Rekomenduojama, 2024

Redaktoriaus Pasirinkimas

Skirtumas tarp 3G ir 4G technologijų

3G ir 4G gali būti diferencijuojami atsižvelgiant į technologijų atitiktį, duomenų perdavimo spartą, talpą, IP architektūrą ir jungčių skaičių ir tt 3G reiškia trečiąją kartą, kurioje optimizuoti mobilieji įrenginiai yra skirti duomenų ir plačiajuosčio ryšio paslaugoms su geresniu ryšiu. 4G LTE reiškia ketvirtąją kartą, kuri suteikia daugiau galimybių greičiau ir improvizuotai judriojo plačiajuosčio ryšio naudojimui ir suteikia daugiau ryšių.

3G ir 4G technologijos yra susijusios su mobiliojo ryšio standartais. „Mobile Communications“ yra viena iš nuolat besivystančių sričių, teikiančių greitesnę ir geresnę mobiliojo plačiajuosčio ryšio patirtį. Kiekviena nauja technologija, palyginti su jos pirmtaku, suteikia didelę pažangą našumo ir pajėgumų srityje. Jis suteikia galimybę naudotis internetu per skirtingus įrenginius, pvz., Skirtuką, nešiojamąjį kompiuterį, darbalaukį ir mobiliuosius telefonus.

Palyginimo diagrama

Palyginimo pagrindas3G technologija4G technologija
Duomenų pralaidumas2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Didžiausias įkėlimo koeficientas5 Mbps500 Mbps
Maksimalus atsisiuntimo greitis21 Mbps1 Gbps
Perjungimo technikaPaketinis perjungimasPaketinis perjungimas,
Pranešimų perjungimas
StandartaiIMT 2000
3.5G HSDPA
3.75G HSUPA
Vieningas vienodas standartas Wimax ir LTE
Technologijos
Stack
Skaitmeniniai plačiajuosčio ryšio paketiniai duomenys CDMA 2000, UMTS, EDGE ir kt.Skaitmeniniai plačiajuosčio ryšio paketiniai duomenys Wimax2 ir LTE avansai.
Dažnio juosta1, 8 - 2, 5 GHz2 - 8 GHz
Tinklo architektūraPlati srities ląstelėBelaidžio LAN ir plačios srities integravimas
Persiųsti klaidų taisymą3G naudoja turbo kodus klaidų taisymui.4G klaidų taisymui naudojami susieti kodai.
PerdavimasHorizontalusHorizontalus ir vertikalus

3G technologijos apibrėžimas

3G yra mobiliųjų telekomunikacijų paslaugų standartų, atitinkančių tarptautinį mobiliojo ryšio telekomunikacijų tinklą, generavimas -2000 (IMT-2000) suteikia galimybę vienu metu perduoti balso ir duomenų (muzikos atsisiuntimų, el. Laiškų ir momentinių pranešimų) per tą patį tinklą.

Ji teikia plačiajuosčio ryšio pajėgumus, palaiko didesnį balso ir duomenų vartotojų skaičių, turinčius mažesnes papildomas išlaidas, nei jos pirmtakas 2G. „3G“ naudoja „ Circuit switching “ balso ryšiui ir „ Packet switching “ duomenims perduoti.

Didžiausias duomenų perdavimo greitis, palaikomas 3G:

  • 2, 05 Mbit / s stacionariems prietaisams.
  • 384 Kbit / s įrenginiams, judantiems lėtai.
  • 128 Kbit / s įrenginiams, judantiems dideliu greičiu.

3GPP FORMAVIMAS

3GPP (3-osios kartos partnerystės projektas) buvo plėtojamas kuriant valdymo institucijas, kurios apėmė ir GSM, ir UMTS bendradarbiavimą. „3GPP“ dirbo pagal ITU-R (Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga-radijo ryšio sektorius) vieną iš ITU sektorių.

Ji yra atsakinga už tarptautinio radijo dažnių spektro valdymą, efektyvų spektro naudojimą ir technologinių šeimų apibrėžimą, susieja konkrečias spektro dalis su šeimomis.

