Wat is het verschil tussen 4G en 5G?

De draadloze technologie die voorafging aan 5G wordt 4G genoemd, en het is de mobiele netwerktechnologie die wordt beschouwd als de vierde generatie. De vierde generatie (4G) van de mobiele telefoontechnologie was de meest actuele en geavanceerde optie die beschikbaar was in de jaren 2010. Tegen het einde van het decennium had het de markt bijna volledig overgenomen. Enkele van de voordelen die 4G zou moeten bieden waren een grotere celdichtheid, verbeterde VoIP-mogelijkheden (Voice over Internet Protocol) en meer bandbreedte. Vijfde generatie cellulair verwijst naar de meest actuele en geavanceerde versie van de technologie die ten grondslag ligt aan cellulaire netwerken. Eind jaren 2010 waren de eerste 5G-installaties relatief bescheiden, maar het zal tot het midden van de jaren 2020 duren voordat de technologie op grote schaal beschikbaar is. Verwacht wordt dat 5G snellere netwerksnelheden zal bieden, naast de capaciteit voor real-time communicatie als een van de voordelen.

Verschil tussen 4G en 5G

De frequenties die gebruikt worden door 4G zijn lager dan 6 GHz. De frequenties die worden gebruikt door 5G-netwerken zijn echter hoger, vaak van ruwweg 30 GHz en meer. Deze hoge frequenties zijn heerlijk om verschillende redenen. Een van de belangrijkste is hun enorme capaciteit voor snelle data. Dit is slechts een van de vele redenen waarom hoge frequenties uitstekend zijn. Om een 5G-netwerk te bouwen, hebben we een Advanced Antenna System (AAS) nodig, dat bestaat uit AAS-radio en een verzameling AAS-karakteristieken. AAS gebruikt veel verschillende 5G-antenne methoden, waarvan beamforming en MIMO (multiple-input en multiple-output). Tijdens het bouwen van het 5G-netwerk hebben alle banden antennesystemen nodig om ze te ondersteunen.

Een enkel basisstation kan een groot aantal directionele 5G-antennesen daaruit volgt dat een 5G-basisstation meer dan duizend apparaten per vierkante meter aankan dan een 4G-mast. Hierdoor kan een 5G-systeem supersnel gegevens verzenden naar een veel groter aantal gebruikers met behoud van een hoge mate van nauwkeurigheid en een lage latentie.

Hieronder volgt een lijst met de primaire verschillen die kunnen worden gemaakt tussen 4G en 5G netwerkarchitectuur:

1. Snelheid

De snelheid van 5G-netwerken is de eigenschap die het vaakst wordt genoemd wanneer ze worden vergeleken met die van 4G-netwerken. En dat is heel logisch, aangezien elke opeenvolgende generatie cellen merkbaar geavanceerder is dan de paar die eraan voorafgingen. Hoewel 4G theoretisch snelheden tot 100 Mbps kan bereiken, haalt de technologie vaak slechts snelheden tot 35 Mbps. Men verwacht dat 5G honderd keer sneller zal zijn dan 4G, met een hoge theoretische snelheid van ongeveer twintig gigabits per seconde (Gbps) en huidige werkelijke snelheden variërend van vijftig megabits per seconde (Mbps) tot drie gigabits per seconde (Gbps).

Aan de andere kant is er iets meer nuance. Er zijn drie primaire varianten van 5G, die elk een andere gegevensoverdrachtsnelheid bieden. Geschat wordt dat de zogenaamde low-band 5G-prestaties tussen 50 en 250 Mbps zullen liggen, waarmee het marginaal sneller is dan 4G. De versie van 5G die 3 Gbps kan halen, wordt high-band 5G genoemd en is de snelste.

