольку каждый вход имеет новое время отклика.

По сравнению с 3G эти времена отклика обычно составляют около 120 миллисекунд, а на 4G они меньше наполовину, примерно от 15 до 60 миллисекунд. Теория состоит в том, что на 5G время отклика будет уменьшаться до 1 миллисекунды, что будет совершенно незаметным.

Это поможет со всеми вещами, которые мы используем в настоящее время, но более того, это необходимо для использования новых мобильных данных, таких как беспилотные автомобили , которые должны немедленно реагировать на исходные данные и изменения ситуации.

ГДЕ МЫ СЕЙЧАС НАХОДИМСЯ?

В начале 2015 года исследователи из 5GIC Innovation Center (5GIC) достигли скорости беспроводной передачи от 1 кбит / с, значительно затмевая предыдущий рекорд, установленный Samsung в 2014 году в 7,5 Гбит / с и более чем в 65 000 раз быстрее, чем средняя скорость загрузки 4G в то время. Тем не менее, скорости были достигнуты в тестах в лабораторных условиях, с использованием специального оборудования и на расстоянии всего 100 м. Такие скорости могут быть просто возможны в реальных условиях в долгосрочной перспективе, но, по-видимому, онине будут достигнуты в течение длительного времени.

Многие операторы и поставщики оборудования по всему миру добились замечательных скоростей в испытаниях 5G, которые выходят из тестовых сред и в реальный мир. Тем не менее, они используют разные технологии и диапазоны спектра для разных приложений и в разных условиях, поэтому они не сопоставимы напрямую. Здесь приводятся некоторые из наиболее примечательных достижений, которые могут дать нам хорошее представление о том, чего ожидать от коммерческих услуг 5G.

Японская NTT DOCOMO, возможно, возглавит пакет в разработке 5G, поскольку готовится начать предоставлять коммерческие услуги для летних Олимпийских игр 2020 года в Токио. Компания работает со всеми основными поставщиками оборудования и претендует на впечатляющие достижения 5G, регулярно улучшая скорость передачи данных:

• Ноябрь 2016 года, в партнерстве с Samsung, они достигли скорости передачи данных более 2,5 Гбит/с в транспортном средстве, путешествующем на скорости в 150 км/ч, демонстрируя жизнеспособность стабильной связи для мобильных устройств 5G в быстроходных транспортных средствах.
• Октябрь 2016 года, с Huawei, они собрали совокупную пропускную способность 11,29 Гбит/с (и суб-0,5 мс латентности) в открытом испытании с использованием 23 одновременно подключенных устройств.
• Май 2016 года с Nokia успешно протестировали прямую трансляцию 8K видео по сети 5G (скорость передачи не раскрывалась).
• Февраль 2016 года, с Ericsson, они достигли совокупной пропускной способности 20 Гбит/с в наружной среде с двумя одновременно подключенными устройствами со скоростью передачи по нисходящей линии связи более 10 Гбит/с. В отдельных тестах две компании достигли пропускной способности данных более 10 Гбит / с на расстоянии 70 м. от базовой станции и более 9 Гбит/с на расстоянии 120 м.

Многие другие мобильные операторы во всем мире заняты работой по технологиям 5G, но для ясности и краткости мы перечислили их достижения под основными поставщиками в гонке 5G. Многие, как NTT DOCOMO, сотрудничают с несколькими поставщиками.

В середине 2014 года Ericsson продемонстрировала скорость 5 Гбит/с своей предварительной стандартной технологии 5G, а также работает с NTT DOCOMO, среди прочего:

• Февраль 2017 года в партнерстве с корейским SK Telecom и BMW Korea реализовал максимальную скорость передачи данных по нисходящей линии связи 3,6 Гбит/с для подключенного транспортного средства, движущегося со скоростью 170 км/ч, и поддерживал пропускную способность более 1,5 Гбит/с, в то время как передача данных была переключена с одной точки передачи на другую.
• Декабрь 2016 года, AT&T запустила то, что, по его утверждению, стало первой пробной версией бизнес-клиента 5G в США, взяв технологию, с которой она работала с Ericsson и Intel в этой области. Они достигли скорости выше 10 Гбит/с в ранних тестах с Ericsson.
• Декабрь 2016 года реализовал то, что, по его утверждению, было первой сквозной пробной системой 5G и в сотрудничестве с Telefonica продемонстрировал сквозные скорости передачи данных более 1 Гбит/с.
• Октябрь 2016 года, в партнерстве с Telia, продемонстрировал возможности 5G в реальном мире в живую наружную сеть с пиковыми скоростями 15 Гбит/с на пользователя.
• Сентябрь 2016 года продемонстрировал возможности 5G в реальном мире в живой сети в Австралии с Telstra, достигая совокупных скоростей, превышающих 20 Гбит/с.

В дополнение к своей работе с NTT DOCOMO,  Huawei  сотрудничает с другими операторами по всему миру, чтобы испытать технологию 5G:

• Март 2017 года достиг максимальной скорости 70 Гбит/с в демонстрации 5G, проведенной с норвежским Telenor в E-band, который выступает в качестве дополнительной низкочастотной полосы для улучшения пользовательского интерфейса.
• Февраль 2017 года, с China Mobile, опубликовал результаты своей работы 5G Dual Connectivity, требующей пропускную способность пользователя более 22 Гбит/с.
• В феврале 2017 года было представлено решение 5G New Radio (NR), которое в тестах по трем сценариям достигало пропускной способности более 10 Гбит/с для более миллиона одновременных соединений с задержкой в ​​1 мс.

