Forskel mellem 3G og 4G teknologi

Forfatter: Laura McKinney
Oprettelsesdato: 2 April 2021
Opdateringsdato: 10 Kan 2024
Anonim
Hastighedssammenligning: 3G vs. 4G
Video.: Hastighedssammenligning: 3G vs. 4G

Indhold


3G og 4G kan være differentieret vedrørende teknologioverholdelse, dataoverførselshastighed, kapacitet, IP-arkitektur og antal forbindelser osv. 3G står for 3. generation, hvor optimeret mobil er udviklet til at muliggøre data og bredbåndstjenester med bedre tilslutningsmuligheder. 4G LTE står for 4. generation, der leverer mere kapacitet til hurtigere og improviserede mobile bredbåndsoplevelser og giver mulighed for flere forbindelser.

3G- og 4G-teknologi er forbundet med mobilkommunikationsstandarder. Mobilkommunikation er et af de konstant udviklede områder til at levere hurtigere og bedre mobile bredbåndsoplevelser. Hver ny teknologi tilbyder den betydelige udvikling i ydeevne og kapacitet sammenlignet med dens forgænger. Det giver mulighed for at få adgang til internettet via forskellige enheder som fane, bærbar computer, desktop og mobiltelefoner.

  1. Sammenligningstabel
  2. Definition
  3. Vigtige forskelle
  4. Arkitektur
  5. Fordele
  6. Begrænsninger
  7. Konklusion

Sammenligningstabel

Grundlag for sammenligning3G-teknologi4G-teknologi
Data båndbredde2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Højeste uploadhastighed5 Mbps500 Mbps
Højeste downloadhastighed21 Mbps1 Gbps
SkifteteknikPakkeomskiftningPakkeskift,
switching
standarderIMT 2000
3,5 G HSDPA
3,75 G HSUPA		Single Unified standard Wimax og LTE
Teknologi
Stak		Digital bredbåndspakkedata CDMA 2000, UMTS, EDGE osv.Digital bredbåndspakkedata Wimax2 og LTE Advances.
Frekvensbånd1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
NetværksarkitekturCellebaseret bredt områdeIntegration af trådløst LAN og bredt område
Forward Error Correction3G bruger turbokoder til fejlkorrektion.Sammenkædede koder bruges til fejlkorrektion i 4G.
handoffVandretVandret og lodret


Definition af 3G-teknologi

3G er en generering af standarder til mobile telekommunikationstjenester, der tilfredsstiller International mobil telekommunikation -2000 (IMT-2000) giver mulighed for at overføre tale og data (musikdownloads, s og instant messaging) over det samme netværk samtidig.

Det leverer bredbåndskapacitet, understøtter et større antal tale- og datakunder til lavere trinvise omkostninger end sin forgænger 2G. 3G-anvendelser Circuit switching til stemmekommunikation, og Pakkeomskiftning til datakommunikation.

Maksimale dataoverførselshastigheder understøttet af 3G:

  • 2,05 Mbits / sekund til stationære enheder.
  • 384 Kbits / sekund for enheder, der bevæger sig i langsomt tempo.
  • 128 Kbits / sekund til enheder, der bevæger sig i høj hastighed.

FORMATION AF 3GPP


3GPP (3. generation af partnerskabsprojekt) blev udviklet under dannelsen af ​​styrende organer, som omfattede samarbejde mellem både GSM og UMTS. 3GPP arbejdede under observation af ITU-R (International Telekommunikationsunion-radiokommunikationssektor) en af ​​sektorerne inden for ITU.

Det er ansvarligt for styring af det internationale radiofrekvensspektrum, for at sikre effektiv brug af spektret og definerer teknologifamilier, knytter bestemte dele af spektret til familierne.

ITU ratificerede endelig en familie på fem 3G-standarder, der er en del af 3G-rammen kendt som IMT-2000, efter at have prøvet at opbygge en enkelt 3G-standard:

  • Tre standarder baseret på CDMA (Code Division Multiple Access), nemlig:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) / HSPA + (High-Speed ​​Packet Access)
    3. TDSCDMA.
  • To standarder baseret på TDMA (Time Division Multiple Access), nemlig:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Definition af 4G-teknologi

4G står for 4. generationsteknologi, og det er en venture at udvikle, integrere de nuværende 2G (2. generation), 3G (3. generation), WLAN (Wireless Local Area Network), kortdistancede, faste ledningssystemer i et enkelt og udsendt, helt funktionelt, konsistent og sammenhængende internetarbejde.

Det er en udvidelse af 3G-teknologi som giver funktioner defineret af ITU (International Telecommunications Union) i IMT (International Mobile Telecommunications) inkluderer funktioner som skalerbarhed, fleksibilitet, effektivitet, selvstyre, sikkerhed til understøttelse af grænseflade med forskellige typer netværk og en række nye og eksisterende tjenester.

