Rozdíl mezi 3G a 4G technologií

Autor: Laura McKinney
Datum Vytvoření: 2 Duben 2021
Datum Aktualizace: 12 Smět 2024
Anonim
Rozdíl mezi 3G a 4G technologií - Technologie
Rozdíl mezi 3G a 4G technologií - Technologie

Obsah


3G a 4G mohou být rozlišené ohledně kompatibilita technologie, rychlost přenosu dat, kapacita, architektura IP a počet připojení atd. 3G představuje 3. generaci, ve které jsou vyvinuty optimalizované mobilní sítě pro umožnění datových a širokopásmových služeb s lepším připojením. 4G LTE je zkratka pro 4. generaci, která poskytuje větší kapacitu pro rychlejší a improvizovanější mobilní širokopásmové připojení a umožňuje více připojení.

3G a 4G technologie jsou spojeny se standardy mobilní komunikace. Mobilní komunikace je jednou z neustále se rozvíjejících oblastí, která přináší rychlejší a lepší mobilní širokopásmové připojení. Každá nová technologie nabízí ve srovnání se svým předchůdcem významný pokrok ve výkonu a možnostech. Poskytuje možnost přístupu k internetu prostřednictvím různých zařízení, jako jsou karty, notebooky, stolní počítače a mobilní telefony.


  1. Srovnávací tabulka
  2. Definice
  3. Klíčové rozdíly
  4. Architektura
  5. Výhody
  6. Omezení
  7. Závěr

Srovnávací tabulka

Základ pro srovnání3G technologieTechnologie 4G
Šířka pásma dat2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Peak Upload Rate5 Mb / s500 Mb / s
Maximální rychlost stahování21 Mbps1 Gbps
Technika přepínáníPřepínání paketůPřepínání paketů,
Přepínání
StandardyIMT 2000
3,5 G HSDPA
3,75 G HSUPA		Single Unified standard Wimax a LTE
Technologie
Zásobník		Data digitálního širokopásmového paketu CDMA 2000, UMTS, EDGE atd.Digitální širokopásmový paketový datový Wimax2 a LTE Advance.
Frekvenční pásmo1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
Síťová architekturaŠiroká oblast založená na buňkáchIntegrace bezdrátové sítě LAN a široké oblasti
Oprava chyby vpřed3G používá turbo kódy pro opravu chyb.Zřetězené kódy se používají pro opravu chyb ve 4G.
Ruce pryčHorizontálníHorizontální a vertikální


Definice technologie 3G

3G je generování standardů pro mobilní telekomunikační služby, které splňují požadavky Mezinárodní mobilní telekomunikace -2000 (IMT-2000) umožňuje simultánní přenos hlasu a dat (stahování hudby, rychlé zprávy) přes stejnou síť.

Poskytuje širokopásmovou kapacitu, podporuje větší počet zákazníků hlasových a datových služeb s nižšími přírůstkovými náklady než jeho předchůdce 2G. Využívá 3G Spínání obvodů pro hlasovou komunikaci a Přepínání paketů pro datovou komunikaci.

Maximální rychlosti přenosu dat podporované 3G:

  • 2,05 Mbits / s pro stacionární zařízení.
  • 384 Kbit / s pro zařízení pohybující se pomalým tempem.
  • 128 Kbit / s pro zařízení pohybující se vysokou rychlostí.

FORMACE 3GPP

Projekt 3GPP (Partnerský projekt 3. generace) byl vyvinut při vytváření řídících orgánů, které zahrnovaly spolupráci jak GSM, tak UMTS. 3GPP pracoval pod dohledem ITU-R (Mezinárodní telekomunikační unie - radiokomunikační sektor) jeden ze sektorů ITU.

Je odpovědný za správu mezinárodního vysokofrekvenčního spektra, za zajištění efektivního využití spektra a definování technologických rodin, spojuje specifické části spektra s rodinami.

ITU konečně ratifikovala rodinu pěti standardů 3G, které jsou součástí rámce 3G známého jako IMT-2000, poté, co se pokusili vytvořit jeden standard 3G:

  • Tři standardy založené na CDMA (Code Division Multiple Access), jmenovitě:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) / HSPA + (vysokorychlostní paketový přístup)
    3. TDSCDMA.
  • Dva standardy založené na TDMA (Time Division Multiple Access), konkrétně:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Definice technologie 4G

4G znamená Technologie 4. generacea je to podnik, který vyvíjí a začleňuje současné 2G (2. generace), 3G (3. generace), WLAN (bezdrátová místní síť), systémy s pevným drátem s krátkým dosahem do jediné a vysílané, zcela funkční, konzistentní a soudržná síť.

Jedná se o prodloužení 3G technologie který poskytuje funkce definované pomocí ITU (Mezinárodní telekomunikační unie) v IMT (International Mobile Telecommunications) zahrnuje funkce, jako je škálovatelnost, flexibilita, efektivita, samospráva, zabezpečení pro podporu propojení s různými typy sítí a množství nových a stávajících služeb.

