Οι διαφορές στην ταχύτητα, στην καθυστέρηση και στις εφαρμογές

Το 5G είναι η νεότερη τεχνολογία δικτύων κινητής τηλεφωνίας, που αντικαθιστά την τρέχουσα τεχνολογία 4G, παρέχοντας μια σειρά βελτιώσεων στην ταχύτητα, την κάλυψη και την αξιοπιστία. Ο βασικότερος λόγος για την ανάγκη ενός αναβαθμισμένου δικτύου είναι να υποστηρίξει τον αυξανόμενο αριθμό συσκευών που απαιτούν πρόσβαση στο διαδίκτυο, πολλοί από τους οποίους απαιτούν τόσο μεγάλο εύρος ζώνης για να λειτουργούν κανονικά, ώστε η τεχνολογία 4G απλά να μην φτάνει πια. Το 5G χρησιμοποιεί διαφορετικά είδη κεραιών, λειτουργεί σε διαφορετικές ζώνες ραδιοσυχνοτήτων, συνδέει πολλές άλλες συσκευές στο διαδίκτυο, ελαχιστοποιεί τις καθυστερήσεις και παρέχει εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες. Ακολουθεί μια γρήγορη ενημέρωση για τις δυνατότητες του 5G και πώς βελτιώνει την τεχνολογία 4G.

Τι είναι το 5G;

Με την ανάπτυξη του 5G αναμένεται η εγκατάσταση χιλιάδων μικρών κεραιών σε πύργους κινητής τηλεφωνίας, στύλους δικτύων και φωτισμού, κτίρια κλπ. Η τεχνολογία, που προορίζεται να συμπληρώσει παρά να αντικαταστήσει τα υπάρχοντα δίκτυα 4G, υπόσχεται να επιταχύνει τη μετάδοση των κυψελοειδών δεδομένων από τα 100Mbps έως τα 10Gbps και ακόμα περισσότερο. Πρόκειται για μια τεράστια αύξηση που θα καταστήσει την επόμενη ασύρματη γενιά ακόμη πιο ανταγωνιστική και συγκρίσιμη πλέον ακόμη και με τα ταχύτερα δίκτυα οπτικών ινών.

Οι μεγάλοι τηλεπικοινωνιακοί πάροχοι έχουν ήδη αναπτύξει στρατηγικές για το 5G. Στις ΗΠΑ, το 2019 και το 2020, οι τέσσερις κορυφαίοι πάροχοι – AT&T, Sprint, T-Mobile και Verizon – θα ξεκινήσουν την ανάπτυξη δικτύων 5G. Η Verizon και η Samsung συνεργάστηκαν για να παράγουν το πρώτο 5G smartphone τους κατά το πρώτο εξάμηνο του 2019 και άμεσα ξεκίνησε και η εκστρατεία προώθησής του. Ωστόσο, μέχρι το 2020 η Apple δεν πρόκειται να παρουσιάσει το δικό της 5G τηλέφωνο.

Η τεχνολογία 5G αναμένεται να προσφέρει στους παρόχους καλωδιακών και τηλεφωνικών υπηρεσιών (ISP) έναν σοβαρό ανταγωνισμό μέσα σε σπίτια και γραφεία. Το 5G θα χρησιμοποιεί ζώνες ραδιοσυχνοτήτων στις περιοχές των 700 MHz, 3,6 – 3,8 GHz, αλλά και φάσμα σε υψηλότερες συχνότητες που φτάνουν ακόμα και στην περιοχή των 30 έως 300 GHz, οι οποίες μέχρι σήμερα χρησιμοποιούνται σπάνια.

5G έναντι απόδοσης 4G

Τα υφιστάμενα δίκτυα 4G λειτουργούν σε συχνότητες κάτω των 6 GHz. Η χαμηλή καθυστέρηση (latency) είναι ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του 5G, καθιστώντας το κατάλληλο για κρίσιμες εφαρμογές που χρειάζονται ταχεία αντίδραση, όπως o τηλεχειρισμός ενός οχήματος.