2. Latency

De term "latentie" verwijst naar de tijd die een stuk data nodig heeft om van de ene locatie naar de andere te transporteren. Je kunt het zien als de onderbreking die elk gegevenstransport vertraagt, ongeacht hoe snel de verbinding anders is. Momenteel bedraagt de latentie van 4G-netwerken ongeveer 50 milliseconden, maar de verwachting is dat de latentie van 5G-netwerken maar liefst één milliseconde zal bedragen. Het verlagen van de latentie zal essentieel zijn voor veel toepassingen, waaronder toepassingen waarbij 5G ervoor zorgt dat aangesloten apparaten afhankelijk zijn van de cloud om gegevens te verwerken. Een voorbeeld hiervan zijn zelfrijdende auto's, die 5G kunnen gebruiken om een cloudgebaseerde kunstmatige intelligentie real-time beslissingen te laten nemen over navigatie.

3. Dekking

Hoewel 4G al een decennium beschikbaar is, hebben sommige afgelegen en landelijke plekken op aarde nog steeds onvoldoende 4G-dekking. Buiten een select aantal grote steden is er nog geen 5G-dekking omdat de technologie pas sinds kort wordt ingezet. Het zal nog vele jaren duren voordat 5G een dekkingsniveau heeft bereikt dat vergelijkbaar is met dat van 4G, en er zullen verschillende implementaties zijn (hoge-, midden- en lage-band 5G), die elk hun eigen snelheid en capaciteit hebben.

4. Bandbreedte

Verwacht wordt dat 5G een veel hogere bandbreedte, ook wel capaciteit genoemd, zal hebben dan zijn voorganger, het 4G-netwerk. Dit komt deels doordat 5G veel beter gebruik zal maken van het spectrum dat al beschikbaar is. De 4G router en 4G-antenne gebruikt het bereik van 600 MHz tot 2,7 GHz voor 4G-connectiviteit, terwijl 5G is onderverdeeld in drie verschillende banden in plaats van één band. Elke band heeft zijn eigen unieke frequentiebereik en snelheid, en het zal consumenten, bedrijven en industrieën voorzien van verschillende toepassingen en use cases om uit te kiezen. Dit geeft aan dat 5G een veel grotere capaciteit heeft dan 4G.

5. OFDM codering

Het gebruik van orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) maakt het mogelijk om verschillende draadloze signalen te scheiden in hun kanalen, wat resulteert in een grotere bandbreedte. Hogere downloadsnelheden voor 4G en 5G netwerken zijn mogelijk omdat OFDM verschillende frequenties gebruikt om gegevens te coderen. In plaats van een medium te delen, zou elk van deze netwerken zijn eigen specifieke signaalkanaal hebben om gegevens te verzenden. Terwijl 4G 20 MHz-kanalen gebruikt, zal 5G gebruik maken van kanalen die in frequentie variëren van 100 MHz tot 800 MHz.

6. Celdichtheid

Een grotere celdichtheid en verbeterde netwerkcapaciteit worden haalbaar gemaakt door de technologieën die ten grondslag liggen aan de minuscule cellen in 5G. Hoewel 4G eerder vergelijkbare beloften deed, hebben we hoge verwachtingen dat 5G zal slagen waar zijn voorganger faalde, omdat 4G zijn ambitieuze doelen voor algemene snelheden nooit heeft kunnen waarmaken. 5G-netwerken zullen dichter zijn, wat betekent dat ze in staat zullen zijn om meer mensen en verbonden apparaten te accommodate dan ooit tevoren. Hierdoor zal de capaciteit van mobiele apparaten en verbindingen toenemen.

Conclusie

De latentie is het belangrijkste verschil tussen 4G- en 5G-netwerken. De latentie van 5G zal naar verwachting minder dan vijf milliseconden bedragen, terwijl de latentie van 4G kan variëren van 60 milliseconden tot 98 milliseconden. Bovendien worden verbeteringen op andere gebieden, zoals hogere downloadsnelheden, teweeggebracht door een lagere latentie. Onder optimale omstandigheden kunnen downloadsnelheden op 5G-netwerken oplopen tot 10 gigabit per seconde. Dat is tot 100 keer sneller dan 4G en ongetwijfeld het prestatieniveau dat nodig is voor een samenleving die steeds meer verbonden raakt.