Hallo Habr! Ich bin ein Student in Funktechnik. In letzter Zeit haben mich viele Freunde gefragt, warum ich auf 5G-Technologie umsteigen soll und was der Unterschied zwischen 4G und 5G ist. Deshalb präsentiere ich Ihnen heute eine Übersetzung des
Artikels zu diesem Thema.
5G ist das Mobilfunknetz, das 4G durch verbesserte Übertragungsgeschwindigkeit, Netzabdeckung und Zuverlässigkeit ersetzt hat.
Die Modernisierung des bestehenden Netzwerks war erforderlich, da die Anzahl der Geräte, die eine Internetverbindung benötigen, ständig zunimmt. Um normal zu funktionieren, benötigen viele Geräte eine Netzwerkbandbreite, die 4G nicht mehr bewältigen kann.
5G funktioniert mit anderen Antennen und Frequenzen, ermöglicht den Internetzugang für mehr Geräte, minimiert Verzögerungen bei der Datenübertragung und bietet ultraschnelle Geschwindigkeit.
5G funktioniert anders als 4G
Das neue Mobilfunknetz wäre nicht neu, wenn es sich nicht grundlegend von den bestehenden unterscheiden würde. Einer der grundlegenden Unterschiede besteht darin, dass 5G in einem anderen Bereich von Funkfrequenzen arbeitet, um Ziele zu erreichen, die 4G nicht erreichen kann.
Das Funkspektrum ist in Bänder unterteilt, deren Eigenschaften sich mit zunehmender Frequenz ändern. 4G arbeitet mit Frequenzen unter 6 GHz, während 5G extrem hohe Frequenzen im Bereich von 30 GHz bis 300 GHz verwendet.
Hohe Frequenzen sind aus vielen Gründen gut, einer der wichtigsten - sie bieten eine hohe Netzwerkkapazität und hohe Übertragungsgeschwindigkeiten. Hochfrequenzbänder wurden noch nicht mit der vorhandenen Mobilfunkkommunikation überlastet und werden in Zukunft wachsende Anforderungen an die Netzwerkbandbreite stellen können. Darüber hinaus ist die Übertragung von Signalen mit extrem hohen Frequenzen durch eine klare Richtwirkung gekennzeichnet, sodass Funksignale in diesem Bereich parallel zum Betrieb anderer drahtloser Geräte übertragen werden können, ohne Störungen zu verursachen.
4G-Türme senden wiederum ein Signal in alle Richtungen aus und verschwenden manchmal Energie und Energie für die Emission von Funkwellen in Bereichen, in denen keine Verbindung erforderlich ist.
5G überträgt Daten mit kürzeren Wellenlängen, was bedeutet, dass die Antennen viel kleiner als die derzeit verwendeten sein können und gleichzeitig eine genauere Richtungseinstellung ermöglichen. Da eine Basisstation mehr Richtantennen aufnehmen kann, unterstützt 5G die Anzahl der angeschlossenen Geräte pro Meter, 1000 mehr als 4G.
Dies bedeutet, dass Daten, wenn 5G-Netze allgemein verfügbar werden, mit extrem hoher Geschwindigkeit an mehr Benutzer übertragen werden. Die Übertragungsgenauigkeit wird erhöht und die Verzögerungen werden minimal sein.
Hohe Frequenzen haben ihre Nachteile. Extrem hohe Frequenzen senden ein Signal innerhalb der Sichtlinie zwischen Antenne und Empfänger. Darüber hinaus werden die Funkwellen dieses Bereichs bei der Übertragung über große Entfernungen stark gedämpft, da ihre Energie von Hydrometeoren (Regen, Nebel, Schnee) und anderen Objekten absorbiert wird.
Aus diesen Gründen muss der Standort von Antennen in 5G-Netzen sorgfältig geplant werden. Vielleicht sind es kleine Antennen in jedem Raum oder Gebäude oder große in der ganzen Stadt. Vielleicht sogar diese beiden Typen. Höchstwahrscheinlich müssen Sie viele Repeater verwenden, die Funkwellen so weit wie möglich übertragen, um 5G über große Entfernungen zu unterstützen.
Ein weiterer Unterschied zwischen 5G und 4G besteht darin, dass sich 5G-Netzwerke leicht an verschiedene Arten von übertragenen Inhalten anpassen und in den Energiesparmodus wechseln können, wenn sie nicht verwendet werden oder wenn ein Gerät mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, und dann auf höhere Leistung umschalten können um Dienste wie zum Beispiel HD-Video-Streaming bereitzustellen.
5G ist viel schneller als 4G
Bandbreite ist die Menge an Informationen, die pro Zeiteinheit über das Netzwerk heruntergeladen oder heruntergeladen werden können. Theoretisch werden Daten unter idealen Bedingungen mit Spitzengeschwindigkeiten übertragen, wenn Geräte und Interferenzen nur einen geringen Einfluss auf die Geschwindigkeit haben.
