4G vs WiFi: de verschillen begrijpen voor betere connectiviteit

Wist je dat het aantal internetgebruikers in 2024 wereldwijd 5,44 miljard bedroeg? Dit betekent dat ongeveer twee derde van de wereldbevolking elke dag toegang heeft tot het internet. In de snel veranderende wereld van vandaag zijn betrouwbare connectiviteit en internettoegang cruciaal geworden voor zowel persoonlijke als professionele activiteiten. Verschillende draadloze technologieën hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop mensen en bedrijven communiceren, navigeren en communiceren binnen het digitale landschap. 4G LTE (Long Term Evolution) en WiFi zijn twee van deze technologieën die wereldwijd het meest gebruikt worden. Zowel 4G LTE als WiFi hebben een belangrijke rol gespeeld in het verbeteren van de efficiëntie, het gemak en de veiligheid van zowel persoonlijke als zakelijke ruimtes. Beide technologieën hebben hun eigen voordelen en beperkingen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen.

Dit artikel gaat in op de belangrijkste kenmerken van zowel 4G LTE als WiFi en vergelijkt hun prestaties op het gebied van factoren zoals snelheid, dekking, betrouwbaarheid, kosten en beveiliging. Dit artikel geeft ook een overzicht van de ideale toepassingen voor elke technologie, zodat gebruikers goed geïnformeerd kunnen beslissen welke technologie ze willen gebruiken voor hun specifieke toepassingen.

Wat is 4G LTE?

4G LTE is een draadloze breedbandstandaard van de vierde generatie mobiele netwerken. De belangrijkste onderscheidende factor van 4G LTE ten opzichte van zijn voorgangers zoals 3G en WiMAX is dat het radiogolven gebruikt in plaats van microgolven. Hierdoor heeft 4G LTE een betere penetratie, dekking en bereik. Het 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van de standaarden voor deze snelle draadloze technologie. 4G LTE is ontworpen voor lage latency en hoge bandbreedte, die kan oplopen tot 100 Mbps op de downlink en tot 50 Mbps op de uplink. De hoge bandbreedte maakt het geschikt voor toepassingen die snelle toegang tot content vereisen, zoals videotoepassingen, en de lage latentie maakt het ideaal voor tijdgevoelige toepassingen zoals spraakdiensten of IoT-toepassingen. 

4G LTE heeft een volledig IP-vlakke netwerkstructuur waardoor ze gebruikt kunnen worden in nieuwe convergerende diensten op basis van het IP Multimedia Subsystem (IMS). De achterwaartse compatibiliteit van 4G LTE-technologie biedt grote flexibiliteit en gemak voor gebruikers. De architectuur van 4G is modulair en schaalbaar en daardoor kan het netwerk eenvoudig worden uitgebreid om aan hogere eisen te voldoen. Zelfs met de evolutie van de technologie naar 5G en verder, blijft 4G LTE een kracht om rekening mee te houden onder de huidige mobiele technologieën.

Wat is WiFi?

Wireless Fidelity, commonly bekend als WiFi, is een technologie die informatie overdraagt tussen fysieke internetapparaten zoals routers, switches of repeaters en eindgebruikersapparaten zoals mobiele telefoons, computers en IoT-apparaten via radiofrequente transmissies zonder bekabelde infrastructuur. Door hun eenvoud zijn Wi-Fi-netwerken nu beschikbaar in de meeste openbare gelegenheden zoals kantoren, luchthavens, hotels, coffeeshops en bibliotheken, naast WiFi-netwerken in eigen land. 

WiFi-netwerken werken over het algemeen in 2,4 GHz, 5 GHz en 6 GHz frequentiebereiken en meestal geldt: hoe hoger de frequentie, hoe hoger de snelheid van de verbinding. De meest gebruikte protocollen voor WiFi zijn 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n en 802.11ac. IEEE. Ze hebben allemaal een uniek frequentiebereik, maximale gegevenssnelheden en modulatietechnieken.

