3G — мобильная сеть третьего поколения — произвела революцию в способе общения с помощью мобильных устройств. Сети 4G улучшились благодаря значительно более высокой скорости передачи данных и пользовательскому опыту. 5G сможет обеспечить мобильный широкополосный доступ со скоростью до 10 гигабит в секунду с низкой задержкой в несколько миллисекунд.
В чём основные различия между 4G и 5G?
Скорость
Когда речь заходит о 5G, скорость — это первое, что вызывает всеобщий интерес. Технология LTE Advanced способна обеспечивать 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.
Технология 5G способна поддерживать ресурсоемкие приложения, такие как потоковая передача мультимедиа в формате 4K HD, приложения дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR). Более того, благодаря использованию миллиметровых волн скорость передачи данных может быть увеличена до 40 Гбит/с и даже до 100 Гбит/с в будущих сетях 5G.
Миллиметровые волны обладают гораздо большей полосой пропускания по сравнению с низкочастотными диапазонами, используемыми в технологиях 4G. Более высокая полоса пропускания позволяет достичь более высокой скорости передачи данных.
Задержка
Задержка (латентность) — это термин, используемый в сетевых технологиях для измерения времени задержки передачи сигнальных пакетов от одного узла к другому. В мобильных сетях она может быть описана как время, необходимое радиосигналам для прохождения от базовой станции до мобильного устройства (UE) и наоборот.
Задержка в сетях 4G составляет от 200 до 100 миллисекунд. В ходе тестирования 5G инженерам удалось достичь и продемонстрировать более низкую задержку — от 1 до 3 миллисекунд. Низкая задержка очень важна во многих критически важных приложениях, поэтому технология 5G подходит для таких приложений.
Пример: беспилотные автомобили, дистанционная хирургия, управление дронами и т. д.
Передовые технологии
Для обеспечения сверхбыстрой связи с низкой задержкой в сетях 5G необходимо использовать передовые сетевые технологии, такие как миллиметровые волны, MIMO, формирование луча, связь между устройствами и полнодуплексный режим.
Еще один предлагаемый метод в сетях 5G — разгрузка по Wi-Fi, позволяющая повысить эффективность передачи данных и снизить нагрузку на базовые станции. Мобильные устройства могут подключаться к доступной беспроводной локальной сети и выполнять все операции (голосовую связь и передачу данных) вместо подключения к базовым станциям.
В передовых технологиях 4G и LTE используются методы модуляции, такие как квадратурная амплитудная модуляция (QAM) и квадратурная фазовая манипуляция (QPSK). Для преодоления некоторых ограничений схем модуляции 4G, метод амплитудной фазовой манипуляции более высокого порядка рассматривается в качестве одного из вариантов для технологии 5G.
Сетевая архитектура
В более ранних поколениях мобильных сетей сети радиодоступа располагались вблизи базовой станции. Традиционные сети радиодоступа сложны, требуют дорогостоящей инфраструктуры, периодического обслуживания и обладают ограниченной эффективностью.
Технология 5G будет использовать облачную сеть радиодоступа (C-RAN) для повышения эффективности. Операторы связи смогут предоставлять сверхбыстрый интернет из централизованной облачной сети радиодоступа.
Интернет вещей
Интернет вещей — ещё один важный термин, часто обсуждаемый в связи с технологией 5G. 5G подключит миллиарды устройств и интеллектуальных датчиков к интернету. В отличие от технологии 4G, сеть 5G будет способна обрабатывать огромные объёмы данных от множества приложений, таких как «умный дом», промышленный интернет вещей, «умное здравоохранение», «умные города» и т. д.
Еще одно важное применение 5G — это межмашинная связь. Благодаря передовым услугам 5G с низкой задержкой, автономные транспортные средства будут доминировать на дорогах будущего.
Приложения узкополосного интернета вещей (NB-IoT), такие как интеллектуальное освещение, интеллектуальные счетчики, интеллектуальные решения для парковки и картирование погоды, будут развернуты с использованием сети 5G.
Сверхнадежные решения
По сравнению с 4G, будущие устройства 5G предложат постоянное подключение, сверхнадежные и высокоэффективные решения. Компания Qualcomm недавно представила свой 5G-модем для интеллектуальных устройств и будущих персональных компьютеров.
5G сможет обрабатывать огромные объемы данных от миллиардов устройств, а сеть будет масштабируемой для модернизации. Сети 4G и существующие сети LTE имеют ограничения по объему данных, скорости, задержке и масштабируемости. Технологии 5G смогут решить эти проблемы и предоставить экономически эффективные решения для поставщиков услуг и конечных пользователей.
Дата публикации: 21 июня 2022 г.