Чем отличаются сети 3G, 4G и 5G

Со времен появления мобильного телефона прошло не одно десятилетие, причем выход в интернет появился в карманных гаджетах сравнительно недавно: 20 лет назад. За эти годы количество пользователей росло очень стремительно и сегодня сложно найти человека, у которого не будет смартфона с выходом в сеть. Соответственно стандарты сетей развиваются и позволяют операторам предоставлять услуги мобильного интернета все большему числу пользователей. Как бы там ни было, на пороге переход к сетям пятого поколения и устройства с этим стандартом уже появляются на рынке.

Недавно представленные смартфоны с 5G.

Как видно, пока новый стандарт предлагается преимущественно в дорогостоящих флагманах, и это неудивительно, ведь именно игроки высшей лиги предлагают наилучшую оснастку. Но вскоре ожидается внедрение 5G и в бюджетный сегмент.

Немного истории поколений

Классифицированы стандарты просто: цифра обозначает номер поколения, как нетрудно догадаться, всего их сейчас 5, а буква является сокращенной аббревиатурой от слова «Generation», то есть буквально и переводится как «поколение». Отмечалось, что каждое поколение мобильной связи предоставляло пользователю большие возможности для выхода в интернет, но сам интернет был не во всех поколениях, поэтому рассмотрим хронологию стандартов с возможностью комфортного подключения к интернет-сети, которая используется и сейчас. Отличия этих сетей заключаются преимущественно в скорости и задержке подключения:

• 3G. Обеспечивают скорость передачи данных в 3.6 Мбит/с и задержку в 100-500 миллисекунд.
• 4G. Обеспечивают скорость передачи данных от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с и задержку в 50 миллисекунд. Была презентована в 2008 году. Заточена под IP-технологии и мультимедийную направленность.
• 5G. Благодаря использованию высоких частот возможна передача на больших скоростях (свыше 20 Гбит/с) при лучшей энергоэффективности передачи. Сеть имеет огромный пропускной канал, предусматривающий подключение до миллиона устройств на квадратном километре, за счет чего ориентирована по большей части не на пользователей, а на межмашинную связь. Задержка составляет менее 10 миллисекунд, благодаря чему надежность непрерывного соединения максимальная.

Что до первого поколения, системы были аналоговыми, то есть предназначенными преимущественно для голосовой связи. 2G стал своеобразной попыткой совместить аналоговую и цифровую связь, так как полноценной замены на цифровые технологии был невозможен ввиду большого количества все еще используемой аналоговой техники. Как видно, первым стандартом, позволяющим осуществлять пакетную передачу, стал 2.5G, который являлся надстройкой в уже используемом втором поколении. Стандарт и сейчас позволяет использовать GPRS и EDGE-технологии, о которых могут вспомнить разве что владельцы некогда продвинутых кнопочных телефонов. К слову, такие промежуточные стандарты с прибавкой 0.5G имеют и все последующие поколения. К примеру, 3.5G получил надстройки, позволяющие использовать сеть со скоростью в 42 Мбит/с, а 4.5G обеспечивает передачу данных на скоростях до 3 Гб/с.

Что дают технологии нового поколения

Стоит также отметить, что параллельно происходит переход в интернет буквально всех общественных сфер деятельности. Так, помимо смартфонов интернет нужен охранным системам, платежным терминалам, производственным линиям, а с недавних пор и всевозможным датчикам, позволяющим отслеживать погодные условия, дорожный трафик и много других факторов окружающей действительности. И если с умными системами способен справиться 4G, то с большим количеством датчиков будет справляться именно внедряемый в настоящее время стандарт нового поколения – 5G. Посмотрим на сферы, где может понадобиться межмашинная связь:

• Беспилотные средства передвижения. Начиная от дронов и заканчивая автомобилями, способными полностью обходиться без участия водителя.
• Промышленность. Автоматизированные станки и сборочные роботы.
• Сельское хозяйство. Управление техникой и мониторинг сельскохозяйственных угодий.
• Виртуальная реальность. Преимущественно трансляции мероприятий и взаимодействие пользователей в виртуальной среде.

Именно в этом направлении изменится жизнь в ближайшие годы. Вместе с тем, уже планируется внедрение шестого поколения. Как известно, кардинальная смена поколений связи происходит примерно каждые 10 лет, а значит в 30-х годах стоит ожидать 6G. А это еще большие скорости, и пропускной канал. Для связи предполагается использование радиофотонных антенн с 250-лучами.