Nabízí zcela konvergované přizpůsobené služby (hlasové, datové a multimediální) s přenosovou rychlostí až 100 Mbps a všudypřítomný mobilní přístup pro:

  • Mobilní televize s vysokým rozlišením
  • IP telefonie
  • Herní služby
  • Video konference
  • 3D televize

Vylepšené verze současných technologií pokrývají sítě GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, bezdrátové sítě LAN a Bluetooth. Očekává se vysoce kvalitní streamování zvuku / videa po celém internetovém protokolu.

Verze Mobile LTE (dlouhodobý vývoj) a WiMAX (celosvětová interoperabilita pro mikrovlnný přístup) v unison support mnohem méně než 1 Gbit / s špičkový bitový tok, jsou značkové 4G poskytovateli služeb, ale není tam žádná úplná IMT-pokročilá shoda.

Hlavním cílem 4G LTE bylo dosáhnout vysoké mobility a globální konektivity.

Síť IP Core je dále rozvíjena pro podporu vysokých datových rychlostí, pokročilých aplikačních služeb a efektivnější správy IP a rádiových sítí a má mnohem náročnější požadavky.

Technologie s rozšířeným spektrem, která byla použita v 3G, je nahrazena:

  • OFDMA (ortogonální frekvenční dělení vícenásobného přístupu) přenos více nosičů.
  • Vrstva FDE (Frekvenční vyrovnávání domén).

Výsledkem je, že přenáší velmi vysoké bitové rychlosti, aniž by byl ovlivněn obrovskou vícecestnou rádiovou propagací.

Pro MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) komunikace, špičková bitová rychlost je dále vylepšena pomocí inteligentních anténních polí. Pro vysílání se používá modulace vyššího řádu až 64 QAM a MBMS (Multimedia Broadcast Multicast services).

Níže uvedené body představují rozdíl mezi technologií 3G a 4G:

  1. Pokud jde o datovou šířku pásma, 3G poskytuje 21 Mbps a 4G nabízí maximální datovou šířku pásma 1 Gbps.
  2. Maximální rychlost nahrávání 3G je 5 Mbps, zatímco 500 Mbps je nejvyšší rychlost nahrávání 4G.
  3. Nejvyšší rychlost stahování 3G je 21 Mbps. Oproti 4G nabízí maximální rychlost stahování 1Gbps.
  4. 3G používá pro přenos dat přepínání paketů. Na druhé straně se pakety i přepínače používají ve 4G.
  5. Ve 4G se používá hybridní síťová architektura. Naopak, 3G používá síť založenou na rozsáhlých buňkách.
  6. CDMA se používá v 3G. Oproti tomu 4G využívá OFDMA (ortogonální frekvenční dělení s vícenásobným přístupem).
  7. Správa předání se provádí vertikálně v 3G, ale ve 4G se to provádí vertikálně i horizontálně.
  8. Síť plná IP je podporována ve 4G. V případě 3G se však jedná o obvody a pakety.

Architektura 3G / UMTS

Základní součásti sítě 3G UMTS jsou

• Mobilní stanice: Mohlo by to být cokoli jako datové a hlasové mobilní telefony, karty nebo počítače, které by mohly být použity jako koncový uživatel.

• RAN (Radio Access Network): Skládá se ze základnových stanic a radiového přístupu, který překlenuje mezeru mezi mobilní stanicí a základní sítí. Rovněž řídí a spravuje vzduchové rozhraní pro celou síť.

• CN (Core Network): Poskytuje hlavní zpracování a správu subsystémů. Architektura sítě 3G UMTS je migrována z GSM s některými vylepšeními v prvcích základní sítě.

Jádrová síť je rozdělena do dvou částí, tj. Doména s přepínáním obvodu a doména s přepojováním paketů.

  1. Okruhová komutovaná doména: Používá Circuit Switched Network, ve které je vyhrazený odkaz nebo kanál poskytován pro určitý časový slot pro sadu uživatelů. Dva bloky zobrazené v doméně s přepínáním obvodu jsou:
    • MSC - Mobile Switching Center spravuje hovory s přepojováním okruhů.
    • GMSC - Gateway MSC funguje jako prostředník mezi externími a interními sítěmi.
  2. Doména s přepínáním paketů: Používá IP síť, kde IP jsou zodpovědné za přenos a příjem dat mezi dvěma nebo více zařízeními. Dva bloky zobrazené v doméně s přepojováním paketů jsou:
    • SGSN (obslužný uzel podpory GPRS): Různé funkce poskytované SGSN jsou správa mobility, správa relací, fakturace, komunikace s dalšími oblastmi sítě.
    • GGSN (Gateway GPRS Support Node): Může být považován za velmi složitý router a zpracovává interní operace mezi externími sítěmi s přepínáním paketů a sítí s přepínáním UMTS.
  • IMS (IP Multimedia Subsystem): Jedná se o architektonický rámec, který poskytuje multimediální služby IP.

