Интернет повсюду: вызвать такси, показать всему миру свой обед или поругаться на пробки — все это люди привыкли делать с помощью глобальной сети. Как работает интернет и почему сейчас можно смотреть кино в онлайн, а раньше скорости еле хватало, чтобы почитать свежие анекдоты.
Как работает мобильный интернет?
Чтобы подключить сервера, компьютеры и другие устройства к одной сети, их нужно соединить друг с другом кабелем, например, из меди или оптоволокна. Такой паутиной из проводов опутана вся планета. Эти провода, лежащие под землей и на дне океанов, и есть интернет, который связывает всех участников в одну сеть.
Но как тогда работает Wi-Fi или мобильный интернет? Дело в том, что подключится к интернету — значит принимать и отправлять сигналы, что человечество умеет делать уже больше сотни лет через радиоволны. Интернет по проводу приходит в модем или вышку сотовой связи, а те отправляют радиосигнал в ноутбук или гаджет.
Смартфоны используют радиоволны как для звонков, так и для соединения с интернетом, поэтому если на даче нет связи, ни позвонить, ни обновить Instagram не получится. Но мобильная связь постоянно улучшается, а мир заполняется технологиями, которым беспроводная сеть нужна как воздух, например, интернет вещей. Интернет вещей — это сотни устройств, связанных друг с другом через интернет, обеспечивающие пользователям комфортную жизнь.
Также уже существуют технологии, которые позволяют врачам проводить удаленные операции: робот со скальпелем работает в одной стране, а гениальный хирург управляет им в другой. В этом случае от скорости и качества связи зависит жизнь человека. Именно по этой причине появилась революционно быстрая мобильная сеть 5G. 5G — английская аббревиатура от определения «пятое поколение», что означает, что мобильная связь улучшается уже в пятый раз.
Революционная сеть 5G
Первое поколение сетей — это только звонки и никакого интернета. Во втором уже можно было выйти в сеть на низкой скорости, когда одна картинка загружалась несколько минут. В сетях третьего поколения скорость передачи данных уже довольно высокая — можно пользоваться приложениями или смотреть видео. Сеть четвертого поколения иногда оказывается даже быстрее, чем Wi-Fi в кафе или дома — можно не просто смотреть видео, но и звонить в видеочате.
Что нового в 5G? Строго говоря, 5G — это не одно нововведение, а сразу несколько достижений науки и техники. Во-первых, в сетях 5G сигналы могут передаваться на более коротких миллиметровых радиоволнах. В традиционном диапазоне для сетей прошлого поколения от 3 до 30 ГГц уже скопилось много устройств, а на частотах выше пока пусто, поэтому можно разогнаться без помех. Правда, есть проблема: короткие волны хуже проникают сквозь дома или деревья, но это решается созданием инфраструктуры из небольших радиовышек или базовых станций. В городах они будут стоять через каждые несколько сотен метров, чтобы сигнал не пропадал.
Сами станции тоже напичканы новыми технологиями. Их антенны смогут принимать гораздо больше сигналов одновременно, а также лучше фокусировать радиоволны. В городах, где у миллионов жителей при себе смартфоны, планшеты и умные часы, эти технологии предотвратят конфликты между устройствами и обеспечат всем бесперебойный сигнал. В итоге сети 5G будут очень быстрыми. Для сравнения, стандартный домашний интернет предлагает 20-30 Мбит/с максимум, а сеть 5G может обеспечивать 12 Гб/с — что в 5-10 раз быстрее. Кроме того, в 5G будет не только рекордная скорость, но и минимальная задержка.
Кстати, ученые и инженеры уже задумываются над сетями 6-го поколения, говорят, что скорость в них может доходить до 1 Тбит/с, а для управления сетями потребуется искусственный интеллект.