Det tilbyder helt konvergerede tilpassede tjenester (tale, data og multimedia) med datahastigheder på op til 100 Mbps og gennemgribende mobiladgang for:

  • Mobil tv i høj opløsning
  • IP-telefoni
  • Gaming tjenester
  • Videokonference
  • 3D-tv

De forbedrede versioner af nuværende teknologier dækker GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, Wireless LANs og Bluetooth er integreret i 4G. Den høje kvalitet lyd / video streaming over ende til ende Internet Protocol forventes.

Versioner af mobil LTE (Long Term Evolution) og WiMAX (verdensomspændende interoperabilitet for mikroovnadgang) i unison support er meget mindre end 1 Gbit / s peak bit rate mærket 4G af tjenesteudbydere, men der er ingen komplet IMT-Advanced compliance.

Hovedmålet med 4G LTE var at opnå høj mobilitet og global forbindelse.

IP Core-netværket er udviklet yderligere til at understøtte høje datahastigheder, avancerede applikationstjenester og styring af IP- og radionetværk mere effektivt og har meget mere krævende krav.

Spredt spektrum radioteknologi, der blev brugt i 3G, erstattes af:

  • OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) multi-carrier transmission.
  • FDE (Frequency-Domain Equalization) -stratagem.

Som et resultat overfører det meget høje bithastigheder uden at blive påvirket af enorm flerfals radioudbredelse.

Til MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) kommunikation forbedres spidsbithastigheden yderligere ved hjælp af smarte antennearrays. Højere ordremodulering op til 64 QAM og MBMS (Multimedia Broadcast Multicast-tjenester) til transmission bruges.

Nedenstående punkter præsenterer forskellen mellem 3G- og 4G-teknologi:

  1. Når det gælder databåndbredde, giver 3G 21 Mbps, og 4G tilbyder maksimal databåndbredde på 1 Gbps.
  2. Den maksimale uploadhastighed på 3G er 5 Mbps, mens 500 Mbps er den højeste uploadhastighed på 4G.
  3. Den højeste downloadhastighed på 3G er 21 Mbps. I modsætning til 4G tilbyder den maksimale downloadhastighed på 1 Gbps.
  4. 3G bruger pakkekobling til datatransmission. På den anden side bruges både pakke og switching i 4G.
  5. I 4G bruges hybridnetværksarkitektur. Omvendt bruger 3G bredbåndscellebaseret netværk.
  6. CDMA er ansat i 3G. I modsætning hertil anvender 4G OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).
  7. Handoff-styring udføres lodret i 3G, men i 4G sker det både lodret og vandret.
  8. Fuld IP-baseret netværk understøttes i 4G. I tilfælde af 3G er det dog kredsløb og pakkebaseret.

3G / UMTS-arkitektur

De bestanddele af 3G UMTS-netværket er

• Mobile Station: Det kan være ligesom data og stemmeaktiverede mobiltelefoner, faner eller computere, der kan bruges som slutbruger.

• RAN (Radio Access Network): Det består af basestationer og radioadgangscontroller, der bro bro mellem Mobile Station og Core Network. Det styrer og administrerer også luftgrænsefladen for hele netværket.

• CN (Core Network): Det giver den vigtigste behandling og styring af delsystemer. 3G UMTS-netværksarkitektur migreres fra GSM med nogle forbedringer i kernenetværkselementer.

Hovednetværket er klassificeret i to dele, dvs. Circuit Switched Domain og Packet-switched domain.

  1. Kredsløb skiftet domæne: Det bruger Circuit Switched Network, hvor dedikeret link eller kanal leveres til et bestemt tidsrum til sæt brugere. De to blokke vist i Circuit Switched Domain er:
    • MSC - Mobile Switching Center administrerer kredsløb, skiftede opkald.
    • GMSC - Gateway MSC fungerer som formidler mellem eksterne og interne netværk.
  2. Pakkeskiftet domæne: Det bruger IP-netværk, hvor IP'erne er ansvarlige for transmission og modtagelse af data mellem to eller flere enheder. De to blokke vist i Packet Switched Domain er:
    • SGSN (Serving GPRS Support Node): De forskellige funktioner leveret af SGSN er mobilitetsstyring, session management, fakturering, kommunikation med andre områder af netværket.
    • GGSN (Gateway GPRS Support Node): Det kan betragtes som en meget kompleks router og håndterer de interne operationer mellem det eksterne pakkeomskiftede netværk og UMTS pakkeomskiftet netværk.
  • IMS (IP Multimedia Subsystem): Det er en arkitektonisk ramme, der leverer IP-multimedietjenester.

