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.

Тип сети Скорость Загрузки
Сеть 3G 384Kbps
Сеть 4G 100Mbps
Сеть 5G 1-10 Гбит/с (теоретически)

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

Тип сети Миллисекунды (мс)
Сеть 3G 120 мс (фактически)
Сеть 4G 45 мс (фактически)
Сеть 5G 1 мс (теоретически)

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?

Тестирующая компания Достигнутая скорость
NTT Docomo Trial 2,5 Гбит / с (см. Ниже)
Ericsson 3,6 Гбит / с (см. Ниже)
Демо-версия Huawei 70 Гбит / с (см. Ниже)

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.