Google+
На протяжении всего 2018 года в Интернете периодически всплывала тема запуска, внедрения и развития сетей пятого поколения. Как обычно это бывает с новой технологией, произносилось много громких слов и больших цифр, которые должны были впечатлить массового потребителя и объяснить, как же это классно – иметь сети пятого поколения. Основной упор, как и во времена запуска сетей предыдущих поколений, делался на увеличение скорости передачи данных в сетях уже пятого поколения. Давайте попробуем разобраться в оправданности подобных рекламных слоганов, которыми нас потчуют пассионарии от мира технологий.
Для этого предлагаю вернуться немного назад во времени и вспомнить, как вообще появилась сотовая связь.
Произошло это 3 апреля 1973 года в Нью-Йорке, когда Мартин Купер, сотрудник компании Motorola, занимавшийся вопросом развития мобильной связи, находясь на улице, позвонил своему конкуренту из компании AT&T Джоэлю Энгелю и сообщил, что звонит ему по мобильному телефону.
С этого момента можно начинать отсчет поколений сотовой связи, коих на данный момент существует уже пять. Кстати, в коммерческую эксплуатацию первое поколение сотовой сети попало только спустя 11 лет после того памятного звонка.
Начиная со второго поколения (2G) в сотовых сетях появляется возможность передавать не только голос, но и данные. Это и предопределило дальнейшее развитие всей этой отрасли. Первоначальные скорости были смешными по текущим меркам – 9,6 килобит/сек. Сегодня это кажется не просто медленным, а катастрофически медленным способом выхода во всемирную паутину. Кроме низкой скорости, во время выхода в Интернет у телефона отсутствовала возможность принимать и совершать голосовые вызовы – использовался один и тот же канал данных.
Подобное положение вещей не устраивало ни пользователей, ни операторов связи, ни инженеров. Необходимо было научить мобильные устройства взаимодействовать с интернетом на более высоких скоростях. В 1997 году результатом этих изысканий стало появление технологии GPRS, которая позволила не только существенно увеличить скорость, но и передавать данные по отдельному каналу, пакетами, а значит, и тарифицировать такую передачу данных стало возможным в рамках объема переданных данных, а не по времени, проведенному в сети. Скорости, которые дал новый стандарт, казались космическими – на практике это было около 100 килобит/сек. Возможно, именно тогда родился главный рекламный лозунг, ставший для многих объяснением смысла развития сотовых сетей, – “выше скорость».
Впоследствии этот стандарт пережил еще пару эволюций (EDGE, E-EDGE), позволивших довести скорость передачи данных в сети E-EDGE до 1,2 мегабит/сек. Кстати, про E-EDGE мало кто знает, так как технология устарела еще до своего появления и поэтому не нашла практического применения.
Однако прогресс требовал не эволюции, а революции, почву для которой готовила организация по стандартизации IMT-2000, с 1992 года занимаясь разработкой стандарта UMTS, который и должен был стать третьим поколением сотовой связи, призванным решить не только проблему скорости, но и неожиданно появившуюся проблему емкости сотовых сетей. Именно в это время становится отчетливо понятно, что в случае взрывообразного роста количества мобильных устройств, потребляющих трафик через сотовую сеть, существующие базовые станции не смогут обеспечить одновременное подключение всех желающих.
Так, к моменту появления стандарта 3G стала очевидной проблема емкости существующих сетей. Тот, кто давно пользуется сотовой связью, должен помнить времена, когда в месте скопления большого количества людей воспользоваться сотовым телефоном становилось проблематично из-за того, что сеть часто оказывалась «занята» — именно такое сообщение выдавал телефон при попытке позвонить или выйти в Интернет. Особенно ярко это проявлялось во время крупных праздников – под Новый год дозвониться с сотового телефона было крупной удачей.
Повсеместное внедрение сетей третьего поколения и последующая их эволюция позволили на время решить проблему недостаточной емкости сетей, но повлекли за собой колоссальные финансовые вложения со стороны операторов связи, которые стали заложниками прогресса своих обещаний и появившихся из-за этого желаний своих клиентов – главным рекламным постулатом, призванным объяснить необходимость развития сетей, стало обещание увеличить скорость передачи данных как главную ценность для клиента.
В то же время по итогам исследований консорциума 3GPP (пришел на смену организации по стандартизации IMT-2000) оказалось, что для среднестатистического пользователя того времени достаточной скоростью передачи данных оказалась не произносимая с придыханием цифра в 21,6 мегабит/сек, а скромные 3.2 мегабит/сек, которые ранее и были приняты 3GPP в качестве минимального порога для того, чтобы сеть имела право считаться сетью третьего поколения.