4G LTE-arkitektur

De bestanddele af 4G LTE-netværket er

  • Brugerudstyr (UE): Det kan være enhver enhed, der er i stand til at etablere kommunikationsfunktioner som mobiltelefoner, faner, computere osv.
  • Udviklet UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN): Det styrer radiokommunikation mellem brugerudstyr og EPC. LTE-mobil kan oprette forbindelse til kun en celle og en basestation ad gangen. Hovedoperationer, der udføres af EBS (Evolution Base Station)
    • Analoge og digitale behandlingsfunktioner i LTE-luftgrænsefladen bruges til at transmittere og modtage radiotransmission til alle LTE-aktiverede enheder.
    • Håndterer drift på lavt niveau ved at indtaste signalerne og kommandoerne.
  • Evolution Packet Core (EPC): Det kommunikerer med interne og eksterne pakkedatanetværk og IP-multimediasubsystem. Det består af følgende blokke:
    • HSS: Hjemmeabonnementserver indeholder alle oplysninger om alle netværksoperatørens abonnenter i en central database.
    • MME: Enhed til mobilitetsstyring håndterer operationen på højt niveau ved signalering s og HSS.
    • S-GW: Signaling Gateway udfører mobilitetsforankring og videresendelse af data mellem PDN Gateway og Base Station.
    • P-GW:Packet Data Network Gateway kommunikerer med PDNs brugergrænseflader. Den udfører operationer som IP-adressetildeling og pakkefiltrering.
    • PCRF: Politik- og opladningsregelfunktion er ansvarlig for at kontrollere de flowbaserede opladningsoperationer i politikkontrolhåndhævelsesfunktionen (PCEF) og beslutningstagningen om politikkontrol.


Fordele ved 3G

  • Det beskæftiger 2G-frekvensbånd med båndbredde op til 230MHz bruges til at opnå global roaming og multi-tjenester.
  • Bredbåndsradiokanal til understøttelse af højhastigheds-tjenester - Radiobærerkanal bruger båndbredde op til 20 M, hvilket improviserer chip rate og anti-flervejs falmning.
  • I bredbåndskanalen kan kvaliteten af ​​virksomheden kontrolleres ved at anvende tidsmultipleksering og kode genbrug. Forskellige spredningsfaktorer, forskellige hastigheder behov for forskellige QOS kan kort i bredbåndskanalen er valgt til at realisere multiservice og multi-rate transmission.
  • For at forbedre ydeevnen for downlink transmission kanal hurtig lukket sløjfe strømstyringsteknologi anvendes.
  • Tilpasning af strømmen, sænkning af systemets selvinterferens og forbedring af modtagerens følsomhed og øget systemkapacitet implementeres adaptive antennearrays til 3G-basestationen.
    WCDMA, der hovedsageligt består af de følgende to aspekter, dvs. kanalkodning og effektstyring.
  • Skifteteknologi kræves til kommunikation af terminal- og mobilnetværk, når terminaler ikke er stabile og skifter dens position fra dækningen af ​​en basisstation til en af ​​en anden basestation.

Fordele ved 4G

  • Reducerede forsinkelser for begge forbindelse etablering og transmission latency.
  • Øget bruger Datagennemstrømning.
  • Øget cellekant bithastighed.
  • Minimerede omkostninger pr. Bit ved hjælp af forbedret spektral effektivitet.
  • Forenklet netværksarkitektur.
  • Sømløs Mobilitet inklusive mellem forskellige Radioadgangsteknologi.
  • Rimelig strømforbrug til den mobile enhed.
  • Minimerer omkostninger til udstyr da det afskaffer behovet for kostbar frekvensudligning ved modtageren.
  • Det giver integrerede sikkerhedstjenester.

Begrænsninger af 3G

  • Omkostningerne ved mobilinfrastruktur og opgradering af basestationer er meget høje.
  • Roaming og data / stemmearbejde samlet er endnu ikke implementeret.
  • Effektudnyttelsen er høj.
  • Har brug for kort afstand basestationer og er dyre.

Begrænsninger på 4G

  • Placeringskoordination og ressourcekoordination for at tilføje nye enheder er ikke tilstrækkelig.
  • Begrænsede stemmekald og tjenester kan håndteres en gang.
  • At være en koncentreret datatjeneste kræver det bred båndbredde.
  • Det leverer ikke gode tjenester i landdistrikterne på grund af kravet til det trådløse netværk, og 4G-netværket udvides ikke godt i disse områder.

Konklusion

4G-teknologier leverer bedre tjenester sammenlignet med 3G-teknologier; med hensyn til datagennemstrømning, cellekantbithastighed, omkostninger, mobilitet, strømforbrug til mobile enheder. Der er dog nogle kompatibilitetsproblemer i 4G.