Rozdiel medzi technológiou 3G a 4G

Autor: Laura McKinney
Dátum Stvorenia: 2 Apríl 2021
Dátum Aktualizácie: 12 Smieť 2024
Anonim
Rozdiel medzi technológiou 3G a 4G - Technológie
Rozdiel medzi technológiou 3G a 4G - Technológie

Obsah


3G a 4G môžu byť diferencované týkajúce sa súlad s technológiou, rýchlosť prenosu dát, kapacita, architektúra IP a počet pripojení atď. 3G predstavuje 3. generáciu, v ktorej sú vyvinuté optimalizované mobilné zariadenia na umožnenie dátových a širokopásmových služieb s lepšou konektivitou. 4G LTE predstavuje 4. generáciu, ktorá poskytuje väčšiu kapacitu pre rýchlejšie a improvizované zážitky z mobilného širokopásmového pripojenia a umožňuje ďalšie pripojenia.

Technológia 3G a 4G sú spojené s normami mobilnej komunikácie. Mobilná komunikácia je jednou z neustále sa rozvíjajúcich oblastí poskytovania rýchlejších a lepších mobilných širokopásmových služieb. Každá nová technológia ponúka v porovnaní so svojím predchodcom významný pokrok v oblasti výkonu a schopností. Poskytuje možnosť prístupu na internet z rôznych zariadení, ako sú karty, prenosné počítače, stolné počítače a mobilné telefóny.


  1. Porovnávacia tabuľka
  2. definícia
  3. Kľúčové rozdiely
  4. architektúra
  5. výhody
  6. obmedzenia
  7. záver

Porovnávacia tabuľka

Základ pre porovnanie3G technológiaTechnológia 4G
Šírka pásma dát2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Maximálna rýchlosť nahrávania5 Mbps500 Mbps
Maximálna rýchlosť sťahovania21 Mbps1 Gbps
Spínacia technikaPrepínanie paketovPrepínanie paketov,
spínacie
štandardyIMT 2000
3,5 G HSDPA
3,75 G HSUPA		Jednotný jednotný štandard Wimax a LTE
technológie
Stoh		Digitálne širokopásmové paketové dáta CDMA 2000, UMTS, EDGE atď.Digitálne širokopásmové dátové paketové dáta Wimax2 a LTE.
Frekvenčné pásmo1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
Sieťová architektúraNa báze buniekIntegrácia bezdrôtovej siete LAN a širokej oblasti
Oprava chýb vpred3G používa turbo kódy na opravu chýb.Zjednotené kódy sa používajú na opravu chýb v 4G.
Ruky prečhorizontálneHorizontálne a vertikálne


Definícia technológie 3G

3G je a tvorba noriem - pre mobilné telekomunikačné služby, ktoré spĺňajú požiadavky Medzinárodné mobilné telekomunikácie - 2 000 (IMT-2000) poskytuje možnosť súčasne prenášať hlas a dáta (sťahovanie hudby, s a okamžité správy) cez tú istú sieť.

Poskytuje širokopásmovú kapacitu, podporuje väčší počet zákazníkov hlasových a dátových služieb s nižšími prírastkovými nákladmi ako jeho predchodca 2G. 3G využitie Spínanie obvodu - pre hlasovú komunikáciu a - Prepínanie paketov pre dátovú komunikáciu.

Maximálne rýchlosti prenosu dát podporované technológiou 3G:

  • 2,05 Mbits / s pre stacionárne zariadenia.
  • 384 Kbit / s pre zariadenia, ktoré sa pohybujú pomalým tempom.
  • 128 Kbit / s pre zariadenia pohybujúce sa vysokou rýchlosťou.

FORMÁCIA 3GPP

Projekt 3GPP (partnerský projekt 3. generácie) sa vyvinul počas vytvárania riadiacich orgánov, ktoré zahŕňali spoluprácu GSM aj UMTS. 3GPP pracoval pod dohľadom ITU-R (Medzinárodný telekomunikačný zväz - rádiokomunikačný sektor) jedným zo sektorov ITU.

