5G 技术的主要特点和优势

您可能想知道:"5G 技术有什么好处?"以及 "5G 有什么用?"当我们思考 5G 的重要意义以及 5G 的所有好处时,这个问题不胜枚举。5G 技术的特性为许多不同行业带来了新的创新。5G 的应用包括在工厂和人与人之间进行更快、更高效的通信。5G 支持提高设备密度,在给定区域内实现大量联网设备,这对于智能城市和工业应用中越来越多的联网设备至关重要。

5G 是边缘计算的巨大推动力,可应用于工业 4.0、医疗保健和远程医疗,以及交通公共安全领域--为更快的图像处理和数据传输提供动力,并提高应急响应速度。此外,5G 还将带来一些 "未来主义 "的好处,包括新的通信方式。这些用例将包括远程实时协作、通过增强现实(AR)或三维全息图与专家或医生交流等。

在本文中,我们将探讨 5G 的一些好处、5G 的特性和功能以及 5G 相对于 4G的优势

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5G 有什么特别之处?

5G 的优势是什么,5G 能做什么?得益于云、边缘设备以及工业和农业领域的远程操作,当今世界已经高度分布式。无论身处何地,这些技术都能让每个人、每件事实现无缝连接。这就是 5G 能够造福未来产业、城市、就业和经济的原因所在。作为第五代蜂窝技术,与 4G 相比,5G 提供了新的频率和核心网络功能。

由于 5G 赋予了新的使用案例、先进技术和大规模创新,现在正是企业利用下一代 5G 解决方案的大好时机。事实上,根据埃森哲的研究,投资 5G 的公司在未来三年的收入增长速度将提高 2.5 倍。

5G 的优势一览:

  • 更高的速度和更低的延迟使得近乎实时地远程控制设备成为可能,从而推动了新的机器对机器通信用例的出现。事实上,超可靠低延迟通信(URLLC)是 5G 的一项关键功能,可为一系列关键任务应用实现高可靠性和低延迟通信。
  • 更高的容量 意味着 5G 可提供比 4G100 倍的容量,这为城市、工厂和需要更高可靠性和吞吐量的专用网络带来了许多新的用例
  • 带宽的增加使企业能够更轻松地处理和理解大量数据,从而就产品、客户和运营效率做出更好的决策。
  • 网络切片允许运营商在单个物理基础设施上创建多个虚拟网络。每个切片都可针对特定用例进行优化,为各种应用提供量身定制的网络功能。
  • 5G 增强型移动宽带(eMBB)功能可为移动设备提供更快、更可靠的互联网接入,使其适用于 4K 视频流等高带宽应用。
  • 大规模机器类型通信(mMTC)是 5G 的一项功能,可同时支持大量设备的连接需求,从而改变了IoT 大规模传感器部署应用的游戏规则。

为什么 5G 比 4G 更好?

5G 为什么重要,它如何改进 4G?5G 有许多令人兴奋的新用例,但这并不意味着 4G 会消失。事实上,4G 目前是最普遍的网络。这意味着两者可以共存,提供多种网络技术选择。然而,考虑到未来,企业所体验到的5G 的诸多优势意味着它正迅速成为主流网络。这是因为 5G 的速度不仅提高了手机性能,还为联网汽车、医院、工厂和其他数据密集型应用提供了无线技术机会。

5G 相对于 4G 的几大优势

与 4G 相比,5G 支持区域内更多的联网设备。这为IoT 设备打开了大门,这些设备将满足智慧城市、制造自动化和基础设施管理等应用的数据密集型需求。与 4G 网络相比,5G 具有更低的延迟、更高的速度,并可支持众多联网设备,因此有利于工厂自动化、视频监控和联网汽车等应用。

如图所示,5G 在速度和吞吐量方面比 4G 和 3G 有了巨大的飞跃。

3G、4G 和 5G 速度和吞吐量比较

还想知道有什么不同吗?了解更多 LTE 与 5G 的区别.

5G 的 6 大特点和优势

5G 的主要优势是什么?5G 已经在多个关键行业创造价值,这些行业依赖于其低延迟、更大带宽和更高的速度。例如,一家瑞典矿山通过创建支持 5G 的自动化系统,将其钻探和爆破成本降低了 1%。一家欧洲福特汽车厂正在使用 5G 为人类手势识别和虚拟现实应用提供动力,以提高生产线效率。在医疗保健领域,医院可以使用IoT 传感器跟踪胰岛素泵、呼吸机和心电图机。这样就更容易找到需要维修的设备。

5G 将给我们带来哪些好处?让我们来分析一下 5G 的好处:

想知道 5G 架构如何设计为联网设备提供更好的性能?