Nokia  также активно инвестирует в разработку 5G, но была заинтересована в скорости любых тестов, в которых она участвовала. Его радиоустановка AirScale готова к выпуску 5G и на рынке, а в октябре 2016 года US Cellular протестировала стационарные беспроводные услуги на открытом воздухе и в помещении с использованием AirScale, обеспечивая скорость до 5 Гбит/с.

Nokia заявляет, что успешно выполнила первую в мире связь, основанную на предварительном стандарте Verizon 5GTF, в декабре 2016 года, а в начале 2017 года она завершила фиксированные беспроводные тесты 5G с помощью DIRECTV NOW, интернет-потокового сервиса AT&T, также заявила, что является первой в мире.

СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 10 Гбит/с и 8К видео в 3D?

Эти цифры очень впечатляют, но что они на самом деле означают?

Можно уверенно заявлять, что 5G будет демонстрировать скорости передачи данных в диапазоне гигабит в секунду. 1 Гбит/с составляет миллиарды бит в секунду, начиная с Мбит/с (миллионы бит в секунду) в 4G и Кбит/с (тысячи бит в секунду) до этого. Таким образом, 1 Гбит/с эквивалентно 1000 Мбит/с, а 5G будет первой технологией, когда такие молниеносные загрузки данных будут доступны на мобильном устройстве.

Скорости передачи Гбит/с являются общими для базовых фиксированных сетей, переносящих данные о несущей, но по-прежнему являются только конвейерным потоком для большинства конечных пользователей фиксированной сети. Самый высокий «супер быстрый» широкополосный доступ в Великобритании — от Virgin Media, предлагающий скорость загрузки до 200 Мбит / с. «До» важно, так как это максимально возможная скорость, фактическая скорость будет зависеть от множества факторов от кабелей до расстояния от телефонной станции. В США подобные AT & T и Google Fiber предлагают подключения 1 Гбит/с, но только на отдельных рынках.

Почти невозможно измерить скорость загрузки видео по технологиям, доступным в настоящее время, поскольку существует так много разных переменных. В сети 4G скорость будут зависеть от охвата, качества сигнала, типа устройства, количества людей, использующих сеть в это время, качества видео и того, загружается ли оно или передается потоком, и целого ряда других факторов. Фактически, сравнение скоростей загрузки 5G с 4G является несколько ложным упражнением из-за огромного несоответствия скоростей и того факта, что пиковые скорости загрузки будут редко поддерживаться.

Согласно AT&T, со скоростью 1 Гбит/с вы можете скачать 25 песен в течение секунды, телешоу за три секунды и HD-фильм менее чем за 36 секунд. Эти скорости в настоящее время доступны по фиксированному ультрабыстрому интернет-сервису GigaPower, и он указал, что это будет возможно по 5G при скорости 1 Гбит/с. Qualcomm, объявив о своем новом модеме X50 5G в октябре 2016 года, заявила, что сможет загрузить 1,5-часовой фильм за две-три секунды, по сравнению с 10-15 секундами при скорости 1 Гбит/с.

Но 5G нужно будет справляться с гораздо большим, чем HD видеоконтент, поскольку 4K и даже 8K видео уже входят в обиход. 8K видео имеет битрейт в четыре раза больше, чем 4K видео и в 32 раза больше, чем Full HD. NTT DOCOMO и Nokia 2016 для загрузки видеороликов успешно сжали и передали без задержки 8K видео со скоростью 48 Гбит/с.

ЧТО ДАЛЬШЕ?

Некоторые значительные скорости были достигнуты в тестах и ​​испытаниях 5G, но доступность в реальном времени все еще находится в некотором отдалении. Ожидается, что первые коммерческие услуги начнутся в этом году, в частности Verizon, целью которого является тестирование сервисов в 11 американских мегаполисах, охватывающих «несколько тысяч мест клиентов». Тем не менее, он не дал никаких сведений о том, на какие скорости он может рассчитывать, или о том, какие смартфоны будут использовать его тестовые клиенты.

10 Гбит/с широко признается в качестве реалистичного ожидания для 5G, когда он станет полностью коммерчески доступен, но вряд ли операторы связи на ранних этапах достигнут таких скоростей с самого начала. Даже если сети могут поддерживать такие скорости, всем нам понадобятся совместимые высокопроизводительные смартфоны, которые смогут их использовать.

Однако даже если Гбит/с будет нормой в первые дни 5G — и это вполне возможно, учитывая то, что было достигнуто в ходе испытаний на сегодняшний день, и устройства, которые находятся в стадии разработки, — это все еще значительное улучшение по сравнению с 4G или даже домашним широкополосным доступом. Кроме того, скорость передачи данных должна быть стабильной для всей загрузки, в отличие от 4G, где пиковые скорости передачи очень редко сохраняются в течение всего времени загрузки.