LTE 与 5G:区别何在?

在这篇博文中,我们将对 4G LTE 和 5G 进行评估,以帮助您确定适合您要求的技术。速度是 4G 和 5G 之间的一个关键区别,这意味着需要更快响应时间的应用将在迁移到 5G 技术后获得巨大优势。

另一个关键区别是延迟更低,这将实现利用增强现实技术远程操作机器和全流式 4K 视频等功能。反过来,这些功能将使企业、交通、医疗、零售、家庭办公管理、制造和其他工业IoT 用例中的大量新应用成为可能。最后,5G 将带来 更安全使零售和金融交易更加安全,并为 5G 设备提供更好的网络防御。
 
那么,5G 是否适合您的业务需求?根据 爱立信 2021 年 11 月移动性报告预计到 2027 年底,5G 将成为主流网络技术。与此同时,4G LTE 网络的寿命还很长,因此您在网络技术方面有多种选择。一方面,如果 4G LTE 能够满足您对性能和吞吐量的要求,您可以在可预见的未来继续使用。但是,也有充分的理由使用 5G 设备(包括 4G 回退功能)进行面向未来的部署,以便在网络建设过程完成后利用 5G 的功能。
 
阅读本篇博文,了解这些网络的比较情况,并选择适合您的技术。

LTE 和 5G 是否一样?

如今,许多商业运营机构在规划部署时,都在评估 3G 与 4G 与 5G 的关系。随着3G 网络的关闭为 5G 建设让路,剩下的就是 4G 和 5G 的考虑了。那么,5G 和 LTE 有什么区别呢?

4G LTE 技术是 5G 的前身。随着时间的推移,它从 LTE 和 LTE Advanced 演进到 LTE Advanced Pro,并贡献了许多仍在 5G 网络中使用的基础功能。例如,多输入多输出(MIMO),即使用多个天线更快、更可靠地传输和接收信息的能力。或者载波聚合(CA),它能动态地将不同频谱带组合成更快的数据管道。

5G 是这一长期演进的下一个重要步骤,因此也是下一代产品。它使用新的无线电(5G-NR)和新的网络基础设施(5G-gNB)。除了新的频谱(最高可达 5G mmWave),这些要素赋予了 5G 在同一网络中提供高速、低延迟和更多设备的灵活性。
 

什么是 LTE?

LTE
LTE 代表 "长期演变"。 这个词是随着 4G 的出现而产生的,用来表示在 4G 推出后的一段时间内取得的许多渐进式进步。如今,4G LTE 的平均速率在 50-250 Mbps 之间,比 3G 网络的速率高出一个数量级。
 
LTE 描述了 4G 带来的技术进步。从首次推出 4G LTE 到 4G LTE-Advanced(LTE-A),再到目前最快的 4G LTE-AP。
 
LTE 优于 3G,其功能为 5G 甚至更高的性能创造了连续性。事实上,4G 网络与 5G 网络共享带宽,并将在未来数年与我们相伴。
 

相关内容:什么是 LTE?它的工作原理和重要意义

 

LTE 的优势

5G 的推出让很多人都想知道 4G 何时会被淘汰。4G LTE 有许多优点,在 5G 全面普及后仍将长期存在,因此预计 4G LTE 和 5G 将共存至少十年。5G 比 4G 更好吗?是的,5G 在很多方面都比 4G 好,但 5G 网络的覆盖范围还不足以在没有 4G LTE 骨干网络及其提供的所有功能的情况下独立存在。如今的 5G 设备只能满足 5G 愿景的高端、高速部分,中低端设备将在未来几年陆续推出。

以下是 LTE 的一些主要优势:

  • 价格低廉的无线电: 对于简单的无线电应用来说,100 Mbps 或更高的传输速率都是矫枉过正,因为这些应用可以在 3G 性能水平下充分运行。利用 LTE 网络的低频可以使各种产品以更高的成本效益运行。 
  • IoT 覆盖范围广: 4G LTE 网络几乎遍布世界大多数国家。对于大多数无线IoT 部署而言,价格合理的网络接入是任何应用商业案例的基本要素。
  • 移动视频: 以前,3G 可以在移动中播放视频,但分辨率低,缓冲频繁,用户体验不佳。LTE 相对于 3G 的优越性能是高质量移动视频流不断普及的原因。

