Hola Habr! Soy estudiante de ingeniería de radio. Recientemente, muchos amigos me han preguntado por qué cambiar a la tecnología 5G y cuál es la diferencia entre 4G y 5G. Por lo tanto, hoy presento a su atención una traducción del
artículo sobre este tema.
5G es la red móvil que ha reemplazado a 4G, con tasas mejoradas de velocidad de transmisión, cobertura de red y confiabilidad.
Se necesitaba modernizar la red existente porque la cantidad de dispositivos que requieren una conexión a Internet está en constante crecimiento. Para funcionar normalmente, muchos dispositivos necesitan ancho de banda de red, que 4G ya no puede soportar.
5G funciona en otras antenas y frecuencias, brinda acceso a Internet a más dispositivos, minimiza los retrasos en la transmisión de datos y proporciona una velocidad ultrarrápida.
5G funciona de manera diferente a 4G
La nueva red móvil no sería nueva si no fuera fundamentalmente diferente de las existentes. Una de las diferencias fundamentales es que 5G opera en un rango diferente de frecuencias de radio para lograr objetivos que 4G no puede manejar.
El espectro radioeléctrico se divide en bandas cuyas características cambian con la frecuencia creciente. 4G funciona a frecuencias inferiores a 6 GHz, mientras que 5G utiliza frecuencias extremadamente altas en el rango de 30 GHz a 300 GHz.
Las altas frecuencias son buenas por muchas razones, una de las más importantes: pueden proporcionar alta capacidad de red y altas velocidades de transmisión. Las bandas de alta frecuencia aún no se han sobrecargado con las comunicaciones celulares existentes y en el futuro podrán proporcionar requisitos crecientes para el ancho de banda de la red. Además, la transmisión de señales a frecuencias extremadamente altas se caracteriza por una clara directividad, por lo que las señales de radio en este rango pueden transmitirse en paralelo con el funcionamiento de otros dispositivos inalámbricos, sin causar interferencias.
A su vez, las torres 4G emiten una señal en todas las direcciones, a veces desperdiciando energía y energía en la emisión de ondas de radio en áreas donde no se requiere conexión.
5G transmite datos a longitudes de onda más cortas, lo que significa que las antenas pueden ser mucho más pequeñas que las que se usan ahora, y al mismo tiempo proporcionan un ajuste direccional más preciso. Dado que una estación base puede acomodar más antenas direccionales, 5G admitirá la cantidad de dispositivos conectados por metro, 1000 más que 4G.
Esto significa que cuando las redes 5G estén ampliamente disponibles, los datos se transmitirán a velocidades extremadamente altas a más usuarios. La precisión de la transmisión aumentará y los retrasos serán mínimos.
Las altas frecuencias tienen sus inconvenientes. Las frecuencias extremadamente altas transmiten una señal dentro de la línea de visión entre la antena y el receptor. Además, las ondas de radio de este rango se atenúan fuertemente cuando se transmiten a largas distancias, porque su energía es absorbida por los hidrometeoros (lluvia, niebla, nieve) y otros objetos.
Por estas razones, la ubicación de las antenas en las redes 5G debe planificarse cuidadosamente. Quizás sean pequeñas antenas en cada habitación o edificio, o grandes ubicadas en toda la ciudad. Quizás incluso ambos de estos tipos. Lo más probable es que tenga que usar muchos repetidores que transmitan ondas de radio lo más lejos posible para proporcionar soporte para 5G a larga distancia.
Otra diferencia entre 5G y 4G es que las redes 5G se adaptan fácilmente a diferentes tipos de contenido transmitido y pueden cambiar al modo de baja potencia cuando no están en uso o cuando algún dispositivo está funcionando a bajas velocidades, y luego cambiar a una mayor potencia para ofrecer servicios como, por ejemplo, transmisión de video HD.
5G es mucho más rápido que 4G
El ancho de banda es la cantidad de información que se puede descargar o descargar a través de la red por unidad de tiempo. Teóricamente, en condiciones ideales, los datos se transmiten a velocidades máximas si algún dispositivo e interferencia tienen muy poco efecto sobre la velocidad.
