Olá Habr! Eu sou um estudante de engenharia de rádio. Recentemente, muitos amigos me perguntaram por que mudar para a tecnologia 5G e qual a diferença entre 4G e 5G. Portanto, hoje apresento a sua atenção uma tradução do
artigo sobre este tópico.
5G é a rede móvel que substituiu o 4G, com taxas aprimoradas de velocidade de transmissão, cobertura e confiabilidade da rede.
A modernização da rede existente era necessária porque o número de dispositivos que requerem conexão à Internet está em constante crescimento. Para funcionar normalmente, muitos dispositivos precisam de largura de banda de rede, com a qual o 4G não consegue mais lidar.
O 5G funciona em outras antenas e frequências, fornece acesso à Internet a mais dispositivos, minimiza atrasos na transmissão de dados e fornece velocidade ultra-rápida.
O 5G funciona de maneira diferente do 4G
A nova rede móvel não seria nova se não fosse fundamentalmente diferente da existente. Uma das diferenças fundamentais é que o 5G opera em uma gama diferente de frequências de rádio, a fim de alcançar objetivos que o 4G não pode atender.
O espectro de rádio é dividido em bandas cujas características mudam com o aumento da frequência. O 4G opera em frequências abaixo de 6 GHz, enquanto o 5G usa frequências extremamente altas na faixa de 30 GHz a 300 GHz.
As altas frequências são boas por muitas razões, uma das mais importantes - elas são capazes de fornecer alta capacidade de rede e altas velocidades de transmissão. As bandas de alta frequência ainda não foram sobrecarregadas com as comunicações celulares existentes e, no futuro, poderão fornecer requisitos crescentes para a largura de banda da rede. Além disso, a transmissão de sinais em frequências extremamente altas é caracterizada por uma diretividade clara, de modo que os sinais de rádio nessa faixa podem ser transmitidos em paralelo com a operação de outros dispositivos sem fio, sem causar interferência.
Por sua vez, as torres 4G emitem um sinal em todas as direções, às vezes desperdiçando energia e potência na emissão de ondas de rádio em áreas onde a conexão não é necessária.
O 5G transmite dados em comprimentos de onda mais curtos, o que significa que as antenas podem ser muito menores do que as usadas agora e, ao mesmo tempo, fornecem um ajuste direcional mais preciso. Como uma estação base pode acomodar mais antenas direcionais, o 5G suportará o número de dispositivos conectados por metro, 1000 a mais que 4G.
Isso significa que, quando as redes 5G se tornarem amplamente disponíveis, os dados serão transmitidos em velocidades extremamente altas para mais usuários. A precisão da transmissão aumentará e os atrasos serão mínimos.
As altas frequências têm suas desvantagens. Frequências extremamente altas transmitem um sinal dentro da linha de visão entre a antena e o receptor. Além disso, as ondas de rádio dessa faixa atenuam fortemente durante a transmissão por longas distâncias, porque sua energia é absorvida pelos hidrometeores (chuva, neblina, neve) e outros objetos.
Por esses motivos, a localização das antenas nas redes 5G deve ser cuidadosamente planejada. Talvez sejam pequenas antenas em cada cômodo ou prédio, ou grandes localizadas em toda a cidade. Talvez até esses dois tipos. Muito provavelmente, você terá que usar muitos repetidores que transmitem ondas de rádio o máximo possível para fornecer suporte ao 5G a uma longa distância.
Outra diferença entre 5G e 4G é que as redes 5G se adaptam facilmente a diferentes tipos de conteúdo transmitido e podem mudar para o modo de baixo consumo de energia quando não estiverem em uso ou quando algum dispositivo estiver operando em baixa velocidade e depois mudar para maior poder para fornecer serviços como, por exemplo, streaming de vídeo em HD.
5G é muito mais rápido que 4G
Largura de banda é a quantidade de informações que podem ser baixadas ou baixadas pela rede por unidade de tempo. Teoricamente, sob condições ideais, os dados são transmitidos em velocidades de pico se algum dispositivo e interferência tiver muito pouco efeito na velocidade.
