3G – das Mobilfunknetz der dritten Generation hat die Art und Weise, wie wir mit mobilen Geräten kommunizieren, revolutioniert. 4G-Netze bieten deutlich bessere Datenraten und ein besseres Benutzererlebnis. 5G wird mobiles Breitband mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde bei einer geringen Latenz von wenigen Millisekunden bereitstellen können.
Was sind die Hauptunterschiede zwischen 4G und 5G?
Geschwindigkeit
Bei 5G ist die Geschwindigkeit das Wichtigste, was alle begeistert. Die fortschrittliche LTE-Technologie ermöglicht Datenraten von bis zu 1 GBP/s in 4G-Netzen. Die 5G-Technologie unterstützt Datenraten von 5 bis 10 GBP/s auf Mobilgeräten und in Tests sogar über 20 GBP/s.
5G unterstützt datenintensive Anwendungen wie 4K-HD-Multimedia-Streaming sowie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR). Darüber hinaus kann die Datenrate durch den Einsatz von Millimeterwellen in zukünftigen 5G-Netzen auf über 40 GBPS und sogar bis zu 100 GBPS erhöht werden.
Millimeterwellen haben im Vergleich zu den in der 4G-Technologie verwendeten Frequenzbändern mit geringerer Bandbreite eine deutlich größere Bandbreite. Mit einer höheren Bandbreite kann eine höhere Datenrate erreicht werden.
Latenz
Latenz ist der Begriff, der in der Netzwerktechnik verwendet wird, um die Verzögerung von Signalpaketen von einem Knoten zum anderen zu messen. In Mobilfunknetzen wird sie als die Zeit beschrieben, die Funksignale benötigen, um von der Basisstation zum mobilen Gerät (UE) und umgekehrt zu gelangen.
Die Latenz des 4G-Netzes liegt im Bereich von 200 bis 100 Millisekunden. Bei 5G-Tests konnten Ingenieure eine geringere Latenz von 1 bis 3 Millisekunden erreichen und nachweisen. Niedrige Latenz ist für viele unternehmenskritische Anwendungen von großer Bedeutung, daher eignet sich die 5G-Technologie für Anwendungen mit geringer Latenz.
Beispiele: selbstfahrende Autos, Fernoperationen, Drohneneinsätze usw.
Fortschrittliche Technologie
Um ultraschnelle Dienste mit geringer Latenz zu erreichen, muss 5G erweiterte Netzwerkterminologien wie Millimeterwellen, MIMO, Beamforming, Gerät-zu-Gerät-Kommunikation und Vollduplexmodus verwenden.
Wi-Fi-Offloading ist eine weitere empfohlene Methode in 5G, um die Dateneffizienz zu steigern und die Belastung der Basisstationen zu reduzieren. Mobile Geräte können sich mit einem verfügbaren WLAN verbinden und alle Vorgänge (Sprache und Daten) ausführen, anstatt sich mit Basisstationen zu verbinden.
Die fortschrittliche 4G- und LTE-Technologie nutzt Modulationsverfahren wie Quadraturamplitudenmodulation (QAM) und Quadraturphasenumtastung (QPSK). Um einige der Einschränkungen der 4G-Modulationsverfahren zu überwinden, ist die Amplitudenphasenumtastung mit höherem Zustand eine der Überlegungen für die 5G-Technologie.
Netzwerkarchitektur
In früheren Generationen von Mobilfunknetzen befanden sich Funkzugangsnetze (RANs) in der Nähe der Basisstation. Herkömmliche RANs sind komplex, erfordern eine kostspielige Infrastruktur, regelmäßige Wartung und sind nur begrenzt effizient.
Die 5G-Technologie nutzt das Cloud Radio Access Network (C-RAN) für mehr Effizienz. Netzbetreiber können ultraschnelles Internet über ein zentralisiertes, Cloud-basiertes Funkzugangsnetz bereitstellen.
Internet der Dinge
Das Internet der Dinge ist ein weiterer wichtiger Begriff, der im Zusammenhang mit der 5G-Technologie oft diskutiert wird. 5G wird Milliarden von Geräten und intelligenten Sensoren mit dem Internet verbinden. Im Gegensatz zur 4G-Technologie wird das 5G-Netz in der Lage sein, riesige Datenmengen aus vielen Anwendungen wie Smart Home, industriellem IoT, Smart Healthcare, Smart Cities usw. zu verarbeiten.
Eine weitere wichtige Anwendung von 5G ist die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Autonome Fahrzeuge werden mithilfe fortschrittlicher 5G-Dienste mit geringer Latenzzeit die Straßen der Zukunft beherrschen.
Schmalband – Internet der Dinge (NB – IoT)-Anwendungen wie intelligente Beleuchtung, intelligente Zähler und intelligente Parklösungen sowie Wetterkarten werden über das 5G-Netzwerk bereitgestellt.
Ultrazuverlässige Lösungen
Im Vergleich zu 4G werden zukünftige 5G-Geräte stets verbundene, äußerst zuverlässige und hocheffiziente Lösungen bieten. Qualcomm hat kürzlich sein 5G-Modem für Smartgeräte und zukünftige PCs vorgestellt.
5G wird in der Lage sein, enorme Datenmengen von Milliarden von Geräten zu verarbeiten, und das Netzwerk ist für Upgrades skalierbar. 4G- und aktuelle LTE-Netze weisen Einschränkungen hinsichtlich Datenvolumen, Geschwindigkeit, Latenz und Netzwerkskalierbarkeit auf. 5G-Technologien werden diese Probleme lösen und Dienstanbietern und Endnutzern kostengünstige Lösungen bieten.
Veröffentlichungszeit: 21. Juni 2022