Σε ιδανικές συνθήκες, τα δίκτυα 5G είναι ικανά για χρόνους καθυστέρησης που φτάνουν λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η καθυστέρηση στα δίκτυα 4G ποικίλλει μεταξύ των φορέων και των κυψελών. Συνολικά ωστόσο, η καθυστέρηση σε δίκτυα 5G αναμένεται ότι θα είναι από 60 έως και 120 φορές μικρότερη από τη μέση καθυστέρηση σε δίκτυα 4G. Το 5G αναμένεται να προωθήσει την ασύρματη δικτύωση με την πάροδο του χρόνου, φέρνοντας ταχύτητες παρόμοιες με τις οπτικές ίνες και εξαιρετικά μικρή καθυστέρηση, σχεδόν παντού.

Το 5G είναι περίπου 20 φορές ταχύτερο από το 4G, σε ό,τι αφορά την μέγιστη ταχύτητα. Αυτό σημαίνει ότι στο ίδιο χρόνο με το 5G θα έχετε κατεβάσει εικοσαπλάσιο όγκο δεδομένων σε σχέση με το 4G. Ή διαφορετικά, στον χρόνο που το 4G θα κατέβαζε μισή ταινία, με το 5G θα μπορούσαν να κατέβουν 10! Η νέα τεχνολογία παρέχει μια ελάχιστη ταχύτητα λήψης 20 Gbps, ενώ το 4G προσφέρει μόνο 1Gbps. Αυτοί οι αριθμοί αναφέρονται σε συσκευές που δεν βρίσκονται σε κίνηση, όπως σε μια εγκατάσταση σταθερής ασύρματης πρόσβασης (FWA) όπου υπάρχει άμεση ασύρματη σύνδεση μεταξύ του πύργου της κινητής τηλεφωνίας και της συσκευής του χρήστη. Οι ταχύτητες ποικίλλουν όταν υπάρχει κίνηση, όπως σε ένα αυτοκίνητο ή τρένο.

Ωστόσο, αυτές δεν είναι οι «κανονικές» ταχύτητες που λειτουργούν συνήθως οι συσκευές, καθώς συχνά υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν το εύρος ζώνης. Αντ’ αυτού, είναι πιο σημαντικό να εξεταστούν οι ρεαλιστικές ταχύτητες ή το μέσο εύρος ζώνης που μπορεί να μετρηθεί.

Το 5G δεν είναι ακόμα ευρέως διαθέσιμο, οπότε δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη επαναλαμβανόμενες εμπειρίες σε πραγματικές συνθήκες, αλλά η τεχνολογία έχει ήδη δοκιμαστεί πολλές φορές και παρουσιάζει συνεχώς ταχύτητες λήψης 100Mbps το ελάχιστο (η υπηρεσία at-home 5G της Verizon παρέχει δεδομένα στα 300 Mbps έως 1 Gbps).

Σίγουρα, υπάρχουν πολλές μεταβλητές που επηρεάζουν την ταχύτητα, αλλά τα δίκτυα 4G ίσα που φτάνουν κατά μέσο όρο ταχύτητες των 10Mbps, γεγονός που καθιστά το 5G τουλάχιστον 10 φορές ταχύτερο από το 4G σε ρεαλιστικές συνθήκες.

Τι κάνει το 5G που δεν κάνει το 4G;

Έχοντας ως δεδομένο τις έντονες διαφορές ως προς τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν, είναι σαφές ότι το 5G ανοίγει ένα νέο δρόμο για το μέλλον για τις κινητές συσκευές και την επικοινωνία. Όμως τι σημαίνει αυτό στην πραγματικότητα για τους χρήστες;

Το 5G επιτρέπει φυσικά την αποστολή SMS, την πραγματοποίηση τηλεφωνικών κλήσεων, την περιήγηση στο διαδίκτυο, και το streaming βίντεο. Στην πραγματικότητα, τίποτα από όσα είναι εφικτά σήμερα με το τηλέφωνο, σε σχέση με το διαδίκτυο, δεν θα χαθούν με το 5G, απλώς θα βελτιωθούν.

