В России наблюдается постепенное внедрение сетей пятого поколения, и жителям крупных городов предоставляется возможность протестировать 5G. Однако для многих разница между 4G и 5G остается неочевидной. О ключевых отличиях рассказал доцент кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Даниил Курушин, как сообщила пресс-служба учебного заведения.
Мобильная связь функционирует как система ретрансляции: смартфон отправляет сигнал ближайшей базовой станции, которая затем передает его дальше по сети. «Скорость передачи данных напрямую связана с частотой сигнала: чем она выше, тем больше информации можно передать, но радиус действия становится меньше», — объяснил Курушин.
Переход от 4G к 5G основан на повышении частот. Теоретически максимальная скорость передачи данных возрастает с 1 Гбит/с до 20 Гбит/с. Однако на практике разница оказывается менее впечатляющей: 4G обычно предоставляет скорость в диапазоне 10–100 Мбит/с, а 5G — от 50–150 Мбит/с до 1–3 Гбит/с. В открытых пространствах новое поколение может быть быстрее в 10–20 раз, но в условиях городов преимущество составляет лишь 2–3 раза.
При этом у высоких частот есть свои недостатки: сигнал хуже проходит через стены и быстрее затухает. Это означает, что для полноценной работы 5G требуется больше базовых станций. Если радиус действия вышки 4G может достигать нескольких километров, то для высокочастотного 5G этот показатель составляет всего 200–500 метров.
Еще одно важное отличие между поколениями — это задержка сигнала. У 4G она варьируется от 20 до 50 миллисекунд, тогда как у 5G составляет всего 1–5 миллисекунд. Это особенно актуально для таких приложений, как онлайн-игры, видеосвязь и удаленное управление техникой. Тем не менее, в реальных условиях преимущество 5G не всегда очевидно из-за плотности инфраструктуры и характеристик устройств.
Для функционирования 5G используются новые технологии, такие как Massive MIMO (многоантенные системы), которые позволяют обслуживать больше устройств одновременно, и beamforming — направленная передача сигнала, снижающая помехи и повышающая эффективность сети. Дополняют эти технологии компактные базовые станции — small cells, которые создают плотное покрытие в городах.
Благодаря этим инновациям 5G способен поддерживать до миллиона устройств на квадратный километр, что в десять раз больше, чем в 4G. Это открывает новые горизонты для «умных городов», автоматизации промышленных процессов и транспортных систем.
Тем не менее, для большинства пользователей разница между поколениями технологий может не быть столь заметной в повседневной жизни. При использовании мессенджеров, социальных сетей и потокового видео возможности 4G вполне достаточны. Преимущества 5G становятся очевидными при скачивании крупных файлов, в играх, использовании технологий виртуальной реальности и в условиях высокой нагрузки на сеть, например, на концертах или спортивных мероприятиях.
«Новое поколение обеспечивает заметный выигрыш в скорости в определенных сценариях, но в повседневной жизни эта разница не всегда очевидна», — подчеркивает Курушин.
По словам ученого, развитие телекоммуникационных технологий продолжается, и в ближайшие десятилетия можно ожидать новых прорывов. Однако уже сейчас 5G закладывает основы для будущих цифровых сервисов.
