5G 與 4G:了解它們之間的主要區別

2022.05.17

5G 與 4G:了解它們之間的主要區別

4G 和 5G 網絡架構之間存在一些顯著差異。了解這兩種技術有何不同以及新功能對業務通信可能意味著什麼。

在一個完美的世界裡,每一代人都在其前輩的基礎上發展,並以前幾代人無法做到的方式蓬勃發展。在某種程度上,新一代正在應對老一代製造的問題。
這與幾代移動網絡和蜂窩技術尤其相關。在第四代無線與第五代無線的對比中,5G 的目標不僅是超越 4G 網絡能力,而且在總體速度、延遲和密度方面達到並超過 4G 的目標。

4G 時代見證了各種網絡趨勢的創新,例如物聯網的增長、智能手機數量的增加以及遠程和移動勞動力。這些趨勢在整個 2010 年代取得了長足的進步,產生了支持更快速度和更高細胞密度的需求。談到5G,很多專家希望它能解決4G帶來的問題。

然而,在組織加入 5G 潮流之前,他們必須了解 4G 和 5G 網絡架構之間的差異,並確定這兩種架構可能如何影響業務運營。此功能深入研究了這些差異,並討論了這些關鍵差異對世界各地的組織意味著什麼。

定義 LTE、4G 和 5G 之間的差異
4G。第四代無線是 5G 和第四代移動網絡技術的前身。在 2010 年代,4G 成為最新、最具創新性的一代蜂窩技術,並在十年內無處不在。 4G 的一些承諾包括增強的小區密度、改進的 VoIP 功能和更大的帶寬。

LTE。長期演進是在 4G 統治期間作為 4G 標准開發的。 LTE 是無線寬帶的全球黃金標準,為 5G 網絡奠定了基礎。 4G 和 LTE 都支持多種流量類型,這是前幾代人難以做到的,而 5G 現在必須改進。

5G。第五代無線是最新一代的蜂窩網絡技術。小型早期部署始於 2010 年代後期,但 5G 直到 2020 年代中期才會普及。 5G 被吹捧的好處包括更快的網絡速度和實時通信的能力。
5G如何運作?
5G具有多種新特性和能力,包括網絡切片、正交頻分複用(OFDM)和海量多輸入多輸出。

5G 還引入了另一個名為 5G 新無線電 (NR) 的新標準,旨在取代 LTE。 5G NR 將建立在 LTE 的最佳特性之上,並帶來新的好處,例如更多的節能和增強的連接設備連接性。

此外,與 4G LTE 的 6 GHz 以下波長相比,5G 可以在稱為毫米波 (mmWave) 的新高頻頻譜上運行,該頻譜在 30 GHz 和 300 GHz 之間的波長上運行。由於毫米波頻譜的存在,5G 需要新的小型蜂窩來運行和運行。

4G 和 5G 網絡架構之間的主要區別包括:

延遲
潛在下載速度
基站
OFDM編碼
細胞密度
雖然 4G 和 5G 在很多方面存在差異,但 5G 旨在彌補 4G 的缺點。在此 4G 與 5G 比較表中了解更多信息。

比較延遲、速度和帶寬
延遲。 4G和5G最大的區別就是延遲。 5G 承諾 5 毫秒以下的低延遲,而 4G 延遲範圍從 60 毫秒到 98 毫秒。此外,較低的延遲帶來了其他領域的進步,例如更快的下載速度。

潛在的下載速度。雖然 4G 引入了各種 VoIP 功能,但 5G 建立並增強了這些承諾,即潛在的快速下載速度。 4G 的下載速度為 1 Gbps,而 5G 的目標是將該速度提高十倍,以達到 10 Gbps 的最大下載速度。

基站。 4G 和 5G 之間的另一個關鍵區別是傳輸信號所需的最常見基站。像它的前輩一樣,4G 從手機信號塔傳輸信號。然而,5G 使用的是小型蜂窩技術,由於其更快的速度和毫米波頻段,運營商將在多個位置的披薩盒大小的小型蜂窩中部署高頻段 5G。 5G 仍將在其較低頻譜中使用蜂窩塔。

由於毫米波頻率,運營商必須在各個地區部署小型蜂窩。雖然迄今為止比蜂窩技術更高的頻率,但毫米波信號更弱並且傳播距離更短。小型蜂窩通常必須放置在支持 5G 的區域,以確保信號到達用戶和企業。

OFDM編碼。 OFDM用於將不同的無線信號分離到不同的信道以避免干擾,這也提供了更大的帶寬。由於 OFDM 在不同頻率上對數據進行編碼,因此可以提高 4G 和 5G 下載速度,因為這些網絡將擁有自己的信號通道,而不是它們之間共享的通道。 4G 使用 20 MHz 信道,而 5G 將使用 100 MHz 至 800 MHz 信道。
細胞密度。小蜂窩技術使 5G 能夠提供更高的蜂窩密度並增強網絡容量。雖然這些也是 4G 的承諾,但 5G 有望在其前身未能達到的地方取得成功,因為 4G 從未完全達到其一般速度的高目標。借助 5G,網絡將更加密集,這意味著它們有更多容量來支持更多用戶和連接設備,從而增加移動設備和連接容量。

儘管吹捧 5G 的進步,但它的承諾不會在第一天就實現。運營商需要時間來解決 5G 可能造成的陷阱和差異。網絡工程師 Lee Badman 說,組織不應該立即期待最好的結果。
回顧一下移動網絡的歷史,看看幾代人的下載速度和延遲是如何變化的。

5G 期望與現實
早期的技術承諾並不總是得到保證。想要評估 4G 和 5G 之間網絡架構差異的組織應該退後一步,看看 4G 的承諾、4G 的實際交付以及這對 5G 的現實意味著什麼。巴德曼認為,謹慎是關鍵,因為目標在現實世界中並不總是可以實現的。

例如,Badman 說,4G 的目標之一是它將達到 100 Mbps 到 1 Gbps 的一般速度。在實踐中,這些速度平均為 7 Mbps 到 43 Mbps。這並不意味著 4G 不好,或者最初的目標是一個謊言。相反,這些目標為 5G 應該和能夠實現的目標奠定了基礎。例如,5G 的下載速度和低延遲目標是 4G 最初目標的延伸。

然而,正如巴德曼警告的那樣,5G 不會在第一天就完成所有事情。這些成就可能需要數年時間,也可能根本不會實現。對於組織和網絡團隊來說,了解 4G 和 5G 的期望和現實是相互排斥的,這一點至關重要。

雖然 5G 可能會增強運營,但它可能無法立即達到預期。儘管如此,5G 仍有可能增強運營並解決 4G 未能解決的缺點。 5G 將如何以長期的全球方式實現這一目標還有待觀察。