Оказалось, что большей части пользователей запредельные скорости не нужны. Более того, свыше 95% респондентов вообще затруднились ответить, на какой скорости работает интернет в их телефонах. Большинству людей оказалось всё равно. Однако те же самые люди как мантру стали повторять маркетинговые слова «Даешь выше скорость в сетях LTE!», когда этот самый LTE замаячил на горизонте.
Да, скорость оказалась важна, а учитывая колоссально возросший в сотовых сетях трафик, необходима. Вы только вдумайтесь, за период с 2011 по 2016 год объем полученной/передаваемой информации в сотовых сетях вырос в 18 раз.
Однако еще более необходимой оказалась та самая емкость сети, так как к середине 2012 года, когда LTE победоносно зашагал по планете, количество активаций устройств-потребителей мобильного трафика, по данным Informa Telecoms & Media, составило внушительную цифру в 2 миллиона штук в сутки! И всем этим устройствам, коих к 2014 году только в сети LTE появилось более 150 миллионов, нужен был свой кусочек трафикового пирога.
Видя это, операторы в срочном порядке решили строить теперь уже сети LTE, забыв про грандиозную 3G-стройку.
В выигрыше оказались самые дальновидные, сделавшие ставку сразу на LTE, не бросая все силы на строительство 3G. Больше всего в этом отличились шведы – оператор TeliaSonera на тот момент являлся безоговорочным лидером как по средней скорости в сетях LTE, так и по стабильности этих самых скоростей.
Кроме строительства сетей LTE, изменениям подвергся и принцип распределения мощностей сотовой сети. «Голос», всё это время являвшийся неприкосновенным, отошел на второй план, уступив место передаче данных. Подробная трансформация оказалась вынужденной мерой и ответом на меняющиеся сценарии использования сотовых телефонов, которые поумнели, превратившись в смартфоны, настоятельно требовавшие LTE.
Давайте попробуем угадать, какая цель и характеристика была выбрана в качестве главной рекламной силы? Верно, снова скорость. Теперь уже речь шла о заоблачном «гигабите в секунду» в сотовой сети (до которого мы почти за восемь лет так и не доросли).
Обиднее всего то, что за словами о небывалых скоростях в тени остались такие замечательные характеристики сетей LTE, как масштабируемость сети, отсутствие необходимости в контроллерах сети, когда каждая базовая станция сама себе контроллер и видит всю сеть сразу, а не только маленький кусочек в своем регионе, а значит, сама может распределять нагрузку, и, конечно, способность работать на любых доступных частотах. Это всё оказалось интересно небольшому числу энтузиастов, для остальных пользователей снова выкатили идола – скорость!
Это не хорошо и не плохо, так как работать должен самый эффективный инструмент, и если с помощью лозунгов о скорости проще всего объяснить необходимость платить за развитие, пусть так. Вопрос в том, как долго будет работать такой сценарий.
А ведь «пятерка» — это не только скорость. В список достоинств грядущего стандарта можно записать такие плюсы, как:
- минимальные задержки при обмене пакетами (1 мс);
- гибкое управление скоростями;
- интеграция с существующими поколениями/стандартами связи;
- низкое энергопотребление, которое позволит не наращивать размер аккумулятора в устройствах, а более эффективно использовать уже имеющуюся емкость;
- обеспечение стабильного соединения между быстро движущимися объектами;
- огромная емкость (до 10 миллионов устройств на квадратный километр).
Благодаря своей архитектуре и вышеперечисленным характеристикам, сеть пятого поколения оказывается идеальной для обмена данными между устройствами без участия человека. Особенно актуальным это становится в свете использования Big Data, систем «умный дом», появления «умных автомобилей», которым необходимо постоянно взаимодействовать друг с другом.
История имеет особенность развиваться по спирали, а значит, повторяться. И, судя по появившимся в сети старым добрым лозунгам о «невероятных скоростях», сеть пятого поколения, являющуюся очередным прорывом и небольшим технологическим чудом, снова запакуют в обшарпанную подарочную коробку с надписью «Высокая скорость». Хотя, пусть пользователь хотя бы так приобщается к пониманию прогресса, чем воспринимает это как должное, не задумываясь и не анализируя.
Не устаю повторять, что мы живем в удивительное время, когда открытия, способные изменить мир и меняющие его, случаются чуть ли не каждый день, и постепенно наше умение воспринимать удивительные вещи притупляется. Технологии настолько тесно вплелись в нашу жизнь, став ее частью, что воспринимаются как должное, перестав удивлять и впечатлять. Это не плохо и не хорошо, это данность. И, наверное, это правильно, когда сложная технология воспринимается как простое и удобное дополнение, повышающее качество жизни, не требующее напрягать мозги, чтобы понять, как её использовать. Но у этого удобства есть обратная сторона медали – однажды можно разучиться думать и удивляться.
