SKAIDROJUMI

Kas ir 5G?

Juris Kaža, telekomunikāciju eksperts13.10.2017
"ĪSUMĀ"
  • "Superātrais" 5G mobilais interneta standarts vēl ir attīstības un prototipu stadijā un tiks plašāk ieviests tikai no 2020. gada.
  • 5G jauda pārsniedz jebkura iedzīvotāja vai mājsaimniecības vajadzības un ir domāta industriāliem un pārvaldes pielietojumiem.
  • Iedzīvotāji iegūs no 5G netieši – samazināsies sastrēgumi uz ielām, tiks kāpināta industriālā drošība, uzlabota ārkārtas medicīniskā aprūpe.
  • Pirmie 5G rīki patērētājiem, visticamāk, būs televīzijas uztveršanai un mājas internetam.
Arvien vairāk pasaulē un arī Latvijā tiek apspriests un gaidīts 5G. Kas īsti ir šis 5G? Tā ir nākamā superātrā mobilo sakaru tehnoloģija, un vietām pasaulē, arī Latvijā, tā jau ir demonstrēta ar dažādiem prototipiem.

Latvijā mobilais operators "Latvijas Mobilais telefons" (LMT) ir uzstādījis "Nokia" izstrādātu 5G bāzes stacijas prototipu. Savukārt nesen Tallinā zviedru "Ericsson" demonstrēja 5G sistēmu, ko bija ierīkojis krastā un uz "Tallink" prāmja, kur to izmantoja ātrgaitas bezvadu interneta nodrošināšanai, kamēr peldlīdzeklis atrodas ostā.

Mobilo sakaru tehnoloģiju piecas paaudzes

5G to arī nozīmē – "fifth generation" jeb piektā mobilo sakaru standartu paaudze. Par pirmo paaudzi var uzskatīt vienkāršo balss pārraidi vecajā NMT ("Nordic Mobile Telephone") sistēmā. Tai sekoja 2G – nākamā paaudze, kas balsi pārraidīja šifrētā ciparu formātā, un beidzās laiki, kad arī Latvijā pa laikam kāda sprakšķoša NMT analogā saruna – "Vai tu, Jāni, atkal neesi krogā?" – ielauzās auto radio pārraidē. Ar 2G arī dažos telefonos un sistēmās parādījās nosacītas datu pārraides iespējas. Ar 3G datu pārraide un interneta lietošana mobilajos sakaru tīklos kļuva daudz pieejamāka – datu ātrums sasniedza vismaz divus megabitus sekundē (Mbps), un tas jau noderēja pirmajiem viedtelefoniem ar iebūvētiem interneta pārlūkiem un lietotnēm (apps), kas no interneta vāca un prezentēja specifisku informāciju – ziņas, laika prognozes, biržas kursus un sporta rezultātus.

Ar 4G parādīšanos pasaulē, sākot no 2009. gada, datu pārraides jeb interneta lietošanas ātrums būtiski uzlabojās, un operatori, tostarp LMT, "Tele2"  un "Bite", Latvijā ar laiku piedāvāja ātrumu līdz 100 Mbps (ideālos apstākļos). Operatori attīstīja mājas interneta piekļuves produktus, kas varēja ar bezvadu ierīcēm konkurēt ar "Lattelecom" un citu fiksētā tīkla interneta pakalpojumu sniedzēju ātrumiem – vismaz ar DSL un kabeļu tehnoloģijām, ja ne  gluži ar 250 vai 400 Mbps ātrumu caur tiešiem optiskiem pieslēgumiem mājās un birojos. 4G arī izmanto gandrīz visi jaunākie viedtelefoni.

No megabitiem sekundē uz desmitiem gigabitu

Un tagad maza atkāpe – 5G kā oficiāls Starptautiskās Telekomunikāciju apvienības (International Telecommunications Union-ITU) standarts vēl neeksistē. Ir tikai dažādas darba versijas, par kurām tiek diskutēts un kas tiek pieslīpētas tehnoloģiju standartu līmenī un arī izmēģinātas prototipos un testos. Par 5G sistēmu ātrumu arī nav simtprocentīgas skaidrības – zināms tikai tas, ka tas sasniegs vismaz vienu gigabitu (respektīvi, 1000 Mb) sekundē (Gbps), ja ne vēl krietni vairāk.

Vasarā LMT testa režīmā demonstrēja mobilo datu pārraidi ar teju 1 Gbps sekundē. Otrs 5G standarta izstrādes mērķis ir panākt daudz mazāku tīkla reaģēšanas kavējumu jeb latentumu ("latency"). Tas ir laiks, kurā tīkls reaģē uz lietotāja darbību – nospiest taustiņu, lai atvērtu interneta lapu vai izdarītu citu darbību. Mērķis 5G sistēmās ir latentumu samazināt līdz vienai tūkstošdaļai sekundes (vienai milisekundei/ms). Patlaban par "labu" latentumu uzskata 100 ms.

Kā 5G skars parastos lietotājus?

Starptautiskajās nozares publikācijās un ekspertu diskusijās patlaban  nav skaidrības, kā 5G tehnoloģija skars parastos lietotājus. No vienas puses, daži no iespējamiem tīkla ātrumiem – vairāki desmiti gigabitu sekundē – būtu salīdzināmi ar maģistrālas 50 centimetru vai lielākas ūdens caurules pieslēgšanu mājokļa vannai. Pieejamā ūdens plūsma pāris sekundēs pārpludinātu mājokli līdz griestiem. Tāpat desmitiem gigabitu datu straume strauji pārpildītu jebkuru sadzīvē sastopamu datu nesēju.