Zodpovedá za správu medzinárodného rádiového frekvenčného spektra, za zabezpečenie efektívneho využívania spektra a vymedzenie technologických rodín, spájanie konkrétnych častí spektra s rodinami.

ITU konečne ratifikovala rodinu piatich štandardov 3G, ktoré sú súčasťou rámca 3G známeho ako IMT-2000, po vyskúšaní vytvorenia jedného štandardu 3G:

  • Tri štandardy založené na CDMA (Multiple Access Code Division Multiple Access), konkrétne:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (viacnásobný prístup s divíziou širokopásmového kódu) / HSPA + (vysokorýchlostný paketový prístup)
    3. TDSCDMA.
  • Dva štandardy založené na TDMA (Time Division Multiple Access), konkrétne:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Definícia technológie 4G

4G znamená 4. generácia technológiea je to projekt na vývoj, začlenenie súčasných 2G (2. generácia), 3G (3. generácia), WLAN (bezdrôtová lokálna sieť), pevných káblových systémov s krátkym dosahom do jediného a vysielacieho, plne funkčného, ​​konzistentného a koherentná sieť.

Jedná sa o predĺženie 3G technológia ktorý poskytuje možnosti definované v ITU (Medzinárodná telekomunikačná únia) Súčasťou IMT (International Mobile Telecommunications) sú funkcie ako škálovateľnosť, flexibilita, efektívnosť, samospráva, bezpečnosť na podporu prepojenia s rôznymi typmi sietí a množstvo nových a existujúcich služieb.

Ponúka úplne konvergované prispôsobené služby (hlas, dáta a multimédiá) pri dátových rýchlostiach až 100 Mbps a všadeprítomný mobilný prístup pre:

  • Mobilná televízia s vysokým rozlíšením
  • IP telefónia
  • Herné služby
  • Video konferencia
  • 3D televízia

Vylepšené verzie súčasných technológií pokrývajú siete GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, bezdrôtové siete LAN a Bluetooth. Očakáva sa vysokokvalitný prenos zvuku / videa cez internetový protokol end-to-end.

Verzie pre mobil LTE (dlhodobý vývoj) a WiMAX (celosvetová interoperabilita pre mikrovlnný prístup) v rámci unison support oveľa menej ako 1 Gbit / s, najvyššia bitová rýchlosť, sú poskytovatelia značkových 4G, ale neexistuje úplná kompatibilita s IMT-Advanced.

Hlavným cieľom spoločnosti 4G LTE bolo dosiahnuť vysokú mobilitu a globálne pripojenie.

Sieť IP Core sa ďalej rozvíja na podporu vysokej rýchlosti prenosu dát, vyspelých aplikačných služieb a efektívnejšej správy IP a rádiovej siete a má oveľa náročnejšie požiadavky.

Rádiová technológia s rozšíreným spektrom použitá v 3G sa nahrádza takto:

  • OFDMA (ortogonálny frekvenčne delený viacnásobný prístup) prenos viacerých nosných.
  • Vrstva FDE (Frekvenčné vyrovnávanie domén).

Výsledkom je, že prenáša veľmi vysoké bitové rýchlosti bez toho, aby ich ovplyvnila obrovská viaccestná rádiová propagácia.

pre MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) Pri komunikácii sa špičková bitová rýchlosť ďalej zvyšuje pomocou inteligentných anténnych polí. Používa sa modulácia vyššej úrovne až do 64 QAM a MBMS (Multimedia Broadcast Multicast services) na vysielanie.

Nasledujúce body predstavujú rozdiel medzi technológiou 3G a 4G:

