5G网络和4G网络有什么区别 5G与4G区别在哪
您好,5G网络是第五代移动通信网络。 5G网络的峰值理论传输速度可达每8秒1GB,比4G网络的传输速度快数百倍。
5G与4G相比,最大的优势在于高速率、低时延、大容量等。 比如,理论上5G网速比4G快几倍,同样的密集的商业地区,5G要比4G更快、更稳定。
5G与4G相比,最大的优势在于高速率、低时延、大容量等。目前中国电信的5G套餐从129元起,分为7档,流量最高达300GB。不同档位的5G套餐,资费标准、套餐内容均有所不同,相比4G同档位套餐,5G套餐包含更多流量资源,流量单价更为优惠,并且提供5G网络、服务、业务、会员等多项权益。用户可根据自身的实际需求选择合适的5G套餐。
简单来说,从3G到5G伴随着的是更快的网速和随着而来更多的使用场景,预计在5G普及之后会带来高速率、低延时、物联网等特性,会有相比于目前更多的网络设备接入和应用范围。具体地:
1、最简单的区别就是在网速上面,以及更快速度伴随而来的更多样应用和适用范围;
1、3G是第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX;
2、4G是第四代移动通信及其技术的简称。相比3G,4G带宽更高,能够传输更高质量的视频及图像。其实 4G 使用的 LTE 系统由于数据传输率很高,可以直接将语音数据切割成封包来传送;在4G时代,得益于更高的传输速度,流媒体、直播都成为了常见的使用场景;
3、5G网络将有更大的容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能。5G的容量预计是4G的1000倍。使用4G网络,你不能在手机上真正实时在线玩游戏,但使用5G网络却可以做到。4G网络是专为手机打造的,没有为物联网进行优化。5G技术为物联网提供了超大带宽,与4G相比,5G网络可以支持10倍以上的设备;
以上就是3G、4G和5G有什么区别的具体介绍了,希望可以帮助到大家。
5G网络是什么意思?
所谓的“5G网络”是指第五代移动通信技术,它属于4G网络的升级版。在3G、4G和5G网络等专业术语中,G是英文单词“generation”(第x代)的缩写。因此,5G网络也就是第五代移动通信技术的意思。
5G和4G网络有什么区别?
对于用户来说,5G网络相比4G网络最大的区别就是速度快,4G网络最大网速峰值可以达到1G的上网速率,而5G则可以最高达到10G,甚至更高,速率可以达到前者的上百倍。
简单来说,5G网络将是4G网络的真正升级版,它将在4G网络的基础上,带来更高网速的提升。此外,5G网络不仅传输速率更高,而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,低功耗能更好地支持未来的物联网应用。
5G网络属于下一代移动通信网络技术,它属于4G网络的升级版,如果手机要体验4G网络,不仅需要手机芯片支持5G网络,还需要运营商布局5G网络基站
下载的速度比4G有明显的提高。
5G的下载是超高速度,在下载软件的情况下,4G可以在几分钟之内,然而5G可以在几十秒之内。例如,4G用户可以让各个用户像邻居一样交流,5G更让人吃惊,它可以让用户以面对面的形式进行交流。最明显的区别是在4G网络下下载一个大文件可能需要几分钟,而在5G网络下只需要一两秒钟。
5G的传播速度让人们吃惊,目前,人们想要更换4G手机,用5G来替代。传输速度是利用了高频的电波,以达到最快的速度,让信息的传输速度增加了几倍。同时,在5G时代,当同一基站下的两个用户相互通信时,不再需要由基站转发他们的通信信息,像面对面一样,从一部手机到另一个手机,传输的速度就是如此之快。不但加快了传播信息的速度,还对资源有了很大的调整。
网络对基站的要求还要高。
人们的通信是靠电磁波,对于一切形式的通信,都离不开电磁波。为了提高电磁波的传播速度,就有必要增加一定的频率。然而,在现实中,人们当传播信息的时候,频率越高,即它的损失也越大。简单地说,通信的技术越高,那么基站的发射信号就越好,可以更好的给人们通信。4G网络基站和5G相比较,5G占的基站面积会比4G的更大。为了建设基站,人们需要花费很多的资金。所以,关于资金的问题,5G将用微基站,来减少占地面积,并对于它的体积也是比较小的。
一些更先进的技术。
对于使用电线的数量上,4G最多采用8根,然而5G的电线规格也比4G小的多。5G为了提高信号的强度,利用一些特定的技术来达到先进。得到更好的信号强度。
一、帧结构比较
1.4G和5G相同之处
帧和子帧长度均为:10ms和1ms。
最小调度单位资源:RB
2.4G和5G不同之处
1);子载波宽度
4G:固定为15kHz。
5G:多种选择,15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz,且一个5G帧中可以同时传输多种子载波带宽。
2); 最小调度单位时间
