Quelle est la différence entre la 4G et la 5G?

Bonjour, Habr! Je suis étudiante en génie radio. Récemment, de nombreux amis m'ont demandé pourquoi passer à la technologie 5G et quelle est la différence entre la 4G et la 5G. C'est pourquoi je présente aujourd'hui à votre attention une traduction de l' article sur ce sujet.

La 5G est le réseau mobile qui a remplacé la 4G, avec des taux de vitesse de transmission, une couverture réseau et une fiabilité améliorés.

La modernisation du réseau existant était nécessaire car le nombre d'appareils nécessitant une connexion Internet est en constante augmentation. Pour fonctionner normalement, de nombreux appareils ont besoin d'une bande passante réseau, à laquelle la 4G ne peut plus faire face.

La 5G fonctionne sur d'autres antennes et fréquences, donne accès à Internet à plus d'appareils, minimise les retards de transmission des données et offre une vitesse ultra-rapide.

La 5G fonctionne différemment de la 4G

Le nouveau réseau mobile ne serait pas nouveau s'il n'était pas fondamentalement différent des réseaux existants. L'une des différences fondamentales est que la 5G fonctionne dans une gamme de fréquences radio différente afin d'atteindre des objectifs que la 4G ne peut pas atteindre.

Le spectre radioélectrique est divisé en bandes dont les caractéristiques changent avec l'augmentation de la fréquence. La 4G fonctionne à des fréquences inférieures à 6 GHz, tandis que la 5G utilise des fréquences extrêmement élevées dans la gamme de 30 GHz à 300 GHz.

Les hautes fréquences sont bonnes pour de nombreuses raisons, l'une des plus importantes - elles sont capables de fournir une capacité réseau élevée et des vitesses de transmission élevées. Les bandes haute fréquence n'ont pas encore été surchargées par les communications cellulaires existantes et pourront à l'avenir répondre à des besoins croissants de bande passante réseau. De plus, la transmission de signaux à des fréquences extrêmement élevées se caractérise par une directivité claire, par conséquent, les signaux radio dans cette gamme peuvent être transmis en parallèle avec le fonctionnement d'autres appareils sans fil, sans provoquer d'interférences.

À leur tour, les tours 4G émettent un signal dans toutes les directions, gaspillant parfois de l'énergie et de l'énergie lors de l'émission d'ondes radio dans les zones où la connexion n'est pas requise.

La 5G transmet des données à des longueurs d'onde plus courtes, ce qui signifie que les antennes peuvent être beaucoup plus petites que celles utilisées actuellement, tout en fournissant un ajustement directionnel plus précis. Puisqu'une station de base peut accueillir plus d'antennes directionnelles, la 5G prendra en charge le nombre d'appareils connectés par mètre, 1000 de plus que la 4G.

Cela signifie que lorsque les réseaux 5G seront largement disponibles, les données seront transmises à des vitesses extrêmement élevées à davantage d'utilisateurs. La précision de transmission augmentera et les retards seront minimes.

Les hautes fréquences ont leurs inconvénients. Des fréquences extrêmement élevées transmettent un signal dans la ligne de visée entre l'antenne et le récepteur. De plus, les ondes radio de cette gamme s'atténuent fortement lorsqu'elles sont transmises sur de longues distances, car leur énergie est absorbée par les hydrométéores (pluie, brouillard, neige) et d'autres objets.

Pour ces raisons, l'emplacement des antennes dans les réseaux 5G doit être soigneusement planifié. Il s'agira peut-être de petites antennes dans chaque pièce ou bâtiment, ou de grandes antennes situées dans toute la ville. Peut-être même ces deux types. Très probablement, vous devrez utiliser de nombreux répéteurs qui transmettent les ondes radio autant que possible afin de fournir un support pour la 5G sur une longue distance.

Une autre différence entre la 5G et la 4G est que les réseaux 5G s'adaptent facilement à différents types de contenu transmis et sont capables de passer en mode basse consommation lorsqu'ils ne sont pas utilisés ou lorsque certains appareils fonctionnent à basse vitesse, puis de passer à une puissance supérieure pour fournir des services tels que, par exemple, le streaming vidéo HD.

La 5G est beaucoup plus rapide que la 4G

La bande passante est la quantité d'informations qui peuvent être téléchargées ou téléchargées sur le réseau par unité de temps. En théorie, dans des conditions idéales, les données sont transmises à des vitesses de pointe si des appareils et des interférences ont très peu d'effet sur la vitesse.