LTE 的未来

4G LTE 的前景依然光明。5G 的某些功能尚未推出,而且现有应用在 4G LTE 网络提供的带宽和延迟条件下运行良好,因此不会立即需要这些功能。4G LTE 设备将继续工作,通常可以等待升级到 5G。如今,基于 CBRS 的专用 LTE 网络可支持许多新的 4G LTE 用例。

由于 4G LTE 和 5G 共享频谱,而且 5G 设备可在尚未建立 5G 的地区向 4G 提供故障切换,因此从 LTE 向 5G 的迁移将持续十年或更长时间。
 

什么是 5G?

5G 网络概念 
5G 代表 "第五代" 目前,4G 的传输速率仅为几百 Mbps,而 4G 的传输速率已达到 1 Gbps,并将最终实现个位数毫秒的延迟。
 
真正的 5G 可能首先出现在城市地区,因为 固定无线接入(FWA)连接家庭和企业与互联网。铺设电线的费用昂贵,有线连接也可能不可靠。这就是为什么如今许多客户使用 4G LTE 作为无线备用连接的原因。由于 5G 性能更高、基础设施弹性更大,越来越多的客户开始放弃有线连接,转而使用 5G FWA 作为主要互联网连接,而无需蜂窝备份。这降低了成本和复杂性。而且,由于 5G 的速度和吞吐量比旧式网络高出数倍,5G 可能的应用--在今天的想象中--几乎是无限的。
 

5G 的优势

向 5G 过渡将带来 更高的带宽、更多的设备更高的可靠性。但对于许多应用来说,最大的优势将是延迟的减少,使设备之间的通信只需几毫秒的时间。除了更好的蜂窝网络覆盖,5G 还将使物联网 (IoT) 取得一些改变行业的进步。

  • 虚拟现实: 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)不仅适用于游戏玩家,还可用于医疗领域和多种培训应用,专家可远程指导学员。高带宽和低延迟是这一应用的关键。
  • 自动驾驶汽车: 自动驾驶汽车需要在几分之一秒的时间内完成相互之间以及与交通管理系统的通信,并检测到行人和障碍物的存在。5G 的低延时将缩短汽车对潜在危险、道路建设、标志和其他变量做出反应所需的时间。
  • 工业自动化: 在精密自动化应用中,机器必须能够实时检测组件异常、发送警报、停止传送带和其他操作。如果能够在检测到问题后几毫秒内发送这些信号,将大大提高自动化的安全性和效率。 
  • 远程医疗和远程手术:5G 具有高速度和低延迟的特点,将加速远程医疗应用(如远程手术)的发展。利用高清摄像头和 5G 连接,一个城市的外科医生所做的手术可以实时传输给另一个城市的专家,以便在手术进行时为手术团队提供建议。

5G 是否无处不在?

无处不在的 5G 概念
世界上几乎每个地区都至少开始了 5G 的推广,尽管到目前为止采用情况还很不平衡。根据 爱立信《2021 年移动性报告"东北亚的 5G 用户渗透率最高,其次是北美、海湾合作委员会国家(包括沙特阿拉伯和阿联酋)和西欧"。

虽然各地区的增长情况不尽相同,但全球 5G 覆盖率最近在短短一年内增长了两倍、 从 2019 年占世界人口的 5%增至 2020 年的 17
 

关于 5G 的炒作是怎么回事?5G 比 LTE 更好吗?

5G 炒作概念
很多人都在问,5G 和 LTE 哪个更快?如今,手持设备的用户可能无法分辨两者的区别。当然,这是一种欺骗。在 Digi 开展业务的商业和工业领域,我们的客户看到了 5G 的强大功能。举例来说,一个企业的员工分布在世界各地,他们都需要安全地连接到企业网络。
 
升级到高性能 5G 企业路由器后,员工的性能和工作效率将大幅提高。正如我们已经讨论过的那样,随着 5G 的全面部署,目前正在开发中的应用将利用这种性能的提升实现飞跃,并能在几分之一秒内实现全球通信。
 