  1. Pokiaľ ide o dátovú šírku pásma, 3G poskytuje 21 Mbps a 4G ponúka maximálnu dátovú šírku pásma 1 Gbps.
  2. Maximálna rýchlosť nahrávania 3G je 5 Mbps, zatiaľ čo 500 Mbps je najvyššia rýchlosť nahrávania 4G.
  3. Najvyššia rýchlosť sťahovania z 3G je 21 Mbps. Oproti 4G ponúka najvyššiu rýchlosť sťahovania 1Gbps.
  4. 3G používa na prenos dát prepínanie paketov. Na druhej strane sa v 4G používajú pakety aj prepínania.
  5. V 4G sa používa hybridná sieťová architektúra. Naopak, 3G používa širokopásmovú bunkovú sieť.
  6. CDMA sa používa v 3G. Oproti tomu 4G využíva OFDMA (viacnásobný prístup ortogonálneho frekvenčného delenia).
  7. Správa odovzdávania sa vykonáva vertikálne v 3G, ale v 4G sa vykonáva vertikálne aj horizontálne.
  8. V 4G je podporovaná úplná sieť založená na IP. Avšak v prípade 3G je to založené na obvodoch a paketoch.

Architektúra 3G / UMTS

Základné súčasti siete 3G UMTS sú

• Mobilná stanica: Môže to byť čokoľvek, ako napríklad dátové a hlasové mobilné telefóny, karty alebo počítače, ktoré by sa mohli použiť ako koncoví používatelia.

• RAN (Radio Access Network): Pozostáva zo základňových staníc a radiča rádiového prístupu, ktorý preklenuje priepasť medzi mobilnou stanicou a jadrovou sieťou. Riadi a riadi aj vzduchové rozhranie pre celú sieť.

• CN (Core Network): Poskytuje hlavné spracovanie a správu subsystémov. Architektúra siete 3G UMTS je migrovaná z GSM s niektorými vylepšeniami prvkov základnej siete.

Jadrová sieť je rozdelená do dvoch častí, t.j. doména s prepínaním okruhov a doména s prepínaním paketov.

  1. Prepínaná doména obvodu: Používa okruh s prepínaním okruhov, v ktorom je vyhradený odkaz alebo kanál poskytnutý pre konkrétny časový slot pre skupinu používateľov. Dva bloky zobrazené v komutovanej obvodovej doméne sú:
    • MSC - Centrum mobilného prepínania spravuje prepojené hovory.
    • GMSC - Gateway MSC funguje ako sprostredkovateľ medzi externými a vnútornými sieťami.
  2. Doména s prepínaním paketov: Využíva sieť IP, v ktorej sú za prenos a príjem údajov medzi dvoma alebo viacerými zariadeniami zodpovedné adresy IP. Dva bloky zobrazené v doméne s prepínaním paketov sú:
    • SGSN (obsluhujúci uzol podpory GPRS): Rôznymi funkciami, ktoré poskytuje SGSN, sú správa mobility, správa relácií, fakturácia, komunikácia s ostatnými oblasťami siete.
    • GGSN (Gateway GPRS Support Node): Môže sa považovať za veľmi zložitý smerovač a spracováva interné operácie medzi externými sieťami prepínanými paketmi a sieťami prepínanými paketmi UMTS.
  • IMS (IP Multimedia Subsystem): Jedná sa o architektonický rámec, ktorý dodáva multimediálne služby IP.

Architektúra 4G LTE

Základné súčasti siete 4G LTE sú

  • Používateľské vybavenie (UE): Môže to byť akékoľvek zariadenie schopné nadviazať komunikačné funkcie, ako sú mobilné telefóny, karty, počítače atď.
  • Evolvovaná pozemná rádiová prístupová sieť UMTS (E-UTRAN): Riadi rádiovú komunikáciu medzi užívateľským zariadením a EPC. Mobil LTE sa môže spojiť naraz iba s jednou bunkou a jednou základnou stanicou. Hlavné operácie vykonávané EBS (Evolved Base Station)
    • Funkcie analógového a digitálneho spracovania vzdušného rozhrania LTE sa používajú na vysielanie a prijímanie rádiového prenosu do všetkých zariadení podporujúcich LTE.
    • Zaoberá sa prevádzkou nízkej úrovne pomocou signalizácie a príkazov.
  • Vyvíjané paketové jadro (EPC): Komunikuje s internými a externými paketovými dátovými sieťami a multimediálnym subsystémom IP. Pozostáva z nasledujúcich blokov:
    • HSS: Server Home Subscriber Server uchováva všetky informácie o všetkých účastníkoch operátora siete v centrálnej databáze.
    • MME: Subjekt riadenia mobility riadi operáciu na vysokej úrovni prostredníctvom signalizácie a HSS.
    • S-GW: Signalizačná brána vykonáva ukotvenie mobility a odovzdávanie údajov medzi bránou PDN a základňovou stanicou.
    • P-GW:Paketová dátová sieťová brána komunikuje s rozhraniami PDN. Vykonáva operácie ako prideľovanie IP adries a filtrovanie paketov.
    • PCRF: Funkcia pravidiel a pravidiel účtovania je zodpovedná za riadenie operácií spoplatňovania založených na toku vo funkcii PCEF (Policy Control Enforcement Function) a pri rozhodovaní o riadení politiky.


