Wat is het verschil tussen 4G en 5G?

Wist je dat tegen 2025 40% van de wereldbevolking toegang zal hebben tot 5G? We waren allemaal enthousiast over de lancering van 4G en het voelt alsof het gisteren was. Maar 5G ligt al in het verschiet. De snelheid, efficiëntie en mogelijkheden die onze mobiele apparaten in zo'n korte tijd hebben gekregen, zijn verbazingwekkend. 4G LTE is de industriestandaard voor snel internet op mobiele apparaten, terwijl mobiele connectiviteit zich blijft ontwikkelen, maar 5G wordt in hoog tempo de volgende generatie draadloze technologie. 5G is klaar om digitale commcommunicatie en interacties te transformeren met het potentieel van ultrasnelle snelheden, verminderde latentie en massale apparaatconnectiviteit.

In dit artikel worden 4G LTE en 5G vergeleken aan de hand van verschillende parameters zoals snelheid, latentie, dekking, kosten en toepassingen. Aan het einde van de rit weet je precies hoe de verschillende technologieën verschillen en welke het beste voldoet aan jouw eisen.

Wat is 4G LTE?

De term "4G LTE" staat voor "Fourth Generation Long Term Evolution" wat een mobiele netwerktechnologiestandaard is voor gegevensoverdracht met hoge snelheid. Het is in wezen de meest geavanceerde vorm van 4e generatie mobiele netwerktechnologie. "LTE" is het sleutelelement en geeft de technologie aan die deze hoge snelheden mogelijk maakt.

Na de gegevensoverdracht zet de ontvanger de gefragmenteerde gegevensbits opnieuw samen volgens de OFDMA-principes (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Via LTE worden veel gegevenspakketten naar een IPS (Internet Protocol System) gestuurd. Het is aanpasbaar omdat het MIMO-antennetechnologieën (multiple input, multiple output) bevat.

Belangrijkste kenmerken:

Supersnel mobiel internet: Theoretisch is de maximale snelheid van LTE 100Mbps. In de praktijk is dat maximaal 15Mbps.

Breed dekkingsgebied: Over het algemeen biedt dit een bredere totale dekking, omdat 4G LTE gebruikmaakt van lage- tot middenfrequentiebanden, die verder kunnen gaan en structuren kunnen penetreren.

Lage latentie voor real-time toepassingen: De ODFMA-technologie met ondersteuning voor de LTE-technologie zorgt voor een lage latentie en vermindert vertragingen bij het verzenden van grote hoeveelheden gegevens.

Toepassingen:

• Verschillende sensoren en slimme apparaten verbinden om gegevens te verzamelen en te beheren.
• Spraakservices en andere tijdgevoelige toepassingen worden mogelijk gemaakt door de verminderde latentie.
• Gebruikers kunnen communiceren in andere steden en wereldwijd en op afstand werken dankzij LTE.

Wat is 5G?

5G, of "Vijfde generatie mobiele netwerken" is de meest recente technologiestandaard voor cellulaire netwerken. Het biedt hoge snelheden, lagere latentie en meer capaciteit dan eerdere versies zoals 4G. Dit wordt bereikt door datatransmissie met hoge bandbreedte voor verschillende apparaten door het gebruik van nieuwe radiofrequenties, geavanceerde antennesystemen en netwerkarchitectuur.

5G maakt net als 4G LTE gebruik van OFDM en werkt volgens dezelfde principes van mobiele netwerken. Om een grotere mate van flexibiliteit en schaalbaarheid te bieden, zal OFDM verder worden verbeterd door de nieuwe 5G NR (New Radio) air interface. Veel nieuwe 5G NR air interface ontwerpstrategieën, waaronder een nieuw op zichzelf staand TDD (Time Division Duplex) subframe ontwerp, hebben het mogelijk gemaakt voor 5G om verder uit te breiden.

Belangrijkste kenmerken:

Ultrahoge snelheden: 5G maakt gebruik van hogere frequentiebanden, zoals millimetergolf (mmWave), om de capaciteit van gegevensoverdracht te verhogen. Theoretisch is de maximale snelheid van 5G 20 Gbps. Dit is aanzienlijk sneller dan de maximale snelheid van 4G, die 1 Gbps bedraagt.

