دوره 4G با خود نوآوری‌های جدیدی در زمینه شبکه و اینترنت‌ها دید. از میان این نوآوری‌ها می‌توان تحول اینترنت اشیا، افزایش تعداد گوشی، ساعت، رایانه‌های هوشمند و دورکاری کارکنان را نام برد. این نوآوری‌ها طی سال 2010 پیشرفت بزرگی کردند. این موضوع باعث شد تا به سیستمی نوین نیاز داشته باشیم که سرعت‌های بالاتر را پشتیبانی کند و تراکم و ناحیه تحت پوشش بیشتری در سراسر شبکه فراهم کند. آنجا بود که جدید ترین نسل، 5G، مورد استقبال تعداد زیادی از افراد و شرکت‌ها قرار گرفت. قبل از اینکه که شرکت‌ها و موسسات به ارتقا و استفاده از شبکه 5G فکر می‌کنند، بهتر است تفاوت اینترنت 5G با 4G را بفهمند. آن‌ها باید متوجه شوند که این تغییر چگونه قرار است بر روی کسب‌و‌کار آن‌ها تاثیر بگذارد و باعث راحت‌تر کردن کار‌ها بشود.
4G چیست و چگونه متحول شد؟
4G چهارمین نسل فناوری بی‌سیم موبایلی (تکنولوژی تبادل داده) است؛ نسلی قبل از شبکه 5G. نسل سوم یا 3G با تمرکز روی بهبود تماس‌های صوتی و پیام‌رسانی معرفی شد؛ اما 4G اولین‌بار با تمرکز روی اتصال داده، افزایش سرعت را هدف قرار داده بود. در سال 2010، 4G به عنوان جدیدترین، نوآورانه ترین نسل فناوری سلولی شناخته شد و در عرض یک دهه همه گیر شد. بعضی از وعده‌های 4G شامل، توانایی مدیریت افراد متصل بیشتر در شبکه بخصوص در فضاهای شلوغ، اینترنت سریعتر، بهبود توانایی برای برقراری تماس تلفنی با اینترنت (VOIP) و پهنای باند بیشتر بود.
LTE و Gigabit LTE چیست؟
به عنوان بخشی از شبکه و استانداردی، مطابق شبکه 4G طی دوران آن ساخته شد. یک استاندارد جهانی برای اینترنت وایرلس (بی سیم) است که بسیار مورد اطمینان می‌باشد و به طور گسترده از آن استفاده می‌شود. Gigabit LTE زمینه را برای شبکه‌های بی‌سیم نسل 5G فراهم کرد. این نوع شبکه اتصالی سریعتر از 4G ارائه می‌کند و پایه و اساس شبکه های 5G را ایجاد می کند. 4G و LTE هردو از انواع فعالیت‌های اینترنتی (ترافیک). فیلم، تماس تلفنی، وبسایت‌ها و… پشتیبانی می‌کنند. درحالی که این موضوع برای نسل‌های قبل چالشی به حساب می‌آمد.
5G چیست و چگونه تحول یافت؟
آخرین نسل از تکنولوژی شبکه مخابراتی سلولی است که اواخر سال 2010 راه اندازی و مورد استفاده قرار گرفت، اما هنوز در حال بهبود است. مزایای استفاده از 5G عبارت است از اینترنت سریعتر، نبود تاخیر در ارتباطات بین فردی در تماس‌ها و …
5G نه تنها قصد دارد قابلیت‌های خود را نسبت به 4G افزایش دهد، بلکه در اهدافی همچون افزایش سرعت، تاخیر، تراکم اتصال و محدوده تحت پوشش پیشی بگیرد. در این مقاله قصد بر روشن سازی تفاوت اینترنت 5G با 4G را داریم:
5G چگونه کار می‌کند؟ تفاوت اینترنت 5G با 4G در چیست؟
5G ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدیدی با خود آورده است. این بهبودها شامل برش شبکه (به توانایی اپراتور در استفاده از برش‌های خاصی از طیف موج گفته می‌شود که برای ارائه‌ی اتصال مناسب به همه‌ی دستگاه‌های موجود در شبکه کاربرد دارد.)، ( MIMO ) چندین ورودی و چندین خروجی (تکنولوژی که با اضافه‌کردن آنتن‌های بیشتر به گوشی‌های هوشمند و برج‌های سلولی مخابراتی به انتقال بیشتر داده کمک می‌کند) و مدولاسیون تقسیم فرکانس عمودبرهم (OFDM) است.
