4G i 5G: kluczowe różnice między dwiema generacjami sieci komórkowych

Co dekadę branża komórkowa dokonuje monumentalnej modernizacji swojej infrastruktury bezprzewodowej. W latach 2000 dominowały na świecie sieci 3G, a w ostatniej dekadzie w telefonach komórkowych działają sieci 4G, czyli LTE.

W 2020 roku świat ujrzał pojawienie się pierwszych sieci 5G i zrodziło to uzasadnione pytanie abonentów operatorów komórkowych: jaka jest różnica między sieciami komórkowymi 4G, z których korzystają dzisiaj, a sieciami 5G, które stawiają pierwsze kroki? 

Kluczowe różnice między 4G a 5G

Oto zestawienie kluczowych różnic pomiędzy tymi dwoma technologiami sieci komórkowych.

Prędkość

Najczęściej, gdy mówi się o 5G, jako metrykę odróżniającą nową technologię od 4G podaje się prędkość. I rzeczywiście ma to sens, bo każda generacja sieci komórkowej oferowała możliwość szybszej transmisji danych niż poprzednia. 4G może obecnie oferować maksymalne prędkości do 100Mb/s, choć wydajność takiej sieci w warunkach rzeczywistych to zwykle nie więcej niż 35Mb/s.

Sieć 5G może przesyłać dane 100 razy szybciej niż robi to sieć 4G. Maksymalna teoretyczna prędkość w takiej sieci mogłaby wynosić około 20Gbps, przy czym na dzień dzisiejszy rzeczywiste prędkości oscylują w granicach 50Mbps do 3Gbps.

W praktyce jednak sprawy są nieco bardziej skomplikowane. Istnieją trzy główne odmiany standardu 5G, a każda z nich ma inną prędkość. Tak zwane niskoczęstotliwościowe 5G zapewnia prędkości, które są tylko nieznacznie szybsze niż sieci 4G - z prędkością około 50-250 Mb/s. Najszybsza wersja standardu 5G, zwana high-frequency 5G, to wersja, która może zapewnić prędkość do 3 Gbps. Więcej na ten temat można przeczytać w artykule o trzech pasmach częstotliwości dla 5G.

Przeczytaj także: Czym jest multitouch w smartfonie?

Latencja

Opóźnienie to czas potrzebny pakietowi informacji na przebycie drogi między dwoma punktami. To przesunięcie czasowe można postrzegać jako opóźnienie, które jest obciążeniem dla każdego procesu transmisji danych, bez względu na szybkość połączenia. Latencja w sieciach 4G wynosi obecnie około 50 milisekund (ms), ale w sieciach 5G ma zostać zredukowana do imponującego 1 ms.

Zmniejszenie opóźnień będzie miało krytyczne znaczenie dla wielu aplikacji, ponieważ technologia 5G pozwoli podłączonym urządzeniom korzystać z chmury do przetwarzania danych - na przykład w przypadku samojezdnych samochodów, które będą mogły korzystać z sieci 5G, aby uzyskać dostęp do opartej na chmurze sztucznej inteligencji, która może podejmować decyzje nawigacyjne w czasie rzeczywistym.

Pokrycie

Nawet po dekadzie istnienia sieci 4G na całym świecie, wciąż istnieją odległe i wiejskie obszary cierpiące z powodu słabego zasięgu 4G lub jego braku. Rollout sieci 5G dopiero się zaczyna, więc zasięg w tym standardzie praktycznie nie istnieje poza kilkoma dużymi miastami. Potrzeba będzie kilku lat, aby sieci 5G osiągnęły poziom pokrycia podobny do sieci czwartej generacji. Nowy standard będzie miał jednak różne poziomy (wysoki, średni i niski 5G), z których każdy będzie miał swoją własną prędkość i przepustowość.

Według S&P Global Market Intelligence we wrześniu 2021 r. usługi 5G świadczyło 113 operatorów na 52 rynkach. Jednak nawet na tych rynkach zasięg jest ograniczony i często zapewnia dobre wyniki tylko w niektórych częściach dużych obszarów miejskich. Tak naprawdę jak na razie nowy standard jest zupełnie nieporównywalny z 4G, które można spotkać praktycznie w każdym większym mieście w różnych krajach na świecie.

Zobacz także: 8 rzeczy, które smartfony wiedzą o swoich właścicielach

Wydajność

Sieci 5G mają też mieć znacznie większą przepustowość lub pojemność niż sieci 4G. Jest to częściowo spowodowane tym, że technologia 5G będzie efektywniej wykorzystywać dostępne widmo częstotliwości. 4G wykorzystuje wąską część dostępnego widma od 600 MHz do 2,5 GHz, natomiast widmo wykorzystywane w 5G jest podzielone na trzy różne pasma. Każde pasmo ma swoją własną szerokość pasma i prędkość, a zatem opcje ich wykorzystania przez aplikacje, konsumentów, firmy i branże będą się różnić. Oznacza to, że przepustowość sieci 5G jest znacznie większa niż sieci 4G.