4G:TTI, 1毫秒;
5G:slot ,1/32毫秒~1毫秒,取决于子载波带宽。
此外5G新增mini-slot,最少只占用2个符号。
3);每子帧时隙数(符号数)
4G:每子帧2个时隙,普通CP,每时隙7个符号。
5G:取决于子载波带宽,每子帧1-32个时隙,普通CP每时隙14个符号。
4G的调度单位是子帧(普通CP含14个符号);5G调度单位是时隙(普通CP含14个符号)。
3.5G设计理念分析
1);时频关系
基本原理:子载波宽度和符号长度之间是倒数关系,宽子载波短符号,窄子载波长符号;
表现:总带宽固定时,时频二维组成的RE资源数固定,不随子载波带宽变化,吞吐量也是一样的。
2);减少时延
选择宽子载波,符号长度变短,而5G调度固定为1个时隙(12/14个符号),调度时延变短。
当选择最大子载波带宽时候,单次调度从1毫秒(15kHz)降低到了1/32毫秒(480kHz),更利于URLLC业务。
4. 5G子载波带宽比较
1);覆盖:窄子载波好
业务、公共信道:小子载波带宽,符号长度长,CP的长度就唱,抗多径带来的符号间的干扰能力强。
公共信道:例如PUCCH、PRACH需要在一个RB上传完,小子载波每RB带宽也小,上行功率密度高。
2);开销:窄子载波好
调度开销:对于大载波带宽,每帧中需要调度的slot单位会多,调度开销增大。
3);时延:宽子载波好
最小调度时延:大子载波带宽,符号长度小,最小调度单位slot占用时间短,最短1/32毫秒。
4);移动性:宽子载波好
多普勒频移忍受度:在频移一定情况,大带宽影响度小,子载波间干扰小。
5);处理复杂度:宽子载波好
FFT处理复杂度:例如15kHz时,优于FFT多,设备只能支持到275个RB(50MKz)。
5.5G常用子载波带宽
1);C-Band
eMBB:当前推荐使用30kHz。
URLLC:宽子载波带宽。
6.自包含
4G:单子帧要么只有下行,要么只有上行(特殊子帧除外),下行子帧传完后,才传上行子帧,3:1的比例下,下行发送开始3ms后,才开始发送上行反馈,时延比较大。
5G:在每个时隙里面都引入与数传方向相反方向的控制信道,可以做到快速反馈降低(下行反馈时延和上行调度时延),例如30kHz时候,反馈可以做到0.5ms单位,其它大子载波带宽,可以做到更小时延。
二、TDD的上下行配比
1.TDD分析
1)、优势
资源适配:按照网络需求,调整上下行资源配比。
更好的支持BF:上下行同频互异性,更好的支持BF。
2)、劣势
需要GPS同步:需要严格的时间同步。
开销:上下行转换需要一个GAP,资源浪费。
干扰:容易产生站间干扰,例如TDD比例不对齐,超远干扰等。
2.从TDD-LTE看5G
TDD比例无创新:LTE和5G在TDD比例设计上都差不多,上下行比例可调。
动态TDD短时间不太可能:同一张网络只能一个TDD比例,否则存在严重的基站间干扰。
TDD比例会收敛:从LTE看,初期也是定义了很多的TDD比例,但最终都收敛到了3:1的比例(下行与上行的资源配比),5G应该也会如此。
同步:5G运营商之间同步,NR与TDD-LTE之间同步。
三、信道:传输高层信息
1. 公共信道
1) ;下行
a)PCFICH,PHICH
4G:有此信道。
5G:删除此信道,降低了时延要求。
b)PDCCH
4G:无专有解调导频,不支持BF,不支持多用户复用,覆盖和容量差;PDCCH在频域上散列,有频选增益,但是前向兼容不好,例如GL动态共享,需考虑PDCCH如何规避。
5G:有专有解调导频(DMR)、支持BF、支持多用户复用,覆盖(9db增益)和容量好;PDCCH设置在特定的位置,前向兼容性强,想把其中部分频段拿出来很简单。
c)广播信道
4G:频域位置固定,放在带宽中央,不支持BF。
5G:位置灵活可配,前向兼容性强,支持BF,覆盖提升9db。
2)上行
a)PUCCH
4G:调度最小单位RB。
5G:调度最小单位符号,可以放在特殊子帧。
2.业务共信道
1)下行PDSCH
4G:除LTE MM外无专有导频,最高调制64QAM。
5G:有专有导频,最高调制256QAM,效率提升33%。
2)上行PUSCH
4G:最高调制64QAM。
5G:最高调制256QAM,效率提升33%。
四、信号:辅助传输,无高层信息
1.信号类型
4G:测量和解调都用共用的CRS(测量RSRP PMI RI.CQI测相位来解调),当然LTE MM(MM:Massive Mimo,多天线技术,下同)有专有导频与CRS共享。
5G:去掉CRS。新增CRI-RS(测量RSRP PMI RI CQI),并支持BF;新增DMRS解调专用的DMRS(测量相位解调)并支持BF,所有信道都有专有的DMRS,12个端口的DMRS加上空间复用支持最大32流。
2. 对比
1);覆盖
4G:CRS无BF,RSRP差。
