Революция в мобильных технологиях: путь от 1G к 6G

Появление мобильных технологий стало новым прорывом для человечества, изменив его историю. Мобильные технологии позволили людям быстро общаться друг с другом в любое время и в любом месте, одновременно улучшив доступ к экстренным службам и медицинской помощи по всему миру.

В целом, сотовая связь позволяет мобильным устройствам работать через базовые станции мобильной связи (BTS). В отличие от стационарных телефонов, мобильные телефоны и многие другие беспроводные устройства используют радиоволны для передачи голоса пользователя (текста или мобильных данных) на ближайшую базовую станцию ​​(BTS), которая затем передаёт информацию человеку, с которым необходимо связаться.

Сегодня мобильные телефоны стали неотъемлемой частью человеческой жизни, стирая все ограничения расстояния. Люди могут общаться друг с другом, слыша голос и изображение друг друга прямо через смартфоны.

1970–1980: Появился мобильный телефон первого поколения (1G), использующий аналоговую технологию.

В 1973 году американский производитель телефонов Motorola создал первый в мире мобильный телефон DynaTAC 8000X. Это был первый настоящий мобильный телефон, который произвел революцию в современном общении. До появления DynaTAC 8000X мобильные телефоны были очень большими, громоздкими и использовались только для связи с помощью автомобильных телефонов.

DynaTAC 8000X длиной 25 см и весом 1,2 кг, в основном из-за массивного аккумулятора, был в четыре-пять раз тяжелее современных мобильных телефонов. DynaTAC 8000X стоил около 11 000 долларов по сегодняшнему курсу и мог работать от аккумулятора около получаса.

Хотя DynaTAC 8000X был впервые представлен публике в 1973 году, официально он поступил в продажу только в 1983 году. Несмотря на коммерческий успех, его быстро заменили более компактные и доступные сотовые телефоны.

Несмотря на свой относительно короткий срок службы, Motorola DynaTAC 8000X сыграл важную роль в развитии мобильных технологий. Он проложил путь к появлению более компактных и доступных мобильных телефонов, которыми мы пользуемся сегодня, и навсегда изменил способы нашего общения.

Эти первые мобильные телефоны работали на основе того, что мы сейчас называем первым поколением (1G) или мобильной технологией первого поколения. Технология 1G позволяла пользователям совершать голосовые вызовы низкого качества, не поддерживала цифровые данные и имела низкий уровень безопасности. Скорость мобильной сети 1G фактически измерялась не с точки зрения скорости передачи данных, а с точки зрения возможности передачи голоса между мобильными телефонами.

1990-е годы: Появление мобильных телефонов второго поколения (2G)

Второе поколение мобильных сетей (2G) появилось в начале 1991 года, переходя от аналоговых технологий к цифровым. 2G обеспечивало лучшее качество связи, более высокий уровень безопасности и позволяло отправлять SMS-сообщения. Это также был период бурного развития мобильных устройств, сделавших их неотъемлемой частью повседневной жизни.

Сеть 2G, революционное и совершенно иное поколение мобильной связи по сравнению с первым поколением, использует цифровые сигналы вместо аналоговых, как в первом поколении, и впервые была применена в Финляндии. Поэтому неудивительно, что большинство телефонов 2G, использовавшихся в то время в мире, были «легендарными» телефонами Nokia, которые пользовались популярностью долгое время, пока их полностью не вытеснили смартфоны.

Сеть 2G на протяжении длительного времени предоставляла мобильным пользователям три передовых преимущества: цифровое шифрование данных, более широкий радиус действия соединения по сравнению с 1G и, особенно, появление текстовых сообщений SMS.

Также в этот период у людей появились небольшие сотовые телефоны, которые помещались на ладони, с разнообразным дизайном... До сих пор сеть 2G все еще используется в качестве метода связи для удовлетворения потребностей некоторых пользователей, особенно пожилых людей в сельских и горных районах, в совершении звонков и отправке текстовых сообщений.

Скорость передачи данных в сетях 2G обычно составляет от 9,6 до 14,4 Кбит/с. Многие страны мира уже отказались от сетей 2G в пользу новых, более эффективных мобильных технологий.

