Різниця між технологіями 3G та 4G

Автор: Laura McKinney
Дата Створення: 2 Квітень 2021
Дата Оновлення: 7 Травень 2024
Anonim
В чем разница между 1G, 2G, 3G и 4G? Детальный обзор
Відеоролик: В чем разница между 1G, 2G, 3G и 4G? Детальный обзор

Зміст


3G і 4G можуть бути диференційований щодо відповідність технології, швидкість передачі даних, ємність, архітектура IP та кількість підключень тощо. 3G розроблено для третього покоління, в якому розроблено оптимізовану мобільну мережу для забезпечення можливості передачі даних та широкосмугових послуг з кращим зв’язком. 4G LTE розшифровується для 4-го покоління, що забезпечує більше можливостей для швидшого та імпровізованого мобільного широкосмугового досвіду та дозволяє більше з'єднань.

3G та 4G технології пов'язані зі стандартами мобільного зв'язку. Мобільний зв’язок - одна з напрямків, що постійно розвиваються для швидшого та кращого досвіду мобільної широкосмугової мережі. Кожна нова технологія пропонує значне просування в продуктивності та можливостях порівняно з попередником. Він надає можливість доступу до Інтернету через різні пристрої, такі як вкладки, ноутбуки, настільні та мобільні телефони.

  1. Порівняльна діаграма
  2. Визначення
  3. Ключові відмінності
  4. Архітектура
  5. Переваги
  6. Обмеження
  7. Висновок

Порівняльна діаграма

Основа для порівнянняТехнологія 3GТехнологія 4G
Пропускна здатність даних2 Мбіт / с - 21 Мбіт / с2 Мбіт / с - 1 Гбіт / с
Пікова швидкість завантаження5 Мбіт / с500 Мбіт / с
Пікова швидкість завантаження21 Мбіт / с1 Гбіт / с
Техніка перемиканняКомутація пакетівКомутація пакетів,
Перемикання
СтандартиIMT 2000
3.5G HSDPA
3.75G HSUPA		Єдиний уніфікований стандарт Wimax та LTE
Технологія
Стек		Цифрові широкосмугові пакетні дані CDMA 2000, UMTS, EDGE тощо.Цифрові широкосмугові пакетні дані Wimax2 та LTE аванси.
Діапазон частот1,8 - 2,5 ГГц2 - 8 ГГц
Мережева архітектураНа основі осередків широкої площіІнтеграція бездротової локальної мережі та широкої області
Виправлення помилок вперед3G використовує турбо коди для виправлення помилок.Для виправлення помилок в 4G використовуються об'єднані коди.
Руки гетьГоризонтальнийГоризонтальний і вертикальний


Визначення технології 3G

3G це покоління стандартів для послуг мобільного зв'язку, які задовольняють Міжнародний мобільний зв'язок -2000 (ІМТ-2000) забезпечує можливість передачі голосу та даних (завантаження музики, s та обмін миттєвими повідомленнями) по одній мережі одночасно.

Він забезпечує широкосмуговий потенціал, підтримує більшу кількість клієнтів для передачі голосу та даних з меншими додатковими витратами, ніж його попередник 2G. 3G використовує Перемикання ланцюга для голосового спілкування та Комутація пакетів для передачі даних.

Максимальна швидкість передачі даних, підтримувана 3G:

  • 2,05 Мбіт / с для стаціонарних пристроїв.
  • 384 Кбіт / секунда для пристроїв, що рухаються у повільному темпі.
  • 128 Кбіт / секунда для пристроїв, що рухаються з високою швидкістю.

ФОРМУВАННЯ 3GPP


3GPP (Проект партнерства третього покоління) розвивався під час формування керівних органів, що включало співробітництво як GSM, так і UMTS. 3GPP працював під спостереженням за МСЕ-R (Міжнародний союз телекомунікацій - радіозв'язок) один із секторів МСЕ.

Він несе відповідальність за управління міжнародним радіочастотним спектром, забезпечує ефективне використання спектру та визначає сімейства технологій, пов'язує конкретні частини спектру з сім'ями.

МСЕ нарешті ратифікував сімейство з п'яти стандартів 3G, які входять до структури 3G, відомої як ІМТ-2000, спробувавши створити єдиний стандарт 3G:

  • Три стандарти, засновані на CDMA (Code Division Multiple Access), а саме:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (множинний доступ підрозділу широкосмугового коду) / HSPA + (високошвидкісний пакетний доступ)
    3. TDSCDMA.
  • Два стандарти, що базуються на основі TDMA (Time Division Multiple Access), а саме:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Визначення технології 4G

4G означає Технологія четвертого покоління, і це завдання розробити, включити поточні 2G (2-е покоління), 3G (3-е покоління), WLAN (бездротова локальна мережа), короткодіапазонну, фіксовану провідну систему в єдину та широкомовну, цілком функціональну, послідовну та узгоджена робота в Інтернеті.

