در یک دنیای بی نقص، هر نسل تکنولوژی بهترین ویژگی های نسل های قبلی خود را بهبود می بخشد و به گونه ای پیشرفت می کند که نسل های قبلی نتوانسته بودند. به طوری که نسل های جدیدتر تکنولوژی به مسائلی که نسل های قدیمی ایجاد کرده اند پاسخ می دهند.
این موضوع خصوصا در نسل های شبکه تلفن همراه و فناوری سلولار صدق می کند.در مقایسه اینترنت 5G و 4G می فهمیم که هدف 5G این است که نه تنها از قابلیتهای شبکه 4G پیشی بگیرد، بلکه اهداف 4G را برای سرعت، تأخیر و تراکم برآورده کند و از آن فراتر رود.
عصر 4G شاهد نوآوری در روندهای مختلف شبکه بود، مثل رشد اینترنت اشیا، تعداد بیشتر گوشی های هوشمند، و کار از راه دور و… . این روندها در طول دهه 2010 پیشرفت کردند، که نیاز به پشتیبانی از سرعت بیشتر و تراکم سلولی بیشتر را ایجاد کرد. کارشناسان امیدوارند آخرین نسل، 5G، مشکلات معرفی شده 4G را برطرف کند.
4G چگونه کار می کند؟
4G چهارمین نسل از فناوری شبکه تلفن همراه و نسل قبلی 5G است. اتصال 4G از طریق آنتنی کار می کند که فرکانس های رادیویی ارسال می کند، که به دستگاه های تلفن همراه اجازه می دهد به شبکه های تلفن همراه متصل شوند.
در دهه 2010، 4G به عنوان جدیدترین و نوآورانهترین نسل فناوری سلولار حرف اول را می زد و در این دهه به پیشرفت چشمگیری رسید. برخی از وعدههای 4G شامل افزایش تراکم سلول، بهبود قابلیتهای VoIP و پهنای باند بیشتر بود.
4G Long Term Evolution (LTE) استاندارد طلایی و جهانی برای پهنای باند بی سیم است و پایه و اساس شبکه های 5G را ایجاد می کند. هر دو 4G و 4G LTE از انواع مختلف ترافیک پشتیبانی میکنند، کاری که نسلهای قبلی برای انجام آن تلاش زیادی داشتند و اکنون باید 5G آن را بهبود بخشد.
5G چگونه کار می کند؟
5G با ویژگیها و قابلیتهای جدید مختلف، از جمله برش شبکه،OFDM و Massive MIMO ارائه میشود.
5G همچنین استاندارد جدیدی به نام 5G New Radio (5G NR) معرفی می کند که هدف آن جایگزینی LTE است. 5G NR از بهترین قابلیتهای LTE بهره میبرد و مزایای جدیدی را فراهم می کند، مانند افزایش صرفهجویی در مصرف انرژی برای دستگاههای متصل و اتصال پیشرفته.
تفاوت های کلیدی بین ساختار شبکه 4G و 5G شامل موارد زیر است:
تأخیر
بزرگترین تفاوت بین 4G و 5G تأخیر است. 5G میتواند تأخیر کم، تا کمتر از 5 میلیثانیه ارائه دهد، در حالی که تأخیر 4G از 60 میلیثانیه تا 98 میلیثانیه متغیر است. تأخیر کمتر باعث پیشرفت در زمینه های دیگر، مثل سرعت دانلود سریع تر می شود.
سرعت دانلود
در حالی که 4G قابلیتهای مختلف VoIP را معرفی کرد، 5G از آن بهره می برد و سرعت دانلود بهتری را نیز تضمین می کند. سرعت دانلود 4G به 1 گیگابیت در ثانیه می رسد و هدف 5G افزایش ده برابری برای حداکثر سرعت دانلود 10 گیگابیت بر ثانیه است.
رمزگذاری OFDM
OFDM سیگنال های بی سیم مختلف را به کانال های جداگانه تقسیم می کند تا از تداخل جلوگیری کند، که همچنین پهنای باند بیشتری را فراهم می کند.
از آنجایی که OFDM دادهها را روی فرکانسهای مختلف رمزگذاری میکند، میتواند سرعت دانلود 4G و 5G را تقویت کند، زیرا این شبکهها به جای کانال مشترک بین خود، کانالهای سیگنال مخصوص به خود را دارند. 4G از کانال های 20 مگاهرتز استفاده می کند، در حالی که 5G از کانال های 100 تا 800 مگاهرتز استفاده می کند.
تراکم سلولی
فناوری سلولهای کوچک(Small Cell)، 5G را قادر میسازد تا تراکم سلولی بیشتری را فراهم کند و ظرفیت شبکه را افزایش دهد. در حالی که اینها وعده های 4G هم به حساب می آیند، 5G احتمالاً در جایی که نسل قبلی خود کوتاهی می کند موفق خواهد شد، چون 4G هرگز به طور کامل به اهداف خود برای افزایش سرعت نرسید.
شبکههای 5G تراکم بیشتری دارند،یعنی ظرفیت بیشتری برای پشتیبانی از کاربران و دستگاههای متصل بیشتری دارند که منجر به افزایش ظرفیت دستگاه تلفن همراه و اتصال میشود.
انتظارات از 5G و عملکرد آن در دنیای واقعی
وعده های اولیه فناوری همیشه تضمین شده نیستند.
به عنوان مثال، یکی از اهداف 4G رسیدن به سرعت کلی از 100 مگابیت بر ثانیه به 1 گیگابیت بر ثانیه بود. در واقعیت، این سرعت ها به طور متوسط بین 7 مگابیت بر ثانیه تا 43 مگابیت بر ثانیه بودند. این موضوع به این معنی نیست که 4G بد است یا اینکه اهداف اولیه ممکن نبوده است.
در واقع، این اهداف زمینهای را برای آنچه که 5G میتواند به دست آورد را تعیین میکند. به عنوان مثال، سرعت دانلود 5G و تأخیر کم ، توسعه ای از اهداف اصلی 4G هستند.
با این حال، 5G در چند سال اول به بسیاری از اهداف خود رسیده است. برآورده کردن همه این دستاوردها ممکن است سال ها طول بکشد یا اصلاً اتفاق نیفتد. برای سازمان ها و کسب و کارها بسیار مهم است که درک کنند که انتظارات و واقعیت های 4G و 5G متقابلاً منحصر به فرد هستند.
با این وجود ، 5G این پتانسیل را دارد که عملکرد را بهبود بخشد و کاستی هایی را که 4G نتوانست آنها را برطرف کند، برطرف کند.