Во Вьетнаме, согласно дорожной карте Министерства информации и коммуникаций, с 16 сентября операторы связи прекратят предоставление услуг оконечным устройствам, поддерживающим только стандарт GSM (только 2G). Это означает, что абонентам, использующим технологию 2G, больше не будут предоставляться услуги, за исключением случаев предоставления услуг оконечным устройствам абонентов, подключенным к сети GSM для передачи и получения данных между устройствами (M2M) или предоставления услуг на архипелагах Чыонгша и Хоангша, а также на платформах DK. А к 15 сентября 2026 года сеть 2G будет полностью отключена.

Начало 2000-х: зарождение мобильной технологии третьего поколения (3G)

3G — это третье поколение мобильной связи, более продвинутое, чем предыдущие поколения. Оно позволяет пользователям передавать как голосовые, так и неголосовые данные.

3G обеспечивает более высокую скорость и большую пропускную способность для поддержки нескольких вызовов. Базовые станции могут обрабатывать больше вызовов без перегрузки, что обеспечивает более высокое качество сигнала. Мобильные сети 3G совершили прорыв в обеспечении высокоскоростного доступа в Интернет на мобильных телефонах и открыли путь целому ряду новых приложений, таких как доступ к электронной почте, просмотр видео, прослушивание музыки онлайн и обмен фотографиями.

Однако многие поставщики телекоммуникационных услуг в мире столкнулись с финансовыми трудностями из-за необходимости тратить большие суммы денег на аукционы частотного спектра для 3G, и это задержало коммерческое развертывание 3G во многих странах, за исключением Японии и Южной Кореи, где развитию телекоммуникационной инфраструктуры уделяется первостепенное внимание.

Именно Япония стала первой страной, широко коммерциализировавшей 3G, и первым её реализовал оператор мобильной связи NTT DoCoMo. К 2005 году около 40% абонентов в Японии были абонентами 3G, а сеть 2G постепенно канула в Лету в технологическом подсознании Японии.

3G обеспечивает скорость передачи данных не менее 384 Кбит/с при движении и до 2 Мбит/с в неподвижном состоянии. Сети 3G обеспечивают более быстрый доступ в Интернет, поддерживая такие мультимедийные услуги, как видеозвонки, онлайн-телевидение и загрузка приложений.

Однако многие страны мира уже прекратили использование этой технологии из-за ограничений скорости передачи данных. Министерство информации и коммуникаций также опубликовало дорожную карту, согласно которой с сентября 2028 года Вьетнам отключит мобильную связь 3G.

Конец 2000-х: рождение технологии мобильной связи 4G, которой многие из нас пользуются сегодня.

Мобильная сеть четвертого поколения (4G) была официально запущена в конце 2009 года в Швеции, обеспечивая гораздо более высокую скорость передачи данных, чем 3G. 4G позволяет пользователям получать более качественные онлайн-услуги, такие как просмотр высококачественного видео, совершение видеозвонков и бесперебойная игра в онлайн-игры, поддерживая минимальную скорость 100 Мбит/с в движении и до 1 Гбит/с в стационарном состоянии.

Ещё одно впечатляющее новшество, которое приносит 4G, — это потоковая передача видео с низкой задержкой. Считается, что это значительный шаг вперёд в области мобильной связи в плане высококачественных видеозвонков.

Кроме того, сети 4G позволили людям эффективнее работать удалённо, получая доступ к данным и приложениям из любой точки мира, где есть сигнал 4G. Это также способствовало росту популярности социальных сетей, помогая людям общаться, обмениваться информацией и поддерживать отношения онлайн.

Кроме того, 4G также предоставляет платформу для активного развития мобильной электронной коммерции, помогая потребителям совершать покупки онлайн и проводить транзакции с помощью мобильных телефонов; поддерживая разработку мобильных медицинских приложений, помогая людям следить за своим здоровьем и пользоваться преимуществами удаленных медицинских услуг; поддерживая дистанционное образование за счет быстрого доступа к онлайн-образовательным ресурсам.

2019 год ознаменовал собой новый поворотный момент в области мобильной связи, когда появилась первая сеть 5G.