5G:CRI-RS有BF(BF:Beam Forming,波束赋形,下同),相比LTE RSRP有9db覆盖增益(10*log(8列阵子))。
2);轻载干扰
4G:轻载干扰大。无BF,干扰大一些;时刻发送,即使空载也要在整个小区内发送,对邻区有干扰;小区间错位发送,即使空载无数传也把邻区的数据给干扰了。
5G:有BF且窄带扫描,干扰小一些;可以只发送某个子带,邻区干扰小,无数传的子带不会干扰邻区;邻区间位置不错开,无对邻区的数据RE干扰。
3);容量
a);导频开销:差不多
4G:每RB中的CRS占16个RE,如果MM的话还有专有导频RE 12个。
5G:每RB中的CSI-RS 2~4个RE,DMRS 12~24个RE。
b);单用户容量
4G:协议定义了2个端口的DMRS,因此MM的时候单用户最高2流。
5G:定义了12个端口的DMRS,单用户可以最高支持到协议规定的8流,当然考虑到终端的尺寸限制,实现上估计最高也就在4流的样子。
五、多址接入
1. 峰值提升9%
4G:OFDM带宽利用率90%,左右各留5%的带乱作为保护带。
5G:F-OFDM带宽利用率98.3%(滤波器减少保护带)。
2. 上行平均提升30%
4G:上行使用单载波技术。优势:因为PAPR低,发射功率高,在边缘覆盖好;劣势:因为是单载波,单用户数据必须在连续的RB上传输,容易造成RB数不够传输一个用户数据而浪费;用户配对是1对1的,如两个用户需要的资源不一样大,就造成浪费。
5G:使用单载波多载波自适应。边缘用户使用单载波,覆盖好;中近点用户使用多载波,用户可以1对多配对,用户配对效率高,资源利用率高;用户资源分配可以用不连续的RB资源,有频选增益,以及可以完全利用零散的RB资源。
六、信道编码
4G:业务信道Turbo,控制信道卷积码、块编码以及重复编码。
5G:LDPC码-业务信道,大数据块传输速率高,解调性能好,功耗低;Polar码-控制信道,小数据块传输,解调性能好,覆盖提升1dB。
七、BF权值生成
4G:TM7/8终端:基于终端发射SRS,基站根据SRS计算权值;TM9终端(R10版本及以上):终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应。
5G:终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应;SRS需要全带宽发射,在边缘的时候因收集功率有限,到达基站时候可能已经无法识别了,而PMI制式一个index,只需要1~2个RB就可以发给基站了,覆盖效果好。
八、上下行转换
4G:每个帧(5ms/10ms)上下行转换一次,时延大。
5G:更大的载波带宽以及自包含时隙,实现快速反馈,时延小。
九、大带宽
4G:最大支持20MHZ;
5G:最大支持100MHZ(C波段),400MHZ(毫米波);
十、载波聚合
4G:8CC;
5G:16CC;
十 一、5G相比4G容量增强
1. 下行
1);MM:持平
5G最关键的技术,大幅度提升频谱效率;LTE也有MM,从LTE经验看,MM的频谱效率大概是2T2R的5倍左右
2);F-OFDM:提升9%
5G的带宽利用率提升了9%;
3);1024QAM:<5%
峰值提升25%;但是考虑到现网中很难进入1024QAM,预估平均吞吐量增益小于5%;
4);LDPC:不清楚
5);更精确的反馈:20%~30%
终端SRS在终端四个天线轮发,基站获取终端的全部4个信道的信息,而使单用户多流以及多用户之间的MIMO调度与协调更优;SRS与PMI自适应,在边缘SRS不准时,使用PMI是的BF效果相比LTE更优。
6);开销:基本持平
5G在减少CRS的同时,其实是增加了CRI-RS和DMRS,较少和增加的开销一致,不能说CRS free后,相对于LTE开销减少了。CRS free其实是为了减少轻载时的干扰。
7) ;Slot聚合:10%
4G:每两个slot都要发送DCI Grant信息。
5G:多个slot聚合,只发送一个DCI Grant信息,开销小。
2. 上行
1);MM:持平
2);单、多载波自适应:30%
用户一对多不对齐配对,RB不连续分配;
3);LDPC:未知
十二、5G相比4G覆盖增强
1. 下行
1)LDPC:未知
2)功率:2dB
LTE功率120w,5G功率200W。
2. 上行
1)LDPC:未知
2) 上下行解耦:11dB+
十三、5G相比4G时延增强
1. 短TTI
5G最短调度时长由LTE的1ms缩短到最短1/32毫秒。
2.自包含
把上下行反馈时长间隔缩短到单个slot里面,最短1/32毫秒内。
3. 上行免授权
上行免授权接入,减少时延。
4. 抢占传输
URLLC抢占资源。
5.导频前置
终端处理DMRS需要一定的时间。
6. 迷你时隙
选取几个符号作为传输调度单位,将调度时延进一步压缩。
如今5G也随着时代的发展走向我们大众,但这时候又会人疑问,5G手机和4G手机到底有什么区别呢?