Extreem lage latentie: In vergelijking met eerdere netwerken vermindert 5G de latentie of vertraging aanzienlijk, wat essentieel is voor toepassingen die real-time reacties vereisen.

Massale apparaatconnectiviteit: Om de signaalkwaliteit en -capaciteit in drukke gebieden te verbeteren, maakt 5G gebruik van "Massive MIMO"-antennes. Dit omvat meerdere antenne-elementen die tegelijkertijd signalen kunnen verzenden naar en ontvangen van meerdere apparaten.

Toepassingen:

• 5G wordt gebruikt in toepassingen zoals het Internet of Things (IoT), autonome auto's en het streamen van HD-video van hoge kwaliteit.
• 5G-technologie breidt zich uit naar een breed scala, waaronder chirurgie op afstand, bestuurderloze auto's en verbeterd mobiel breedbandgebruik.

Snelheidsvergelijking: 4G LTE vs. 5G

Voor dagelijks gebruik biedt 4G LTE snelheden van ongeveer 100 Mbps, wat voldoende is voor streamen, downloaden van grote bestanden en het spelen van de meeste online games. De 5G-technologie biedt echter aanzienlijk hogere snelheden. Onder ideale omstandigheden kan 5G snelheden bereiken tot 20 Gbps, met 10-100 keer hogere snelheden dan 4G LTE. 5G-netwerken blijven 4G LTE zelfs in real-world scenario's overtreffen. De soorten implementaties, low-band, mid-band of high-band 5G, bepalen dit gedrag in 5G. 5G resulteert in deze hoge snelheden met zijn geavanceerde technologie, waarbij hogere frequentiebanden worden gebruikt om betere gegevensoverdrachtsnelheden mogelijk te maken.

Dankzij deze vooruitgang kunnen gebruikers nu binnen een paar seconden een HD-film downloaden en deelnemen aan realtime activiteiten zoals online gaming en videoconferenties met bijna geen vertraging. De mobiele ervaring werd gerevolutioneerd door 4G LTE, maar 5G biedt veel meer dan alleen hogere downloadsnelheden. Veel nieuwe technologieën, zoals het Internet of Things (IoT), autonome auto's en slimme steden, zullen bovenop 5G worden gebouwd.

Vertraging en reactiesnelheid

De latentie van 4G LTE-netwerken ligt meestal tussen 30 en 70 ms, wat laag genoeg is voor de meeste mobiele toepassingen, maar nog steeds merkbare vertragingen kan veroorzaken bij games of videoconferenties.

De latentie van 5G kan dalen tot 1 milliseconde. 4G LTE heeft een hogere latentie dan 5G vanwege de netwerkarchitectuur, die minder geoptimaliseerd is voor het minimaliseren van transmissievertragingen. 5G-netwerken zijn gebouwd met efficiëntere gegevensverwerking en kortere frame-intervallen, waardoor de latentie afneemt. Dit is perfect voor missiekritische toepassingen zoals chirurgie op afstand en real-time productieautomatisering.

In toepassingen waar zelfs kleine vertragingen een grote invloed kunnen hebben op de gebruikerservaring, zoals online gaming, videoconferenties en augmented reality-ervaringen, vertaalt de lagere latentie van 5G zich in snellere reactietijden. Toepassingen zoals chirurgie op afstand, real-time gegevensverwerking in slimme steden en bestuurderloze auto's vereisen deze bijna onmiddellijke reactiesnelheid. 5G is bedoeld om real-time datatransmissie te beheren op een manier die 4G niet kan dankzij de extreem lage latentie en enorme capaciteit.

Dekking en beschikbaarheid

Omdat 4G LTE gebruikmaakt van lage- tot middenfrequentiebanden, die verder kunnen reiken en structuren kunnen penetreren, levert het vaak een bredere algemene dekking in vergelijking met 5G. Terwijl 5G is ontworpen om veel meer apparaten te ondersteunen, kan 4G LTE er veel aan. Omdat deze hogere frequentiebanden niet door obstakels heen kunnen, biedt 5G veel hogere snelheden, vooral in het spectrum met hoge banden, terwijl het op sommige plaatsen een bredere dekking heeft.

