Насколько быстро работает 5G? Что нужно знать о скоростях 5G

Операторы сотовой связи по всей стране делают все возможное для расширения покрытия своих сетей 5G . Миллионы людей уже охвачены вышкой 5G в своем районе, и в течение 2024 года планируется прибыть еще больше, что обеспечит повышенную скорость для людей повсюду, от самого большого города до самого отдаленного горного городка. Почти все современные смартфоны теперь поддерживают 5G, что делает его новым стандартом для беспроводных устройств.

Это означает, что у любого владельца iPhone 15 или Galaxy S24 есть телефон с возможностью доступа к сетям 5G, но насколько быстро 5G? И заметно ли это быстрее скорости 4G? У сетей 5G есть много преимуществ, но они не лишены проблем роста. И, как и в случае с его предшественником, ваш пробег может варьироваться в зависимости от того, сколько людей используют те же вышки, что и вы, или от того, насколько далеко вы находитесь от ближайшей точки доступа.

Здесь есть все, что вам нужно знать о 5G, включая скорость, надежность и то, как она себя показывает в реальных испытаниях.

Теоретическая скорость 5G

Теоретически 5G предлагает потенциал для ошеломляющих скоростей 10 Гбит/с, которые были немыслимы на заре развития сотовых технологий. Однако, как и при чтении любой спецификации, важно помнить, что это теоретические максимумы, которых вы, скорее всего, никогда не достигнете в реальном мире.

Следует иметь в виду одну важную вещь: часто упоминаемое число 10 Гбит/с относится к максимальной общей пропускной способности, доступной для всех устройств 5G, подключенных к одному радиоприемопередатчику на вышке сотовой связи. У отдельных устройств нет ни чипов, ни антенн, чтобы достигать таких скоростей, даже если они находятся рядом с вышкой; вместо этого скорость 10 Гбит/с предназначена для совместного использования десятками или даже сотнями устройств, гарантируя, что каждый сможет получить максимально возможную производительность. Тот же принцип верен в меньшем масштабе для маршрутизатора Wi-Fi 6 в вашем доме.

Хотя мы ненавидим использовать слово «никогда», мы вряд ли увидим какие-либо потребительские устройства, достигающие таких пиковых скоростей 5G, по крайней мере, до того, как мы увидим внедрение технологии 6G следующего поколения .

Однако, чтобы добавить немного перспективы, вот таблица для сравнения теоретических скоростей технологии 5G с различными поколениями беспроводных технологий:

Опять же, помните, что все эти цифры являются теоретическими максимумами. Никто никогда не получал скорость загрузки 1 Гбит/с на 4G LTE-A, и, как бы странно это ни звучало сейчас, те из нас, кто помнит безмятежные дни данных EDGE, посмеялись бы над идеей получить скорость 300 Мбит/с на оригинальном iPhone 2007 года или Nokia N95 .

Аналогичным образом, средние значения здесь являются приблизительными, и все различные технологии усложняют результаты, потому что каждое поколение развивалось и продолжает расти даже после того, как начинает внедряться следующее поколение. Существует также проблема, связанная с тем, что операторы связи неправильно маркируют свои сети; многие называли 3G HSPA+ 4G, а несколько лет назад компания AT&T провела трюк «5G E» , который пытался убедить клиентов в том, что 4G LTE-A — это «эволюция 5G».

Реальная скорость загрузки 5G

Еще больше усложняет ситуацию то, что существует три разных «разновидности» 5G, которые могут существенно повлиять на вашу фактическую скорость загрузки, в зависимости от того, к какому из них вы подключены. В отличие от сотовых технологий, существовавших раньше, 5G распространился на гораздо более широкий диапазон частот , а те, которые предлагают самые высокие скорости, как правило, доступны в наименьшем количестве мест.

Это не сговор перевозчиков с целью ограничения скорости, а просто действующие законы физики. Если вы когда-либо устанавливали двухдиапазонный или трехдиапазонный Wi-Fi-маршрутизатор у себя дома, вы, вероятно, уже сталкивались с реальностью, что более низкие частоты 2,4 ГГц покрывают большую площадь, но обеспечивают гораздо более медленные скорости, чем маршрутизаторы с меньшим радиусом действия. Радио 5ГГц. То же самое относится и к сотовым частотам в гораздо более широком масштабе.

Хотя 5G работает в гораздо большем количестве диапазонов, их можно разделить на три отдельные группы. Низкочастотный диапазон 5G обычно включает в себя все частоты, работающие ниже 2,3 ГГц, что обеспечивает большую зону действия, но скорости немногим лучше, чем 4G/LTE. Не помогает и то, что 5G часто работает на тех же частотах, что и сигналы 4G/LTE, и поэтому ему приходится уступать дорогу этому старому трафику с использованием новой технологии 5G, известной как динамическое совместное использование спектра (DSS). Это означает, что устройства 4G/LTE всегда имеют приоритет на этих частотах, что еще больше замедляет работу пользователей 5G.

