Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего

Кроме того, количество беспроводных устройств, одновременно ищущих подключения, вырастает в течение рабочего дня или при проведении особых мероприятий. Например, в будний день на Манхэттене 2,3 млн пассажиров вызывают рост средней численности пользователей с 27436 человек на квадратный километр до почти 66 тыс. (World Population Review). Если бы пользователи каждого пригородного поезда одновременно осуществляли передачу информации только на одном сотовом устройстве, они бы превысили возможности сегодняшней сети 4G. Подобные всплески плотности пользователей, вероятно, произойдут в большинстве городов, на профессиональных спортивных объектах и во время других особых случаев (например, парадов, фестивалей, празднования Нового года).

Также интересно оценить технологические аспекты 5G. В настоящее время системы 4G работают в низкополосной части радиочастотного спектра (обычно на частотах от 700 до 850 мегагерц [МГц], с дополнительными сегментами чуть выше 1 гигагерца [ГГц]). Проблема с низкополосным частотным спектром состоит в том, что он переполнен. Многие другие пользователи уже занимают спектральный диапазон вокруг частот, выделенных сотовым системам. Следовательно, чтобы увеличить количество одновременных пользователей и скорость передачи данных, операторы сотовой связи должны перейти на более высокие частоты, которые могут обеспечить большие фрагменты неиспользуемого спектра. Сюда входит средняя полоса (обычно от 3 ГГц до 7 ГГц, иногда называемая вспомогательной –6 ГГц) и высокочастотный диапазон (миллиметровая волна выше 24 ГГц). С другой стороны, большое преимущество диапазона 1 ГГц заключается в том, что радиосигналы могут проходить через атмосферу на большие расстояния, а также через здания, деревья и другие препятствия.

Низкочастотные диапазоны более эффективны, чем высокочастотные, при охвате больших территорий. Хорошо оснащенная базовая станция вышки сотовой связи, работающая на частоте 700 МГц, может обслуживать до 1200 одновременных голосовых вызовов на расстоянии до 24 км. Этого достаточно, чтобы охватить, например, большую сельскую территорию. Когда стандартов 4G станет недостаточно, эти вышки можно будет модернизировать до 5G.

Что такое экосистема 5G?

В докладе используется термин «экосистема 5G» для обозначения большого числа заинтересованных сторон, выполняющих множество важных ролей, которые так или иначе связаны с устройствами и сетями 5G. В центре анализа находятся четыре ключевых сегмента экосистемы 5G:

– На самом высоком уровне – сегмент, содержащий приложения и сервисы, использующие мобильную сеть. В Соединенных Штатах к ним относятся такие доминирующие игроки, как Alphabet (включая Google), Amazon, Apple, Facebook и Microsoft. В их число также входят такие компании, как Netfix, Lyft, Uber, Twitter, Snap, Pinterest, Yelp и другие предприятия, которые зависят от мобильных пользователей и устройств в своих сегментах рынка.

– В следующий сегмент входят операторы мобильной и магистральной сети. В США этот сегмент включает AT&T, Verizon и T-Mobile / Sprint, а также других интернет – провайдеров и региональных операторов связи. Мобильные сети беспроводного радиодоступа (RAN) соединяют все необходимые элементы для предоставления беспроводных услуг конечному пользователю, связывают мобильные устройства с RAN, затем подключаются к базовым магистральным сетям и т. п., к базам данных и серверам по всей стране.

– Критически важные аппаратные и программные компоненты 5G включают наборы микросхем для мобильных устройств, сами мобильные устройства, оборудование RAN (включая базовые станции и любые размещенные в одном месте коммутаторы и маршрутизаторы), а также оборудование базовой сети. Эти компоненты представляют собой аппаратное и программное обеспечение магистрали сети 5G и подключенных к ней устройств.

– Инфраструктура, необходимая для разработки и создания критически важных аппаратных и программных компонентов 5G, составляет наиболее фундаментальный сегмент и включает передовое производственное оборудование; цехи по производству микросхем; разработчиков наборов инструкций; международные соглашения, такие как установление стандартов и системные патенты (SEP) на аппаратное и программное обеспечение, установленные международными организациями, например, такими как проект «Глобального партнерства третьего поколения» (3GPP).

Экономический аспект 5G

Если смотреть через призму рыночной капитализации (общая стоимость обыкновенных акций, выпущенных данной компанией), Соединенные Штаты преуспевают в эпоху 5G. Американские компании, работающие в сегменте приложений и услуг, по состоянию на май 2019 года имели общую рыночную капитализацию почти в $4,5 трлн, из которых более $3 трлн были внесены только Alphabet, Amazon, Microsoft и Facebook. Аппаратные и программные компоненты увеличили рыночную капитализацию еще на $2 трлн (из которых на Apple приходился почти $1 трлн), а беспроводные сети добавили более $800 млрд.