Výhody 3G

  • Využíva 2G frekvenčné pásma so šírkou pásma až 230MHz, ktoré sa používajú na dosiahnutie globálny roaming a Multi-Services.
  • Širokopásmový rádiový kanál na podporu vysokorýchlostných služieb - Rádiový nosný kanál využíva šírku pásma až 20M, čo zlepšuje rýchlosť čipu a anti-multipathové blednutie.
  • V širokopásmovom kanáli môže byť kvalita podnikania riadená použitím časového multiplexovania a opakovaného použitia kódu. Rôzne faktory šírenia, rôzne rýchlosti, ktoré môžu rôzne QOS mapovať do širokopásmového kanála, sa vyberú na uskutočnenie viacerých služieb a viacstupňový prenos.
  • Zlepšiť výkonnosť internetu downlink prenos Používa sa technológia rýchlej regulácie výkonu v uzavretej slučke.
  • Na adaptívne nastavenie výkonu, zníženie interferencie systému a zvýšenie citlivosti prijímača a zvýšenie kapacity systému sa do základňovej stanice 3G implementujú adaptívne anténne sústavy.
    WCDMA, pozostávajúce hlavne z nasledujúcich dvoch aspektov, t. J. Kódovanie kanálov a riadenie výkonu.
  • Spínacia technika je potrebný na komunikáciu koncových a mobilných sietí, keď terminály nie sú stabilné a prepínajú svoju polohu z dosahu jednej základňovej stanice na druhú základňovú stanicu.

Výhody 4G

  • Znížené oneskorenia pre obe strany vytvorenie spojenia a prenosová latencia.
  • Zvýšený počet používateľov Priepustnosť dát.
  • zvýšená bitová rýchlosť na hrane bunky.
  • Minimalizované náklady na bit s využitím vylepšeného spektrálna účinnosť.
  • zjednodušený sieťová architektúra.
  • Bezproblémový pohyblivosť vrátane medzi rôznymi Technológia rádiového prístupu.
  • rozumný spotreba energie pre mobilné zariadenie.
  • minimalizuje náklady na vybavenie pretože odstraňuje potrebu nákladného ekvalizéra frekvencie v prijímači.
  • To poskytuje integrované bezpečnostné služby.

Obmedzenia 3G

  • Náklady na celulárnu infraštruktúru a modernizáciu základných staníc sú veľmi vysoké.
  • Roaming a práca s údajmi / hlasom ešte neboli implementované.
  • Využitie energie je vysoké.
  • Vyžaduje základné stanice na krátke vzdialenosti a je drahá.

Obmedzenia 4G

  • Koordinácia polohy a koordinácia zdrojov na pridávanie nových zariadení nie sú primerané.
  • Občas možno vybaviť obmedzené hlasové hovory a služby.
  • Keďže ide o koncentrovanú dátovú službu, vyžaduje širokopásmové pripojenie.
  • Neposkytuje dobré služby vo vidieckych oblastiach kvôli požiadavkám na bezdrôtovú sieť a sieť 4G sa v týchto oblastiach dobre nerozširuje.

záver

4G technológie poskytujú lepšie služby v porovnaní s 3G technológiami; pokiaľ ide o priepustnosť údajov, bitovú rýchlosť na okraji bunky, náklady, mobilitu, spotrebu energie pre mobilné zariadenia. V 4G sú však určité problémy s kompatibilitou.