При появлении каждого нового поколения средств сотовой связи, обозначаемого буквой G (от английского слова generation — поколение), мы вновь переживаем всплеск энтузиазма, редко наблюдаемый в современном мире высоких технологий. И если принять во внимание все, что сулят нам сети 5G, легко поддаться этому чувству воодушевления — даже тем из нас, кто очень давно занимается беспроводными средствами связи. Сети 1G строились на аналоговой сотовой технологии. Скорость передачи данных по коммутируемым линиям с использованием модема составляла 14,4 Кбит/с (это если все работало нормально). Сети 2G были полностью цифровыми и обеспечивали передачу как голоса, так и данных, но все еще отличались медлительностью. Стандарт 3 вывел нас на скорости, измеряемые в мегабитах, а 4G объединил глобальные беспроводные технологии под знаменем единой технологии LTE. Производительность достигала отметки 10 Мбит/с даже при том, что мы не передавали все, что хотели, по протоколу IP. Однако стандарт 5G — это не просто следующий этап эволюции, ставший возможным благодаря развитию базовых беспроводных и сетевых технологий. Этот стандарт особенно важен, он предоставляет исключительно широкие возможности, и вполне вероятно, что до этапа 6G дело вообще не дойдет.

В основе сетей 5G лежит полностью построенная на использовании протокола IP (да, и для передачи голоса тоже!) широкополосная глобальная беспроводная технология, появления которой мы ожидали в течение нескольких десятилетий. Ее можно использовать в любом приложении, но главная миссия протокола IP состоит в том, чтобы заменить проводную связь везде, где только возможно. Если разработчики стандартов от 1 до 4G стремились лишь к тому, чтобы расширить возможности проводных каналов связи, то цель создания сетей 5G — обеспечить переход пользователей на беспроводную связь вне зависимости от того, что они собираются делать: от организации нечасто встречающихся приложений для узкополосного Интернета вещей (Internet of Things, IoT) до каналов связи с гигабитными скоростями, как в стационарной, так и в мобильной среде.

Для этого потребуется высокая производительность, намного выше, чем та, которая устроит большинство пользователей, за редким исключением. Но стандарт 5G, как альтернативная технология, обеспечивает не столько общую пропускную способность для отдельно взятого пользователя, сколько способность поддерживать функционирование широкого набора одновременно работающих пользователей и приложений. Для достижения такой производительности необходимо наряду с применением традиционного подхода, предусматривающего увеличение количества передаваемых разрядов данных, приходящихся на единицу полосы пропускания и на единицу времени, работать над тем, чтобы свести к минимуму сквозные задержки внутри самой сетевой системы 5G. Поэтому, идет ли речь о передаче голоса, данных, видео, веб-страниц огромных размеров, организации телеконференций или выполнении иных задач, у мобильных средств связи 5G достаточно ресурсов для удовлетворения запросов любого потребителя.

Впрочем, на пути воплощения этой широкополосной утопии имеется основательная преграда: во многих местах потребители не располагают свободными радиочастотами. Конечно, новые частоты могут быть приобретены на аукционах (что, впрочем, обходится недешево). С другой стороны, организаторы сетей 5G смогут компенсировать эти расходы, поскольку будут работать в небольших сотах, покрывающих меньшие по площади районы, чем это бывает обычно. Отсюда следует, что можно использовать передающие устройства меньшей мощности, а кроме того, радиочастоты можно будет чаще использовать повторно, что опять-таки обернется увеличением пропускной способности.

У технологии 5G есть еще две примечательные особенности. Во-первых, весьма вероятно, что в сетях 5G будут использоваться так называемые миллиметровые волновые диапазоны с частотами свыше 30 ГГц. Работа в этих диапазонах традиционно осложняется из-за высокой стоимости применяемой электроники, а также по причине ограниченной дальности распространения и направленности сигналов, передаваемых на этих частотах. Впрочем, пока еще не задействованных частот немало, так что от этого искушения трудно будет отказаться. А благодаря развитию технологии радио миллиметровые волны во многих случаях будут с успехом применяться даже пользователями головных мобильных телефонов. Кроме того, можно предположить, что миллиметровые волны будут широко применяться для осуществления транзитных связей между сотами.

Во-вторых, сети 5G обеспечат более надежные возможности сетевого соединения в условиях быстрого передвижения пользователей в пространстве, так что передача информации по широкополосным каналам со сверхскоростных пассажирских экспрессов или из самоуправляемых автомобилей, несущихся на полной скорости по автобанам, получит в конечном итоге весьма широкое распространение.

Планирование перехода на 5G

Что же тогда следует делать сегодня для подготовки к переходу на стандарт 5G? Поскольку развитие таких сетей — дело беспроводных операторов, на данном этапе вам, в сущности, мало что нужно предпринимать. Я полагаю, что, хотя эксперименты с первыми версиями 5G-технологий проводятся уже сейчас, пройдет порядка пяти лет до тех пор, пока будет накоплена «критическая масса», то есть сетей появится столько, что пользователи смогут на них рассчитывать. Сейчас, в эпоху 4G, мы видим вокруг множество примеров использования технологий 3G (а порой и более ранних). Подобным же образом технологии 4G будут продолжать служить нам еще долгое время. Потребители не будут испытывать никакого прямого давления, побуждающего их модернизировать свои телефоны или другие устройства. Ситуацию будут определять инициируемые пользователями естественные циклы обновления, и со временем мобильная связь стандарта 5G выйдет на ведущие позиции.

Тем не менее предлагаю внести в ваш список предстоящих дел на более отдаленную перспективу несколько новых позиций.

  • Поразмышляйте о своей сетевой стратегии. Вероятно, вы предполагаете, что в порядке подготовки к грядущей реализации технологий 5G вам придется нарастить ресурсы беспроводной локальной сети. Однако, принимая во внимание высокий уровень производительности средств 5G, разумно предположить, что ваша беспроводная локальная сеть, возможно, будет использоваться менее интенсивно. Если вы в достаточной степени нарастите мощности своих локальных (или «облачных», которые будут использоваться все чаще) серверных систем, постепенное внедрение средств 5G не будет оказывать никакого разрушительного эффекта.
  • Проанализируйте свою стратегию мобильности. Теперь, когда различия в производительности средств сетевой беспроводной связи между локальными и региональными сетями будут практически сведены к нулю (если вы не перейдете на еще более высокопроизводительную технологию беспроводных локальных сетей, например на технологию 802.11 ad или готовящиеся к выпуску стандарты 802.11 ax и.11 ay), возможно, вы сочтете целесообразным перевести всех пользователей на круглосуточный режим мобильного доступа.
  • Обновите стратегию управления. Убедитесь, что ваша стратегия управления мобильностью (enterprise mobility management, EMM) и все решения подготовлены; когда стандарт 5G станет нормой, они будут применяться еще более активно. Сказанное относится и к личным мобильным устройствам, используемым на работе: возможно, оптимальная практика будет состоять в ограничении радиуса действия применяемых вами устройств 5G до тех пор, пока не прояснятся последствия возросшей интенсивности обмена информацией и увеличения нагрузки на сотрудников служб поддержки.

У вас есть желание поработать со средствами 5G прямо сейчас? Хотите верьте, хотите нет, но мы уже имеем средства 5G в виде решений Wi-Fi на основе стандарта IEEE 802.11ac (ищите так называемые продукты второй волны — Wave 2). И у вас даже есть такой опыт, ведь правда? А теперь представьте, что подобный уровень производительности реализован повсюду. В самом деле, от перспектив просто захватывает дух!