5G 的类型

5G 的类型
5G 网络频谱有三种不同类型:高频段、中频段和低频段。这些频谱由美国三大无线公司 T-Mobile、AT&T 和 Verizon 瓜分。每家公司都有自己的 5G 建设计划,以满足客户的需求。

  • 高频段 5G: 高频段或毫米波(mmWave)提供 5G 的最高频率,从 24 GHz 到 100 GHz 不等。高频段 5G 的速度可达 LTE 的 10 倍。但由于高频率不易穿过墙壁或茂密的树叶,因此主要用于短距离应用。
  • 中频段 5G: 中频段在 2-6 千兆赫范围内运行,为城市和郊区提供容量层。该频段的峰值速度可达数百 Mbps。
  • 低频 5G: 5G 低频工作频率低于 2 GHz,速度比 4G LTE 快约 20%。该频段使用目前已在使用的频谱,支持目前市场上的 5G 设备。

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LTE 如何工作?

与使用不同技术传输语音和数据的 2G/3G 网络不同,LTE 只使用 IP 流量,从而实现了更快的传输速度和更低的延迟。LTE 是对 3G 网络的改进,也是 4G 的演进,它有助于简化服务,让您可以在移动设备上完成在较慢网速下无法完成的任务。

下图来自我们的 5G 网络架构 博客从架构角度展示了 LTE 的工作原理:
LTE 架构
 资料来源 3GPP
 

LTE 速度

LTE 的速度介于 3G 覆盖的 20 Mbps 和真正 4G 的 100 Mbps 之间。速度通常因无线服务提供商和距离信号塔的远近而异。虽然 LTE 的速度可能不及 5G,但它的性能足以满足许多商业应用的需求。
 

LTE 网络

LTE 和 Wi-Fi 有什么区别?大多数消费者在不知不觉中来回切换。当其中一种不工作时,另一种通常会自动连接。Wi-Fi 连接到路由器,因此其范围仅限于本地路由器的范围,通常约为 300 英尺(100 米),而 LTE 的范围几乎是无限的。
 

5G 如何工作?

5G 是在主要无线公司正在安装的密集蜂窝塔基础设施上运行的。该网络可以借助现有的 4G 信号塔实现基本覆盖,但需要更多更小的信号塔,才能将高频段速度带入大城市,尤其是自动驾驶汽车等应用。

下图来自我们的 5G 网络架构 博客展示了 5G 与 4G 相比的工作原理:

4G LTE 与 5G
 资料来源 Techmania
 

5G 速度

5G 的速度有多快?5G 的最高速度取决于多种因素,包括距离发射塔的远近、应用所需的频谱量、回程、天线以及可用的处理速度。理论上,在理想条件下,5G 网速可达 20 Gbps。实际上,5G 的目标是在用户处于信号塔范围内时提供1 Gbps的网速。

这些功能还需要几年的时间才能实现,但随着大城市安装新的信号塔,你可能会开始看到网速的提升。随着 5G 的低频段覆盖开始取代 4G LTE,接收 10 Mbps 的农村地区的速度可能会达到 100 Mbps。
 

5G 网络:应用和用例

5G 概念 
"(《世界人权宣言》) 5G 网络架构 由于用于快速连接的高频波比 4G 及其前身所使用的低频波的范围更短,因此 5G 网络将紧密结合在一起。针对 5G 网络进行优化的设备将提供真正的下一代功能。
 
如前所述,在交通管理和自动驾驶汽车应用需要即时连接的地方,大城市的电线杆或路灯上会出现蜂窝天线。中频段将用于郊区,低频段将用于距离蜂窝塔较近的农村地区。
 
公交车和铁路等移动运输系统将能够集成更多高带宽系统(如高清安全视频),并将许多不同的车载系统整合到更少的设备中,从而大大提高速度和功能。 Digi 的 5G 运输路由器.通过 4G LTE 后备功能,这些解决方案可在其线路上实现持续连接,即使 5G 网络仍在开发中。
 
此外,零售和银行等企业以及制造设施和由 IT 管理的家庭办公室将通过使用 5G 原生蜂窝路由器(如 Digi 的 EX50 5G 配备 Wi-Fi 6.
 

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