Em termos de velocidade de pico, 5G é 20 vezes mais rápido que 4G. Isso significa que, no tempo que leva para baixar um dado em uma rede 4G (cinema, por exemplo), ele pode ser baixado 20 vezes em uma rede 5G. Se você parecer diferente, poderá baixar quase 10 filmes antes que o 4G baixe a primeira metade de um!
A velocidade de pico nas redes 5G atinge pelo menos 20 Gb / s e para 4G - 1 Gb / s. Os números referem-se a dispositivos que não se movem. A velocidade varia assim que você começa a se mover, por exemplo, em um carro ou trem.
No entanto, essas velocidades não são comuns para dispositivos em redes 5G, pois geralmente muitos fatores afetam a largura de banda da rede. Mais importante é olhar para velocidades realísticas ou taxa de transferência média medida.
As redes 5G ainda não são usadas em todos os lugares, por isso não podemos operar com experiência real, mas as redes 5G foram testadas repetidamente e mostraram uma velocidade mínima de download de 100 Mbps (os serviços domésticos funcionam a velocidades de 300 Mb / s a 1 GB / s!)
A velocidade depende de muitas variáveis, mas as redes 4G mostram em média menos de 10 Mbps, o que torna o 5G pelo menos 10 vezes mais rápido que o 4G.
O que o 5G pode fazer, o que o 4G não pode?
Dadas as diferenças de tecnologia, fica claro que o 5G abre o caminho para o futuro dos dispositivos e comunicações móveis, mas o que isso realmente significa para você?
Com o 5G, você ainda pode enviar mensagens de texto, fazer chamadas, usar a Internet e transmitir vídeo.Na verdade, nada do que você está fazendo no telefone com relação à Internet vai a lugar algum com a transição para o 5G - os serviços simplesmente serão aprimorados .
Os sites carregam mais rápido, os vídeos iniciados automaticamente mais cedo ainda mais (infelizmente?). Os jogos online param de frear e os vídeos no Skype ou FaceTime ficam mais suaves e mais realistas.
O que agora parece rápido ao trabalhar na Internet pode parecer instantâneo.
Usando 5G como sua rede doméstica, você pode conectar simultaneamente mais dispositivos à Internet sem problemas de largura de banda. Algumas conexões domésticas à Internet são tão lentas que simplesmente não conseguem lidar com a tecnologia que surge dia após dia.
A rede doméstica 5G permitirá conectar um smartphone, console de jogo, maçanetas inteligentes, um fone de ouvido de realidade virtual, câmeras de vigilância sem fio, um tablet, um laptop - tudo em um roteador ao mesmo tempo.
O 4G não pode lidar com o crescente número de dispositivos móveis, enquanto o 5G abre caminho para tecnologias baseadas na Internet, como semáforos inteligentes, sensores sem fio, dispositivos vestíveis e dispositivos de comunicação entre carros.
Os veículos que recebem dados de GPS e instruções de navegação (por exemplo, alertas de tráfego) exigem uma conexão à Internet extremamente rápida - não é realista acreditar que o 4G atenda a esses requisitos.
Como a velocidade de transmissão de 5G é muito maior que a de 4G, é provável que a compactação de dados não exija compressão preliminar. Isso permitirá que você acesse informações ainda mais rapidamente, porque agora você não precisa descompactá-las antes de usar.
Quando as redes 5G aparecerão?
Até o momento, não podemos usar o 5G, porque para operadoras de celular e provedores de serviços, a tecnologia está atualmente no estágio de teste e desenvolvimento e os telefones 5G ainda não ganharam popularidade.
Uma data exata de lançamento do 5G não foi definida para cada provedor ou país, mas a maioria planeja colocar as redes 5G em operação em 2019 ou 2020, com exceção de algumas empresas de telecomunicações sul-coreanas.