От 1G до 5G – как Интернет промени света

Интернет промени коренно начина, по който всички ние комуникираме. Независимо какво трябва да направим, винаги имаме опцията да го направим онлайн.

От поръчване на храна за вкъщи до пазаруване онлайн, чатене с приятел/и или резервиране на следващата ни почивка, Интернет ни дава достъп до огромно богатство от знания, информация и инструменти за комуникация, които ни позволяват да взаимодействаме с други хора, независимо къде в света се намират те, без дори да се налага да напускаме дома си.

Може би най-голямото въздействие, което Интернет оказа върху нашия живот днес, е по отношение на социалните взаимодействия и връзки.

Всички бариери в комуникацията днес са премахнати и ние вече не сме ограничени от времето и пространството.

Най-скорошното развитие по отношение мобилните комуникации също така означава, че ние вече не сме вързани към определено устройство.

Вече имаме възможността да се „логваме“ в нашите смартфони и таблети и да получаваме достъп до информация, която се съхранява в така наречените „облаци“. Това доведе до възможността хората да са онлайн където и да са и по всяко време.

Разбира се, Интернет също има своите недостатъци и предоставя нови предизвикателства пред личното пространство и сигурността.

Въпреки това, днешният свят е по-свързан отвсякога, благодарение на новите технологии, които премахват пропастите между различните култури и общества, и в допълнение значително засилват процеса на глобализация.

Само в рамките на незначителен период от време, погледнато от перспектива на хилядолетната човешка история, Интернет успя да промени света и начина, по който провеждаме ежедневните дейности в нашия живот.

Вече не е нужно да си купуваме вестник, за да се сдобием с последните новини – вместо това имаме възможността да следим всичко онлайн и в реално време, което определено прави Интернет едно от най-великите човешки постижения.

Но Интернет, както и всичко друго, търпи развитие, което особено в последните години е много рязко и води до още по-значителни промени, които тепърва предстоят да се случат.

Разбира се, става въпрос за мрежите от 5-то поколение или така наречените 5G (от английското 5^th Generation).

Самото име подсказва, че преди нея има още 4 поколения мрежи, всяка от които е революционна за времето си и осигурява редица от нещата, с които сме свикнали днес.

За да разберем, обаче, какво представлява 5G мрежата и какви ползи ще донесе тя, трябва първо да се запознаем четирите мрежи, предшествали я и отъпкали пътя за най-новото поколение мрежа.

1. 1^st Generation (1G) мобилна мрежа – как започва всичко

Това е най-първата безжична мобилна мрежа, изградена благодарение на аналоговите телекомуникационни стандарти, които се въвеждат за пръв път през 80-те години на миналия век и биват заменени от второто поколение мрежи през 90-те години.

Основната разликата между двете поколения е, че радио сигналите, използвани от 1G мрежите са аналогови, докато тези при 2G мрежите са дигитални.

При 1G мрежите се използва дигитален сигнал за свързване на радио кулите с останалата част от телефонната система, а по време на телефонен разговор гласовият сигнал се модулира до по-висока честота, обикновено 150 MHz и повече.

2. 2^nd Generation (2G) мобилна мрежа – огромен скок в комуникациите

В началото на 90-те години във Финландия за първи път безжичните мобилни мрежи от второ поколение се пускат сред широката публика под така наречения GSM (Глобална система за мобилни комуникации) стандарт на Европейския институт за телекомуникационни стандарти (ETSI).

Основната разлика между 2G и 1G мрежите е в начина, по който гласовият сигнал се предава по време на телефонен разговор. Докато при мрежата от първо поколение този сигнал, както споменахме, се модулира до по-висока честота, при 2G мрежите той се кодира в дигитален сигнал.

Естествените предимства на дигиталния сигнал пред аналоговия налагат 2G мрежата много бързо сред масовото потребление, а предимствата са повече от видни за времето си – телефонните разговори се криптират по дигитален път, радиочестотният спектър се използва далеч по-ефективно, водейки до повече потребители на честотна лента, и с мобилните услуги вече могат да се използват и услуги за данни.

Това с други думи означава, че въвеждането на 2G мрежи може да се смята за момента, в който добре познатите ни SMS-и (Short Message Service) влизат в употреба.

Нещо повече, 2G технологиите позволяват на различните мрежи да предоставят услуги като текстови съобщения, снимкови съобщения и MMS-и (мултимедийни съобщения).

Едва след пускането на мрежите от второ поколение, предшественикът ѝ получава името 1G.

3. 3^rd Generation (3G) мобилна мрежа – началото на мобилния интернет

Безжичните мобилни мрежи от 3-то поколение за пръв път стават достъпни в началото на новия век. Те предоставят изцяло нови възможности, най-забележимата сред които е наличието на мобилен интернет.

Наред с това ползвателите на мобилни телефони имат възможността за достъп до фиксиран безжичен интернет, видео разговори и дори мобилна телевизия.

3G мобилните мрежи поддържат услуги, които предоставят трансфер на информация от поне 144 килобайта в секунда.

Максимумът, който може да се постигне при мрежите от това поколение е в размер на 384 KB/s, в сравнение с максимална скорост от 250KB/s при 2G и 50KB/s при 1G мрежите.

