통신에 있어 5g등 통신 속도에 대해 궁금합니다

Question

핸드폰 통신 속도에 대해 5g등 이야기를 많이 히는데 이건 어떤 과학적원리로 4g 5g 등 언급이 되며 속도 차이외에 어떤 과학적 기술이 추가 되어 숫자가 올라가며 5g 등 이름이 불릴까요? 잘몰라 문의 드립니다!

귀중한대벌래33 · Accepted Answer

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.5G는 이론적으로 LTE보다 약 20배 빠른 전송 속도를 가집니다.  5G 네트워크는 대개의 경우 30~300GHz 범위의 주파수를 사용합니다다. 이 대역은 4G LTE나 와이파이가 사용하는 낮은 주파수 신호보다 단위 시간당 훨씬 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 현재 4G LTE의 주파수 대역은 일반적으로 1GHz 미만이고, 와이파이는 최대 6GHz입니다30~300GHz 밀리미터파 기술은 지금까지 도입하기가 비싸고 어려웠는데 기술 발전은 이러한 난관을 극복했고, 이것이 부분적으로 오늘날 5G가 가능해졌습니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)

홀쭉한사랑새191 · Answer

안녕하세요. 김효진 과학전문가입니다.주파수를 한자 그대로 직역하면 파도주기의  횟수입니다. 즉 전파의 초당 주기수를 Hz라는 단위로 나타냅니다. 가령 6 Hz이면 파형이 6회 오르락내리락 한다는 뜻입니다. 4G보다 5G가 파형이 많아서 고주파입니다. 전파가 세다는 뜻인데, 그만큼 빠르고 일을 더 많이 하므로 데이터 송신량이 많습니다. 그런데 빠른 전파는 건물 등에 부딪히면 돌아가는 것에 불리한 반면 저주파는 속도는 느리지만 장애물을 피해 갑니다. 보통 회절성이라고 하는데요. 결국 5G는 이전 4G보다 느린 전파와 빠른 전파를 쏘는 범위기ㆍ 커서 광대역이라고 하지요. 참고로 4G, 5G 등의 G는 기가가 아닌 세대를 뜻하는 제너레이션의 이니셜입니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

4G는 주로 2GHz~8GHz의 주파수 대역을 사용하고 있었지만, 5G는 더 넓은 주파수 대역인 3GHz~300GHz를 사용합니다. 이는 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있도록 도와줍니다. 5G는 더 넓은 대역폭을 가지고 있어서 동시에 더 많은 데이터를 처리할 수 있습니다. 이는 다수의 기기들이 동시에 고속으로 통신할 수 있는 것을 의미합니다 5G는 더 짧은 지연 시간을 가지고 있습니다. 이는 데이터가 송수신 사이에 더 빠르게 전달되어 실시간으로 더 빠른 반응성을 제공할 수 있습니다. 이는 자율주행차, 가상 현실(VR), 원격 의료 등의 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.

고혹적인가마우지34 · Answer

4G와 5G의 차이는 주로 무선 통신 기술과 스펙트럼 활용에 있습니다. 이러한 차이들은 통신 속도 및 기술적인 측면에서 다양한 개선점을 가져옵니다. 아래에는 4G와 5G의 과학적 원리와 차이점을 설명합니다:

주파수 대역폭과 스펙트럼 활용:
- 4G: 4G 네트워크는 주로 2GHz 근처의 주파수 대역을 사용합니다. 이 주파수 대역은 상대적으로 제한된 대역폭을 가지고 있었습니다.
- 5G: 5G 네트워크는 훨씬 다양한 주파수 대역을 사용하며, 이중에서 고주파수 및 밀리미터파(Millimeter Wave, mmWave) 주파수를 활용합니다. 고주파수 및 mmWave 주파수는 더 높은 대역폭을 제공하며, 이로 인해 더 높은 통신 속도를 달성할 수 있습니다.
다중 입력 다중 출력 (MIMO):
- 5G는 MIMO 기술을 더욱 발전시켰습니다. MIMO는 다수의 안테나를 사용하여 동시에 데이터를 보내고 받는 기술로, 5G에서는 더 많은 안테나를 사용하여 통신 효율성을 높이고 속도를 향상시킵니다.
낮은 지연 시간 (Low Latency):
- 5G는 더 낮은 지연 시간을 제공합니다. 이것은 실시간 응답이 필요한 응용 프로그램 및 서비스에 유용하며, 자율 주행 자동차, 가상 현실(VR), 원격 의료 등에 적용됩니다.
네트워크 슬라이싱 (Network Slicing):
- 5G는 네트워크 슬라이싱 기술을 도입하여 네트워크를 다양한 응용 프로그램 및 서비스에 맞게 조정할 수 있습니다. 이는 네트워크 리소스를 더 효율적으로 활용하고 사용자 경험을 향상시킵니다.
더 높은 용량:
- 5G 네트워크는 더 많은 디바이스와 데이터를 처리할 수 있는 더 높은 용량을 제공합니다. 이는 더 많은 사용자와 스마트 시티 및 인터넷 of Things (IoT) 장치를 지원하기 위한 것입니다.

따라서 5G는 주로 더 넓은 대역폭, 고주파수 및 mmWave 주파수, MIMO, 낮은 지연 시간, 네트워크 슬라이싱, 높은 용량 등 다양한 기술적 개선을 통해 4G와 비교하여 더 빠른 통신 속도 및 더 나은 성능을 제공합니다. 이러한 과학적 원리와 기술적 개선은 5G와 같은 다음 세대 휴대전화 통신 기술의 이름이 결정되고 있습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.4G와 5G는 모바일 통신 기술의 다음 세대를 나타내는 용어입니다. 이 두 기술 간에는 몇 가지 주요한 차이점이 있습니다. 1. 속도: 가장 눈에 띄는 차이점은 속도입니다. 4G 네트워크의 평균 다운로드 속도는 약 20-100Mbps 정도이고, 5G 네트워크에서는 이론적으로 최대 몇 Gbps까지 도달할 수 있습니다. 따라서, 데이터 전송 및 다운로드 속도가 훨씬 빠릅니다.2. 지연 시간: 지연 시간(레이턴시)은 데이터가 전송되고 응답을 받을 때 걸리는 시간을 의미합니다. 5G 네트워크에서의 지연 시간은 약 1밀리초로 매우 낮습니다. 이러한 낮은 지연 시간은 실시간 게임, 가상 현실(VR), 증강 현실(AR) 등과 같은 애플리케이션에서 중요합니다.3. 대역폭: 대역폭은 네트워크에서 사용 가능한 데이터 양을 나타냅니다. 4G 네트워크에서 제공되는 대역폭보다 훨씬 큰 대역폭을 가진 5G 네트워크를 통해 동시에 많은 수의 장치가 연결될 수 있습니다.4. 연결 밀도: 연결 밀도란 단위 면적당 동시에 연결할 수 있는 장치 수를 의미합니다. 5G 네트워크는 단위 면적당 더 많은 장치를 처리할 수 있는 기능을 갖추고 있으므로 사물 인터넷(IoT) 디바이스와 같은 여러 장치들과의 연결에 유리합니다.5. 에너지 효율성: 5G 기술은 에너지 효율성 측면에서 개선되어 있습니다. 좋아진 배터리 수명과 저전력 모드 등으로 인해 배터리 사용량을 줄일 수 있습니다.