Сохранит ли Wi-Fi жизнеспособность при массовом распространении 5G?

С каждым годом проблема будущего роутеров Wi-Fi и смартфонов, поддерживающих данную технологию, ставится «на попа» всё больше. 5G-сети, в свою очередь, не за горами: всё та же Америка в десятке мегаполисов за 2019 г. предоставит полноценное покрытие от сотовых провайдеров Verizon и T-Mobile. Итак, каков спрос на Wi-Fi, коли в 5G изначально уже заложена стабильная и многомегабитная скорость для тысяч людей, обслуживающихся в зоне действия одной такой базовой станции?

«5G намного быстрее Wi-Fi, и скоро роутеры Wi-Fi и смартфоны с планшетами, поддерживающие их, исчезнут из Интернет-рынка» — пытаясь пропиариться и привлечь в идеале всех, у кого в кармане хотя бы не самый новый смартфон, перебивая друг друга, орут сотовые операторы в своей рекламе. Все средства, правда-неправда, хороши в плане наживы — всё равно, на чём «навариться»…

Но прежде чем дать вменяемый ответ, напомним, что и у сотовых сетей, и у Wi-Fi есть свои слабые места. Сегодня 5G — это повод наобещать, как всегда, много и недорого, а на деле же переигрывать в тарифах и делать, как получится.

4G, к примеру, вытеснило голосовые звонки и SMS, т. к. изначально было нацелено как самая скоростная технология пакетной пакетной передачи данных, при этом были решены такие недостатки, как, например, «дыхание соты» в 3G, снижающее мощность передатчика БС в случае высокой нагрузки на последнюю. Скорость в 3G-сетях в реальных условиях составляла всего несколько мегабит в секунду, в 4G-сетях — в среднем до 20 Мбит/с, в общем, улучшения были, но всего лишь в несколько раз.

Поколение же 5G в реальных условиях способно подарить каждому абоненту скорость до 100 Мбит/с, что сравнимо с кабельным Интернетом от всё того же Ростелекома, в последнее время значительно подешевевшего. Все эти прогнозы о 5-20 гигабитной скорости — лишь реклама и маркетинг: не надо забывать о частотах в десятки гигагерц, на которых сигнал вряд ли распространится дальше, чем на сотню-другую метров, а также о нескончаемом, трудноутолимом аппетите пользователей, которым сегодня мало даже 30-гигабайтных пакетов трафика, приобретаемых ежемесячно. Которые «висят» в соцсетях и на видеосервисах типа YouTube, потребляя каждый день не менее 10 ГБ трафика.

Сети 3G и 4G сегодня обосновались в частотах 800 МГц — 2,6 ГГц. По сравнению с частотами 25-70 ГГц, этот интервал как нельзя лучше подходит для современной общегородской застройки. Плотность «сот» достаточно большая, лучше и проникающая способность радиоволн сквозь армированные стены (железобетон): каждая ячейка (клетка) в арматуре становится, в принципе, радиопрозрачной для волн выше 1800 МГц, т. к. она больше длины волны, тут уж как повезёт. Не проблема получить LTE-соту с радиусом действия в 3 км, в зоне действия которой скорость Интернета составит уже более мегабита в секунду, что является комфортным для веб-сёрфинга в целом.

А вот диапазон 5G — миллиметровый: здесь препятствием всё те же металлические штыри и уголки в каркасах и стенах домов, один из таких штырей образует зону радиотени, и несколько стен на пути прохождения 5G-сигнала уже образуют густую радиотень, отдалённо напоминающие световую тень для солнечного света из-за листвы и веток дерева. Здесь сигнал почти полностью отсутствует. Радиоволны в миллиметровом диапазоне уже не столько переотражаются и преломляются, сколько попросту затухают в различного рода препятствиях, особенно в металлоконструкциях.

Вообще, частоты ниже 6 ГГц, отведённые для гражданской связи, заняты сотовыми и беспроводными сетями настолько, что вряд ли в данный момент найдётся мало-мальски свободный отрезок, в котором удастся разместить хотя бы 200-мегагерцовую полосу, без которой строить сети 5G не имеет особого смысла. Ведь спектральная эффективность, измеряемая в битах в секунду на каждый герц из используемой в данный момент полосы частот, не растёт на порядки при смене поколения беспроводных сетей: по сравнению с 4G она, скорее всего, возрастёт максимум в 2-3 раза. Так, если спектральная эффективность 4G в реальных условиях составляет несколько бит в секунду на герц, то для 5G вряд ли она достигнет в полсотни бит в секунду на герц. Витать здесь в облаках незачем — однозначно требуется полоса частот, в разы большая, чем 40-50 МГц.

Как бы то ни было, есть лишь три пути: поднять частотную полосу, повысить объём передаваемых данных и организовать передачу данных в несколько независимых потоках. Второй случай — это как можно более многократное использование одного и того же диапазона. Чудес не будет. Прирост пропускной способности будет — но он не возрастёт на порядок. Сеть 5G преуспевает — по сравнению с сетью 4G — используя третий подход.

Короче, 5G — это улучшенное 4G. Возлагать надежды на нереальную пропускную способность 5G глупо. Для инвесторов это ещё не настолько ясное и предопределённое будущее. Даже при создании пико- и фемтосот с 5G в зданиях это поколение сетей вряд ли даст больше производительности, чем 4G и Wi-Fi.

Что касается именно Wi-Fi, точки доступа данного стандарта не отстают отобщей средней реальной скорости 4G. Не верите? Прогрузите любой из роликов в YouTube в формате (Full)HD, и сходство в реальной скорости сразу бросится в глаза. Поэтому большинство рядовых потребителей не очень задумываются о том, какой сетью — мобильной или локальной беспроводной — пользоваться: они выбирают то, что доступно им в данный момент.