ITU pagaliau ratifikavo penkių 3G standartų šeimą, kuri yra 3G sistemos dalis, žinoma kaip IMT-2000, po to, kai bando sukurti vieną 3G standartą:

  • Trys standartai, pagrįsti CDMA (Code Division Multiple Access), ty:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) / HSPA + (didelės spartos paketinė prieiga)
    3. TDSCDMA.
  • Du standartai, pagrįsti TDMA (Time Division Multiple Access) pagrindu, būtent:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

4G technologijos apibrėžimas

„4G“ reiškia „ 4-osios kartos technologiją“, ir tai yra rizikos plėtoti, įtraukti dabartinę 2G (2-osios kartos), 3G (3-osios kartos), WLAN (belaidžio vietinio tinklo), trumpojo nuotolio fiksuotojo laido sistemas į vieną ir transliuotą visiškai funkcionalus, nuoseklus ir nuoseklus internetinis tinklas.

Tai 3G technologijos išplėtimas, kuris suteikia ITU (Tarptautinės telekomunikacijų sąjungos) apibrėžtas galimybes IMT (Tarptautinė judrioji telekomunikacija), apima tokias funkcijas kaip mastelio, lankstumo, efektyvumo, savivaldos, saugumo, kad būtų palaikoma sąsaja su įvairių tipų tinklais ir daugybė naujų ir esamų paslaugų.

Ji siūlo visiškai konvertuojamas individualizuotas paslaugas (balso, duomenų ir daugialypės terpės), kai duomenų perdavimo sparta yra iki 100 Mb / s ir visapusiška prieiga prie:

  • Didelės skiriamosios gebos judrioji televizija
  • IP telefonija
  • Žaidimų paslaugos
  • Vaizdo konferencija
  • 3D televizija

Patobulintos dabartinių technologijų versijos apima GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, belaidžius LAN ir „Bluetooth“ yra integruoti į 4G. Tikimasi aukštos kokybės garso / vaizdo transliacijos per galutinį interneto protokolą.

„Mobile LTE“ („Long Term Evolution“) ir „ WiMAX“ („Worldwide Interoperability for Microwave Access“) versijos vienodai palaiko mažiau nei 1 Gbit / s didžiausio bitų perdavimo spartą.

Pagrindinis 4G LTE tikslas buvo pasiekti aukštą mobilumą ir pasaulinį ryšį.

„IP Core“ tinklas toliau tobulinamas, kad būtų galima efektyviau palaikyti aukštus duomenų perdavimo spartus, pažangias taikomųjų programų paslaugas ir IP bei radijo tinklo valdymą, o reikalavimai yra daug didesni.

3G skleidžiamo spektro radijo technologija pakeičiama taip:

  • OFDMA (ortogoninė dažnių pasiskirstymo daugialypė prieiga) daugiakanalis perdavimas.
  • FDE (dažnių domeno išlyginimas) sluoksnis.

Dėl to ji perduoda labai didelius bitų dažnius, nepaveikdama didžiulio daugelio kelio radijo sklidimo.

MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) ryšiams didžiausias bitų greitis dar labiau padidinamas naudojant protingas antenos masyvus. Naudojama didesnė užsakymų modulacija iki 64 QAM ir MBMS (daugialypės terpės transliavimo paslaugos) transliavimui.

Pagrindiniai 3G ir 4G technologijų skirtumai

Žemiau pateikiami punktai rodo 3G ir 4G technologijų skirtumus:

  1. Kai kalbama apie duomenų pralaidumą, 3G suteikia 21 Mbps ir 4G siūlo 1 Gbps maksimalų duomenų pralaidumą.
  2. Didžiausias 3G įkelties greitis yra 5 Mbps, o 500 Mbps yra didžiausias 4G įkėlimo greitis.
  3. Didžiausias 3G parsisiuntimo greitis yra 21 Mbps. Kaip ir 4G, siūloma 1Gbps didžiausia atsisiuntimo sparta.
  4. 3G naudoja paketinį perjungimą duomenų perdavimui. Kita vertus, tiek paketinis, tiek pranešimų perjungimas naudojamas 4G.
  5. 4G sistemoje naudojama hibridinio tinklo architektūra. Atvirkščiai, 3G naudoja plataus ploto ląstelių tinklą.
  6. CDMA dirba 3G. Priešingai, 4G naudoja OFDMA (ortogoninių dažnių pasiskirstymo daugialypę prieigą).
  7. Perdavimo valdymas atliekamas vertikaliai 3G, tačiau 4G jis atliekamas vertikaliai ir horizontaliai.
  8. Visą IP tinklą palaiko 4G. Tačiau 3G atveju tai yra grandinė ir paketas.