Er zijn vier hoofdtypen WiFi-netwerken, gebaseerd op het dekkingsgebied van het netwerk. WLAN (Local Area Network), dat alleen wordt gebruikt in commerciële en residentiële toepassingen of gebruikssituaties met een klein dekkingsgebied. MAN (Metropolitan Area Network), dat wordt gebruikt voor toepassingen die een grotere dekking vereisen, zoals universiteiten of een deel van een stad. PAN (Personal Area Network), dat wordt gebruikt voor toepassingen die een minimaal aantal apparaten binnen een zeer klein dekkingsgebied moeten verbinden, zoals een enkele kamer. WAN (Wide Area Network) wordt gebruikt voor gebieden met een brede dekking, zoals een hele regio, staat of land.

De tabel hieronder geeft een snel overzicht van de belangrijkste kenmerken en verschillen tussen 4G LTE en WiFi, die later in dit artikel in meer detail worden besproken.

Snelheidsvergelijking: 4G LTE vs. Wi-Fi

Als we kijken naar de snelheid, dan zijn 4G LTE en WiFi beide sprongen vooruit in vergelijking met de vorige generaties communicatietechnologie.

4G LTE biedt snelheden tot 100 Mbps bij het downloaden. In praktische scenario's heeft 4G LTE echter downloadsnelheden tussen 9-60 Mbps. Uploadsnelheden van 4G LTE variëren meestal tussen 1 en 30 Mbps.

WiFi biedt aanzienlijk hogere datasnelheden. De snelheid van het WiFi-netwerk hangt af van de standaard. WiFi in de 5 GHz frequentieband kan een maximale theoretische snelheid van 6,9 Gbps bieden, maar in praktische scenario's liggen de snelheden meestal tussen 100-300 Mbps, afhankelijk van factoren zoals de kwaliteit van de router en netwerkcongestie. WiFi 6 en WiFi 6E kunnen snelheden tot 9,6 Gbps bieden. De daadwerkelijk haalbare snelheid voor een netwerk, of het nu 4G LTE of WiFi is, hangt af van verschillende factoren zoals de afstand tot het toegangspunt of de mobiele toren, signaalinterferentie en de mogelijkheden van de aangesloten apparaten. Er kunnen zich situaties voordoen waarin 4G LTE-verbindingen hogere en betrouwbaardere snelheden bieden dan Wi-Fi.

Als we kijken naar echte toepassingen, dan biedt WiFi voor high-definition streaming een soepelere ervaring dankzij de hoge bandbreedte en functies zoals MIMO. Voor toepassingen zoals gaming die realtime connectiviteit met minimale latentie vereisen, is WiFi de betere optie. Maar voor toepassingen die een wijdverspreide dekking en betrouwbaarheid vereisen in plaats van maximale snelheid, is 4G LTE een betere optie.

Dekking en mobiliteit

Als we kijken naar de dekking en mobiliteit, is 4G LTE aanzienlijk beter met de mogelijkheid om een wijdverspreid netwerkbereik te bieden. De dekking van 4G LTE is meestal landelijk voor alle abonnees, terwijl het bij WiFi beperkt is tot een relatief kleiner gebied. Aangezien 4G LTE toegankelijk is via een mobiel apparaat, kunnen gebruikers, zolang de mobiele netwerkprovider het gebied dekt, gemakkelijk toegang krijgen tot het internet, ongeacht of de gebruiker thuis is of onderweg.

WiFi is meestal een lokaal netwerk en daarom is de dekking erg beperkt. WiFi-dekking wordt over het algemeen op drie manieren aangeboden: directe dekking door een binnenhuis-AP (toegangspunt), dekking door een binnenhuis-AP in combinatie met een wegdistributiesysteem en directe dekking door een buitenhuis-AP. Zodra het gebruikersapparaat het dekkingsgebied van het AP verlaat, wordt het signaal aanzienlijk slechter. Over het algemeen is het WiFi-dekkingsgebied ongeveer 300 ft van het toegangspunt. Op het gebied van mobiliteit is 4G LTE beter omdat het speciaal ontworpen is voor mobiele apparaten en naadloze roaming ondersteunt. WiFi heeft een beperkte mobiliteit en is voornamelijk geschikt voor apparaten die zich binnen een kort gebied van het toegangspunt bevinden. Zolang het apparaat van de gebruiker zich echter binnen het bereik van het WiFi-netwerk bevindt, kan er probleemloos en naadloos worden gebrowsed.