Домашний оптоволоконный Интернет не уступает по скорости 4G-сетям, а по времени суток и пропускной способности он намного стабильнее любой на сегодня используемой сотовой сети — даже с репитерами и внешними модемами 4G. Это теоретическая и расчётная скорость 4G опережают Wi-Fi — в реальной же ситуации она ей проигрывает по юзабилити. Появление 5G сократит или уберёт этот разрыв между сотовыми и «роутерными» сетями, но вряд ли в первый же год повернёт его в обратную сторону.

К тому же сеть Wi-Fi имеет, в отличие от сотовых технологий, обратную совместимость. Если смартфон или планшет, лишённый поддержки 3G, но работающий в сетях 4G, не может подключиться к 3G, то у Wi-Fi терминалов всё просто. Ваш старый ноутбук, поддерживающий 11 Мбит/с в стандарте 802.11b, подключится к «свежему» роутеру, в котором есть вся эта лестница скоростей: 802.11(b/g/n/ac), или 1, 11, 54, 150 и 1300 Мбит/с, но будет использовать лишь скорости 1 и 11 Мбит/с. Верно и обратное: у вас новенький планшет, в котором реализованы скорости вплоть до 802.11n (1, 11, 54 и 150 Мбит/с), но перед ним — древняя точка доступа 2005 года выпуска, поддерживающая лишь стандарт 802.11b (1 и 11 Мбит/с), в обоих случаях подключение будет достаточно скоростным, решающим ваши самые разнообразные задачи — от проверки, не написали ли вам в мессенджерах, соцсетях, до получения рабочей почты и отправки только что отснятого видео на весьма неплохой скорости. Если бы Wi-Fi как явление и стандарт, не развивалось — оно бы быстро устарело.

Если же цель производителей — увеличить полосу частот путём влезания в санти- и миллиметровые диапазоны, то здесь 5G и Wi-Fi находятся в одной общей лодке. Новый стандарт 802.11ax способен дать до десятков и даже полутора сотен гигабит в секунду, чья бы корова мычала… Гонка сотовых и локальных беспроводных сетей в обозримом будущем вряд ли прекратится: много чего уже придумано, и развивать тут особо нечего, уплотнение потоков рассылаемых данных не бесконечно, рано или поздно наступит предел.

В сотовых сетях помимо пакетных данных, предназначенных сугубо для Интернета, абонент звонит и отсылает SMS. В случае же с Wi-Fi имеет место лишь доступ в Интернет и передача файлов по локальным сетям.
Если сотовые сети предусматривают наличие единой транспортной сети для передачи данных, и авария на магистрали оборачивается конкретными проблемами для целого района или даже региона (невозможно позвонить, выйти в Сеть, отослать SMS/MMS, проверить даже баланс или подключить/отключить какую-то услугу/опцию на тарифе), то в случае с Wi-Fi всё проще. Фрагменты сетей строятся независимо, и при недоступности Интернета или локальной сети провайдера (ресурсам внутригородской сети) на одной из точек доступа можно подключиться к соседней, даже перебрав несколько таких точек. При этом централизованное управление одним и тем же провайдером всех точек доступа Wi-Fi потеряно не будет.

Значит, неизменный вывод: Wi-Fi снизит расходы на Интернет, какими бы ни были многообещающими возможности 4G/5G. Для абонента всё того же «Билайн» или «Теле2», если на тарифе кончается дневная/месячная квота трафика, наличие рядом домашнего Интернета с роутером Wi-Fi (своим или соседским) либо публичного хотспота кардинально решает проблему: он знает, что скоростной трафик для него не ограничен какими-либо значениями. А раз так, то массовое появление сотовых сетей 5G, даже при более высокой в разы, чем у Wi-Fi, реальной скорости Интернета, мало отразится на существовании и дальнейшем развитии беспроводных сетей — благодаря, опять же, низкой стоимости последних.

4 комментария к “Сохранит ли Wi-Fi жизнеспособность при массовом распространении 5G?

  1. Я против какофонии с десятками гигагерц 🙂 Освободить диапазоны 900 и 1800 от GSM — пустить передачу на 900, приём на 1800 МГц, и будет прекрасная электромагнитная совместимость. 890-960 и 1710-1880 — очень хороший кусок для заявленной скорости, так нет же, надо влезть в ногое «гэ»…

    • Если бы не эти тухлозады-маркетологи: «Давай, скорей, хотим больше» — всё было бы хорошо. Зачем все это нужно? Чтобы в рекламе похвастаться красивыми циферками? Никто бы не рвался в частоты от 30 и более гигагерц. Зачем использовать полосу в сотни мегагерц? Ради чего? Чтобы получить терабит в секунду? Пользователю хватит всего 10 Мбит/с, больше ему не нужно.

      • Когда аппарат «Вояджер-1» в 1977 году отправляли исследовать удалённые планеты и межзвездное пространство у него на борту было сколько-то десятков килобайт оперативной памяти и никто не задумывался, что ему нужна полоса частот в сотни мегагерц и такой же процессор, оперативка в 3 ГБ, зависающая от Windows 10. У него на борту стоит движок Linux или MS-DOS, абсолютно не требовательный к аппаратным ресурсам. Практическая цель — получить такие-то фото и данные, побывать там-то. А здесь цель — просмотр видео 4k/8k/16k без зависаний и «тормозов». Не путай хрен с трамвайной ручкой

  2. Думаю, будет так: один из жителей подъезда купит модем 5G и поставит мощную точку доступа Wi-Fi с 5-ю антеннами, обеспечивающую покрытие на остальных этажах подъезда. С таким раскладом Wi-Fi продержится ещё несколько десятилетий 🙂

Оставьте комментарий