5G, или мобильная связь пятого поколения, в настоящее время является одним из самых популярных технологических трендов последнего времени. Это также новейшая мобильная сеть, которая уже внедряется в коммерческую эксплуатацию во многих странах мира.

Сеть 5G была официально запущена в коммерческую эксплуатацию на корейском рынке в апреле 2019 года. Согласно последнему выпуску отчета Ericsson Mobility Report, опубликованному в июне 2024 года, к концу первого квартала 2024 года число абонентов 5G в мире достигло 1,7 млрд человек, а к 2029 году, по прогнозам, технология станет доминирующей с 5,6 млрд абонентов.

В настоящее время многие страны мира инвестируют в 5G, создавая новые возможности для людей, бизнеса и общества. По данным Глобальной ассоциации поставщиков мобильной связи (GSA), по состоянию на конец марта 2024 года 585 операторов в 175 странах/территориях инвестировали в сети 5G, проводя испытания, планируя или фактически разворачивая их. Из них 153 оператора в 71 стране/территории развернули коммерческие услуги 5G, соответствующие стандартам 3GPP, через сети мобильной связи общего пользования или фиксированный беспроводной доступ.

Необходимо отметить, что с теоретической скоростью до 10 Гбит/с (гигабит в секунду) технология 5G обеспечивает и будет обеспечивать пользователям сверхбыстрое обслуживание, в десятки раз превышающее текущие скорости сетей 4G; чрезвычайно низкую задержку (около 1 миллисекунды) и большое количество подключений, способное подключать до 1 миллиона устройств на км.²Благодаря своим выдающимся преимуществам, технология 5G позволяет искусственному интеллекту (ИИ) получать и обрабатывать больше информации одновременно. Это поможет создать автоматизированную производственную систему с более высокой точностью и производительностью.

Мобильная технология 5G обеспечивает подключение миллиардов устройств в эпоху Интернета вещей (IoT), где данные хранятся в облачной вычислительной инфраструктуре, что способствует снижению затрат на использование и быстрой цифровой трансформации. Ожидается, что выдающиеся возможности 5G будут способствовать быстрому продвижению процесса цифровой трансформации, что приведёт к формированию цифрового правительства и цифровых экономических моделей.

Мобильная сеть 6G: запуск ожидается в 2030 году

Цикличность развертывания каждого нового поколения мобильных сетей обычно составляет 10 лет. Если развитие мобильных сетей 6G будет следовать этому циклу, первые в мире коммерческие сети 6G могут появиться примерно к 2030 году.

Хотя связь 5G пока недоступна во всем мире, даже в развитых странах, многие страны и международные организации уже ведут планирование и исследования в области мобильной связи следующего поколения — 6G.

Некоторые прогнозы относительно концепции сети 6G предполагают завершение разработки стандарта 6G и его более раннюю коммерциализацию в странах, которые уже развернули сети 5G, таких как Южная Корея, Китай и США. Основными пользователями сети 6G станут люди и машины, которые будут предлагать передовые услуги, такие как дополненная реальность, цифровые двойники и т. д.

Ожидается, что рынок технологий 6G будет способствовать значительному совершенствованию технологий визуализации, определения присутствия и точного определения местоположения. В сочетании с технологиями искусственного интеллекта вычислительная инфраструктура 6G сможет определять наилучшее место для выполнения вычислений, включая принятие решений о хранении, обработке и совместном использовании данных.

Хотя технические требования к системам мобильной связи шестого поколения (IMT-2030/6G) ещё не окончательно определены, некоторые исследования показали, что теоретическая скорость передачи данных по нисходящему каналу может достигать 1 Тбит/с (терабит в секунду) (1 Тбит/с равен 1000 Гбит/с), а задержка измеряется микросекундами. Если 6G на практике приблизится к этим показателям, это обеспечит гораздо более широкое покрытие и эффективность, чем сети 5G.

Короче говоря, мобильные технологии играют важную роль в современной жизни, объединяя людей и меняя способы нашей работы, учёбы, развлечений и взаимодействия с окружающим миром. Благодаря постоянному развитию, мобильные технологии обещают принести ещё больше чудес в будущем.