Door het gebruik van technologieën als massive MIMO en small cells kan een 5G-netwerk meer dan een miljoen apparaten per vierkante kilometer tegelijk verbinden. Met deze aanzienlijke verbetering ten opzichte van eerdere mobiele netwerkgeneraties is 5G perfect voor omgevingen met een hoge apparatuurdichtheid, zoals smart cities of grote sportevenementen.

High-band 5G-technologie is gunstig voor industrieën die een hoge bandbreedte en minimale netwerkcongestie vereisen. 4G LTE is echter een goede optie voor dekking en consistentie voor operaties in meer verspreide of afgelegen gebieden vanwege de capaciteit om door obstakels heen te komen en verafgelegen locaties te bereiken.

5G is ontworpen om de verbonden industrieën van de toekomst te ondersteunen, waaronder automatisering aangedreven door AI en robotica. 5G is de netwerkevolutie die je moet kiezen als je industrie naar verwachting snel zal groeien en vooruitstrevende technologie zal gebruiken.

Compatibiliteit en ecosysteem van apparaten

4G LTE is momenteel de populairste mobiele netwerktechnologie, ondersteund door een breed scala aan smartphones, tablets en Internet of Things apparaten. Hoewel het aantal apparaten dat compatibel is met 5G op dit moment beperkt is, worden ze steeds meer common. Omdat deze apparaten nieuwe technologie gebruiken, zijn ze meestal duurder.

Smartphones en IoT-apparaten met 5G-mogelijkheden worden steeds redelijker geprijsd naarmate de 5G-infrastructuur groeit. Vergeleken met LTE is 5G-infrastructuur duurder en complexer. Voor het kernnetwerk om toezicht te houden op de netwerkactiviteiten is een nieuwe cloudgebaseerde architectuur nodig. Om de netwerken te bouwen en te beheren, zal 5G dus meer ontwikkeling en investeringen vereisen dan LTE.

Kosten en betaalbaarheid

Hoewel het exacte prijsverschil tussen 4G LTE en 5G varieert afhankelijk van de provider en de locatie, is 5G over het algemeen duurder dan 4G LTE. Dit komt doordat de nieuwste technologie meer investeringen in infrastructuur vereist. Dit resulteert in hogere kosten voor data-abonnementen voor consumenten, maar 4G LTE is nog steeds een meer kosteneffectieve optie voor gebruikers die de veel hogere snelheden die 5G biedt niet nodig hebben.

• Uitrol van het netwerk:

De uitrol van 5G-netwerken is duurder dan het onderhouden van de bestaande 4G LTE-infrastructuur, wat kan leiden tot hogere kosten voor klanten.

• Kosten apparaat:

5G-netwerk kan ook kosten met zich meebrengen voor apparaten die 5G-mogelijkheden nodig hebben, die meestal duurder zijn dan hun 4G LTE-ondersteunde apparaten.

• Gegevensgebruik:

Hoewel 5G hogere snelheden levert, kunnen gebruikers die grote hoeveelheden data gebruiken te maken krijgen met een hogere kostenstijging wanneer ze overstappen op 5G-diensten.

Energie-efficiëntie en milieueffecten

Moderne 4G LTE-netwerken maken gebruik van energiebeheerfuncties om het energieverbruik te optimaliseren, vooral in rusttoestanden, waar het energieverbruik aanzienlijk lager is. Over het algemeen gebruiken 4G LTE-netwerken meer energie dan oudere cellulaire technologieën zoals 3G vanwege hun hogere datasnelheden, die hogere energieniveaus vereisen bij het overbrengen van data.

Hoewel 5G-netwerken energiezuiniger zijn dan 4G, kunnen ze nog steeds veel energie verbruiken door de toenemende datacapaciteit. Het energieverbruik stijgt ook met mmWave-transmissie, edge computing en wanneer toepassingen zoals het Internet of Things meer common worden. De telecomsector implementeert echter innovatie en denkt out of the box om het volgende mogelijk te maken.

• Energiezuinige koeling, chipsets en gegevensverwerking om het basisenergieverbruik te verlagen.
• Intelligent en dynamisch beheer van de Core en RAN om verspilling te minimaliseren door onderbenutte bronnen te herconfigureren of selectief uit te schakelen.
• Betere installatie- en testprocedures om inefficiënte oorzaken van overlappende celdekking, RF-interferentie en signaalverlies op te sporen en te verwijderen.

