Trang chủ»Tin tức»Tin công nghệ»Những điểm khác biệt giữa hệ thống mạng 4G và 5G

Những điểm khác biệt giữa hệ thống mạng 4G và 5G

14/10/2020 | Lượt xem: 87 | Viết bởi: admin

Trong một thế giới hoàn hảo, mỗi thế hệ mới sẽ cải thiện dựa trên những những chất lượng tốt nhất của thế hệ trước đó và phát triển theo cách mà thế hệ đó không thể đạt được. Theo một cách nào đó, thế hệ sau sẽ giải quyết những vấn đề mà thế hệ trước để lại.

Điều này đặc biệt phù hợp với các thế hệ mạng di động và công nghệ di động. Trong trường hợp 4G và 5G, 5G không chỉ nhằm mục đích vượt qua khả năng của 4G mà còn đáp ứng và vượt qua các mục tiêu của 4G về tốc độ, độ trễ và mật độ phủ sóng.
Kỷ nguyên 4G chứng kiến sự đổi mới của các xu hướng mạng khác nhau, chẳng hạn như tốc độ tăng trưởng IoT, số lượng điện thoại thông minh ngày càng tăng, làm việc từ xa và di động. Những xu hướng này phát triển vượt bậc trong suốt những năm 2010, tạo ra nhu cầu cần hỗ trợ tốc độ nhanh hơn và mật độ cell lớn hơn. Bước vào kỷ nguyên 5G, mà nhiều chuyên gia hy vọng sẽ giải quyết được các vấn đề mà 4G đã giới thiệu.

Tuy nhiên, trước khi các tổ chức tham gia vào băng tần 5G, họ phải hiểu sự khác biệt giữa kiến trúc mạng 4G và mạng 5G và xác định cách cả hai có thể ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh. Tính năng này đi sâu vào những khác biệt đó và thảo luận về ý nghĩa của những điểm khác biệt chính này đối với các tổ chức trên toàn cầu.

Định nghĩa sự khác nhau giữa LTE, 4G và 5G

4G. “4 Generation wireless” là tiền thân của 5G và là thế hệ thứ tư của công nghệ mạng di động. Trong những năm 2010, 4G đã trở thành thế hệ công nghệ di động mới nhất, sáng tạo nhất và đã đạt đến độ phổ biến trong vòng một thập kỷ. Một số hứa hẹn của 4G bao gồm nâng cao mật độ cell, cải thiện khả năng VoIP và băng thông lớn hơn.

LTE. Long-Term Evolution được phát triển như một tiêu chuẩn 4G trong kỷ nguyên của 4G. LTE là tiêu chuẩn toàn cầu vàng cho băng thông rộng không dây và đặt nền tảng cho mạng 5G. Cả 4G và LTE đều hỗ trợ nhiều loại lưu lượng khác nhau, điều mà các thế hệ trước phải vật lộn để thực hiện và 5G hiện nay phải cải thiện.

5G. “5 Generation wireless” là thế hệ công nghệ mạng di động mới nhất. Việc triển khai quy mô nhỏ, sớm đã bắt đầu vào cuối những năm 2010, nhưng 5G không được phổ biến cho đến giữa những năm 2020. Các lợi ích của 5G bao gồm tốc độ mạng nhanh hơn và khả năng giao tiếp thời gian thực.

5G hoạt động như thế nào?

5G đi kèm với nhiều tính năng và khả năng mới khác nhau, bao gồm cắt mạng, ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) và MU-MIMO.

5G cũng giới thiệu một tiêu chuẩn mới khác được gọi là 5G New Radio (NR) nhằm thay thế LTE. 5G NR sẽ phát huy những khả năng tốt nhất của LTE và mang lại những lợi ích mới, chẳng hạn như tiết kiệm năng lượng cho các thiết bị và nâng cao khả năng kết nối.

Ngoài ra, 5G có thể hoạt động trên phổ tần số mới – sóng milimet (sóng MM) – hoạt động trên bước sóng từ 30 GHz đến 300 GHz, so với bước sóng dưới 6 GHz của 4G LTE. Do phổ sóng MM, 5G yêu cầu các trạm gốc nhỏ mới triển khai và hoạt động.

Sự khác biệt chính giữa kiến trúc mạng 4G so với 5G bao gồm:

- Độ trễ
– Tốc độ tải xuống
– Trạm gốc
– Mã hóa OFDM
– Mật độ tế bào

networking-4g_vs_5g-f

So sánh độ trễ, tốc độ và băng thông

Độ trễ. Sự khác biệt lớn nhất giữa 4G và 5G là độ trễ. 5G hứa hẹn độ trễ thấp dưới 1 ms, trong khi độ trễ 4G dao động từ 60 ms đến 98 ms. Ngoài ra, với độ trễ thấp hơn là những cải tiến trong các lĩnh vực khác, chẳng hạn như tốc độ tải xuống nhanh hơn.

Tốc độ tải xuống tiềm năng. Trong khi 4G giới thiệu nhiều khả năng VoIP khác nhau, 5G xây dựng và nâng cao những hứa hẹn về tốc độ tải xuống tiềm năng nhanh chóng. Tốc độ tải xuống của 4G đạt 1 Gbps và mục tiêu của 5G là tăng gấp 10 lần tốc độ tải xuống tối đa 10 Gbps.