Οι ιστοσελίδες και τα βίντεο θα φορτώνονται γρηγορότερα, τα online multiplayer παιχνίδια  θα σταματήσουν να έχουν καθυστέρηση,  ενώ οι χρήστες θα βλέπουν ένα πιο ομαλό και ρεαλιστικό βίντεο όταν χρησιμοποιούν το Skype ή το FaceTime. Το 5G είναι τόσο γρήγορο που όλα όσα γίνονται στο διαδίκτυο τώρα θα φαίνονται τώρα! Εάν το 5G χρησιμοποιηθεί στο σπίτι για την αντικατάσταση της καλωδιακής γραμμής, οι χρήστες θα διαπιστώσουν ότι μπορούν να συνδέουν περισσότερες συσκευές στο διαδίκτυο ταυτόχρονα, χωρίς προβλήματα εύρους ζώνης.

Το 5G στο σπίτι θα επιτρέπει τη σύνδεση του smartphone, του ασύρματου θερμοστάτη, της κονσόλας παιχνιδιών βίντεο, των έξυπνων χειρολαβών πόρτας, των headset εικονικής πραγματικότητας, των ασύρματων καμερών ασφαλείας, των tablet και των φορητών υπολογιστών στον ίδιο δρομολογητή, χωρίς την ανησυχία ότι θα πάψουν να λειτουργούν όλα ταυτόχρονα.

Το 5G στις επιχειρήσεις

Το 4G δεν έχει την ταχύτητα, την ικανότητα και την ευελιξία που απαιτούνται για την πλήρη υποστήριξη μιας ταχέως αναπτυγμένης σειράς κινητών και σταθερών συσκευών. Όμως το 5G υπόσχεται να συνεργαστεί άψογα με ασύρματους αισθητήρες, τεχνολογίες επικοινωνιών μεταξύ οχημάτων, έξυπνο φωτισμό, φορητές συσκευές, έξυπνες οικιακές συσκευές και άλλες προηγμένες τεχνολογίες. Επιπλέον, οι περισσότεροι παρατηρητές αναμένουν ότι η τεχνολογία 5G θα ενισχύσει τελικά τις εδώ και πολλά χρόνια υποσχόμενες δυνατότητες του Internet of Things (IoT).

Δεδομένου ότι οι εφαρμογές IoT πρέπει γενικά να συλλέγουν μεγάλες ποσότητες δεδομένων από πολυάριθμες συσκευές και αισθητήρες, η τεχνολογία απαιτεί ένα αποτελεσματικό δίκτυο για τη συλλογή, επεξεργασία, μετάδοση, έλεγχο και ανάλυση των πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο. Η υψηλή ταχύτητα, η οικονομική αποδοτικότητα και η ευελιξία της τεχνολογίας 5G την καθιστούν μια ισχυρή επιλογή δικτύωσης IoT.

Το 5G μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη των έξυπνων πόλεων, μια άλλη τάση, η οποία παραμένει ανεκπλήρωτη ακόμα σε μεγάλο βαθμό, σε πραγματικά περιβάλλοντα. Οι ταχύτητες 5G αποτελούν το κλειδί για την υποστήριξη εφαρμογών έξυπνης πόλης, όπως τα χρονοδιαγράμματα των δημόσιων μεταφορών, η ανίχνευση και αναφορά εγκλημάτων, ο έξυπνος φωτισμός των δρόμων και οι αισθητήρες που παρακολουθούν την ποιότητα του αέρα, τη χρήση του νερού, τους χώρους στάθμευσης, την κυκλοφορία, τις αποχετεύσεις και τη συλλογή απορριμμάτων. Το 5G θα είναι επίσης πολύ σημαντικό για την ανάπτυξη και χρήση έξυπνων αστικών υπηρεσιών.

Το 5G αναμένεται να δημιουργήσει ένα εταιρικό περιβάλλον εργασίας IoT που θα επιτρέπει στα άτομα και τις συσκευές να συνεργάζονται σε πραγματικό χρόνο. Η νέα τεχνολογία της επαυξημένης πραγματικότητας (AR) και της εικονικής πραγματικότητας (VR), που θα συνδέει τους χρήστες μέσω του 5G, υπόσχεται να επιτρέψει την καθημερινή συνεργασία σε πραγματικό χρόνο σε ένα ευρύ φάσμα εργασιών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πιο αποδοτικό και αποκεντρωμένο εργατικό δυναμικό, πράγμα που δεν θα μπορούσε να υποστηριχθεί από τα δίκτυα 4G.