С другой стороны, высокочастотный миллиметровый диапазон работает в относительной стратосфере радиосигналов чрезвычайно высокой частоты (КВЧ), начиная с частоты около 24 ГГц, обеспечивая фантастические скорости, но покрытие, не выходящее далеко за пределы городского квартала. Совсем недавно операторы связи нашли золотую середину в сети 5G среднего диапазона , которая начинается примерно с 2,5 ГГц и включаетчастоты C-диапазона 3,7–3,98 ГГц. Они сочетают в себе лучшее из обоих миров, предлагая приличную дальность действия без особого ущерба для производительности.

Здесь также есть дополнительный момент, когда речь идет об этих частотах и ​​общих скоростях. Как мы уже говорили ранее, ни один смартфон не живет в вакууме; вы делитесь этими частотами со всеми, кто подключен к той же вышке, что и вы. Какую бы полосу пропускания ни имела в наличии эта башня, она должна быть разделена между каждым устройством, которому нужна ее часть. Вот почему самые быстрые приемопередатчики миллиметрового диапазона обычно можно найти в густонаселенных районах, таких как стадионы и аэропорты, где 70 000 человек легко могут бороться за услугу 5G .

Итак, как это происходит в реальном мире? Что ж, обширный диапазон низкочастотной связи 5G означает, что «общенациональные» сети всех трех операторов связи полагаются на эти частоты, чтобы охватить как можно больше людей. Хотя T-Mobile была первой, кто развернул общенациональную сеть 5G во всех 50 штатах, она полагалась на свой спектр 600 МГц — нижнюю часть диапазона сотовых частот и самую медленную из всех. AT&T разместила большую часть своей низкочастотной сети 5G в диапазоне 850 МГц и 1900 МГц (1,9 ГГц), подключив ее к своим вышкам 4G/LTE с использованием DSS. Verizon был последним, кто вышел на общенациональный уровень в конце 2022 года, развернув свою низкочастотную сеть 5G практически так же, как это сделала AT&T.

Результатом этих ранних развертываний стали скорости 5G, которые редко были намного лучше, чем 4G/LTE, а в некоторых случаях могли быть даже хуже. Фактически, в конце 2020 года система DSS Verizon была настолько плохой, что Саша Сеган из PCMag назвал ее «отчаянно медленной системой» и сказал пользователям Verizon iPhone, что им лучше полностью отключить 5G.

К счастью, с тех пор многое изменилось. К началу 2021 года T-Mobile уже начала развертывание того, что она теперь называет своей сетью 5G Ultra емкостью , услугой 5G в средней полосе частот 2,5 ГГц, использующей спектр, который она получила в результате слияния со Sprint . Год спустя к игре присоединилась Verizon со своим недавно приобретенным спектром C-диапазона 3,7–3,98 ГГц , расширив свою сверхширокополосную сеть 5G далеко за пределы чрезвычайно редких вышек mmWave, которые она установила в городских центрах . Примерно в то же время AT&T также начала развертывание собственного блока спектра C-диапазона, хотя и делала это гораздо более консервативно.

Сегодня вы, как правило, обнаружите, что большинство городских районов покрыто средней полосой 5G, по крайней мере, на Verizon и T-Mobile. В марте Verizon сообщила, что ее сверхширокополосная сеть 5G в настоящее время охватывает более 200 миллионов человек , в то время как по состоянию на июль 2023 года сверхширокополосная сеть 5G T-Mobile охватывает 275 миллионов человек . К сожалению, AT&T продолжает отставать: ее сеть 5G Plus доступна только в… ограниченные территории» около 50 городов .

Эти различия в охвате отражены в последних рыночных отчетах Ookla и Opensignal , в которых измеряется медианная и средняя скорость загрузки 5G, а также другие показатели производительности в Соединенных Штатах. Эти отчеты выходят каждые три месяца, и хотя T-Mobile сохраняет стабильное лидерство благодаря большому старту в развертывании 5G среднего класса, Verizon медленно приближается, в то время как более плохое покрытие AT&T оставляет его позади, как и все участники его низкочастотный DSS 5G снижает свои показатели.

Последние цифры показывают, что T-Mobile далеко впереди с общим средним показателем около 200 Мбит/с, в то время как Verizon работает со скоростью около 100 Мбит/с, а AT&T — со скоростью 80 Мбит/с.

Конечно, медианная и средняя скорость загрузки не отражают всей картины. Во всяком случае, они в основном просто отражают, сколько людей получают максимальную скорость в сети каждого оператора связи. В идеальных условиях услуга сверхширокополосной связи 5G (5G UW) Verizon может обеспечить те же пиковые скорости, что и услуга сверхширокополосной связи 5G (5G UC) T-Mobile; просто клиенты T-Mobile в два раза чаще находят покрытие 5G UC, чем клиенты Verizon, которые, вероятно, будут чаще переключаться на более медленный низкочастотный 5G.

