Что такое 3G, 4G, 5G и когда ждать 6G

G – это английская заглавная буква G, и означает она Generation, что переводится как "поколение". Все мобильные сети делятся на разные поколения.

3G

3G-интернет представляет собой набор услуг, которые объединяют как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети интернет, так и технологию радиосвязи, создающую канал передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона около 2 ГГц, передавая данные со скоростью от 1 до 3 Мбит/с.

В мире существует две технологии мобильной связи — это GSM и CDMA. 3G-стандарт, номинально относящийся к GSM и называемый HSDPA (HSPA), на самом деле относится к технологии CDMA и имеет название — WCDMA. Этой технологии 3G GSM противостоит "чистый" CDMA, в контексте услуг 3G называемый EV-DO (EV DO Rev. A — до 3 Мбит/с, EV DO Rev. B — до 14.7 Мбит/с). 3G CDMA, к 2003 году заработал в США и Азии, тогда как UMTS только начинал экспериментально работать в Европе.

3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).

Украина запустила 3G одной из самых последних в мире. У нас 3G появилось в 2015 году. Это на 7-8 лет позже, чем в европейских странах.

4G

К 4G принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с — подвижным (с высокой мобильностью) и 1 Гбит/с — стационарным абонентам (с низкой мобильностью). В 2000 году, когда только шло освоение технологии связи третьего поколения 3G, Hewlett-Packard и японский гигант сотовой связи NTT DoCoMo объявили о начале совместных исследований по разработке технологий передачи мультимедиа-данных в беспроводных сетях четвёртого поколения. Кроме них, разработки вели Ericsson и AT&T совместно с Nortel Networks. Впоследствии появилось два стандарта: LTE и WiMAX.

Стандарт LTE разрабатывался в рамках 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) как продолжение CDMA и UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. Международным союзом электросвязи как стандарт связи, отвечающим всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, был избран десятый релиз LTE — LTE Advanced, который впервые был представлен японской компанией NTT DoCoMo. Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 шведской компанией TeliaSonera совместно с Ericsson, в Стокгольме и Осло. Технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) были официально признаны беспроводными стандартами связи четвёртого поколения 4G (IMT-Advanced) Международным союзом электросвязи на конференции в Женеве в 2012 году.

Стандарт WiMAX (или IEEE 802.16) разрабатывается созданной в июне 2001 года организацией WiMAX Forum и является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi, альтернативой выделенным линиям связи и DSL. У стандарта WiMAX много версий, но преимущественно они подразделяются на фиксированный WiMAX (спецификация IEEE 802.16d, также известная как IEEE 802.16-2004, которая была утверждена в 2004 году) и мобильный WiMAX (спецификация IEEE 802.16e, более известная как IEEE 802.16-2005, которая была утверждена в 2005 году). Первую сеть, основанную на WiMAX, построила в Канаде компания Nortel, 7 декабря 2005 года.

В марте 2008 года сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) определил ряд требований для стандарта международной подвижной беспроводной широкополосной связи 4G, получившего название спецификаций International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced), установив требования к скорости передачи данных для обслуживания абонентов: скорость 100 Мбит/с должна предоставляться высокоподвижным абонентам (например, поездам и автомобилям), а абонентам с небольшой подвижностью (например, пешеходам и фиксированным абонентам) должна предоставляться скорость 1 Гбит/с. Первые версии мобильного WiMAX и LTE поддерживают скорости значительно меньше 1 Гбит/с, их нельзя назвать технологиями, соответствующими IMT-Advanced, хотя они часто упоминаются поставщиками услуг, как технологии 4G. Основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов. Для передачи голоса в 4G предусмотрены технологии VoLTE.

Кабмин Украины открыл диапазон 1800 МГц для внедрения 4G. Тендер на этом принесёт в бюджет до 4 млрд. грн. Принято решение о гармонизации спектра для систем подвижной (мобильной) связи четвертого поколения в диапазоне 1800 МГц. Такое решение позволит уже к концу 2017 года провести тендеры среди операторов и создать условия для внедрения 4G на территории Украины. 170 стран, в том числе почти все государства Европы внедрили у себя 4G. Украина в этом плане отстаёт на 10 лет.