Các trạm gốc. Một điểm khác biệt chính giữa 4G và 5G là trạm gốc phổ biến nhất được yêu cầu để truyền tín hiệu. Giống như các thế hệ trước đó, 4G truyền tín hiệu từ các tháp di động. Tuy nhiên, 5G sử dụng công nghệ tế bào nhỏ, do tốc độ nhanh hơn và mức tần số sóng MM, vì vậy các nhà mạng sẽ triển khai 5G băng tần cao trong các cell nhỏ có kích thước bằng hộp bánh pizza ở nhiều địa điểm. 5G cũng sẽ sử dụng tháp di động cho các phổ tần số thấp hơn.

Các nhà cung cấp dịch vụ phải triển khai các cell nhỏ trong các khu vực khác nhau do tần số sóng MM. Trong khi tần số cao hơn so với công nghệ di động đã thấy rằng sóng MM có tín hiệu yếu hơn, truyền đi trong khoảng cách ngắn hơn. Các trạm phát sóng di động nhỏ phải được đặt thường xuyên ở các khu vực có khả năng 5G để đảm bảo tín hiệu đến được với người dùng và doanh nghiệp.

Mã hóa OFDM. OFDM được sử dụng để chia các tín hiệu không dây khác nhau thành các kênh riêng biệt để tránh nhiễu, đồng thời cung cấp băng thông lớn hơn. Vì OFDM mã hóa dữ liệu trên các tần số khác nhau, điều này có thể tăng cường tốc độ tải xuống 4G và 5G, vì các mạng này sẽ có các kênh tín hiệu riêng thay vì một kênh được chia sẻ giữa chúng. 4G sử dụng các kênh 20 MHz, trong khi 5G sẽ sử dụng các kênh 100 MHz đến 800 MHz.

Mật độ tế bào. Công nghệ cell nhỏ cho phép 5G cung cấp mật độ tế bào cao hơn và nâng cao dung lượng mạng. Mặc dù đây cũng là những hứa hẹn về 4G, nhưng 5G hy vọng sẽ thành công khi thế hệ tiền nhiệm của nó không thành công, vì 4G chưa bao giờ hoàn toàn đáp ứng được mục tiêu cao về tốc độ trung bình. Với 5G, các mạng sẽ dày đặc hơn, đồng nghĩa với việc chúng có nhiều khả năng hỗ trợ nhiều người dùng và thiết bị kết nối hơn, dẫn đến tăng dung lượng kết nối và thiết bị di động.

Bất chấp những tiến bộ của 5G, kỹ sư mạng Lee Badman khuyên chúng ta nên kiên nhẫn, vì những hứa hẹn của 5G sẽ không đến trong ngày một ngày hai. Các nhà cung cấp dịch vụ sẽ mất thời gian để tìm ra những sai sót và khác biệt mà 5G có thể tạo ra, và Badman cho biết các tổ chức không nên ngay lập tức mong đợi điều tốt nhất trong số những thứ tốt nhất.

networking-mobile_networks

Kỳ vọng 5G so với thực tế

Những hứa hẹn công nghệ ban đầu không phải lúc nào cũng được đảm bảo. Các tổ chức muốn đánh giá sự khác biệt giữa 4G và 5G cho kiến ​​trúc mạng của họ nên lùi lại một bước và xem xét những gì 4G hứa hẹn, những gì 4G thực sự mang lại và điều đó có thể có ý nghĩa gì đối với thực tế của 5G. Theo Badman, thận trọng là chìa khóa bởi vì mục tiêu không phải lúc nào cũng có nghĩa là thực tế.

Ví dụ, một mục tiêu của 4G là nó sẽ đạt tốc độ trung bình từ 100 Mbps đến 1 Gbps. Trong thực tế, tốc độ này đạt trung bình từ 7 Mbps đến 43 Mbps. Điều này không có nghĩa là 4G là xấu hay mục tiêu ban đầu là dối trá. Thay vào đó, những mục tiêu này đặt nền tảng cho những gì 5G nên và có thể đạt được. Ví dụ, tốc độ tải xuống của 5G và mục tiêu độ trễ thấp là một phần mở rộng của mục tiêu ban đầu của 4G.

Tuy nhiên, như Badman đã cảnh báo, 5G sẽ không hoàn thành tất cả các mục tiêu trong ngày một ngày hai. Những thành tựu này có thể mất nhiều năm hoặc hoàn toàn có thể không xảy ra. Điều quan trọng là các tổ chức và nhóm mạng phải hiểu rằng kỳ vọng và thực tế của 4G và 5G là loại trừ lẫn nhau.

Mặc dù 5G có thể tăng cường hoạt động, nhưng nó có thể không đáp ứng được kỳ vọng ngay lập tức. Mặc dù vậy, 5G có tiềm năng tăng cường hoạt động và giải quyết những thiếu sót mà 4G không giải quyết được. Làm thế nào 5G thực hiện điều này một cách dài hạn, toàn cầu vẫn chưa được nhìn thấy.