Diferențele și asemănările dintre rețelele 4G și 5G (1)

Rețelele mobile 4G au intrat acum într-o etapă de popularizare rapidă și, în același timp, au început să apară și standardele 5G. Este posibil ca aceste standarde să nu fie necunoscute pentru majoritatea oamenilor, dar le înțelegeți cu adevărat și cunoașteți diferența? Recent, site-ul de tehnologie Android Authority a oferit o introducere detaliată a celor două standarde de rețea mobilă 4G și 5G.

Analiza standard 4G

Tehnologiile 4G și LTE sunt sinonime, ambele fiind evoluții ale standardului wireless 3G existent. De fapt, LTE este o formă avansată de 3G care marchează tranziția de la rețele hibride de date/voce la rețele IP numai pentru date.

Motivul pentru care LTE poate obține un debit mai mare de date depinde în principal de două tehnologii cheie: MIMO și OFDM. Acesta din urmă reprezintă Orthogonal Frequency Division Multiplexing, o schemă eficientă din punct de vedere spectral care permite rate de date mai mari și permite mai multor utilizatori să partajeze o bandă de frecvență comună.

Tehnologia Multiple-input multiple-output (MIMO) folosește mai multe antene la emițător și receptor, îmbunătățind și mai mult fluxul de date și eficiența spectrală. Utilizează tehnici sofisticate de procesare a semnalului digital pentru a configura mai multe fluxuri de date în aceeași bandă de frecvență. Rețelele LTE timpurii pot accepta 2x2 MIMO atât în ​​uplink, cât și în jos.

Standardul LTE utilizează două forme de lucru duplex cu diviziune în frecvență (FDD) și duplex cu diviziune în timp (TDD). Cu toate acestea, guvernele din întreaga lume profită din vânzarea spectrului LTE fără nicio planificare sau luare în considerare, ceea ce are ca rezultat și 44 de benzi de frecvență confuze pentru LTE în prezent.

În cele din urmă, trebuie subliniat că există diferite tipuri de rețele LTE. Din perspectiva consumatorului, aceste tipuri se diferențiază în principal prin viteza teoretică.

LTE-Advanced: puntea dintre 4G și 5G

LTE-Advanced, sau pe scurt LTE-A, este o evoluție a tehnologiei originale LTE către o lățime de bandă mai mare, promițând de trei ori viteza rețelelor LTE de bază.

LTE-A este compus în principal din 5 părți, și anume agregarea purtătorului, MIMO îmbunătățit, coordonat multipoint (CoMP), stație de releu, rețea eterogenă sau HetNet.

Carrier Aggregation sau New Prop Sum este o schemă de transmisie care permite până la 20 de semnale din spectre diferite să fie combinate într-un singur flux de date. Apoi, LTE-A va crește configurația antenei MIMO la 8x8 pentru a crește cantitatea de curent radio folosind tehnologia de direcție a fasciculului.

Apoi, tehnologia multipunct coordonată permite dispozitivelor mobile să trimită și să primească semnale radio de la mai multe celule (Cell, care se referă la zona geografică acoperită de semnal) pentru a reduce diafonia de la alte celule și pentru a asigura performanțe optime și la marginea celulei. Operatorul sud-coreean SK Telecom a fost pionierul primei rețele LTE-A din lume în vara anului 2012, folosind o formă timpurie de CoMP.

Un releu într-o configurație LTE-A este o stație de bază care utilizează comunicarea multi-hop la marginea celulei. Acesta va prelua semnalul mai slab, apoi își va crește calitatea și va retransmite.

Ultima și cea mai critică legătură este HetNet, un sistem multi-strat de unități mari și mici stivuite pentru a genera lățime de bandă ieftină. Ca o evoluție treptată a arhitecturii celulare, HetNet este mult mai complexă. În cadrul acestei rețele, celulele mici adaugă sute sau chiar mii de puncte de acces la sistemul celular.

Merită remarcat faptul că, în timp ce standardul LTE-A unește decalajul dintre 4G și 5G, în multe privințe se poate spune că conceptul HetNet este lipiciul dintre rețelele LTE-A și 5G. De aceea, atât de mulți observatori din industria wireless se referă la rețelele 5G ca la o formă îmbunătățită de LTE-A.

Introduceți 5G

Alianța pentru rețelele mobile de generație următoare (NGMN) definește 5G după cum urmează:

5G este un ecosistem end-to-end care aduce un dispozitiv complet mobil și conectat. Îmbunătățește crearea de valoare pentru colaboratorii care se confruntă cu consumatorii prin cazuri de utilizare existente și noi, cu experiențe coerente, permise de modele de afaceri durabile.

Practic, LTE-A este fundamentul rețelei de acces radio 5G (RAN) sub 6GHz, în timp ce frecvențele de la 6GHz la 100GHz vor fi explorate simultan pentru noile tehnologii. Luați MIMO, de exemplu, 5G modernizează tehnologia la Massive MIMO, în care configurația antenei sare de la 16x16 la 256x256, ceea ce va aduce un salt în viteza și acoperirea rețelei wireless.

Planurile timpurii pentru rețeaua pilot 5G constau în principal din tehnologie de formare a fasciculului și stații de bază cu celule mici. Companii precum Ericsson, Nokia și Samsung au lansat deja proiecte pilot folosind ambele tehnologii, iar rezultatele obținute sunt încurajatoare.

Obiectivele tehnologiei 5G se pot reduce la următoarele cifre:

Creșterea capacității de 1000x

Peste 100 de miliarde de conexiuni acceptate

Viteză maximă de 10 GB/s

Latență sub 1 ms