3G / UMTS architektūra

3G UMTS tinklo sudedamosios dalys yra

Mobilioji stotis: tai gali būti bet koks panašus į duomenų ir balso ryšio mobiliuosius telefonus, skirtukus arba kompiuterius, kurie galėtų būti naudojami kaip galutinis vartotojas.

RAN (radijo prieigos tinklas) : Ją sudaro bazinės stotys ir radijo prieigos valdiklis, kuris sujungia tarpą tarp mobiliojo stoties ir pagrindinio tinklo. Ji taip pat kontroliuoja ir valdo viso tinklo oro sąsają.

CN (pagrindinis tinklas) : suteikia pagrindinį posistemių apdorojimą ir valdymą. 3G UMTS tinklas Architektūra perkeliamas iš GSM į kai kuriuos pagrindinio tinklo elementų patobulinimus.

Pagrindinis tinklas yra suskirstytas į dvi dalis, ty grandinės perjungiamasis domenas ir paketinis komutavimo domenas.

  1. Grandinės perjungimo sritis : ji naudoja grandinių komutuojamąjį tinklą, kuriame konkrečiam laiko tarpui naudotojų rinkinyje yra numatytas ryšys arba kanalas. Du blokai, pateikti „Circuit Switched Domain“, yra:
    • MSC - „ Mobile Switching Center“ valdo grandinių komutuojamus skambučius.
    • GMSC - „ Gateway MSC“ veikia kaip tarpininkas tarp išorinių ir vidinių tinklų.
  2. Paketinis komutavimo domenas : jis naudoja IP tinklą, kuriame IP yra atsakingas už duomenų perdavimą ir priėmimą tarp dviejų ar daugiau įrenginių. Du blokai, rodomi perjungtoje paketų srityje, yra:
    • SGSN (GPRS palaikymo mazgo aptarnavimas) : įvairios SGSN funkcijos yra mobilumo valdymas, sesijos valdymas, atsiskaitymas, ryšys su kitomis tinklo sritimis.
    • GGSN („Gateway GPRS Support Node“) : tai gali būti laikoma labai sudėtingu maršrutizatoriumi ir tvarko vidines operacijas tarp išorinių paketinių komutacinių tinklų ir UMTS paketinio ryšio tinklo.
  • IMS (IP Multimedia Subsystem) : tai architektūrinė sistema, teikianti IP daugialypės terpės paslaugas.

4G LTE architektūra

4G LTE tinklo sudedamosios dalys yra

  • Vartotojo įranga (UE) : tai gali būti bet kuris įrenginys, galintis užmegzti ryšių funkcijas, pvz., Mobiliuosius telefonus, skirtukus, kompiuterius ir kt.
  • „Evolved UMTS“ antžeminės radijo prieigos tinklas (E-UTRAN): jis valdo radijo ryšį tarp vartotojo įrangos ir EPC. LTE mobilusis telefonas vienu metu gali prisijungti tik su viena ir viena bazine stotimi. Pagrindinės EBS („Evolved Base Station“) operacijos
    • LTE oro sąsajos analoginės ir skaitmeninės apdorojimo funkcijos naudojamos perduoti ir priimti radijo transliaciją į visus LTE įgalintus įrenginius.
    • Naudojantis žemo lygio operacija siunčia signalizavimo pranešimus ir komandas.
  • „Evolved Packet Core“ (EPC) : ji bendrauja su vidiniais ir išoriniais paketinių duomenų tinklais ir IP daugialypės terpės posistemiu. Jį sudaro šie blokai:
    • HSS: namų abonento serveris turi visą informaciją apie visus tinklo operatoriaus abonentus centrinėje duomenų bazėje.
    • MME: mobilumo valdymo subjektas tvarko aukšto lygio operacijas signalizacijos pranešimais ir HSS.
    • S-GW: signalizavimo šliuzai atlieka mobilumo inkaravimą ir perdavimą tarp PDN šliuzo ir bazinės stoties.
    • P-GW: paketinių duomenų tinklų sąsaja su PDN naudoja sąsajas. Ji atlieka tokias operacijas kaip IP adresų paskirstymas ir paketų filtravimas.
    • PCRF: Politikos ir apmokestinimo taisyklės funkcija yra atsakinga už srauto pagrindu taikomų apmokestinimo operacijų kontrolę politikos kontrolės vykdymo funkcijoje (PCEF) ir politikos kontrolės sprendimų priėmimo procese.