Тем не менее, многое из этого зависит от того, где вы живете, работаете и путешествуете. Многие клиенты Verizon и даже AT&T очень довольны производительностью 5G, поскольку им посчастливилось никогда не отрываться от сетей 5G UW или 5G+ своих операторов.

Наконец, скорости, указанные в этих отчетах, не следует рассматривать как максимальные скорости, которые вы можете получить в сети каждого оператора связи. Многие клиенты T-Mobile и Verizon видели пиковую скорость 5G, превышающую 1 Гбит/с. Это особенно верно в отношении покрытия mmWave, но скорость 1 Гбит/с вполне достижима на частотах C-диапазона. Кроме того, T-Mobile экспериментирует с технологией агрегации несущих 5G (5G CA), которая может позволить клиентам достичь скоростей 3 Гбит/с, подобных миллиметровым волнам, за счет объединения средних частот большего диапазона .

Задержка и скорость 5G

Какими бы впечатляющими ни казались эти скорости загрузки на бумаге, реальность такова, что большинству пользователей смартфонов на самом деле не нужно извлекать огромные объемы данных, которые могут сделать их необходимыми. Учтите, что даже для видеопотока 4K UHD обычно требуется скорость около 25–40 Мбит/с. Наибольшее влияние 5G на мобильные устройства оказывает не скорость загрузки, а задержка.

Задержка показывает, сколько времени требуется для установления соединения через цифровую сеть связи, и это гораздо более важный показатель того, как мы обычно используем наши смартфоны. Например, серфинг в Интернете, общение в приложениях для обмена мгновенными сообщениями и игры зависят от десятков или даже сотен отдельных соединений, которые обмениваются относительно небольшими порциями данных. Самая высокая скорость загрузки здесь не поможет, если для установления каждого соединения требуется больше времени, точно так же, как самый быстрый в мире реактивный самолет для доставки посылки не принесет вам особой пользы, если экипажу потребуется неоправданно много времени, чтобы загрузить его. и убрать его с взлетно-посадочной полосы.

«Появление 5G, несомненно, принесет более высокие скорости для конечных пользователей, но эти скорости будут варьироваться в зависимости от того, как операторы проектируют свои сети и сколько пользователей в сети», — сказал Digital Trends Элс Баерт, директор по маркетингу и коммуникациям NetComm . в интервью. «Хотя 5G сможет обеспечивать более высокие скорости, основное отличие, которое заметят конечные пользователи, будет заключаться в сверхнизкой задержке 5G по сравнению с 3G или 4G — это откроет новые приложения в пространстве Интернета вещей».

Согласно официальному документу Альянса мобильных сетей следующего поколения, который помог установить стандарты, сети 5G должны обеспечивать задержку 10 мс в целом и 1 мс в особых случаях, когда требуется меньшая задержка. В отчете также говорится, что «скорость передачи данных до 1 Гбит/с должна поддерживаться в некоторых конкретных средах, например, в офисах, в то время как скорость не менее 50 Мбит/с должна быть доступна повсюду».

Хорошей новостью является то, что эти более низкие задержки не зависят от лучшей скорости загрузки 5G. Фактически, несмотря на более низкие скорости, Verizon часто выигрывает в отчетах Opensignal , когда дело касается игр 5G. Отчеты Ookla также показывают, что Verizon и T-Mobile идут нога в ногу, когда речь идет о средней задержке на нескольких серверах, которая измеряет, сколько времени требуется для проверки связи с различными серверами в Интернете.

Насколько быстрым будет 5G в 2024 году?

Хотя услуги 5G и телефоны 5G сейчас широко доступны, это не сверхбыстрая замена 4G , о которой многие мечтали, и есть большая вероятность, что она никогда не оправдает в полной мере ажиотаж, по крайней мере, для тех, кто измеряет ее успех по чистому показателю. скорости загрузки.

Даже сегодня есть места, где вы можете получить умопомрачительные мультигигабитные скорости загрузки, но это все еще редкие исключения, и, хотя они, вероятно, станут немного более распространенными, они всегда будут компенсироваться более медленной 5G в перегруженной среде области диапазона и, конечно же, низкочастотные зоны 5G, где в лучшем случае вы заметите незначительное улучшение скорости. Операторы просто не собираются развертывать миллионы вышек по всей территории США, которые были бы необходимы для обеспечения сверхбыстрой производительности 5G повсюду, и последние несколько рыночных отчетов показывают, что средние скорости 5G стабилизируются на отметке 200 Мбит/с .

Тем не менее, важна не чистая скорость, а другие улучшения, которые приносит 5G, включая низкую задержку, которая сделает наши смартфоны более отзывчивыми и позволит таким технологиям, как автономные автомобили, обмениваться данными почти мгновенно. Кроме того, по мере того, как 4G/LTE постепенно уходит в закат, частотам низкочастотного диапазона 5G больше не придется бороться за совместное использование цифрового шоссе, что приведет к повышению скорости для тех, кто живет или бродит в менее населенных районах, охваченных только низкочастотными сетями. 5G.