Duurzaamheidsoverwegingen:

5G helpt bij duurzaamheidsinitiatieven door groene technologieën zoals energie-efficiënte automatisering en slimme netwerken te ondersteunen. Studies suggereren dat in termen van databits per kilowatt, 5G-netwerken tot 90% efficiënter kunnen zijn dan 4G-netwerken. Vergeleken met 4G wordt er minder signaal gebruikt en worden gegevens sneller verzonden. Tegen 2030 kan 5G de uitstoot van koolstofdioxide met miljarden tonnen verminderen.

Gebruikscases: Wanneer kiezen voor 4G LTE vs. 5G?

4G LTE-gebruiksgevallen:

• Mobiel breedband: Smartphones en tablets gebruiken om toegang te krijgen tot het internet voor doeleinden zoals online browsen, video streamen en data-intensief app-gebruik.
• IoT-apparaten in grote gebieden: Het verbinden van verschillende sensoren en slimme apparaten om gegevens te verzamelen en te beheren. Dezelfde LTE-standaard gaf aanleiding tot de concurrerende categorie NB-IoT (Narrowband IoT), die bedoeld is voor machine-to-machine gebruik en een enorme stijging in acceptatie heeft gezien.
• Openbare veiligheidsnetwerken: Deze bieden eerstehulpverleners een betrouwbare, snelle spraak- en gegevensverbinding in noodgevallen.
• Vaste draadloze toegang: Voor gebieden waar bekabelde breedbandopties beperkt zijn, biedt 4G LTE betrouwbare internetconnectiviteit.

5G-gebruiksgevallen:

• Toepassingen met hoge bandbreedte: De hoge datasnelheden van 5G maken vloeiende streaming van grote 4K-videobestanden mogelijk, die veel capaciteit vereisen. 5G kan haalbare VR- en AR-ervaringen met hoge resolutie bieden, waarvoor vaak 4K-videostreaming met een grote bandbreedte nodig is.
• Gezondheidszorg: Draagbare technologie, e-health, diagnostiek en operaties op afstand en AI-ondersteuning voor mensen met een handicap.
• Autonome voertuigen: Autonome voertuigen moeten zo snel mogelijk informatie kunnen verwerken en de nodige aanpassingen kunnen doen. Wagenparken van autonome voertuigen zullen updates kunnen krijgen en aanpassingen kunnen doen dankzij de ultralage latentie, verbeterde capaciteit en dekking.
• Slimme steden: Om hun inwoners beter van dienst te zijn, openbare voorzieningen te volgen en de infrastructuur van de stad in de gaten te houden, maken lokale overheden gebruik van 5G-netwerken.

Use cases voor hybride netwerken: Bedrijven kunnen beschikken over de flexibiliteit van 5G- en LTE-randoplossingen op zowel tijdelijke als permanente locaties zonder verlies van veiligheid, betrouwbaarheid, applicatieprestaties of beheereenvoud. Alles wat nodig is om werknemers en belangrijke technologie verbonden te houden, wordt geleverd door hybride wide area network (WAN)-oplossingen.

Conclusie

Met zijn uitgebreide dekking en lage kosten blijft 4G LTE de basis van mobiele verbindingen, maar 5G biedt baanbrekende verbeteringen op het gebied van snelheid, latentie en connectiviteit. De keuze tussen 4G LTE en 5G is gebaseerd op beschikbaarheid en individuele behoeften.

Het is duidelijk dat, in het 4G LTE vs. 5G debat, elk netwerk zijn voordelen kan hebben. De beste optie voor jou hangt af van je specifieke behoeften. Hoewel 5G veel meer connectiviteit, minder latentie en hogere snelheden belooft, is 4G LTE nog steeds een betrouwbare en uitgebreide optie voor gebieden die momenteel geen state-of-the-art prestaties nodig hebben. Het belangrijkste is om ervoor te zorgen dat je netwerk kan voldoen aan de eisen van zowel het heden als de toekomst, of je je nu voorbereidt op de overgang naar 5G-technologie of optimaliseert voor 4G LTE.