5G () — п'яте покоління мобільних мереж або п'яте покоління бездротових систем. Назва, яку використовують у деяких наукових працях та проєктах для позначення наступних телекомунікаційних стандартів для мобільних мереж після стандартів 4G/IMT-Advanced.
Станом на початок 2018 року ця технологія не була повністю визначена у міжнародних стандартах, а лише перебувала у стані розробки. Першим стандартом цієї технології став ухвалений наприкінці 2017 року стандарт (NR). Передбачено, що розгортання нових технологій відбуватиметься в декілька етапів. Спочатку буде впроваджено 5G NR Non stand-alone, яка використовує наявну мережу 4G LTE eNB.
Загальна характеристика
Основні показники 2017 року тривала розробка формату. 5G мав забезпечувати швидшу передачу даних у порівнянні з 4G, зробити можливим щільніше розташування пристроїв, та надати можливості для прямої взаємодії між різними пристроями.
Також дослідники прагнли скоротити затримки та зменшити споживання електричної енергії (важливо для мобільних пристроїв та пристроїв типу «інтернет речей») у порівнянні з 4G.
Серед іншого, стандарт 5G мав забезпечити такі характеристики: пікова швидкість завантаження даних на одну базову станцію до 20 Гб/с швидкість завантаження даних до 100 Мб/c та вивантаження до 50 Мб/c для одного абонента можливість абонентському пристрою рухатись зі швидкістю до 500 км/год між базовими станціями (наприклад, у швидкісному потязі) можливість пристроям перемикатись між режимом заощадження енергії та повністю робочим за 10 мс затримки () до 4 мс за сприятливих умов, і до 1 мс для спеціалізованих з'єднань поліпшена ефективність використання радіочастотного спектра передача даних зі швидкістю 1 Гб/c водночас для багатьох користувачів на одному поверсі будівлі можливість роботи до 1 млн пристроїв на 1 км².
Деякі інженери припускають, що малі затримки разом із високою швидкістю передачі даних дозволять передати дедалі більшу частину обробки і зберігання даних зі смартфонів на потужніші сервери в хмарах. Але навіть якщо кінцевий споживач і не помітить усіх переваг нових технологій, наявні в ній можливості можуть стати в пригоді пристроям типу «інтернет речей» та іншим вбудованим і «розумним» комп'ютерним системам.
Низькі затримки та висока швидкість передачі даних мереж 5G може стати в пригоді не лише «інтернету речей», а й системам управління безпілотними автомобілями.
Очікується, що бездротова технологія блискавичного інтернету наступного покоління зможе забезпечити не тільки живлення самокерованих автомобілів, а й віртуальну реальність, розумні міста та мережевих роботів.
Зв'язок 5G використовує два діапазони електромагнітних хвиль — FR1 (600—6000 МГц) та FR2 (24—100 ГГц).
Основні технології Досягнення поставлених показників роботи мереж п'ятого покоління потребуватиме використання нових технологій. Зокрема, очікується, що в мережах 5G буде використано такі технології: Передавання даних радіохвилями у міліметровому діапазоні (буде обраний сегмент у діапазоні 30—300 ГГц). Малі базові станції повинні розв'язати проблеми із швидким згасанням міліметрових хвиль. Очікується, що ці станції матимуть низьке енергоспоживання, малі габарити, будуть портативними, а оператори стільникового зв'язку матимуть можливість встановлювати їх тисячами на відстані 250 м одна від одної. Базові станції матимуть масиви MIMO. Технологія MIMO вже наявна в базових станціях 4G, але в них є лише 8 портів для передачі та 8 для отримання даних. В базових станціях 5G таких портів вже буде порядку кількох сотень, що буде реалізовано на основі багатоелементних цифрових антенних решітокСлюсар В. И. Развитие схемотехники ЦАР: некоторые итоги. Часть 1.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу «Электроника: наука, технология, бизнес»). — N1. — 2018. — C. 72 — 77 Слюсар В. И. Развитие схемотехники ЦАР: некоторые итоги. Часть 2.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу «Электроника: наука, технология, бизнес»). — N2. — 2018. — C. 76 — 80. Степанец И., Фокин Г. Особенности реализации Massive MIMO в сетях 5G.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу «Электроника: наука, технология, бизнес»). — N1. — 2018. — C. 46 — 52.. Потреба у технології BeamForming продиктована проблемами з інтерференцією хвиль через збільшення портів вводу-виведення MIMO. Передавання даних між абонентом та базовою станцією в режимі повного дуплексу. Підвищення спектральної ефективності на основі неортогонального множинного доступу (NOMA) та різних варіантів неортогональних за частотою (N-OFDM) сигналів. кодування LDPC.
