4G 与 5G 在边缘计算网关中的区别

4G 与 5G 在边缘计算网关中的区别主要体现在传输速度、延迟、连接设备数量、网络切片能力以及应用场景适配等方面。其中，5G 在传输速度、低延迟和大规模连接等方面具有显著优势，而 4G 则在成本和覆盖范围上仍有一定的竞争力 。

一、传输速度
1.4G 的传输能力：4G 网络理论上的峰值下载速度可达 100Mbps - 150Mbps，在实际应用中，由于网络环境、信号强度等因素的影响，通常能达到几十 Mbps。对于一些对数据传输速度要求不是特别高的边缘计算场景，如传统工业设备的数据采集与简单监控，4G 的传输速度基本能够满足需求。例如在普通的制造业工厂，通过 4G 边缘计算网关，设备可以将生产过程中的温度、压力等基本数据实时传输到监控中心，实现对生产过程的初步监测与管理。
2.5G 的传输能力：5G 网络的传输速度得到了极大提升，理论峰值下载速度可达 1Gbps 甚至更高，在实际应用中，也能轻松达到几百 Mbps 。这使得 5G 在处理高清视频、海量数据传输等对带宽要求极高的边缘计算场景中表现出色。比如在智能交通领域，道路上的监控摄像头通过 5G 边缘计算网关，能够将高清视频画面实时传输到交通管理中心，为交通流量分析、事故监测等提供更精准、更及时的数据支持。

二、延迟
1.4G 的延迟表现：4G 网络的延迟通常在几十毫秒左右，虽然在一些日常的互联网应用中，这个延迟并不会带来明显的影响，但对于一些对实时性要求极高的边缘计算应用场景，如自动驾驶、工业自动化控制等，4G 的延迟可能会导致控制指令的执行出现偏差，影响系统的稳定性和安全性。例如在远程医疗手术中，如果使用 4G 网络，医生的操作指令从发出到执行设备接收，可能会因为延迟而出现动作滞后，从而影响手术的精准度。
2.5G 的延迟优势：5G 网络的一个重要特性就是低延迟，其端到端的延迟可以低至 1 毫秒，这几乎能够满足所有对实时性要求极高的边缘计算应用场景。在自动驾驶场景中，车辆通过 5G 边缘计算网关，能够实时接收来自道路传感器、其他车辆等的信息，并迅速做出驾驶决策，如加速、减速、转弯等，大大提高了驾驶的安全性和流畅性。在工业自动化生产线中，5G 的低延迟可以确保设备之间的协同工作更加精准，提高生产效率和产品质量。

三、连接设备数量
1.4G 的连接能力：4G 网络在连接设备数量上存在一定的局限性，每平方公里大约支持 10 万个设备连接。在一些小型的物联网应用场景，如智能家居、小型智能园区等，4G 的连接能力基本能够满足需求。例如在一个小型的智能家居系统中，通过 4G 边缘计算网关，家中的智能灯泡、智能插座、智能摄像头等设备可以实现互联互通，用户可以通过手机远程控制这些设备。
2.5G 的连接优势：5G 网络具有强大的连接能力，每平方公里可以支持 100 万个设备连接，是 4G 的 10 倍。这使得 5G 在大规模物联网应用场景中具有明显优势，如智能城市、工业物联网等。在智能城市中，涉及到大量的基础设施设备，如路灯、交通信号灯、环境监测传感器等，通过 5G 边缘计算网关，这些设备可以同时接入网络，实现城市的智能化管理。在工业物联网中，工厂内的大量生产设备、机器人等都可以通过 5G 网络连接到边缘计算网关，实现生产过程的全面监控和优化。

四、网络切片能力
1.4G 网络切片情况：4G 网络虽然也具备一定的网络切片概念，但在实际应用中，其切片能力相对较弱，无法像 5G 那样实现精细化的网络资源分配。4G 网络主要侧重于满足基本的通信和数据传输需求，对于不同应用场景的差异化需求，难以提供针对性的网络服务。
2.5G 网络切片优势：5G 网络引入了强大的网络切片技术，它可以根据不同的应用场景和业务需求，将 5G 网络虚拟分割成多个逻辑上独立的网络切片。每个切片都可以根据特定的业务需求，如带宽、延迟、可靠性等，进行定制化的资源分配和管理。例如，对于自动驾驶业务，可以为其分配低延迟、高可靠性的网络切片；对于高清视频传输业务，可以为其分配高带宽的网络切片。这种网络切片能力使得 5G 在边缘计算应用中，能够更好地满足多样化的业务需求，提高网络资源的利用效率。

五、应用场景适配
1.4G 适用场景：由于 4G 网络在成本和覆盖范围上具有一定优势，目前在一些对传输速度和实时性要求相对较低的场景中，仍然广泛应用。如农业物联网领域，通过 4G 边缘计算网关，传感器可以将土壤湿度、温度等数据传输到农户的手机或农业管理平台，帮助农户进行农事决策。在一些偏远地区的小型监控系统中，4G 边缘计算网关可以实现监控画面的远程传输，满足基本的安全监控需求。
2.5G 适用场景：5G 网络凭借其高速、低延迟和大规模连接的优势，更适用于对实时性、数据传输量和连接设备数量要求极高的场景。除了前面提到的自动驾驶、工业自动化、智能城市等领域，在虚拟现实（VR）/ 增强现实（AR）应用中，5G 边缘计算网关可以支持大量的 VR/AR 设备同时连接，实现低延迟的沉浸式体验。在远程办公、远程教育等领域，5G 的高速和低延迟特性也能够提供更加流畅的视频会议和在线教学体验。

拓展阅读
1.什么是网络切片：网络切片是一种通过软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术，将物理网络虚拟分割成多个逻辑网络的技术，每个切片可根据不同业务需求定制网络资源和性能。
2.4G 与 5G 在频段上有什么不同：4G 频段范围较广，如 1880 - 2635MHz 等；5G 频段分为低频段（如 n1、n3 等）、中频段（如 n41、n78 等）和高频段（如 n257、n258 等），高频段能提供更高带宽和更低延迟，但覆盖范围相对较小。
3.边缘计算网关如何选择 4G 还是 5G：可根据应用场景需求判断，若对实时性、带宽要求不高且成本敏感，可选 4G；若对实时性、大数据传输、大规模设备连接要求高，则选 5G 。