Сети 5G. Теория и практика

5G — наверное, одна из самых переоцененных и чрезмерно дорогих технологий, которая распиарилась на одних только лабораторных тестах и огромной массе конспирологических теорий о заражениях короной и чипировании.

Однако в реальности 5G — это огромный мем.

Технология не дает высоких скоростей и вы не сможете скачивать 30гб фильмы за 30 секунд, как про это говорят купленные блогеры, зато установка станций для обеспечения скорости только на уровне 4G потребует в несколько раз больше денег, затраты с чего, конечно, перенесутся на плательщиков.

Объективно выражаясь, 5G хуже 4G.

Оценка скорости сети.

В 2020 году в США началось массовое внедрение 5G, и, соответственно, начали проводиться практические тесты, и результат оказался плачевным.

Сначала скорости начали тестировать журналисты: 4G от оператора AT&T показывала среднюю скорость 34мбит/сек, тогда как 5G оказалась даже медленнее — 32 Мбит/сек.

5G оператора T-Mobile оказалась вдвое хуже — 15 Мбит/сек.

Затем, компания RootMetrics собрала данные о совокупной медианной полугодовой скорости всех сетей и выводы журналистов подтвердились:

Компания AT&T показала скорость 5G всего на 3 Мбит выше, чем у 4G — 46 Мбит против 43 Мбит.

У T-Mobile медианная полугодовая скорость составила всего 25 Мбит, что не может конкурировать даже с 4G.

С тех пор прошло пол года и в начале 2021 сервис Speedcheck тоже собрал соответствующие данные сразу за 3 месяца.

По всей стране скорость 5G оказалась в 2.7 раза выше, чем у 4G, 47 Мбит против 18, по сравнению с обещанной 100-кратной разницей от производителей.

31% городов, подключенных к 5G, показали скорость на уровне или даже медленнее 4G.

Однако данные Speedcheck могут быть ложными — наиболее часто сервисом проверки скорости могли пользоваться люди, у которых плохое качество связи[4G из районов с плохим покрытием] и те, кто только подключился к 5G, чтобы проверить высокие скорости, что создает разрыв и занижает реальную скорость 4G.

Это подтверждается анализом RootMetrics: Speedcheck, например, заявил, что у AT&T средняя скорость 53 Мбит у 5G против 23 Мбит у 4G, хотя RootMetrics в полугодовом анализе заявил о скорости 4G AT&T в 43 Мбит.

То есть реальная разница составляет не х2.7, а примерно х1.25.

C тех пор прошло еще пол года и 5G показал еще больший рост скоростей, но не за счет качества, а за счет увеличения покрытия — новый октябрьский рекорд средних скоростей у 5G составил 62.7 Мбит, так как T-Mobile наставила тысячи вышек и охватила свыше 40% страны.

Это устойчиво, но все еще незначительно выше скорости 4G и в основном связано с огромными вложениями в установку новых вышек 5G, когда 4G вышек для более высоких скоростей может попросту не хватать, что и ограничивает их скорость.

А теперь тот самый подвох в расходах на технологию.

Покрытие интернета.

5G, для незнакомых с этим — это не привычная антенна с широким покрытием, а миллиметровые волны, которые многочисленные антенны в фазированных решетках фокусируют в лучи[лазеры].

Количество антенн для придачи лазеру достаточной силы в таких вышках обычно доходит до нескольких сотен. Некоторые антенны отслеживают местоположение телефонов, остальные занимаются передачей.

Для сравнения, 4G имеет только одну или несколько мощных антенн, которые единолично покрывают широкую область.

И в этом и кроется загвоздка: 4G просто распространяет стабильный сигнал на широкую область, в то время как миллиметровые лучи от 5G ужасно проходят через препятствия.

То есть если у вас рядом установлена вышка 5G, стабильного сигнала дома у вас не будет, так как миллиметровые лучи не смогут пройти через стены.