Проєктування 2013 року проєктувалися мобільні мережі 5G, що мали забезпечити пропускну здатність в десятки разів більшу ніж в мережах 4G (наприклад, LTE). Для високошвидкісної передачі даних пропонувалося використовувати міліметровий діапазон радіохвиль із частотою від 30 до 300 ГГц. Теоретично мобільні мережі п'ятого покоління (5G) дозволять передавати інформацію зі швидкістю до 10 Гбіт/сГигабитное будущее беспроводной сети: Президент WiGig Alliance Али Садри о перспективах стандарта WiGig , Computerworld Россия (№ 03, 2012) та часом відповіді («латентністю») менше 1 мс, що задовольнило б будь-які тодішні потреби із завантаження контенту.
Перші специфікації Non-Standalone 5G NR () були затверджені наприкінці 2017 року на засіданні консорціуму 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Вони описують неавтономні архітектуру мереж 5G і служитимуть орієнтиром на початку для розгортання мереж 5G на основі вже наявних базових станцій LTE. Також триває робота над специфікаціями мереж Standalone 5G, які нарешті й замінять 4G LTE. Специфікації Non-Standalone 5G NR включають підтримку низькочастотного (600 МГц, 700 МГц), середньочастотного (3,5 ГГц) і високочастотного (50 ГГц) спектра.
На початку 2018 року дослідники з Шанхайського інституту зв'язку та обробки даних із Шанхайського університету (КНР) розробили фазовану антенну решітку для встановлення у мобільні телефони з металевим корпусом, здатну працювати на частотах в діапазоні 28 ГГц. Імовірно, подібні технології відіграватимуть важливу роль в телефонах 5G, оскільки дозволять реалізувати принципи BeamForming на хвилях міліметрової довжини.
Тестування Компанія Samsung у 2013 року у результаті експериментів із прототипом електронної системи з обміну даних на частоті 28 ГГц між двома отримувачами, які рухалися зі швидкістю 8 км/год, досягнула швидкості передачі 1,056 Гбіт/сSamsung Announces World's First 5G mmWave Mobile Technology , Samsung Tomorrow (13 травня 2013)Millimeter Waves May Be the Future of 5G Phones , IEEE Spectrum (13 червня 2013). Відстань при цьому становила приблизно 2 км прямої видимості.
Натомість, станом на початок 2014 р., відомо, що ключові всесвітні вендори обладнання мереж мобільного зв'язку, такі як Nokia, Ericsson, Huawei, Samsung у свою чергу інтенсивно працюють над розробленням, створенням та тестуванням телекомунікаційного обладнання для технології 5G у власних дослідницьких центрахWizja telekomunikacji w 2020 roku staje się rzeczywistością (укр. Бачення телекомунікації в 2020 році стає реальністю) , Прес-реліз NSN (30 січня 2014)A Chinese Tech Company Wants To Make Your Smartphone's Internet Connection 1,000 Times Faster , Business Insider (26 листопада 2014). Зокрема, у другому за величиною європейському R&D центрі компанії Nokia Solutions and Networks, розташованому у польському місті Вроцлаві, проводиться серйозна робота з експериментального дослідження етерного інтерфейсу даної технології й створення відповідного програмного забезпечення для функціонування мобільних мереж на її основіBartosz Ciepluch w Radio Wroclaw , Аудіоінтерв'ю на «Radio Wroclaw» (11 лютого 2014). Його керівник Бартош Цєплюх у вересневому інтерв'ю «Польському радіо» відзначив, що істотний розвиток технології 4G/5G отримують й завдяки плідній співпраці у центрі сильних ІТ-команд з українців, румунів, іспанців з польськими інженерамиBartosz Ciepluch w Polskim Radiu , Аудіоінтерв'ю на «Polskie Radio» (5 вересня 2014). Іншим фактом, що підтверджує серйозність намірів Nokia щодо здобуття першості у розвитку технології 5G та виведені її на ринок телекому, є об'єднання зусиль із потужною високотехнологічною компанією National Instruments задля створення експериментальної концептуальної системи 5G, реалізованої із застосуванням NI LabVIEW та модульних приладів NI PXI, які є на сьогодні найбільш сучасною системою для проведення експериментів і швидкого створення прототипів радіоінтерфейсу 5GКомпания National Instruments объявляет о сотрудничестве с Nokia для разработки сетей следующего поколения 5G, Прес-реліз NI (15 травня 2014).
