Стандарт 5G: главные особенности, внешний вид вышек, развитие в России

Перспективная технология 5G на территории России находится в стадии испытаний, в Москве для этого выделено 8 тестовых зон. Как известно, все новое – хорошо забытое старое, но в данном случае одной поговоркой не обойтись. Большая часть людей не имеет представления о передовой технологии, главная цель статьи – устранить существующие пробелы в знаниях.

5G: новая технология, большие ожидания

Если не принимать во внимание технические и программные особенности стандарта, главное отличие сетей 5G от сетей предыдущих поколений – новая инфраструктура. Она предусматривает использование обычных вышек сотовой связи и дополнение сети 5G «малыми ячейками».


Традиционно вышка сотовой связи – высокая башня (мачта). Для создания сети вышки устанавливают на значительном расстоянии друг от друга, предпочтение отдается открытым пространствам с минимальной застройкой и плотностью населения. Расстояние между вышками достигает нескольких десятков километров, соединение осуществляется при помощи оптоволоконных или радиолиний. Такая схема обеспечивает возможность звонить, отправлять СМС, аудио- и видеосообщения непосредственно в пути.


Использование нового диапазона частот в стандарте 5G позволит значительно увеличить возможности мобильной связи. Как ожидается, сети нового поколения будут обладать следующими особенностями:
- стократное увеличение скорости обработки трафика по сравнению с сетями прошлых поколений и десятикратное увеличение скорости передачи данных по сравнению с 4G;
- усовершенствование сетей обеспечит взрывной рост скоростей загрузки и отдачи, результат – высочайшее качество связи и рост общей скорости соединения;
- увеличение скорости реагирования в реал-тайме при единовременной обработке большого количества запросов, обеспечение переноса расчетов в облачные хранилища;
- обеспечение стабильного функционирования ряда новых технологий, использующих подключение в реальном времени.

Главные особенности функционирования сетей 5G

5G представляет собой новейшую технологию сверхскоростного обмена данными, отличающуюся рядом нововведений. Технология миллиметровых волн (Millimeter Waves) подразумевает использование повышенных частот и уровней пульсации по сравнению с предыдущими поколениями сетей.

В сетях 2G,3G,4G, работавших на длинных волнах, бесперебойная работа зависела в основном от высоты мачт; волны короткой длины обладают низкой способностью к распространению и прохождению через препятствия. По этой причине размещение вышек сотовой связи осуществляется на меньших расстояниях к жилым постройкам и предприятиям. Обеспечить устойчивую связь в данном случае помогает технология малых сот (Small Cells).


Она предполагает размещение миниатюрных вышек 5G в различных местах – например, на крышах домов или осветительных мачтах. Сеть малых сот работает совместно с основной сетью 5G на маленькой мощности. Радиус действия сигнала такой вышки не превышает полукилометра, он с трудом проникает сквозь препятствия и в значительной степени зависит от благоприятных погодных условий. Следовательно, снижение качества сигнала можно компенсировать увеличением числа малых сот для покрытия как можно большей площади.

Технология массивного мультиввода-мультивывода (MIMO) позволяет малым сотам обеспечивать единовременное получение и отправку массива данных со скоростями в разы большими, чем для сетей предыдущих поколений. Технология формирования лучей(Beamforming) – набор алгоритмов, настраивающих сигналы MIMO для единовременного слаженного функционирования.

Как отличить вышки 5G по внешнему виду

Нужно иметь в виду, что «малый» означает радиус действия, а не размер устройства. Мини-вышки 5G, закрепленные на крышах домов или осветительных мачтах, могут достигать размеров холодильника. Прикрепленная к столбам «коробка» имеет квадратную, цилиндрическую или прямоугольную форму в зависимости от конструктивных особенностей, вблизи места размещения обычно располагается уведомление о присутствии оборудования.


Популярные места для установки малых ячеек:
- мачты освещения;
- консоли вблизи автомагистралей;
- автобусные остановки;
- крыши зданий.


Главная причина размещения большого количества вышек 5G в густонаселенных кварталах – обеспечение минимального расстояния между вышкой и абонентом из-за слабого сигнала. Стоит отметить, что вышки 4G могут модернизироваться сотовыми операторами путем добавления нового оборудования, совместимого с 5G. Делается это с целью расширения функциональности при сохранении компактности. Отличить вышки 4G от 5G в большинстве случаев не составляет труда – вышки предыдущего поколения похожи на вытянутый прямоугольник, антенны 5G – на квадрат, имеют меньший размер.

Технология 5G в России

Давно известно, что в России 5G проходит стадию испытаний. Один из городов-первопроходцев в освоении новой технологии – Москва. Первоначально предполагается использовать двойное подключение без разборки установленного оборудования 3G и 4G. Клиент будет иметь возможность выбрать между сетями предыдущего поколения и 5G.


Дело в том, что количество устройств, работающих со стандартом 5G, пока слишком мало, а стоимость велика. Далеко не каждый пользователь захочет переплачивать за новый телефон с поддержкой 5G, а возможностей сетей 4G хватит на несколько лет.


Где же находятся установленные вышки в Москве? Для внедрения передового стандарта связи планируется использование 8 тестовых зон, 5 из которых будут развернуты в ближайшее время. Три вышки 5G уже установлены на Выставке Достижений Народного Хозяйства (МТС), Тверской улице (Теле2), в Лужниках (Билайн). В ходе тестирования будет дана оценка взаимодействию сетей 5G и предыдущих поколений, возможностям и функциональности новой сети. На данный момент сеть 5G в Москве покрывает следующие территории:


1. ВДНХ – территория вблизи павильона 57.


2. Тверская улица – от Садового Кольца до Кремля.


3. Лужники – от Воробьевых гор до Садового Кольца.

Подводя итоги

Передовая технология 5G обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с сетями предыдущих поколений. К их числу относятся высокая скорость обработки данных в реальном времени, улучшение качества сигнала и ряд других. Однако в данный момент ее введение нецелесообразно в полном объеме по ряду причин, главные из которых - отсутствие устройств с поддержкой 5G, неразвитая инфраструктура. Остается надеяться, что через несколько лет эти проблемы будут решены, и эпоха 5G действительно наступит.