En termes de vitesses de pointe, la 5G est 20 fois plus rapide que la 4G. Cela signifie que dans le temps qu'il faut pour télécharger une donnée sur un réseau 4G (cinéma par exemple), elle peut être téléchargée 20 fois sur un réseau 5G. Si vous regardez différemment, vous pouvez télécharger près de 10 films avant que la 4G ne télécharge la première moitié d'un!

La vitesse de pointe dans les réseaux 5G atteint au moins 20 Gb / s et pour la 4G - 1 Gb / s. Les chiffres se réfèrent aux appareils qui ne bougent pas. La vitesse varie dès que vous commencez à vous déplacer, par exemple dans une voiture ou un train.

Cependant, ces vitesses ne sont pas courantes pour les appareils sur les réseaux 5G, car souvent de nombreux facteurs affectent la bande passante du réseau. Le plus important est de regarder des vitesses réalistes ou un débit moyen mesuré.

Les réseaux 5G ne sont pas encore utilisés partout, nous ne pouvons donc pas fonctionner avec une expérience réelle, mais les réseaux 5G ont été testés à plusieurs reprises et ont montré de manière stable une vitesse de téléchargement minimale de 100 Mbps (les services à domicile fonctionnent à des vitesses allant de 300 Mb / s à 1 Go / s!)

La vitesse dépend de nombreuses variables, mais les réseaux 4G affichent en moyenne moins de 10 Mbps, ce qui rend la 5G au moins 10 fois plus rapide que la 4G.

Que peut faire la 5G, que la 4G ne peut pas?

Compte tenu des différences technologiques, il est clair que la 5G ouvre la voie à l'avenir des appareils mobiles et des communications, mais qu'est-ce que cela signifie vraiment pour vous?

Avec la 5G, vous pouvez toujours envoyer des SMS, passer des appels, utiliser Internet et diffuser des vidéos. En fait, rien de ce que vous faites sur votre téléphone en ce qui concerne Internet n'ira nulle part avec la transition vers la 5G - les services seront simplement améliorés .

Les sites Web se chargeront plus rapidement, les vidéos qui démarrent automatiquement plus tôt commenceront encore plus vite (malheureusement?). Les jeux en ligne cesseront de freiner et les vidéos dans Skype ou FaceTime deviendront plus fluides et plus réalistes.

Ce qui semble maintenant rapide lorsque l'on travaille sur Internet peut sembler instantané.

En utilisant la 5G comme réseau domestique, vous pouvez simultanément connecter plus d'appareils à Internet sans problèmes de bande passante. Certaines connexions Internet à domicile sont si lentes qu'elles ne peuvent tout simplement pas gérer la technologie qui émerge de jour en jour.

Le réseau domestique 5G vous permettra de connecter un smartphone, une console de jeu, des poignées de porte intelligentes, un casque de réalité virtuelle, des caméras de vidéosurveillance sans fil, une tablette, un ordinateur portable - le tout à un routeur en même temps.

La 4G ne fait pas face au nombre croissant d'appareils mobiles, tandis que la 5G ouvre la voie à des technologies Internet telles que les feux de circulation intelligents, les capteurs sans fil, les appareils portables et les appareils de communication inter-voitures.

Les véhicules qui reçoivent des données GPS et des instructions de navigation (telles que des alertes de trafic) nécessitent une connexion Internet extrêmement rapide - il est irréaliste de croire que la 4G peut gérer ces exigences.

Étant donné que la vitesse de transmission de la 5G est beaucoup plus élevée que celle de la 4G, il est probable que la compression des données ne nécessite pas de compression préalable. Cela vous permettra d'accéder aux informations encore plus rapidement, car vous n'avez plus besoin de les déballer avant de les utiliser.

Quand les réseaux 5G apparaîtront-ils?

Jusqu'à présent, nous ne pouvons pas utiliser la 5G, car pour les opérateurs mobiles et les fournisseurs de services, la technologie est actuellement en phase de test et de développement, et les téléphones 5G n'ont pas encore gagné en popularité.

Une date de sortie 5G exacte n'a pas été fixée pour chaque fournisseur ou pays, mais la plupart d'entre eux prévoient de mettre en service des réseaux 5G en 2019 ou 2020, à l'exception de certaines sociétés de télécommunications sud-coréennes.