Latency en betrouwbaarheid

Zowel 4G LTE als WiFi zijn indrukwekkend wat betreft hun lagere latenties. 4G LTE heeft doorgaans latency tussen 20 en 50 milliseconden. Deze latency varieert echter afhankelijk van de bron van de datatransmissie, de bestemming van de datatransmissie, de interferenties ertussen en het verkeer op het netwerk. De prestaties van een met 4G LTE verbonden apparaat kunnen aanzienlijk verslechteren in overbelaste netwerken, omdat een verhoogde belasting van de zendmasten vertragingen en verbroken verbindingen kan veroorzaken. WiFi-netwerken hebben over het algemeen lagere latentieniveaus onder optimale omstandigheden. Echter, door factoren zoals fysieke barrières, interferentie van naburige netwerken en de kwaliteit van de router, kan de latentie van WiFi aanzienlijk veranderen.

Moderne WiFi-netwerken die zijn opgezet met technologieën als MIMO, OFDMA en beamforming hebben de algehele efficiëntie van het netwerk verbeterd en daardoor ervaren ze lage latency, zelfs in drukke omgevingen. In het algemeen biedt WiFi in gecontroleerde omgevingen waar de apparaten zich in de nabijheid van de netwerkapparaten bevinden, een stabielere en betrouwbaardere verbinding met minimale latentie dan 4G LTE. Dus eigenlijk is het op locaties zoals kantoorgebouwen of thuis beter om een WiFi-verbinding te hebben.

De betrouwbaarheid van 4G LTE-netwerken is afhankelijk van de aanwezige cellulaire netwerkinfrastructuur. In een goed gedekt gebied kan 4G LTE echter zelfs worden gebruikt voor missiekritische real-time toepassingen.

Kosten en toegankelijkheid

4G LTE wordt aangeboden door mobiele providers en de kosten die eraan verbonden zijn, zijn gebaseerd op de data-abonnementen. 4G LTE-data-abonnementen kunnen extra kosten met zich meebrengen op basis van het gebruik, vooral wanneer het wordt gebruikt met beperkte data-abonnementen. Voor het gemak van gebruikers zijn er echter zowel prepaid als postpaid opties beschikbaar. Wat de kosten betreft, maakt WiFi voornamelijk kosten om de vereiste netwerkinfrastructuur te installeren. De kosten voor WiFi omvatten over het algemeen de kosten voor de vaste breedbanddienst en de initiële investering in een router. Deze kosten kunnen variëren afhankelijk van de Internet Service Provider (ISP). WiFi is over het algemeen een betere optie voor toepassingen met een hoog internetgebruik. Voor huizen en kantoren zijn WiFi-oplossingen meestal de meest kosteneffectieve oplossing.

Gezien de bereikbaarheid is 4G LTE overal beschikbaar waar 4G LTE cellulaire dekking is. Voor toepassingen of gebruikers die vanaf verschillende locaties toegang moeten hebben tot het internet, is 4G LTE een betere optie. 4G LTE is een toegankelijke optie voor gebieden waar bekabelde WiFi-infrastructuur niet haalbaar is. Daarom is 4G LTE een veelzijdigere oplossing in termen van toegankelijkheid. WiFi vereist een vaste breedbandverbinding en is over het algemeen toegankelijk binnen het dekkingsgebied van de netwerkinfrastructuur. WiFi is toegankelijk en handiger om te gebruiken in huizen, bedrijven en openbare gelegenheden zoals cafés, luchthavens en bibliotheken.

Veiligheid en privacy

Hoewel geen enkel netwerk 100 procent veilig is, worden 4G LTE-netwerken over het algemeen als veiliger beschouwd dan WiFi. Ze gebruiken encryptieprotocollen tegen afluisteren en onderscheppen om gegevens veilig te verzenden. Ook worden hun updates en taken op systeemniveau beheerd door de mobiele providers zelf, waardoor de beveiliging consistent is over het hele netwerk. Omdat zelfs een klein probleem met betrekking tot de privacy en beveiliging van gebruikers kan leiden tot verlies van reputatie en zaken en zelfs tot aanzienlijke financiële verliezen, hanteren 4G LTE-netwerkproviders hoge beveiligingsnormen.

