4G і 5G: Ключові відмінності між двома поколіннями стільникових мереж

Кожні десять років індустрія стільникового зв’язку виробляє грандіозну модернізацію своєї бездротової інфраструктури. У 2000-х повсюдно домінували мережі 3G, а в останньому десятилітті мобільні телефони працювали з мережами 4G.
У минулому році в світі почали з’являтися перші мережі 5G, і в зв’язку з цим у абонентів мобільних операторів виникає закономірне питання: в чому полягає відмінність між стільниковими мережами стандарту 4G, якими вони користуються сьогодні, і мережами 5G, які роблять свої перші кроки?

Ключові відмінності між 4G і 5G
Ось розбивка по основних розходжень між двома технологіями мобільних мереж.

Швидкість
У більшості випадків, коли говорять про 5G, швидкість використовується в якості того показника, який відрізняє нову технологію від 4G. І це дійсно має сенс, оскільки кожне покоління стільникового зв’язку давало можливість передавати дані швидше, ніж попереднє. 4G в даний час може запропонувати максимальну швидкість до 100 Мбіт / сек, хоча продуктивність такої мережі в умовах реального світу зазвичай не перевищує 35 Мбіт / сек.

Мережа 5G може передавати дані в 100 разів швидше, ніж це робить мережу 4G. Максимальна теоретична швидкість в такій мережі може становити близько 20 Гбіт / сек, при цьому станом на сьогодні в умовах реального світу швидкість таких мереж коливається в межах від 50 Мбіт / сек до 3 Гбіт / сек.

Втім, на практиці все трохи складніше. Існує три основні різновиди стандарту 5G, і кожен з них має свою швидкість. Так званий низькочастотний 5G забезпечує швидкість, яка лише трохи перевищує швидкість мереж 4G – з продуктивністю близько 50-250 Мбіт / сек. Найшвидша версія 5G стандарту, звана високочастотним 5G, – це версія, яка може забезпечити швидкість до 3 Гбіт / сек.

Затримка
Затримка – це проміжок часу, необхідний для переміщення пакета інформації між двома точками. Цей часовий відрізок можна розглядати як затримку, яка обтяжує будь-який процес передачу даних, незалежно від того, наскільки швидким при цьому є поєднання. Затримка в мережах 4G в даний час складає близько 50 мілісекунд (мс), а в мережах 5G очікується скорочення цього показника до вражаючою позначки в 1 мс.

Зменшення часу затримки матиме вирішальне значення для роботи багатьох програм, оскільки технологія 5G дозволить підключеним пристроям використовувати хмари для обробки даних – наприклад, у випадку з самохідними автомобілями, які зможуть використовувати мережу 5G для звернення до хмарного штучного інтелекту, який зможе приймати навігаційні рішення в режимі реального часу.

Покриття
Навіть після десяти років експлуатації мереж 4G у всьому світі як і раніше залишаються віддалені і сільські райони, які страждають від поганого покриття або і зовсім від відсутності зв’язку 4G. Розгортання мереж 5G тільки починається, тому покриття в даному стандарті практично відсутній за межами декількох великих міст. Мереж 5G буде потрібно кілька років, щоб досягти рівня покриття, аналогічного покриттю мереж четвертого покоління. При цьому новий стандарт буде мати різні рівні (високо-, середньо- і низькочастотний 5G), кожному з яких буде властива своя швидкість і смуга пропускання.

За даними S & P Global Market Intelligence у вересні поточного року послуги 5G-зв’язку надавалися 113 операторами на 52 ринках. Однак, навіть на цих ринках покриття обмежена і часто забезпечує хорошу продуктивність тільки в певних частинах великих мегаполісів. По суті, поки новий стандарт абсолютно не можна порівняти з 4G, який можна знайти практично в кожному великому місті різних країн світу.

Пропускна спроможність
Очікується, що мережі 5G також матимуть значно більшу пропускну здатність або ємність, ніж мережі 4G. Почасти це пов’язано з тим, що технологія 5G дозволить більш ефективно використовувати доступний частотний спектр. 4G використовує вузьку частину доступного спектра від 600 МГц до 2,5 ГГц, при цьому спектр частот, що використовуються для 5G, розділений на три різних діапазону. Кожен діапазон має свою власну смугу частот і швидкість, і відповідно, будуть відрізнятися і варіанти їх використання додатками, споживачами, підприємствами і галузями. Це означає, що пропускна здатність мереж 5G значно вище пропускної здатності мереж 4G.