Το 5G αναμένεται επίσης να συμβάλει σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην τηλεϊατρική, όπως η απομακρυσμένη παρακολούθηση και η φροντίδα των ασθενών. Σε ένα νοσοκομειακό περιβάλλον, η τεχνολογία υπόσχεται ότι οι χειρουργοί μπορούν να πραγματοποιούν επεμβάσεις εξ’ αποστάσεως σε ασθενείς οπουδήποτε στον κόσμο, κάτι που είναι τώρα αδύνατο λόγω της μεγάλης καθυστέρησης του 4G.

Το 5G θα εξαλείψει την χαμηλή καθυστέρηση υπολογισμών μέσω cloud, θα ενισχύσει τη διαδικασία επεξεργασίας για να επιτρέψει τον χειρισμό σύνθετων εργασιών σε πραγματικό χρόνο και θα προσφέρει τεράστια ισχύ επεξεργασίας και πρακτικά απεριόριστη αποθήκευση με χαμηλότερο κόστος τόσο σε οικιακούς, όσο και σε εταιρικούς χρήστες.

Ζητήματα ασφαλείας του 5G

Παρόλο που το 5G δεν θεωρείται γενικά λιγότερο ασφαλές από το 4G, υπάρχουν ανησυχίες ότι η ταχύτητα και η υποστήριξη εφαρμογών της νέας τεχνολογίας θα μπορούσε να δημιουργήσει νέες αδυναμίες ασφάλειας που θα πρέπει να αντιμετωπιστούν τόσο από τους παρόχους υπηρεσιών, όσο και από όσους την υιοθετήσουν.

Η μεγαλύτερη ανησυχία είναι ότι η 5G θα αυξήσει την “επιφάνεια επίθεσης” (attack surface) και θα προσφέρει στους εισβολείς νέους τρόπους να εισέλθουν και να παραβιάσουν δίκτυα και περιβάλλοντα χώρων εργασίας, υποστηρίζοντας νέους τύπους υπηρεσιών, χρήστες και συσκευές. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι ο υψηλότερος ρυθμός μετάδοσης δεδομένων του 5G, θα ανοίξει το δρόμο για πιο ισχυρές και αποτελεσματικές επιθέσεις DDoS. Επειδή μια επίθεση DDoS συνδυάζει πολλαπλές συσκευές για τη μεταφορά δεδομένων σε ένα συγκεκριμένο σύστημα, το οποίο μπορεί να υπερφορτώσει, οι υψηλότερες ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων μπορούν να καταστήσουν αυτές τις επιθέσεις ισχυρότερες και πιο καταστροφικές.

Η ενισχυμένη υποστήριξη του IoT από την τεχνολογία 5G έχει και μειονεκτήματα, όσο αφορά την ασφάλεια. Τα μεγαλύτερα δίκτυα είναι ελκυστικότεροι στόχοι για τους επιτιθέμενους, αφού παρέχουν βελτιωμένες επιδόσεις και λειτουργικότητα, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας edge. Επιπλέον, μια νέα γενιά κινητών και σταθερών τεχνολογιών 5G θα προσφέρει στους επιτιθέμενους ευρύτερη επιλογή από πιθανούς στόχους, όπως αυτο-οδηγούμενα οχήματα, έξυπνες κατοικίες και έξυπνες πόλεις, ενώ επιρρεπείς στον κίνδυνο θα είναι ο βιομηχανικός και ιατρικός εξοπλισμός και ο εξοπλισμός γραφείων.

Πηγές

https://www.worldwebsitedesign.com/5g-versus-4g-how-speed-latency-and-application-support-differ/

https://www.lifewire.com/5g-vs-4g-4156322

Επιμέλεια: Σ. Χατζηστρατής