Hoewel WiFi-netwerken gebruikmaken van versleutelingsprotocollen zoals WPA3 en WPA2 om gegevens veilig te verzenden, kan het beveiligingsniveau afhangen van verschillende factoren, zoals de gebruikersinstellingen, de sterkte van de gebruikte wachtwoorden, de frequentie waarmee de routerfirmware wordt bijgewerkt, enz. De beveiliging en privacy van een WiFi-netwerk is dus sterk afhankelijk van de gebruiker. Een andere factor die de kwetsbaarheid van WiFi-gebruikers beïnvloedt, is de aanwezigheid van valse WiFi-netwerken waarmee gebruikers onbewust verbinding kunnen maken. Hierdoor krijgen gebruikers toegang tot hun surfactiviteiten. Vooral openbare WiFi-netwerken zijn vaak onveilig en onderhevig aan activiteiten zoals het afluisteren van verkeer.

4G LTE maakt gebruik van token-gebaseerde (SIM-kaart) autorisatie, wat over het algemeen veilig is. Maar met SIM-kloon kan zelfs 4G LTE onderhevig zijn aan netwerkspoofing. Praktijken zoals het gebruik van virtuele privénetwerken (VPN), sterke wachtwoorden en het up-to-date houden van firmware en software worden aanbevolen voor betere beveiliging en privacy.

Gebruikscases: Wanneer kiezen voor 4G LTE vs. Wi-Fi

De keuze tussen 4G LTE en WiFi hangt volledig af van de vereisten van de toepassing. 4G LTE is ideaal voor toepassingen die connectiviteit onderweg vereisen. Zoals besproken hebben gebruikers overal toegang tot het internet waar 4G LTE-netwerkdekking is. Gebruikers kunnen dus ongeacht hun locatie verbonden blijven zolang die regio gedekt wordt door de mobiele netwerkproviders. 4G LTE is ook nuttig in regio's waar een vaste breedbandinfrastructuur niet haalbaar is voor snelle internettoegang. 4G LTE kan ook worden gebruikt als back-upoplossing wanneer WiFi-breedbandverbindingen uitvallen om ononderbroken connectiviteit te garanderen.

Wi-Fi is ideaal voor toepassingen die binnen een beperkt gebied worden gebruikt, zoals thuis en op kantoor. Binnen het dekkingsgebied van de access points kan WiFi een snelle en stabiele internetverbinding bieden. WiFi wordt ook gebruikt om slimme en IoT-apparaten in huizen en kantoren met elkaar te verbinden. WiFi is zeer effectief voor toepassingen die veel data verwerken, zoals streamen, gamen en downloaden. WiFi kan een groot aantal gebruikers tegelijkertijd aan. WiFi-netwerken zijn daarom ideaal voor locaties waar meerdere apparaten tegelijk verbonden moeten zijn, zoals in huishoudens en op werkplekken.

Bepaalde moderne oplossingen vereisen een hybride van zowel 4G LTE- als Wi-Fi-netwerken om de voordelen te maximaliseren. Vooral in IoT-toepassingen zal de mogelijkheid van apparaten om automatisch te schakelen tussen LTE en Wi-Fi op basis van beschikbaarheid en kwaliteit van het netwerk zorgen voor optimale prestaties en betrouwbaarheid.

Conclusie

Zoals besproken in het artikel hebben zowel 4G LTE als Wi-Fi hun unieke sterke punten op het gebied van snelheid, dekking, stabiliteit, beveiliging, etc. 4G LTE kan mobiele connectiviteit bieden in een groot dekkingsgebied. Ze zijn ideaal voor connectiviteit onderweg en voor gebieden die niet haalbaar zijn voor een vaste breedbandinfrastructuur. Wi-Fi is in staat om snelle, stabiele verbindingen te bieden voor toepassingen die gebruikt worden binnen het dekkingsgebied van de WiFi-routers of toegangspunten. WiFi is ook kosteneffectief voor data-intensieve activiteiten. De keuze tussen 4G LTE en WiFi hangt volledig af van de toepassing. Bij de keuze moeten gebruikers rekening houden met factoren zoals mobiliteit, dekking, beveiliging, kosten, enz. Door een goed begrip van de belangrijkste kenmerken, de onderscheidende factoren en de unieke voordelen van elke technologie, kunnen gebruikers een weloverwogen beslissing nemen over het gebruik van 4G LTE of WiFi om zo goed mogelijk te voldoen aan de vereisten van de use case.