ما هو الفرق بين 4G و 5G؟

مرحبا يا هبر! أنا طالب في هندسة الراديو. في الآونة الأخيرة ، سألني العديد من الأصدقاء عن سبب التحول إلى تقنية 5G وما هو الفرق بين 4G و 5G. لذلك ، أقدم لكم اليوم ترجمة للمقال حول هذا الموضوع.

5G هي شبكة المحمول التي حلت محل 4G ، مع معدلات محسنة لسرعة الإرسال وتغطية الشبكة والموثوقية.

كانت هناك حاجة إلى تحديث الشبكة الحالية لأن عدد الأجهزة التي تتطلب اتصال إنترنت يتزايد باستمرار. لتعمل بشكل طبيعي ، تحتاج العديد من الأجهزة إلى النطاق الترددي للشبكة ، والذي لم يعد بإمكان 4G التعامل معه.

تعمل 5G على الهوائيات والترددات الأخرى ، وتمنح الوصول إلى الإنترنت لمزيد من الأجهزة ، وتقلل من التأخير في نقل البيانات وتوفر سرعة فائقة السرعة.

5G يعمل بشكل مختلف عن 4G

لن تكون شبكة الهاتف المحمول الجديدة جديدة إذا لم تكن مختلفة بشكل أساسي عن تلك الموجودة. أحد الاختلافات الأساسية هو أن 5G تعمل في مجموعة مختلفة من ترددات الراديو من أجل تحقيق الأهداف التي لا يمكن لـ 4G التعامل معها.

ينقسم الطيف الراديوي إلى نطاقات تتغير خصائصها مع زيادة التردد. تعمل 4G على ترددات أقل من 6 GHz ، بينما تستخدم 5G ترددات عالية للغاية في النطاق من 30 GHz إلى 300 GHz.

تعد الترددات العالية جيدة للعديد من الأسباب ، ومن أهمها - أنها قادرة على توفير سعة شبكة عالية وسرعات نقل عالية. لم يتم زيادة تحميل النطاقات عالية التردد بعد بالاتصالات الخلوية الحالية وستتمكن في المستقبل من توفير المتطلبات المتزايدة لعرض النطاق الترددي للشبكة. بالإضافة إلى ذلك ، يتميز نقل الإشارات بترددات عالية للغاية باتجاه واضح ، لذلك يمكن إرسال الإشارات اللاسلكية في هذا النطاق بالتوازي مع تشغيل الأجهزة اللاسلكية الأخرى ، دون التسبب في تداخل.

في المقابل ، تنبعث أبراج 4G إشارة في جميع الاتجاهات ، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى إهدار الطاقة والطاقة على انبعاث موجات الراديو في المناطق التي لا يكون الاتصال فيها مطلوبًا.

تقوم تقنية 5G بنقل البيانات بأطوال موجية أقصر ، مما يعني أن الهوائيات يمكن أن تكون أصغر بكثير من تلك المستخدمة الآن ، وفي الوقت نفسه توفر ضبط اتجاهي أكثر دقة. نظرًا لأن محطة قاعدة واحدة يمكنها استيعاب المزيد من الهوائيات الاتجاهية ، ستدعم 5G عدد الأجهزة المتصلة لكل متر ، 1000 أكثر من 4G.

وهذا يعني أنه عندما تصبح شبكات 5G متاحة على نطاق واسع ، سيتم نقل البيانات بسرعات عالية للغاية إلى المزيد من المستخدمين. ستزداد دقة الإرسال وسيكون التأخير ضئيلًا.

الترددات العالية لها عيوبها. ترسل الترددات العالية للغاية إشارة داخل خط البصر بين الهوائي والمستقبل. علاوة على ذلك ، تضعف الموجات الراديوية في هذا النطاق بشدة أثناء النقل عبر مسافات طويلة ، لأن الطاقة المائية تمتصه (الأمطار ، الضباب ، الثلج) وغيرها من الأشياء.

لهذه الأسباب ، يجب تخطيط موقع الهوائيات في شبكات 5G بعناية. ربما ستكون هوائيات صغيرة في كل غرفة أو مبنى ، أو كبيرة في جميع أنحاء المدينة. ربما حتى كلا هذين النوعين. على الأرجح ، سيكون عليك استخدام العديد من أجهزة الراسب التي تنقل موجات الراديو إلى أقصى حد ممكن من أجل توفير الدعم لـ 5 G على مسافة طويلة.

هناك اختلاف آخر بين شبكات 5G و 4G وهو أن شبكات 5G تتكيف بسهولة مع أنواع مختلفة من المحتوى المنقول وتكون قادرة على التحول إلى وضع الطاقة المنخفضة عندما لا تكون قيد الاستعمال أو عندما يكون هناك جهاز يعمل بسرعات منخفضة ، ثم ينتقل إلى طاقة أعلى لتقديم خدمات مثل ، على سبيل المثال ، دفق الفيديو عالي الدقة.

5G أسرع بكثير من 4G

النطاق الترددي هو مقدار المعلومات التي يمكن تنزيلها أو تنزيلها عبر الشبكة لكل وحدة زمنية. من الناحية النظرية ، في ظل الظروف المثالية ، يتم نقل البيانات بسرعات قصوى إذا كان لأي أجهزة والتداخل تأثير ضئيل للغاية على السرعة.