У 2016 році з'явилися відомості про те що корпорація Google проводить випробування можливості підключення до 5G інтернету за допомогою безпілотних дронів. Проєкт в рамках якого проходять тестування, носить кодову назву Skybender
Також 22 лютого 2016 року американська компанія Verizon заявила про початок тестування мереж 5G. Компанія обіцяє, що технологія дозволить забезпечити «швидкість кілька гігабайт на секунду і мілісекунди затримки».
У кінці вересня 2017 року шведська компанія Ericsson і провідний японський оператор мобільного зв'язку KDDI уклали партнерську угоду про спільне тестуванні можливостей мереж п'ятого покоління на частоті 4,5 ГГц в декількох містах Японії. Під час пілотного проєкту партнери перевірятимуть різні сценарії використання 5G в частотних діапазонах 4,5 ГГц і 28 ГГц, а також досліджуватимуть взаємодію між технологіями 5G і LTE. Пілотний проєкт має завершитись до березня 2018 року, а комерційні 5G послуги для своїх абонентів KDDI планує запустити вже до 2020 року. У Москві 5G працює на зразок в «Сколково», плюс Tele 2 і Ericsson запустили 5G в тестовому режимі на Тверській, в діапазоні 28 ГГц. Працює мережа п'ятого покоління від станції метро «Охотний ряд» до «Маяковський». Ще одну тестову зону запустили MTC і Huawei, вона працює на території ВДНГ.
14 квітня 2020 року Vodafone протестував мережу 5G в КиєвіVodafone запустив першу 5G мережу в Україні , ITsider.com.ua, 14 квітня 2020. Було досягнуто швидкості 525 мегабіт в секунду. Також lifecell повідомив про тестування нової технології в кількох містах УкраїниВ Україні тестуватимуть 5G: що не так з цією новиною? , MEDIASAPIENS, 5 листопада 2019.
4 березня 2021 року компанія Samsung встановила новий рекорд швидкості щодо передачі даних в мережі 5G: 5,23 Гбіт/с. Телефон Samsung Galaxy S20+ завантажив 4-гігабайтовий фільм із роздільною здатністю в full-HD за шість секунд.
В травні 2024 року японські інженери з компанії HAPSMobile успішно провели перше випробування 5G-зв'язку у стратосфері. Тестування здійснювалось на висоті близько 20 км над Землею. Вчені використовували спеціальний безпілотний літальний апарат Hawk 30В Японії величезний літак буде роздавати 5G-інтернет. // Автор: Олена Яковенко. 17.09.2019. Мета цього проєкту — створити глобальну мережу 5G, яка зможе забезпечити зв'язок у віддалених і важкодоступних районах планети. Використання стратосферних платформ дозволить покрити великі території і забезпечити надійний зв'язок у надзвичайних ситуаціяхЯпонські розробники працюють над запуском 5G-зв'язку у стратосфері. 31.05.2024, 15:27.
У серпні 2026 року американська корпорація Lockheed Martin, разом із партнерами, успішно випробувала нову систему Airspace Awareness-as-a-Service (NetSense), яка перетворює інфраструктуру 5G на радар для виявлення безпілотників5G перетворили на радар для дронів: Lockheed Martin випробувала нову систему. 13.08.2026, 19:12.
Безпека