4G будет не только быстрее, но и дороже, так что его следует ожидать сначала в крупных городах. Если за эти услуги украинцы будут платить в среднем 75-100 грн./мес., то развертывание сейчас 4G может быть экономически невыгодным. Не будет такого спроса, чтобы сеть нагрузить, а если не будет загружена сеть, то услуги будут еще дороже.

Важной проблемой распространения 4G является низкая активность инвесторов. Развитие сетей четвёртого поколения задерживает то, что сети 3G имеют высокий потенциал интенсивного и экстенсивного развития.

По оптимистическим прогнозам внедрение 4G в Украине начнется с 2018 года.

5G

Пятое поколение мобильной связи, действующее на основе стандартов телекоммуникаций, следующих за существующими стандартами 4G/IMT-Advanced. В настоящее время стандартов для развертывания 5G-сетей не существует. Предполагается, что 5G будут обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, что позволит обеспечить большую доступность широкополосной мобильной связи, а также использование режимов device-to-device, сверхнадёжные масштабные системы коммуникации между устройствами, более короткое время задержки, меньший расход энергии батареек, чем у 4G-оборудования, что благоприятно скажется на развитии Интернета вещей.

Федеральная комиссия по связи США (FCC) в преддверии выхода на рынок 5G-технологий начала пересмотр действующих 4G-стандартов, утверждённых ITU-T. Так, своим решением 14 июля 2016 года FCC одобрила спектр частот для 5G, включающий частоты 28 Ггц, 37 Ггц и 39 Ггц. Лидером разработок данной технологии становится китайская компания Huawei, осуществляющая крупные инвестиции в данную технологию. Huawei вложит около $600 миллионов во внедрение технологий беспроводных сетей, позволяющих достичь скоростей передачи данных выше 10 Гбит/с.

В опытных сетях скорость передачи данных доходит до 25 Гб/с, рекордная скорость передачи данных, которая составила 35 Гб/с, была достигнута в России во время тестирования технологии 5G. Технологии 5G будут протестированы во время Чемпионата мира по футболу 2018 года. Компании China Mobile, SAIC Motor и Huawei в 2017 году продемонстрировали первую в мире технологию дистанционного управления легковым автомобилем на базе мобильной сети поколения 5G.

Компании Intel и Ericsson анонсировали программу 5G Innovators Initiative (5GI) — открытую инициативу, направленную на изучение, тестирование и внедрение проектов на основе мобильных сетей пятого поколения (5G). Участники инициативы 5GI сосредоточат усилия на промышленном Интернете вещей (IoT).

К 2035 году инфраструктура 5G-сетей будет поддерживать 22 млн. рабочих мест по всему земному шару, а её вклад в глобальный ВВП за период с 2020 по 2035 год окажется сопоставим с размером экономики Индии. С развитием 5G возрастут расходы Интернет вещей (IoT). В 2020 году они могут достигнуть отметки в $1,7 трлн. Коммерческий запуск мобильной связи нового поколения, обозначаемой как 5G, планировался на 2020 год.

Республика Сан-Марино стала первой страной в Европе, и среди первых в мире, которая будет иметь мобильную сеть 5G. Основное соглашение между Telecom Italia Mobile и Республикой Сан-Марино, которое будет подписано, предполагает начать тестирование с коммерческим запуском уже к концу 2018 года. 5G позволит развивать скорость 20 гигабит в секунду загрузки на сеть мобильной связи и 4 миллисекунды задержки.

Собственные технологии 5G тестируют компании Google, Facebook, Samsung и Huawei, а первые сети должны появиться уже в 2019-2020 годах от Sptint и T-Mobile. Свои попытки по созданию сети 5G предпринимают компании AT&T и Verizon. Сеть Apple будет отличаться от других, поскольку производитель намерен уменьшить длину волн и повысить частоту. Первые площадки для тестирования будут созданы рядом с офисом компании в Калифорнии уже до августа следующего года.

Согласно "правилу 10 лет" появление сетей 6G следует ожидать к 2030 году. Скорость передачи данных будет 10-11 Гбит/с и задержка — 1-10 мс аналогичны поколению 5G.