فيما يتعلق بسرعات الذروة ، فإن 5G أسرع 20 مرة من 4G. هذا يعني أنه في الوقت الذي يستغرقه تنزيل جزء من البيانات على شبكة 4G (السينما ، على سبيل المثال) ، يمكن تنزيله 20 مرة على شبكة 5G. إذا كنت تبدو مختلفة ، يمكنك تنزيل ما يقرب من 10 أفلام قبل تنزيل 4G للنصف الأول من الفيلم!

تصل سرعة الذروة في شبكات 5 جيجا إلى 20 جيجابت / ثانية على الأقل ، و 4 جيجابت / ثانية. تشير الأرقام إلى الأجهزة التي لا تتحرك. تختلف السرعة بمجرد بدء الحركة ، على سبيل المثال ، في سيارة أو قطار.

ومع ذلك ، فإن هذه السرعات ليست شائعة للأجهزة على شبكات 5G ، حيث أن العديد من العوامل غالباً ما تؤثر على عرض نطاق الشبكة. الأهم من ذلك هو إلقاء نظرة على السرعات الواقعية أو متوسط ​​الإنتاجية المقاسة.

لم يتم استخدام شبكات 5G بعد في كل مكان ، لذلك لا يمكننا العمل بتجربة حقيقية ، ولكن تم اختبار شبكات 5G بشكل متكرر وأظهرت بثبات الحد الأدنى لسرعة التنزيل التي تصل إلى 100 ميجابت في الثانية (تعمل الخدمات المنزلية بسرعات تتراوح من 300 ميجابايت / ثانية إلى 1 جيجابايت / ثانية!)

تعتمد السرعة على العديد من المتغيرات ، ولكن شبكات 4G تظهر في المتوسط ​​أقل من 10 ميغابت في الثانية ، مما يجعل 5G أسرع 10 مرات على الأقل من 4G.

ماذا يمكن أن تفعل 5G ، ما لا 4G؟

بالنظر إلى الاختلافات في التكنولوجيا ، من الواضح أن 5G تمهد الطريق لمستقبل الأجهزة المحمولة والاتصالات ، ولكن ماذا يعني هذا بالنسبة لك حقًا؟

مع 5G ، لا يزال بإمكانك إرسال رسائل نصية وإجراء مكالمات واستخدام الإنترنت ودفق الفيديو ، في الواقع ، لن يذهب أي شيء تقوم به على هاتفك فيما يتعلق بالإنترنت إلى أي مكان مع الانتقال إلى 5G - سيتم تحسين الخدمات ببساطة .

سيتم تحميل المواقع بشكل أسرع ، وسيتم تشغيل مقاطع الفيديو التي تبدأ تلقائيًا في وقت أسرع (للأسف؟). ستتوقف الألعاب عبر الإنترنت عن الكبح ، وستصبح مقاطع الفيديو في Skype أو FaceTime أكثر سلاسة وأكثر واقعية.

ما يبدو الآن سريعًا عند العمل على الإنترنت قد يبدو سريعًا.

باستخدام 5G كشبكة منزلك ، يمكنك توصيل المزيد من الأجهزة بالإنترنت في وقت واحد دون مشاكل النطاق الترددي. بعض اتصالات الإنترنت المنزلية بطيئة للغاية لدرجة أنها لا تستطيع التعامل مع التكنولوجيا التي تظهر يومًا بعد يوم.

ستتيح لك الشبكة المنزلية 5G توصيل هاتف ذكي ووحدة التحكم في الألعاب ومقابض الأبواب الذكية وسماعة الواقع الافتراضي وكاميرات المراقبة اللاسلكية والكمبيوتر اللوحي والكمبيوتر المحمول - كل ذلك بموجه واحد في نفس الوقت.

لا تتعامل 4G مع العدد المتزايد من الأجهزة المحمولة ، في حين أن 5G تمهد الطريق للتقنيات القائمة على الإنترنت مثل إشارات المرور الذكية ، وأجهزة الاستشعار اللاسلكية ، وأجهزة يمكن ارتداؤها ، وأجهزة الاتصالات بين السيارات.

تتطلب المركبات التي تتلقى بيانات GPS وتعليمات التنقل (على سبيل المثال ، تنبيهات حركة المرور) اتصال إنترنت سريع للغاية - من غير الواقعي الاعتقاد بأن 4G سوف تتوافق مع هذه المتطلبات.

نظرًا لأن سرعة نقل 5G أعلى بكثير من سرعة 4G ، فمن المحتمل أن ضغط البيانات لا يتطلب ضغطًا أوليًا. سيتيح لك ذلك الوصول إلى المعلومات بشكل أسرع ، لأنك الآن لا تحتاج إلى فكها قبل الاستخدام.

متى ستظهر شبكات 5G؟

حتى الآن ، لا يمكننا استخدام 5G ، لأنه بالنسبة لمشغلي الهواتف المحمولة ومقدمي الخدمات ، فإن التكنولوجيا في مرحلة الاختبار والتطوير حاليًا ، ولم تكتسب هواتف 5G شعبية بعد.

لم يتم تحديد تاريخ إطلاق دقيق 5G لكل مزود أو دولة ، لكن معظمهم يخططون لتشغيل شبكات 5G في 2019 أو 2020 ، باستثناء بعض شركات الاتصالات الكورية الجنوبية.