По-късните ъпдейти на мрежите от трето поколение, често наричани 3.5G и 3.75G, предоставят и мобилен безжичен интернет от няколко мегабита в секунда за смартфони и мобилни модеми за лаптопи.

Не е никак случайно, че именно в този период се зараждат редица социални мрежи, като "Фейсбук", "Туитър" и прочие.

4. 4^th Generation (4G) мобилна мрежа – изцяло нови възможности

Четвъртото поколение безжични мобилни мрежи предоставят изцяло нови възможности на потребителите, а скоростта, спрямо предходните 3G мрежи, достига до поне 4 пъти повече.

Новата 4G мрежа позволява обмен на данни от 100 Mbps при първоначалните тестове, а впоследствие тази скорост достига дори до удивителните 1 Gbps, но при идеални условия, които в реална ситуация трудно биха били постигнати.

Тъй като мобилните мрежи отдавна предоставят на хората основни услуги като безжични телефонни разговори и текстови съобщения, мрежите от четвърто поколение са насочени изцяло и основно към по-бързия пренос на данни, които предоставят на потребителите по-висока скорост и достъп до услуги като играене на видеоигри, High Definition TV, видео разговори и дори триизмерна телевизия.

Макар първите открити демонстрации на тази мрежа да се правят през 2006 година от южнокорейския технологичен гигант Samsung, реалното приложение на 4G мрежите започва чак през следващата година и тя е изцяло експериментална, като е изградена в китайския град Шанхай.

Масовото приложение на мрежите от четвърто поколение започва едва през 2012-2013 година и към ден днешен тя все още е най-разпространеният начин за телекомуникации.

5. 5^th Generation (5G) мобилна мрежа – какво крие бъдещето

През 2019 година започна да се говори все повече за безжичните мобилни мрежи от 5-то поколение, а почти всички големи производители на смартфони представиха свои модели, които поддържат 5G свързаност.

Немалко се изговори и за предполагаемите вреди от иновативните мрежи от пето поколение, но поради липсата на реална практика, все още няма възможност да се направи сравнителен анализ на ползите и вредите от имплементирането на 5G мрежи.

Как работят 5G мрежите

Мрежите от 5-то поколение представляват дигитални клетъчни мрежи, в които обслужваната от оператора зона се разделя на малки географски области, наричани клетки.

Аналоговите сигнали, представляващи звуци и изображения, се дигитализират в телефона, конвертират се от специален аналогов към цифров преобразувател и се предават като поток от битове.

Всички 5G безжични устройства в една клетка комуникират посредством радиовълни с локален антенен масив и автоматизиран приемо-предавател (предавател и приемник) с ниска мощност в клетката, по честотни канали, зададени от приемо-предавателя, който ги взема от масив с честоти, които пък се използват повторно в други клетки.

Локалните антени са свързани с телефонната мрежа и Интернет чрез оптичен кабел с висока честотна лента или безжична връзка за обратно предаване.

Както и при предходните клетъчни мрежи, при 5G мобилното устройство, което преминава от една клетка в друга, автоматично се „предава“ безпроблемно на новата клетка.

Към настоящия момент се разработват и планове за използването на милиметрови вълни за мрежите от 5-то поколение.

Този вид вълни разполага с по-малък обхват от микровълните, поради което клетките са ограничени до по-малък размер.

Милиметровите вълни също така нямат възможност да преминават през стени на сгради. Те са по-малки от големите антени, характерни за мобилните мрежи от предишни поколения. Вълните, както може би и името подсказва, са дълги само няколко сантиметра.

За момента изискването към безжичните устройства, които ще могат да работят с 5G мрежите, е да имат възможността да работят с мрежите от 4-то поколение, тъй като новите мрежи ще използват 4G за първоначално свързване с клетката, както и в местата, където 5G все още няма да е достъпно.

Какви са предимствата на този тип мрежи

Едно от огромните предимства на 5G мрежите ще бъде в количеството устройства, които ще могат да обслужват на квадратен километър. Очаква се 5G да може да поддържа до 1 милион устройства на квадратен километър, докато при 4G тази бройка е не повече от 100 000.

Друго сериозно предимство на най-новите мрежи ще бъде скоростта, с която те могат да прехвърлят данни.

Докато при 4G мрежите максималното, което беше постигнато е 100MB/s, то при мрежите от 5-то поколение тази скорост се очаква да надмине внушителните 1GB/s.

С по-прости думи, това ще означава, че ако за изтеглянето на филм с размер 800MB ще са ви нужни средно около 43 секунди при варираща скорост, то при 5G мрежите този филм ще бъде свален само за 1 секунда.

5G мрежите ще направят ежедневните дейности далеч по-лесни и бързи, а скоростта, с която ще можем да теглим филми, музика, книги и всякакви файлове, както и да общуваме помежду си, ще бъде безпрецедентна.

Няма нужда да споменаваме как това ще се отрази и на бизнеса, където особено в IT сферата, скоростта на Интернет е ключова.

За финал ви представяме тази изключително интересна инфографика, представяща развитието на безжичните мобилни мрежи, както и какви възможности пред нас може да открият мрежите от най-новото 5-то поколение.