5G با یک استاندارد جدید به نام NR یا New Radio (به استانداردی NR می‌گویند که کل صنعت خدمات بی‌سیم طبق آن فعالیت می‌کند) همراه است. هدف آن جایگزینی فناوری LTE است. به طوری که 5G NR از ویژگی‌های LTE استفاده می‌کند و برخی از مزایای جدید را اضافه می‌کند؛ مزایایی همچون کاهش مصرف انرژی و بهبود اتصال دستگاه‌های هوشمند. در نتیجه این استاندارد همه را در مسیری هم‌گرا در توسعه‌ی 5G قرار می‌دهد.
5G همچنین می‌تواند بر روی یک طیف فرکانس بالا و جدید (موج میلی‌متری_mmWave) که در طول موج‌های بین 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است، کار کند، در مقایسه با طول موج‌های 4G و LTE که کمتر از 6 گیگاهرتز است، این عدد بسیار قابل توجه است. با توجه به طیف mmWave ،5G برای کار و عملکرد به ایستگاه‌های پایه سلولی کوچک جدید نیاز دارد.
اصلی‌ترین تفاوت اینترنت 5G با 4G :
1. مدت زمان تاخیر اتصال
2. سرعت دانلود
3. ایستگاه های پایه
4. رمزگذاری OFDM
5. تراکم اتصال در شبکه
میزان تاخیر در شبکه از دیگر تفاوت اینترنت 5G با 4G
بزرگترین تفاوت بین 4G با 5G تاخیر است. 5G می‌تواند تاخیری کمتر از 5 میلی ثانیه داشته باشد ، در حالی که تاخیر 4G، از 60 میلی ثانیه تا 98 میلی ثانیه متغیر است. تاخیر پایین‌تر، پیشرفت‌هایی را در زمینه‌های دیگر مانند سرعت دانلود سریع تر به ارمغان می‌آورد.
تفاوت اینترنت 5G با 4G از نظر سرعت دانلود
4G راه‌های بهتری برای برقراری تماس از طریق اینترنت (VoIP) به ما داد و سرعت دانلود را تا 1 گیگابیت در ثانیه (Gbps) افزایش داد. حال، 5G اینجاست تا این محدودیت را کاهش دهد. هدف آن این است که سرعت دانلود را به 10 گیگابیت در ثانیه افزایش دهد؛ ده برابر سرعتی که با 4G داشتیم.
ایستگاه پایه مخابراتی و آنتن‌دهی 5G
سیگنال‌های شبکه 4G از برج‌های بزرگ سلولی (برج‌های مخابراتی عظیم) ارسال می‌شدند. اما شبکه 5G از فناوری سلول‌های مخابراتی کوچک استفاده می‌کند چون فوق العاده سریع هستند و از طیف باند‌های فرکانس بالا به نام موج میلی‌متری (Millimeter Wave) استفاده می‌کنند. این رادیوهای کوچک ابعادی به اندازه‌ی جعبه پیتزا دارند و می‌توان آن‌ها را در مکان‌های متعدد قرار داد. 5G همچنان از برج‌های سلولی برای طیف‌های فرکانس پایین‌تر خود نیز استفاده می‌کند.
اپراتورهای خدمات بی‌سیم باید سلول‌های مخابراتی کوچک را در مکان‌های مختلف به علت فرکانس موج میلی‌متری (Millimeter Wave) مستقر کنند. در حالی که فرکانس موج میلی‌متری (Millimeter Wave) بیشتر از فرکانسی است که معمولا گوشی‌های همراه و شبکه‌های مخابراتی استفاده می‌کنند، سیگنال‌های آن برد زیادی ندارند. برای حل این مشکل ایستگاه‌های سلولی کوچک باید به طور مکرر در مناطقی با قابلیت 5G قرار و منتشر شوند تا اطمینان حاصل شود که سیگنال‌ها به کاربران منتقل می‌شود.
رمزگذاری OFDM
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) مانند یک مدیریت کننده ترافیک برای سیگنال‌های بی سیم است. کار آن این است که این سیگنال‌های رادیویی مختلف را از هم جدا می‌کند و هر کدام را در کانال خاصی قرار می‌دهد تا از پیچیدگی و ایجاد مشکلات جلوگیری کند. این نه تنها به جلوگیری از تداخل کمک می‌کند بلکه به ما پهنای باند بیشتری می‌دهد.
بنابراین، برای 4G و 5G، این مانند داشتن خطوط اختصاصی برای سیگنال‌های بی سیم است. در این زمینه، تفاوت اینترنت 5G با 4G در این است که 4G از کانال‌هایی با عرض 20 مگاهرتز استفاده می‌کند. این مقدار در 5G، حتی گسترده‌تر می‌شود؛ کانال‌های 100 مگاهرتزی تا 800 مگاهرتزی. این پیشرفت مثل داشتن خطوط گسترده‌تر و بیشتر در بزرگراه است، که داده‌ها را سریعتر و کارآمدتر می‌کند.
