Несмотря на кажущуюся логичность, этот тезис построен на искусственном противопоставлении родственных по сути, но различных по моделям применения технологий. Чтобы понять, о чем идет речь, нужно вспомнить (и в принципе знать) что такое 5G и что такое Wi-Fi.
5G: теория…
5G – новое поколение стандартов 3GPP, которое сейчас описывается как революция в телекоммуникациях. Аналогичный взгляд в отношении 4G в свое время был, пожалуй, более оправдан. 4G в сравнении с 3G нес рост примерно на порядок доступной абонентам скорости связи, абсолютно новый радиоинтерфейс, новую архитектуру опорной сети и массу новых возможностей для операторов и абонентов. В случае 5G радикальных нововведений тоже много, но результат для обычных мобильных абонентов будет гораздо менее впечатляющим. 5G – это набор стандартов, которые будут использоваться для строительства трех разных видов cетей: для интернета вещей (в основном, на частотах ниже 1 ГГц), для обычных абонентов (1 – 6 ГГц) и для очень высоких скоростей передачи данных (миллиметровые диапазоны). Основные революционные нововведения 5G касаются первого и третьего типа сетей. А вот от второго, который и будет доступен для широких масс абонентов в обозримый срок, не стоит ожидать большого изменения пользовательского опыта.
Существуют только два способа увеличить скорость передачи данных в сотовой сети: расширить частотный интервал, который сеть может использовать, и увеличить объем данных, который сеть может передать в одном и том же интервале частот в секунду.
Свободных частот ниже 6 ГГц очень мало (а частоты выше совсем не подходят для организации сплошного покрытия), и для 5G тоже нет их волшебного источника. Какой-то частотный ресурс выделят, конечно, но не очень большой. 5G умеет работать, объединяя разрозненные частотные полосы (и даже используя полосы Wi-Fi одновременно с Wi-Fi-сетями), но это умеет и 4G. Кратного прироста скорости тут не будет.
Повысить эффективность использования спектра «в лоб» (за счет хитрой модуляции) уже плохо получается, так как близок ее физический предел. Если нельзя в одной полосе частот передать больше данных, логично использовать эту полосу много раз (чем больше, тем лучше). Самый очевидный и давно придуманный способ – это поделить абонентов на группы (по их географическому положению) и каждой группе дать свою соту. Все соты могут работать в одном и том же небольшом наборе частот, тем самым, удается получить многократное повторное использование одного и того же спектра. Чем больше сот, тем эффективнее применяется спектр, но при этом резко растет стоимость сети и возникает много технических сложностей, с которыми 5G умеет справляться лучше, чем 4G. Но не так давно, в период массового строительства 4G, рынок уже ожидал взрывного роста потребления малых сот. Этого так и не случилось. Малые соты применяются, но основное покрытие по-прежнему формируется секторами макро-сот. Главная причина здесь экономическая – рост трафика в сотовых сетях (что бы ни говорили об этом сотовые операторы) в последнее десятилетие происходил, хотя и интенсивно, но гораздо медленнее, чем ожидали в эпоху начальных инвестиций в 4G. Широкое внедрение малых сот в городах оказалось экономически невыгодным и пока не очень понятно, как 5G сможет повлиять на этот факт.
Есть и более хитрый способ переиспользования частотного ресурса, это передача нескольких независимых потоков данных в одном частотном диапазоне, за счет формирования разных путей прохождения этих потоков данных в пространстве (общее название таких технологий – MIMO). 5G очень сильно продвинулся по этой части в сравнении с 4G. За счет этого в сети 5G смогут одновременно обслуживаться намного больше абонентов, то есть, вырастет емкость сети. Но на скорость связи для каждого конкретного абонента эта технология влияет куда слабее.
Другие два типа сетей 5G к формированию абонентского опыта в ближайшие 5-7 лет не будут иметь отношения. Сети для интернета вещей, главная надежда для бизнеса сотовых операторов, могут обеспечить технологический прорыв во многих отраслях, но не будут обслуживать обычных абонентов. Сети в миллиметровых диапазонах будут способны передавать данные на сверхвысокой скорости (десятки гигабит в секунду), но по целому ряду технических причин еще много лет не будут широко доступны мобильным абонентам.
…и практика
Строительство сетей 5G будет приводить к заметному, но отнюдь не революционному росту скорости передачи данных. Скорее 5G будет восприниматься как несколько улучшенный 4G. Но даже для достижения этого весьма ограниченного эффекта сотовым операторам придется ставить больше базовых станций, подключать их к сетям передачи данных с увеличенной пропускной способностью, использовать более сложные и дорогие антенные системы и получать больше спектра. Никакой магии, нужны большие инвестиции. А инвестиции делаются туда, где есть бизнес. Пока непонятно, зачем операторам инвестировать огромные средства в массовый сегмент 5G в стандартных диапазонах частот. Бизнес-кейса для строительства 5G со сплошным покрытием и высокой емкостью пока нет. Внутри зданий ситуация примерно такая же. Строительство сетей 5G внутри помещений не даст абонентам ничего существенного сверх того, что уже сегодня можно получить с использованием 4G. Поэтому и ситуация с инвестициями 5G внутри помещений (где более 70% мобильного трафика передается через сети Wi-Fi) принципиально не изменится.
Why-Fi?
Представление о Wi-Fi, как о технологии, во многом формируется опытом использования публичных сетей, устроенных достаточно просто. Между тем, современный Wi-Fi в области передачи данных способен практически на все то же, на что способны сотовые сети. Wi-Fi поддерживает мобильность, непрерывность покрытия, обслуживание движущихся абонентов, автоматическую авторизацию в сети и даже роуминг с сотовыми сетями.
Нужно подчеркнуть, что Wi-Fi развивается параллельным курсом с развитием сотовых сетей. За последние 10 лет, как и в сотовой связи, произошла одна смена поколений Wi-Fi-стандартов. Современный 802.11ac уже практически вытеснил из продуктовых линеек производителей стандарт 802.11n, принятый в сентябре 2009 г. Но если в сотовой связи замена стандартов сопровождается очень значительными преобразованиями, то у Wi-Fi все гораздо более гладко – обратная совместимость есть у поколений оборудования, существующих минимум пару десятков лет.
Строительство сетей 5G будет приводить к заметному, но отнюдь не революционному росту скорости передачи данных. Скорее 5G будет восприниматься как несколько улучшенный 4G.