Це розширення 3G технологія що забезпечує можливості, визначені МСЕ (Міжнародний союз телекомунікацій) в IMT (International Mobile Telecommunications) входять такі функції, як масштабованість, гнучкість, ефективність, самоврядування, безпека для підтримки взаємодії з різними типами мереж та безліч нових та існуючих послуг.

Він пропонує повністю конвергентні спеціалізовані послуги (голосові, дані та мультимедіа) зі швидкістю передачі даних до 100 Мбіт / с та широким мобільним доступом для:

  • Мобільне телебачення високої роздільної здатності
  • IP телефонія
  • Ігрові послуги
  • Відеоконференція
  • 3D телебачення

Розширені версії сучасних технологій охоплюють GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, бездротові локальні мережі та Bluetooth, інтегровані в 4G. Очікується високоякісна передача аудіо / відео через Інтернет-протокол від кінця до кінця.

Версії мобільного LTE (довгострокова еволюція) і WiMAX (Всесвітня сумісність для мікрохвильового доступу) в унісон підтримка набагато менша, ніж 1 Гбіт / с пікова швидкість передачі бітів, є фірмовими 4G постачальниками послуг, але немає повної відповідності IMT-Advanced.

Головною метою 4G LTE було досягнення високої мобільності та глобальної зв'язку.

Мережа IP Core розвинута для подальшої підтримки високої швидкості передачі даних, вдосконалених прикладних служб та управління мережею IP та радіо, і має набагато більш вимогливі вимоги.

Радіотехнологія широкого спектру, яка використовувалася в 3G, замінюється на:

  • OFDMA (ортогональне відділення частотного доступу з множинним доступом), багатоносна передача.
  • Стратегія FDE (вирівнювання частоти-домену).

Як результат, він передає дуже високі швидкості передачі бітів, не зачіпаючи величезну багатошляхову радіорозповсюдження.

Для MIMO (кілька входів з декількома входами) зв'язку, пікова швидкість передачі бітів додатково підвищується за допомогою використання інтелектуальних антенних масивів. Для радіомовлення використовується модуляція вищого порядку до 64 QAM та MBMS (послуги Multimedia Broadcast Multicast).

Наведені нижче пункти представляють різницю між технологією 3G та 4G:

  1. Що стосується пропускної здатності даних, 3G забезпечує 21 Мбіт / с, а 4G пропонує максимальну пропускну здатність даних 1 Гбіт / с.
  2. Максимальна швидкість завантаження 3G - 5 Mbps, тоді як 500 Mbps - найвища швидкість завантаження 4G.
  3. Найвища швидкість завантаження 3G - 21 Мбіт / с. На відміну від 4G пропонує 1Gbps пікова швидкість завантаження.
  4. 3G використовує комутацію пакетів для передачі даних. З іншого боку, і пакет, і комутація використовуються в 4G.
  5. У 4G використовується гібридна мережева архітектура. І навпаки, 3G використовує широкосмугову мережу на основі комірок.
  6. CDMA використовується в 3G. На відміну від 4G використовується OFDMA (множинний доступ до ортогонального частотного поділу).
  7. Управління передачею виконується вертикально в 3G, а в 4G - як вертикально, так і горизонтально.
  8. Повна мережа на основі IP підтримується в 4G. Однак, у випадку 3G, це схема, заснована на пакеті.

3G / UMTS Архітектура

Складовими частинами мережі 3G UMTS є

• Мобільна станція: Це може бути що-небудь на зразок мобільних телефонів, вкладок або комп'ютерів із підтримкою передачі даних і голосу, які можна використовувати як кінцевий користувач.

• RAN (мережа радіодоступу): Він складається з базових станцій та контролера радіодоступу, який усуває розрив між мобільною станцією та базовою мережею. Він також контролює та керує повітряним інтерфейсом для всієї мережі.

• CN (основна мережа): Він забезпечує основну обробку та управління підсистемами. Мережа архітектури 3G UMTS мігрується з GSM з деякими вдосконаленнями основних елементів мережі.

Основна мережа класифікується на дві частини, тобто комутований домен з комутацією і домен з комутацією пакетів.

  1. Переключений домен схеми: Він використовує комутовану мережу, в якій надається спеціальна посилання або канал для певного часового інтервалу для встановлення користувачів. Два блоки, показані в комутованому домені схеми, є:
    • MSC - Центр комутації мобільних пристроїв керує комутацією комутаційних дзвінків.
    • GMSC - Шлюз MSC виступає посередником між зовнішніми та внутрішніми мережами.
  2. Домен з комутацією пакетів: Він використовує мережу IP, де відповідальні за передачу та отримання даних між двома або більше пристроями. Два блоки, показані в домені з комутованим пакетом:
    • SGSN (Обслуговуючий вузол підтримки GPRS): Різні функції, які надає SGSN, - це управління мобільністю, управління сеансами, виставлення рахунків, спілкування з іншими областями мережі.
    • GGSN (GPRS вузол підтримки шлюзу): Це може розглядатися як дуже складний маршрутизатор і обробляє внутрішні операції між зовнішньою мережею з комутацією пакетів і мережею комутації пакетів UMTS.
  • IMS (IP-мультимедійна підсистема): Це архітектурна база, яка надає мультимедійні послуги IP.

