3G — мобильная сеть третьего поколения произвела революцию в способах общения с помощью мобильных устройств. Сети 4G значительно улучшили скорость передачи данных и удобство использования. 5G сможет обеспечить мобильную широкополосную связь со скоростью до 10 гигабит в секунду с низкой задержкой в несколько миллисекунд.
В чем основные различия между 4G и 5G?
Скорость
Когда речь заходит о 5G, скорость — это первое, что волнует всех. Технология LTE Advanced способна обеспечить скорость передачи данных до 1 Гбит/с в сетях 4G. Технология 5G будет поддерживать скорость передачи данных до 5–10 Гбит/с на мобильных устройствах и более 20 Гбит/с во время тестирования.
5G может поддерживать приложения с интенсивным обменом данными, такие как потоковая передача мультимедиа в формате 4K HD, приложения дополненной (AR) и виртуальной (VR) реальности. Более того, благодаря использованию миллиметровых волн скорость передачи данных может быть увеличена до более чем 40 Гбит/с и даже до 100 Гбит/с в будущих сетях 5G.
Миллиметровые волны имеют гораздо более широкую полосу пропускания по сравнению с узкополосными диапазонами частот, используемыми в технологиях 4G. Чем выше полоса пропускания, тем выше скорость передачи данных.
Задержка
Задержка — это термин, используемый в сетевых технологиях для измерения задержки пакетов сигналов, достигающих одного узла другого. В мобильных сетях задержка может быть описана как время, необходимое радиосигналу для прохождения от базовой станции до мобильного устройства (UE) и обратно.
Задержка в сетях 4G составляет от 200 до 100 миллисекунд. В ходе тестирования сетей 5G инженерам удалось добиться и продемонстрировать более низкую задержку — от 1 до 3 миллисекунд. Низкая задержка очень важна для многих критически важных приложений, поэтому технология 5G подходит для приложений с низкой задержкой.
Пример: беспилотные автомобили, дистанционная хирургия, операции с использованием дронов и т. д.
Передовые технологии
Чтобы обеспечить сверхбыстрые услуги с малой задержкой, 5G должен использовать передовые сетевые термины, такие как миллиметровые волны, MIMO, формирование луча, взаимодействие устройств и полнодуплексный режим.
Разгрузка Wi-Fi также является ещё одним предлагаемым методом повышения эффективности передачи данных и снижения нагрузки на базовые станции в сетях 5G. Мобильные устройства могут подключаться к доступной беспроводной локальной сети (LAN) и выполнять все операции (голосовую связь и передачу данных) без подключения к базовым станциям.
Передовые технологии 4G и LTE используют такие методы модуляции, как квадратурная амплитудная модуляция (QAM) и квадратурная фазовая манипуляция (QPSK). Чтобы преодолеть некоторые ограничения схем модуляции 4G, одним из вариантов технологии 5G является метод амплитудной фазовой манипуляции с более высоким уровнем состояний.
Сетевая архитектура
В предыдущих поколениях мобильных сетей сети радиодоступа располагались близко к базовой станции. Традиционные сети радиодоступа сложны, требуют дорогостоящей инфраструктуры, периодического обслуживания и ограниченной эффективности.
Технология 5G будет использовать облачную сеть радиодоступа (C-RAN) для повышения эффективности. Операторы сетей смогут предоставлять сверхскоростной интернет через централизованную облачную сеть радиодоступа.
Интернет вещей
Интернет вещей (Internet of Things) — ещё один важный термин, часто обсуждаемый в связи с технологией 5G. 5G обеспечит подключение миллиардов устройств и интеллектуальных датчиков к интернету. В отличие от технологии 4G, сеть 5G сможет обрабатывать огромные объёмы данных из множества приложений, таких как умный дом, промышленный Интернет вещей, умное здравоохранение, умные города и т. д.
Ещё одно важное применение 5G — это межмашинная связь. Автономные автомобили будут управлять дорогами будущего благодаря передовым 5G-сервисам с малой задержкой.
Приложения узкополосного Интернета вещей (NB – IoT), такие как интеллектуальное освещение, интеллектуальные счетчики и интеллектуальные решения для парковки, а также картографирование погоды, будут развернуты с использованием сети 5G.
Сверхнадежные решения
По сравнению с 4G, будущие устройства 5G будут предлагать постоянное подключение, сверхнадежные и высокоэффективные решения. Компания Qualcomm недавно представила свой 5G-модем для смарт-устройств и будущих персональных компьютеров.
Сеть 5G сможет обрабатывать огромные объёмы данных с миллиардов устройств, а её масштабируемость позволит проводить модернизацию. Сети 4G и существующие сети LTE имеют ограничения по объёму данных, скорости, задержке и масштабируемости сети. Технологии 5G позволят решить эти проблемы и предоставить экономически эффективные решения поставщикам услуг и конечным пользователям.
Время публикации: 21 июня 2022 г.