速度

5G 网速有多快?简而言之,5G 的速度能力取决于许多因素,如位置、有多少人连接到网络、您使用的 5G 网络以及您拥有的 5G 设备。在美国,全国性网络主要依赖于低频段 5G,尽管有些国家正在加速部署中频段 5G。中频段频谱 5G 在传输大量数据的同时,还能传输相当长的距离,速度比低频段更快。高频段毫米波频谱可提供非常快的下载速度,但由于无线电波无法穿透障碍物或传输距离较远,因此体育场馆等场所受益最大。

  • 4G 速度- 高达 100 Mbps
  • 5G 速度- 高达 20 Gbps

低延迟

5G 的优势在于减少延迟,尤其是对于数据密集型和任务关键型应用而言。延迟是指发送数据所需的时间,可以说比速度更重要。利用5G 技术,延迟可低至 1 毫秒。这比人类对视觉刺激做出反应的速度快 250 倍。这种超低的延迟使自动驾驶汽车、远程手术和复杂的机器人技术等几乎可以瞬间响应指令。事实上,就自动驾驶汽车而言,其延时可使一辆时速 60 英里的汽车对道路上的障碍物做出反应,并在汽车滚动超过一英寸之前开始刹车。与人类的制动反应相比,这是一个令人难以置信的进步,因为人类的制动反应会让汽车翻滚三十多码后才制动。

  • 4G 延迟- 200 毫秒
  • 5G 延迟- 1 毫秒

带宽

5G 带宽包括三个主要频段,每个频段都有各自的优势。5G 无线电信号的速度和范围取决于它们所代表的频谱。这三个频段包括低频段、中频段和高频段。低频段 5G 包括 600 MHz 至 1 GHz 的频率。中频段 5G 的频率范围为 1 千兆赫至 6 千兆赫,包括 3.7 千兆赫至 3.98 千兆赫的C 频段。高频段频率位于毫米波频谱,频率范围为 24 至 39 千兆赫。虽然高频段 5G 只在短距离和无障碍的情况下有效,但在最佳条件下速度可达 10 Gbps。

  • 4G 带宽-4G LTE 频段包括 600 MHz、700 MHz、1.7/2.1 GHz、2.3 GHz 和 2.5 GHz 频谱,支持移动宽带。
  • 5G 带宽 -
    • 低频段--这一频率范围紧邻 4G 和 3G 网络运行的频段。运营商通常利用现有频谱和基础设施快速部署 5G。
    • 中频段--中频段 5G 可覆盖大片区域,提供 300 Mbps 至 1 Gbps 的速度。该频段融合了速度、范围、穿透力和容量,可与传统宽带互联网相媲美。
    • 高频段--5G 高频段毫米波传输距离短,无法穿透建筑物或其他障碍物,因此 5G 天线和设备必须在建筑物内转发这些信号。但这一频段在人口稠密地区和大型拥挤场所非常有用。

边缘切片

5G 边缘切片使移动运营商能够将其网络切分为多个虚拟专用网络,从而更好地服务于具有不同需求的工业和企业客户。5G 边缘切片的优势在于可以灵活部署切片。例如,企业可以将一个切片专用于一个基站,局限于校园区域、城市甚至更大的区域。这些虚拟专用网络切片隔离了互联网和关键的企业流量,以保证业务数据的安全。当设备和应用性能非常重要时,边缘切片非常适合需要低延迟和高带宽的应用。

  • 4G 边缘切片- 4G 网络切片的有限形式是在基础设施中隔离一项服务。
  • 5G 边缘切片- 5G 无线接入网 (RAN) 切片可实现新的创新应用,如车对物 (V2X)

覆盖范围

在美国,62% 的美国人可以在家中接收到高速5G 网络覆盖。根据VIAVI 的数据,按 GDP 计算,全球最大的 70 个经济体中有 47 个已拥有活跃的 5G 网络。虽然美国在覆盖率方面领先全球,但却跟不上需求的步伐。根据波士顿咨询公司(Boston Consulting Group)的预测,到 2027 年,5G 年数据流量将激增至 5G 前年数据流量的 7 到 9 倍。到 2033 年,移动流量将增长近六倍。随着 5G 网络创新应用的不断深入,城市将需要增加额外的中频段 5G 服务。为满足这一巨大需求,美国需要增加多达 250% 的中频段频谱用于移动用途。

最近的一份流动性报告提供了这些数据:

  • 4G 覆盖率- 到 2021 年底,4G 覆盖率已超过全球人口的 85%,到 2028 年可能达到 95%。
  • 5G 覆盖率--5G网络目前已覆盖全球 30% 的人口,到 2028 年可能达到 85%。

更多联网设备

5G 网络从一开始就是为支持大规模IoT 而设计的,可帮助各行业实现一个完全互联的世界。5G 网络不仅可以在 0.386 平方英里的范围内支持 100 万台设备,而且还支持低功耗。这意味着联网设备可以连续运行数月或数年而不会出现问题。这与当前的IoT 服务(如 Wi-Fi、蓝牙和 Zigbee)相比具有巨大优势,因为后者必须对性能进行权衡。