3G privalumai

  • Jame dirba 2G dažnių juostos, kurių dažnių juostos plotis yra iki 230MHz, kad būtų pasiekta pasaulinė tarptinklinio ryšio ir daugialypė paslauga.
  • Plačiajuostis radijo kanalas, skirtas didelės spartos paslaugoms palaikyti - radijo ryšio kanalas naudoja iki 20M dažnių juostos plotį, kuris pagerina mikroschemų spartą ir anti-multipath blukimą.
  • Plačiajuosčio ryšio kanale verslo kokybė gali būti kontroliuojama taikant multipleksavimą ir kodų pakartotinį naudojimą. Įvairūs plitimo veiksniai, skirtingi tarifai, reikalingi skirtingiems QOS, gali būti prijungti prie plačiajuosčio ryšio kanalo.
  • Siekiant pagerinti žemynkrypčio perdavimo kanalo našumą, naudojama greita uždarojo ciklo galios valdymo technologija.
  • Norėdami adaptuoti elektros energiją, sumažinti sistemos savitarpio trukmę ir padidinti imtuvo jautrumą bei padidinti sistemos pajėgumą, pritaikomosios antenos masyvai yra įdiegti į 3G bazinę stotį.
    WCDMA, daugiausia sudarytas iš šių dviejų aspektų, ty kanalų kodavimo ir galios valdymo.
  • Terminalo ir judriojo ryšio tinklams perduoti reikalinga perjungimo technologija, kai terminalai nėra stabilūs ir perjungia savo poziciją iš vienos bazinės stoties padengimo į kitą bazinę stotį.

4G privalumai

  • Sumažinti vėlavimai tiek ryšio, tiek perdavimo latentams .
  • Didesnis vartotojų duomenų našumas .
  • Padidintas ląstelių krašto bitų skaičius .
  • Minimali kaina už bitą, naudojant didesnį spektrinį efektyvumą .
  • Supaprastinta tinklo architektūra .
  • Sklandus judumas, įskaitant skirtingas radijo prieigos technologijas .
  • Tinkamas mobiliojo prietaiso energijos suvartojimas .
  • Sumažina įrangos kainą, nes panaikina brangių dažnių ekvalaizerio poreikį imtuve.
  • Ji teikia integruotas apsaugos paslaugas .

3G apribojimai

  • Mobiliojo ryšio infrastruktūros kaina, bazinių stočių atnaujinimas yra labai didelis.
  • Tarptinklinio ryšio ir duomenų / balso darbai kol kas dar neįgyvendinti.
  • Galingumas yra didelis.
  • Reikia trumpų atstumų bazinių stočių ir yra brangios.

4G apribojimai

  • Vietos koordinavimas ir išteklių koordinavimas, siekiant pridėti naujų įrenginių, nėra tinkami.
  • Ribotus balso skambučius ir paslaugas galima tvarkyti vienu metu.
  • Būdama koncentruota duomenų paslauga, jai reikia plataus dažnio.
  • Jis nesuteikia gerų paslaugų kaimo vietovėse, nes belaidžio tinklo reikalavimas ir 4G tinklas nėra išplėstas tose srityse.

Išvada

4G technologijos suteikia geresnes paslaugas, palyginti su 3G technologijomis; duomenų perdavimo sparta, ląstelių krašto bitų sparta, kaina, mobilumas, energijos suvartojimas mobiliesiems įrenginiams. Tačiau yra keletas 4G suderinamumo problemų.

Top