Kiekvieną dešimtmetį po mobiliųjų ryšių tinklų atsiradimo juos ir mobiliuosius telefonus kuriančios bendrovės siekė didinti duomenų perdavimo spartą ir vadino tinklus bei telefonus vis nauja karta. Dabartiniai ketvirtosios kartos (4G) skaitmeniniai tinklai leidžia į išmaniuosius telefonus ir kompiuterius perduoti duomenis milijonais bitų per sekundę. Daugiau nei gigabito filmą galima atsisiųsti greičiau nei per 10 minučių.
Tikimasi, kad penktosios kartos (5G) bevielių ryšių greitis tarp 2015 ir 2019 metų padidės 10 kartų ir sieks apie 24 milijardus gigabitų per mėnesį 2019 metais. Duomenis, aukštos kokybės vaizdus ar daugialypės terpės turinį perduoti dideliu greičiu leis milimetrinio ilgio mikrobangų panaudojimas.
O kam reikia naujo bevielių ryšių standarto? Jo reikia todėl, kad bevielių ryšių vartotojų skaičius pasaulyje sparčiai auga. Yra milijardai vartotojų ir milijardai prietaisų. 4G ryšių sistema jau negali užtikrinti šio augimo. Išmanieji telefonai, planšetiniai kompiuteriai, socialiniai tinklai reikalauja naujų duomenų perdavimo greičių. Žmonės nori geresnio ryšių patikimumo, trumpesnio gaišties laiko (greitesnio duomenų perkėlimo) ir nuolatinio ryšio — bet kada ir bet kur. Daiktų internetas (kai vis daugiau skaitmeninių prietaisų įjungiami į internetą), didėjantis mobilių technologijų taikymas sveikatos apsaugoje, išmanieji elektros tinklai ir automobilių transporto tinklai reikalauja naujų duomenų perdavimo greičių ir patikimumo. Norint didesnių greičių, reikia didesnių radijo bangų – mikrobangų – dažnių, platesnio dažnių ruožo. Panašiai kai panorome turėti ne vieną juodai balto vaizdo televizijos kanalą (mano studijų laikais), o daug spalvoto vaizdo kanalų, televizijos vaizdams perduoti daugeliu kanalų reikėjo didesnių dažnių ir platesnio dažnių ruožo (mikrobangų), kad vieno kanalo signalai netrikdytų kito kanalo signalų.
Kuo 5G ryšiai skirsis nuo 4G ryšių? Pirmiausia, 5G signalai bus didesnio dažnio, milimetrinių bangų ruože, kurių dažnis yra tarp 30 ir 300 gigahercų. Šio bangų ruožo dažnių juosta yra milžiniška. Milimetrinėmis bangomis veikia radarai, jomis valdomi Žemės palydovai ir kosminiai laivai, iš jų mikrobangomis siunčiama informacija į Žemę, jomis veikia įvairūs kariniai ryšiai. Jei 4G gali perduoti šimtus megabitų duomenų per sekundę, tai 5G žada gigabitus per sekundę.
Tačiau didesnis gėris turi savo kainą. Kuo aukštesnis mikrobangų dažnis, tuo didesnis jų slopimas, jos silpniau prasiskverbia pro namų sienas, jas labiau sugeria oro drėgmė, užstoja medžiai ir kiti objektai, todėl trumpesnis yra duomenų perdavimo atstumas – šimtai metrų vietoj kilometrų naudojant ilgesnes mikrobangas. Brangesnės bus kai kurios ryšių sistemų dalys, pavyzdžiui, analoginiai - skaitmeniniai keitikliai.
Kuriamos mažos nešiojamosios bazinės mobiliųjų ryšių stotys ryšiams nedideliais atstumais. Jų antenų dydis yra atvirkščiai proporcingas signalų dažniui, todėl antenos bus mažesnės, jas galima bus įrengti ant automobilių. Milimetrinių bangų spinduliai yra daug kryptingesni, tokias bangas tiksliau galima nukreipti norima kryptimi, daugiau tokių antenų galima sumontuoti ant bokštų ar kitų įrenginių.
Milimetrinės bangos padidins energijos panaudojimo efektyvumą. Kryptingas ryšys tarp bazinės stoties ir mobilaus prietaiso sumažina signalų trikdžius, todėl galima naudoti mažesnę signalų galią. Be to, esant kryptingam ryšiui ir mažesniems trikdžiams, duomenis galima siųsti didesniu greičiu naudojant tą pačią signalų galią. Todėl padidėja duomenų pralaidumas galios vienetui, o tai reiškia, kad didėja energijos panaudojimo efektyvumas. Jis tampa labai svarbus turint omenyje sparčiai didėjantį vartotojų ir prietaisų skaičių.