Tāpēc rodas jautājums – kamdēļ tādas jaudas? Visticamāk, 5G pārsvarā izmantos lielu datu kopu pārraidīšanai, ar kādām strādā uzņēmumi un pārvaldes iestādes, nevis parasti iedzīvotāji savās mājsaimniecībās. Aprakstos par Tallinas ostas eksperimentu teikts, ka blakus bezvadu interneta WiFi sakaru nodrošināšanai līdz pat 2000 prāmja pasažieriem (prāmim stāvot ostā) pa 5G kanālu arī pārraidīja visus prāmja dažādās sistēmās uzkrātos datus – no veikaliem, restorāniem, krogiem, prāmja dzinējiem, navigācijas iekārtām u. tml.

Uzlabos pilsētu infrastruktūras, industrijas un transporta drošību

Lielas datu jaudas arī rodas no sensoriem, kas fiksē industriālo iekārtu darbību, satiksmes plūsmas un citus notikumus (ūdens un elektrības tīkla darbību, sabiedrisko transportu) pilsētās. Nākotnē šādas datu plūsmas – īpaši no sensoriem, kurus ne vienmēr var pieslēgt fiksētiem sakaru tīkliem, – tiks vadītas pa 5G mobilajiem sakaru tīkliem tā dēvētajā lietu internetā. Tajā galvenās "sarunas" būs, piemēram, starp luksoforu un satiksmes vadības datoru, nevis starp dzīvām būtnēm. Tomēr pilsētu iedzīvotāji lietu interneta darbību jutīs netieši – tā mazinās "korķus" ielās un, parādoties jaunākas paaudzes (tiesa gan, dārgām) "satīklotām" automašīnām, signalizēs ar brīdinājumu, kas uzplaiksnīs mašīnas vadības sistēmas ekrānā. Tas pats iespējams, lietojot attiecīgas navigācijas lietotnes mobilajos telefonos vai īpašās navigācijas iekārtās, kuras patlaban jau samēra plaši lieto, arī Latvijā.

Nākotnē, pateicoties 5G pieslēgtiem sensoriem un brīdināšanas sistēmām, iedzīvotāji arī nepiedzīvos drāmas ar plīsušiem maģistrāliem ūdensvadiem, jo nobīdes to darbībā pamanīs savlaicīgi, kā arī dramatiskas industriālās avārijas (sprāgstošus tvaika katlus, kravas vilcienu vagonu noskriešanu no sliedēm, jo to riteņos būs sensori).

Ir vēl citas iespējamas saskarsmes ar 5G, kuras attiecas uz parastiem iedzīvotājiem, – dažāda veida autonoms transports un tā sauktā telemedicīna. Lai gan autonomas automašīnas (bez cilvēka kā šofera) ir pamanītas tikai kā prototipi, eksperti uzskata, ka tādas parādīsies pēc 2020. gada, kad vairākās valstīs tiks oficiāli ieviesti 5G tīkli atbilstoši galīgajam ITU standartam. Šādi autonomi, robotu vadīti braucamlīdzekli atradīsies pastāvīgos datu sakaros ar citām autonomām un parastām mašīnām uz ceļa, un zemais latentums – 1 ms – būs nepieciešams, lai tās varētu reaģēt uz negaidītām situācijām.

5G kā ķirurga "pagarinātā" roka un buldozera Ludzas ielās vadītājs Rīgā

Telemedicīnas jomā jau ar pašreizējām mobilajām tehnoloģijām ir iespējams, piemēram, pārraidīt slimnieka veselības stāvokļa datus, taču 5G, pateicoties zemam latentumam, darīs iespējamas procedūras, kuras izmanto medicīnas robotus, kas, piemēram, veic ķirurģisku iejaukšanos avārijā cietušajam, kaut vai traheotomiju (griezums rīklē, lai atvieglotu elpošanu). Šādām procedūrām nepieciešams, ka robota operators tieši "izjūt" pieskārienus pacientam.

Vēl viens 5G pielietojums var būt dažādu darba mašīnu – ekskavatoru, buldozeru, meža hārvesteru – attālināta vadīšana bīstamos apstākļos vai darba efektivitātes nolūkā. Izrokot nezināmas izcelsmes bīstamu atkritumu izgāztuvi, racēju darbinātu attālināti. Savukārt viens pieredzējis ceļu būves operators varētu, neatstājot vadības pulti Rīgā, veikt darbu Liepājā, bet stundu vēlāk vadīt greideru Ludzā. Tā risinātu gan darba ražīguma, gan darba roku trūkuma problēmas. Tā parādītos arī jaunas profesijas – dažādu veidu robotu operatori.

5G standartu projekti arī paredz tīkla jaudas izdalīšanu specifiskām vajadzībām, tostarp televīzijas pārraidei noteiktā apkaimē vai noteiktam klientu lokam. LMT "viedtelevīzijas" klienti pa laikam sūdzas, ka 4G tīkla pārslodzes dēļ (tur arī blakus TV signālam notiek citas datu plūsmas) cieš televīzijas kvalitāte. 5G tīklos būs iespējams pa izdalītu kanālu mājsaimniecībām pārraidīt ne tikai parasto un augstas izšķirtspējas (HD) TV signālu, bet arī nākotnes ultraaugstās izšķirtspējas tā sauktās 4K pārraides, līdz ko tās parādīsies. Tad arī caurmēra mājoklī būs iespējams ierīkot patērētājiem paredzētas 5G iekārtas – proti, interneta un televīzijas "kastes", kas aizstās attiecīgos 4G rīkus.

KOMENTĀRI
JAUNĀKIE
Bruņinieku 41, Tālr.: 673-106-75
Rīgā, LV-1011 E-pasts: portals@lv.lv