4G LTE Архітектура

Складовими частинами мережі 4G LTE є

  • Обладнання користувача (UE): Це може бути будь-який пристрій, здатний встановлювати функції зв'язку, такі як мобільні телефони, вкладки, комп'ютери тощо.
  • Розроблена наземна мережа радіодоступу UMTS (E-UTRAN): Він контролює радіозв'язок між користувацьким обладнанням та EPC. LTE mobile може одночасно з'єднуватися з однією стільниковою і однією базовою станцією. Основні операції, що виконуються EBS (Базова станція, що розвивається)
    • Функції аналогової та цифрової обробки повітряного інтерфейсу LTE використовуються для передачі та прийому радіопередачі на всі пристрої з підтримкою LTE.
    • Обробляє низькорівневу роботу, використовуючи сигнали s та команди.
  • Ядро еволюціонованого пакета (EPC): Він спілкується з внутрішніми та зовнішніми мережами пакетної передачі даних та IP-мультимедійною підсистемою. Він складається з наступних блоків:
    • HSS: Домашній сервер абонентів зберігає всю інформацію про всіх абонентів мережевого оператора в центральній базі даних.
    • MME: Орган управління мобільністю управляє операцією високого рівня сигналізацією s та HSS.
    • S-GW: Шлюз сигналізації здійснює прив'язку мобільності та передачу даних між шлюзом PDN та базовою станцією.
    • P-GW:Мережевий шлюз пакетної передачі даних спілкується з використанням інтерфейсів PDN. Він виконує такі операції, як розподіл IP-адрес та фільтрація пакетів.
    • PCRF: Функція правила політики та зарядки є відповідальною за контроль операцій зарядки на основі потоку в функції забезпечення контролю за політикою (PCEF) та прийняття рішень щодо контролю за політикою.


Переваги 3G

  • Для його використання використовуються діапазони частот 2G з пропускною здатністю до 230 МГц глобальний роумінг і багатопотужні послуги.
  • Широкосмуговий радіоканал для підтримки високошвидкісних послуг - канал радіоносія використовує пропускну здатність до 20 М, що імпровізує частота чіпів і анти-багатобічне згасання.
  • У широкосмуговому каналі якість бізнесу можна контролювати, застосовуючи мультиплексування часу та повторне використання коду. Різні коефіцієнти розповсюдження, різні потреби швидкості різних QOS можуть відображатись у широкосмуговому каналі, вибрані для реалізації багатокористувацької та багатошвидкісна передача.
  • Для поліпшення продуктивності передача низхідній лінії зв'язку застосовується технологія управління потужністю швидкого закритого циклу.
  • Для адаптивного регулювання потужності, зменшення самовтручання системи та підвищення чутливості приймача та збільшення ємності системи, на базовій станції 3G впроваджені адаптивні антенні масиви.
    WCDMA, в основному, складається з наступних двох аспектів, тобто кодування каналу та управління потужністю.
  • Технологія комутації потрібен для зв'язку термінальних і мобільних мереж, коли термінали не стійкі і перемикають його положення з покриття однієї базової станції на іншу базову станцію.

Переваги 4G

  • Скорочення затримок для обох встановлення зв'язку і затримка передачі.
  • Збільшений користувач Пропускна здатність даних.
  • Збільшена швидкість бітового краю комірки.
  • Мінімізована вартість за біт із застосуванням посилених спектральна ефективність.
  • Спрощений мережева архітектура.
  • Безшовні Мобільність у тому числі між різними Технологія радіодоступу.
  • Розумні споживання енергії для мобільного пристрою.
  • Мінімізує вартість обладнання оскільки це скасовує потребу в дорогому еквалайзері частоти на приймачі.
  • Це забезпечує інтегровані служби безпеки.

Обмеження 3G

  • Вартість мобільної інфраструктури, модернізація базових станцій дуже висока.
  • Роумінг та спільна робота з передачею даних / голосом ще не впроваджені.
  • Витрата енергії високий.
  • Потребує коротких відстаней базові станції і дорогі.

Обмеження 4G

  • Координація місцеположення та координація ресурсів для додавання нових пристроїв не є адекватною.
  • Обмежені голосові дзвінки та послуги можна обробляти за один раз.
  • Будучи концентрованою службою передачі даних, вона вимагає широкої пропускної здатності.
  • Він не надає хороших послуг у сільській місцевості через вимогу бездротової мережі, а мережа 4G не розширена в цих районах.

Висновок

4G технології надають кращі послуги порівняно з 3G технологіями; з точки зору пропускної здатності даних, швидкості передачі даних, вартості, мобільності, енергоспоживання для мобільних пристроїв. Однак у 4G є деякі проблеми сумісності.