Чтобы покрыть этот недостаток, каждому оператору требуется использовать не одну вышку 4G, а устанавливать по 5G вышке через каждые 100 метров.

Иначе вы останетесь без связи.

Для очередного сравнения, одна вышка 4G может стабильно покрыть область радиусом до 100 километров, тогда как вышка 5G, если перед ней и устройством есть препятствия, перестает работать уже через 100 метров.

Что требует установки десятков и сотен вышек 5G вместо одной 4G.

Если обновить хотя бы часть 4G вышек от того количества устанавливаемых вышек 5G, то скорость 4G запросто превысит 70-100 Мбит без каких-либо существенных затрат и с гораздо меньшими усилиями, одновременно превзойдя 5G в скорости.

Если вы были в нагруженном центре Москвы, работающем на сетях четвертого поколения, вы едва ли видели скорость ниже 60-90 Мбит, так как 4G гораздо более эффективна на практике, чем топорный механизм работы 5G.

5G может показать свою эффективность только на совершенно пустых пространствах без каких-либо препятствий — то есть почти нигде.

Во всех остальных случаях она проигрывает 4G по всем показателям.

Умный город и интернет вещей.

Многие отмечают, что технология 5G используется в первую очередь не для развития скорости интернета, а для использования «умных» систем, от «умного дома» до «умного города».

Однако ни одна такая система в реальности не требует использования 5G.

Для нескольких примеров возьмем статью о преимуществах «умных» городов:

1. Управление трафиком.

Предполагается, что внедрение 5G благодаря низкой задержке и высоким скоростям позволит городским интеллектуальным Системам управления трафиком лучше выявлять закономерности и снижать заторы на дорогах.

Однако если разобраться детальнее, то городские Системы управления трафиком изолированы от общей сети и даже не используют воздушную сеть.

Все они подключены к Единому центру хранения данных по более быстрому изолированному оптоволокну и передают изображение с городским камер в реальном времени, и им не нужен ни 4G, ни 5G.

Прочие же анализирующие процессы зависят от алгоритмов и мощностей, установленных на серверах и компьютерах. Для них не нужен 5G.

2. Интернет вещей, удаленный сбор информации.

Практически в каждом тексте про интернет вещей фигурирует использование 5G, однако на деле каждая интернет-вещь имеет собственные автономно работающие датчики, которым нужен доступ к интернету для взаимосвязи с другими вещами только в момент фиксации какого-либо сигнала.

Разница в скорости задержки между 4G и 5G -- это разница между 10-50мс и 1-10мс, то есть настолько мала, что не видна человеческому глазу. Одна программная обработка занимает больше времени.

То есть смена 4G на 5G не повысит скорость реагирования интернет-вещей, тогда как сами вещи в основном используют либо оптоволокно[для уличных систем] или вайфай. Они успешно работают уже сейчас без использования 5G.

3. Беспилотные автомобили.

Издание сообщает, что беспилотные автомобили зависят от сенсорных технологий и бортовых компьютеров, которые должны поддерживать постоянную связь со спутниками GPS.

Однако для поддержки постоянной связи со спутниками ключевую роль играет покрытие, а не скорость сети, и вышки 5G здесь сильно проигрывают.

Они ограничены только 100 метрами устойчивой связи, тогда как 4G имеет устойчивую связь в радиусе до 30 километров и до 100 километров максимального покрытия.

Скорость интернета в реальных условиях также не показывает безусловного лидерства сетей пятого поколения, на практике они в лучшем случае находятся на уровне сетей четвертого поколения.

Что делает установку 5G сетей совершенно бессмысленной.

Предположительно, 5G хорошо приживется в качестве распределительной технологии, связывающей вышки 4G для размазывания трафика, однако очевидные выгоды от 5G на этой ноте подходят к концу.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Проект: Pond of Slime. Мы есть в [Вконтакте] и [Телеграме]
#США #Технологии #5G