4G LTE architektura

Základní součásti sítě 4G LTE jsou

  • Uživatelské vybavení (UE): Mohlo by to být jakékoli zařízení schopné vytvářet komunikační funkce, jako jsou mobilní telefony, karty, počítače atd.
  • Evolved UMTS pozemní rádiová přístupová síť (E-UTRAN): Řídí rádiovou komunikaci mezi uživatelským zařízením a EPC. LTE mobile se může spojit pouze s jednou buňkou a jednou základnovou stanicí najednou. Hlavní operace prováděné EBS (Evolved Base Station)
    • Funkce analogového a digitálního zpracování vzduchového rozhraní LTE se používají k přenosu a přijímání rádiového přenosu do všech zařízení podporujících LTE.
    • Zvládá provoz na nízké úrovni pomocí signalizace a příkazů.
  • Evolved Packet Core (EPC): Komunikuje s interními a externími paketovými datovými sítěmi a multimediálním subsystémem IP. Skládá se z následujících bloků:
    • HSS: Server Home Subscriber Server uchovává všechny informace o všech předplatitelích provozovatele sítě v centrální databázi.
    • MME: Subjekt správy mobility řídí operaci na vysoké úrovni pomocí signalizace a HSS.
    • S-GW: Signalizační brána provádí ukotvení mobility a předávání dat mezi bránou PDN a základnovou stanicí.
    • P-GW:Paketová datová síťová brána komunikuje s PDN používající rozhraní. Provádí operace, jako je přidělování IP adres a filtrování paketů.
    • PCRF: Funkce pravidel a účtovacích pravidel je odpovědná za řízení účtovacích operací založených na toku ve funkci PCEF (Policy Control Enforcement Function) a při rozhodování o řízení politik.


Výhody 3G

  • Využívá 2G kmitočtová pásma s šířkou pásma až 230MHz, která se používá k dosažení globální roaming a multi-služby.
  • Širokopásmový rádiový kanál pro podporu vysokorychlostních služeb - Rádiový nosný kanál využívá šířku pásma až 20M, což zlepšuje rychlost čipu a anti-multipath blednutí.
  • V širokopásmovém kanálu může být kvalita podnikání řízena použitím časového multiplexování a opakovaného použití kódu. Různé faktory šíření, různé rychlosti potřeb různých QOS lze mapovat do širokopásmového kanálu jsou vybrány k realizaci multi-service a vícestupňový přenos.
  • Zlepšit výkonnost systému downlink přenos je použita technologie rychlé regulace výkonu s uzavřenou smyčkou.
  • Pro adaptivní přizpůsobení výkonu, snížení rušení systému a zvýšení citlivosti přijímače a zvýšení kapacity systému jsou do základnové stanice 3G implementovány adaptivní anténní sady.
    WCDMA, sestávající hlavně z následujících dvou aspektů, tj. Kanálové kódování a řízení výkonu.
  • Spínací technologie je vyžadován pro komunikaci koncových a mobilních sítí, když terminály nejsou stabilní a přepínají svou polohu z pokrytí jedné základnové stanice na jinou základnovou stanici.

Výhody 4G

  • Snížení zpoždění u obou navázání spojení a přenosová latence.
  • Zvýšený uživatel Propustnost dat.
  • Zvýšeno bitová rychlost na hraně buňky.
  • Minimalizované náklady na jeden bit využívající vylepšené spektrální účinnost.
  • Zjednodušený síťová architektura.
  • Bezešvý Mobilita včetně mezi různými Technologie rádiového přístupu.
  • Rozumné spotřeba energie pro mobilní zařízení.
  • Minimalizuje náklady na vybavení protože ruší potřebu nákladného frekvenčního ekvalizéru v přijímači.
  • Poskytuje to integrované bezpečnostní služby.

Omezení 3G

  • Náklady na celulární infrastrukturu, modernizace základních stanic, jsou velmi vysoké.
  • Roaming a práce s daty / hlasem dosud nebyly implementovány.
  • Využití energie je vysoké.
  • Vyžaduje základní stanice na krátké vzdálenosti a jsou drahé.

Omezení 4G

  • Koordinace umístění a koordinace zdrojů pro přidání nových zařízení není dostatečná.
  • Omezené hlasové hovory a služby lze zpracovat najednou.
  • Jako koncentrovaná datová služba vyžaduje širokou šířku pásma.
  • Neposkytuje dobré služby ve venkovských oblastech kvůli požadavkům na bezdrátovou síť a síť 4G se v těchto oblastech dobře nerozšiřuje.

Závěr

4G technologie poskytují lepší služby ve srovnání s 3G technologiemi; z hlediska propustnosti dat, přenosové rychlosti na hraně buněk, nákladů, mobility, spotřeby energie pro mobilní zařízení. Ve 4G však existují určité problémy s kompatibilitou.