تراکم اتصال در شبکه 5G:
دیگر تفاوت اینترنت 5G با 4G ، تراکم اتصال در شبکه 5G و 4G است. تکنولوژی سلول‌های مخابراتی کوچک مانند اضافه کردن ایستگاه‌های منبع تغذیه کوچک برای 5G است که ظرفیت شبکه را افزایش می‌دهد. در حالی که 4G برنامه‌های بزرگی برای رسیدن به سرعت سریعتر داشت، اما نمی‌توانست همه آن‌ها را به خوبی اجرایی کند. حال، با آمدن فناوری 5G، تراکم اتصال بیشتر می‌شود، به این معنی که کاربران و دستگاه‌های بیشتری را این فناوری می‌تواند مدیریت کند و ظرفیت بیشتری برای پشتیبانی از کاربران و دستگاه‌های متصل به وجود آورد.
با وجود اینکه 5G در حال پیشرفت و بهبود است، به طور کامل تمام انتظارات را برآورده نکرده است. شرکت‌ها درحال وقت گذاشتن و حل مشکلات و ضعف‌های 5G هستند. شرکت‌های حمل و نقل هنوز در حال کشف مسائل و مقابله با چالش‌هایی هستند که 5G با خود به همراه دارد. بنابراین، سازمان‌ها نباید انتظار داشته باشند که همه چیز بلافاصله عالی و بی‌نقص شود.
گوشی 5G بخریم یا گوشی 4G؟
قطعا اسم گوشی‌های 4G و 5G را شنیده‌اید. برای انتخاب گوشی مورد نیاز، بهتر است تفاوت اینترنت 5G با 4G را بدانیم. گوشی هایی که از شبکه 5G پشتیبانی می‌کنند سرعت دانلود و آپلود سریع تر، تاخیر کمتر و اتصال بهتر در مقایسه با گوشی های 4G را فراهم می کنند. اگرچه 5G پیشرفت قابل توجهی در زمینه عملکرد اینترنت داشته است، اما دسترسی و محدوده پوشش آن هنوز جای پیشرفت دارد. مناطق تحت پوشش اینترنت 5G در ایران چندان گسترده نیست. همچنین میانگین سرعت نسل جدید در ایران فاصله زیادی با میانگین جهانی دارد و زیرساخت‌ها جهت دسترسی به چنین فناوری فراهم نیست. علاوه بر این، گوشی‌های هوشمند 5G ممکن است به دلیل افزایش مصرف برق، بر عمر باتری تاثیر منفی داشته باشند. با وجود این ملاحظات، این فناوری به کاربرانی تبادل داده سریعتر و تاخیر کمتر را برای فعالیت هایی مانند استریم، بازی و ارتباطات اولویت می‌دهند مناسب است. با این حال، گوشی‌های 4G همچنان میان عموم محبوب‌تر و مقرون به صرفه‌تر است. دلیل اصلی آن می‌تواند فراهم نبودن زیرساخت‌های کافی برای شبکه 5G باشد.
انتظارات 5G در مقایسه با واقعیت
هنگام برسی تفاوت اینترنت 5G با 4G ، مهم است که سازمان‌ها محتاط و واقع بین باشند. وعده‌های اولیه 4G، مانند سرعت از 100 مگابیت در ثانیه تا 1 گیگابیت در ثانیه، کاملا با میانگین واقعی 7 مگابیت در ثانیه تا 43 مگابیت در ثانیه مطابقت نداشت. این به این معنی نیست که 4G شکست خورده است، اما زمینه را برای درک آنچه که 5G می‌تواند بر آن بنا کند، فراهم می‌کند.
در حالی که هدف 5G دستیابی به سرعت دانلود بالاتر و تاخیر کمتر است، هنوز به طور کامل تمام اهداف بلند مدت خود را برآورده نکرده است. سازمان‌ها باید بدانند که انتظارات ما با واقعیت‌های 4G و 5G متفاوت است. حتی اگر 5G پتانسیل رفع نقص‌های 4G را داشته باشد، ممکن است زمان زیادی ببرد تا این پیشرفت‌ها را در سطح جهانی مشاهده کنیم. بنابراین، در حالی که 5G می‌تواند عملیات را بهبود بخشد، هنوز مشخص نیست که در دراز مدت به طور کامل چگونه عمل خواهد کرد.