尽管 5G 的重要性不容低估,但并非所有设备都需要 5G 级别的速度、延迟和容量。对于这些设备,LTE-MNB-IoT可能最合适。LTE-M 使用与 4G/LTE 相同的频谱和基站,但局限性更大。它的速度可达 1 Mbps,延迟为 50 至 100 毫秒,非常适合实时通信。但许多机器在性能要求更低的情况下也能正常运行。这正是 NB-IoT 可以提供帮助的地方。NB-IoT 使用更简单的芯片,功耗更低,速度高达 62.5 kbps。NB-IoT 的延迟时间为 1.5 至 10 秒,最适合间歇性数据传输。因此,NB-IoT 传感器可使用长达 10 年的时间而无需更换电池。

  • 4G 连接设备- LTE-M 和 NB-IoT 为不需要大容量和大量实时通信的设备提供中低速和延迟。
  • 5G 联网设备- 5G 网络可在 0.386 平方英里内支持多达 100 万台设备,同时还支持低功耗。这使得 5G 能够改变许多行业。

自动驾驶汽车来了了解更多 5G 如何为汽车带来IoT 连接性.

5G 毫米波的更多优势

早期的 5G 毫米波实施未能达到预期效果,因为有限的范围和高昂的成本阻碍了该技术的广泛应用。不过,最近的创新技术有望降低成本,扩大覆盖范围。例如,高通公司(Qualcomm)最近发布了其紧凑型 60 dBm EIRP 宏基站设计,与其他小基站 RAN 平台相比,有望将覆盖范围提高 240%。美国和日本都计划在现有灯杆上密集建设网络。它具有极高的带宽和低延迟,非常适合大型数据传输网络。它还比以前的无线技术更加可靠,同时能最大限度地降低功耗

5G 行业和应用

5G 对有利?

目前已有许多使用案例显示了各行业如何从 5G 网络中获益。当然,准备受益最大的行业包括那些利用大量IoT 设备进行实时通信的行业。由于 5G 具有边缘切片能力,它可以帮助企业同时提供符合特定要求的服务。受益匪浅的市场领域包括

  • 交通--通过实现车对车和车对基础设施的连接,5G 将改变许多用例中的交通,包括实现车对万物的通信和自动驾驶汽车,以及自适应交通信号灯、先进的公共交通和更快的应急响应。
  • 智慧城市--5G 凭借其超大容量,支持从智慧城市街道照明到应急管理、智能建筑、废物管理、数字标牌和绿色能源等一系列智慧城市应用
  • 农业- 利用 5G 技术,IoT ,植物、土壤、筒仓和灌溉系统以及无人机和自动拖拉机上的传感器可收集宝贵数据,优化肥料、水和农药的施用,对推进精准农业系统产生巨大影响。
  • 医疗保健--随着 5G 的普及,医疗保健领域出现了大量新兴应用,如远程病人监护,以及手术机器人、远程远程医疗和无人驾驶救护车等。
  • 制造业- 5G 是大规模机器对机器通信的关键推动力,旨在减少人为错误,提高制造业自动化用例的生产效率。5G 速度与边缘计算相结合,对于实现工业 4.0 至关重要。

探索更多具有变革意义的 5G 的更多变革性应用和使用案例。

5G 为企业带来的好处

5G 对企业运营有什么好处?如果您的企业需要下载大型媒体文件,那么在 4G 网络上可能需要 10 分钟。有了 5G,下载同样的文件只需 10 秒钟。随着数字工具成为世界各地每个人的标准通信工具,5G 将为客户和员工提供更好的业务连接,无论他们身处何地。最后,网络切片使企业能够拥有自己的私有 5G 网络,从而控制并为每个应用分配资源。

与 Digi 一起测试5G 技术的能力

正如我们已经指出的,到 2028 年,全球 85% 的人口都将用上 5G。这意味着在未来几年,5G 将带来巨大的价值。这也意味着你不应该再问 "5G 有什么好处?"这样的问题了。既然您已经了解了所有令人难以置信的 5G 功能,那么现在就应该选择一家值得信赖的解决方案提供商,帮助您完成向 5G 网络的过渡。这就是 Digi。

Digi 成功地为各行各业的企业实现了5G。我们在连接解决方案的质量、可靠性、安全性和可扩展性方面拥有超过 35 年的跟踪记录,这意味着早在 5G 出现之前,我们就已经为各行各业的企业提供了帮助。现在,我们创新的端到端解决方案可以帮助企业获得5G 提供的所有优势

今天就联系我们,谈谈您的项目。我们可以向您展示 5G 如何推进您的计划、增加价值并抢在竞争对手之前抓住尚未开发的机遇。

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