En términos de velocidades máximas, 5G es 20 veces más rápido que 4G. Esto significa que en el tiempo que lleva descargar un dato en una red 4G (cine, por ejemplo), puede descargarse 20 veces en una red 5G. Si se ve diferente, ¡puede descargar casi 10 películas antes de que 4G descargue la primera mitad de una!
La velocidad máxima en redes 5G alcanza al menos 20 Gb / s, y para 4G - 1 Gb / s. Los números se refieren a dispositivos que no se mueven. La velocidad varía en cuanto comienza a moverse, por ejemplo, en un automóvil o tren.
Sin embargo, estas velocidades no son comunes para dispositivos en redes 5G, ya que a menudo muchos factores afectan el ancho de banda de la red. Más importante es un vistazo a las velocidades realistas o el rendimiento promedio medido.
Las redes 5G todavía no se utilizan en todas partes, por lo que no podemos operar con experiencia real, pero las redes 5G se han probado repetidamente y mostraron una velocidad de descarga mínima de 100 Mbps (¡los servicios domésticos funcionan a velocidades de 300 Mb / sa 1 GB / s!)
La velocidad depende de muchas variables, pero las redes 4G en promedio muestran menos de 10 Mbps, lo que hace que 5G sea al menos 10 veces más rápido que 4G.
¿Qué puede hacer 5G, qué no puede hacer 4G?
Dadas las diferencias tecnológicas, está claro que 5G allana el camino para el futuro de los dispositivos móviles y las comunicaciones, pero ¿qué significa esto realmente para usted?
Con 5G, aún puede enviar mensajes de texto, hacer llamadas, usar Internet y transmitir video. En realidad, nada de lo que esté haciendo en su teléfono con respecto a Internet irá a ninguna parte con la transición a 5G: los servicios simplemente se mejorarán .
Los sitios web se cargarán más rápido, los videos que comienzan automáticamente antes comenzarán aún más rápido (¿desafortunadamente?). Los juegos en línea dejarán de frenar, y los videos en Skype o FaceTime se volverán más suaves y realistas.
Lo que ahora parece rápido cuando se trabaja en Internet puede parecer instantáneo.
Usando 5G como su red doméstica, puede conectar simultáneamente más dispositivos a Internet sin problemas de ancho de banda. Algunas conexiones domésticas a Internet son tan lentas que simplemente no pueden manejar la tecnología que surge día a día.
La red doméstica 5G le permitirá conectar un teléfono inteligente, una consola de juegos, manijas de puertas inteligentes, auriculares con realidad virtual, cámaras de videovigilancia inalámbricas, una tableta, una computadora portátil, todo a un enrutador al mismo tiempo.
4G no hace frente al creciente número de dispositivos móviles, mientras que 5G allana el camino para tecnologías basadas en Internet como semáforos inteligentes, sensores inalámbricos, dispositivos portátiles y dispositivos de comunicación entre vehículos.
Los vehículos que reciben datos de GPS e instrucciones de navegación (como alertas de tráfico) requieren una conexión a Internet extremadamente rápida; no es realista creer que 4G pueda manejar estos requisitos.
Dado que la velocidad de transmisión de 5G es mucho mayor que la de 4G, es probable que la compresión de datos no requiera una compresión preliminar. Esto le permitirá acceder a la información aún más rápido, porque ahora no necesita desempacarla antes de usarla.
¿Cuándo aparecerán las redes 5G?
Hasta ahora, no podemos usar 5G, porque para los operadores móviles y proveedores de servicios, la tecnología se encuentra actualmente en la etapa de prueba y desarrollo, y los teléfonos 5G aún no han ganado popularidad.
No se ha establecido una fecha de lanzamiento 5G exacta para cada proveedor o país, pero la mayoría de ellos planea poner en servicio redes 5G en 2019 o 2020, con la excepción de algunas compañías de telecomunicaciones de Corea del Sur.