In Bezug auf Spitzengeschwindigkeiten ist 5G 20-mal schneller als 4G. Dies bedeutet, dass in der Zeit, die zum Herunterladen von Daten in einem 4G-Netzwerk (z. B. Kino) benötigt wird, diese 20 Mal in einem 5G-Netzwerk heruntergeladen werden können. Wenn Sie anders aussehen, können Sie fast 10 Filme herunterladen, bevor 4G die erste Hälfte eines Films herunterlädt!
Die Spitzengeschwindigkeit in 5G-Netzen erreicht mindestens 20 Gb / s und für 4G - 1 Gb / s. Die Zahlen beziehen sich auf Geräte, die sich nicht bewegen. Die Geschwindigkeit ändert sich, sobald Sie sich beispielsweise in einem Auto oder Zug bewegen.
Diese Geschwindigkeiten sind jedoch für Geräte in 5G-Netzwerken nicht üblich, da häufig viele Faktoren die Netzwerkbandbreite beeinflussen. Wichtiger ist ein Blick auf realistische Geschwindigkeiten oder den durchschnittlich gemessenen Durchsatz.
5G-Netzwerke werden noch nicht überall verwendet, daher können wir nicht mit echten Erfahrungen arbeiten. 5G-Netzwerke wurden jedoch wiederholt getestet und zeigten stabil eine minimale Download-Geschwindigkeit von 100 Mbit / s (Heimdienste arbeiten mit Geschwindigkeiten von 300 Mbit / s bis 1 GB / s!).
Die Geschwindigkeit hängt von vielen Variablen ab, aber 4G-Netzwerke zeigen im Durchschnitt weniger als 10 Mbit / s, wodurch 5G mindestens 10-mal schneller als 4G ist.
Was kann 5G, was 4G nicht?
Angesichts der technologischen Unterschiede ist klar, dass 5G den Weg für die Zukunft mobiler Geräte und Kommunikation ebnet. Aber was bedeutet das für Sie wirklich?
Mit 5G können Sie weiterhin Textnachrichten senden, Anrufe tätigen, das Internet nutzen und Videos streamen. Mit dem Übergang zu 5G wird nichts, was Sie in Bezug auf das Internet auf Ihrem Telefon tun, irgendwohin führen - die Dienste werden einfach verbessert .
Websites werden schneller geladen, Videos, die automatisch früher gestartet werden, werden (leider?) Noch schneller gestartet. Online-Spiele hören auf zu bremsen und Videos in Skype oder FaceTime werden flüssiger und realistischer.
Was jetzt bei der Arbeit im Internet schnell erscheint, mag augenblicklich erscheinen.
Mit 5G als Heimnetzwerk können Sie ohne Bandbreitenprobleme gleichzeitig mehr Geräte mit dem Internet verbinden. Einige Heim-Internetverbindungen sind so langsam, dass sie mit der Technologie, die Tag für Tag entsteht, einfach nicht umgehen können.
Über das 5G-Heimnetzwerk können Sie ein Smartphone, eine Spielekonsole, intelligente Türgriffe, ein Virtual-Reality-Headset, drahtlose Videoüberwachungskameras, ein Tablet und einen Laptop gleichzeitig an einen Router anschließen.
4G kann die wachsende Anzahl mobiler Geräte nicht bewältigen, während 5G den Weg für internetbasierte Technologien wie intelligente Ampeln, drahtlose Sensoren, tragbare Geräte und Kommunikationsgeräte zwischen Autos ebnet.
Fahrzeuge, die GPS-Daten und Navigationsanweisungen (z. B. Verkehrswarnungen) empfangen, benötigen eine extrem schnelle Internetverbindung. Es ist unrealistisch zu glauben, dass 4G diese Anforderungen erfüllen kann.
Da die Übertragungsgeschwindigkeit von 5G viel höher als die von 4G ist, ist es wahrscheinlich, dass die Datenkomprimierung keine vorläufige Komprimierung erfordert. Auf diese Weise können Sie noch schneller auf Informationen zugreifen, da Sie diese jetzt nicht mehr vor der Verwendung entpacken müssen.
Wann erscheinen 5G-Netze?
Bisher können wir 5G nicht verwenden, da sich die Technologie für Mobilfunkbetreiber und Dienstanbieter derzeit in der Test- und Entwicklungsphase befindet und 5G-Telefone noch nicht an Popularität gewonnen haben.
Mit Ausnahme einiger südkoreanischer Telekommunikationsunternehmen ist nicht für jeden Anbieter oder jedes Land ein genaues 5G-Veröffentlichungsdatum festgelegt worden. Die meisten von ihnen planen jedoch die Inbetriebnahme von 5G-Netzen im Jahr 2019 oder 2020.