Tartalom

• Összehasonlító táblázat
• A 3G technológia meghatározása
• A 4G technológia meghatározása
• 3G / UMTS architektúra
• 4G LTE építészet
• A 3G előnyei
• A 4G előnyei
• A 3G korlátozásai
• A 4G korlátozásai
• Következtetés

3G és 4G lehetnek megkülönböztetve a technológiai megfelelés, az adatátviteli sebesség, a kapacitás, az IP architektúra és a kapcsolatok száma stb. A 3G a harmadik generációt jelenti, amelyben optimalizált mobil készüléket fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi az adatok és a szélessávú szolgáltatások jobb csatlakoztathatóságát. A 4G LTE a 4. generációt jelenti, amely nagyobb kapacitást biztosít a gyorsabb és improvizált mobil szélessávú élményekhez, és lehetővé teszi a további kapcsolatok létesítését.

3G és 4G technológia kapcsolódnak a mobil kommunikációs szabványokhoz. A mobil kommunikáció az egyik folyamatosan fejlődő terület, amely gyorsabb és jobb mobil szélessávú élményt nyújt. Az új technológiák elődjéhez képest jelentős előrelépést kínálnak a teljesítmény és a képességek terén. Lehetővé teszi az internet elérését különböző eszközökön, például tab, laptop, asztali és mobiltelefonokon keresztül.

1. Összehasonlító táblázat
2. Meghatározás
3. Főbb különbségek
4. Építészet
5. Előnyök
6. korlátozások
7. Következtetés

Összehasonlító táblázat

Az összehasonlítás alapja	3G technológia	4G technológia
Adat sávszélessége	2 Mbps - 21 Mbps	2 Mbps - 1 Gbps
Csúcs feltöltési arány	5 Mbps	500 Mbps
Csúcs letöltési arány	21 Mbps	1 Gbps
Kapcsolási technika	Csomagváltás	Csomagváltás, Átkapcsolás
szabványok	IMT 2000 3,5 G HSDPA 3,75 G HSUPA	Egységesített szabványos Wimax és LTE
Technológia Kazal	Digitális szélessávú csomagos adat CDMA 2000, UMTS, EDGE stb.	Digitális szélessávú csomagos adat Wimax2 és LTE Advances.
Frekvencia sáv	1,8 - 2,5 GHz	2 - 8 GHz
Hálózati architektúra	Széles területű cellás alapú	A vezeték nélküli LAN és a széles terület integrációja
Előre történő hibajavítás	A 3G turbó kódot használ a hibajavításhoz.	Összekapcsolt kódokat használunk a 4G hibajavításához.
Az Átadás	Vízszintes	Vízszintes és függőleges

A 3G technológia meghatározása

3G egy szabványok generálása a mobil telekommunikációs szolgáltatások számára, amelyek kielégítik a Nemzetközi mobil távközlés -2000 (IMT-2000) lehetőséget biztosít a hang és az adatok (zeneletöltések, s és azonnali üzenetküldés) ugyanazon a hálózaton egyidejű továbbítására.

Szélessávú kapacitást biztosít, nagyobb számú hang- és adatügyfelet támogat, alacsonyabb többletköltségekkel, mint elődje, 2G. A 3G használ Áramkör kapcsolás - a hangkommunikációhoz, és - Csomagváltás adatkommunikációhoz.

A 3G által támogatott maximális adatátviteli sebesség:

• Helyi eszközöknél 2,05 Mb / s.
• 384 Kbit / s a ​​lassan mozgó eszközök számára.
• 128 Kbit / s a ​​nagy sebességgel mozgó eszközök számára.

A 3GPP FORMÁLÁSA

A 3GPP-t (3. generációs partnerségi projekt) az irányító testületek kialakításakor fejlesztették ki, amely magában foglalta mind a GSM, mind az UMTS együttműködését. A 3GPP a ITU-R (Nemzetközi Távközlési Unió-rádiókommunikációs ágazat) az ITU egyik ágazata.

Feladata a nemzetközi rádiófrekvencia-spektrum kezelése, a spektrum hatékony felhasználásának biztosítása, valamint meghatározza a technológiai családokat, a spektrum egyes részeit társítja a családokhoz.

Az ITU végül ratifikálta az öt 3G szabványcsaládot, amelyek részét képezik a 3G keretnek IMT-2000, miután megpróbált egyetlen 3G szabványt létrehozni:

• A CDMA (Code Division Multiple Access) alapú három szabvány, nevezetesen:
  1. CDMA2000
  2. WCDMA (szélessávú kódosztásos többszörös hozzáférés) / HSPA + (nagysebességű csomagkapcsolat)
  3. TDSCDMA.
• Két, a TDMA (időosztásos többszörös hozzáférés) alapú szabvány, nevezetesen:
  1. FDMA / TDMA
  2. TDMA-SC (EDGE).

A 4G technológia meghatározása

A 4G jelentése 4. generációs technológia, és a jelenlegi 2G (2. generáció), 3G (3. generáció), WLAN (vezeték nélküli helyi hálózat), rövid hatótávolságú, vezetékes rendszereinek egyetlen és sugárzott formájában történő fejlesztése, beépítése vállalkozás, teljesen funkcionális, következetes és koherens internetes hálózat.

Ez egy kiterjesztése 3G technológia amely képességeket biztosít a ITU (Nemzetközi Távközlési Unió) Az IMT (Nemzetközi Mobil Távközlés) olyan funkciókat tartalmaz, mint a méretezhetőség, a rugalmasság, a hatékonyság, az önkormányzás és a biztonság, különféle típusú hálózatokkal való kapcsolódás támogatása, valamint számos új és meglévő szolgáltatás mellett.

Teljesen konvergált testreszabott szolgáltatásokat (hang, adat és multimédia) kínál, akár 100 Mbps adatátviteli sebességgel és átfogó mobil hozzáféréssel:

• Nagy felbontású mobiltelevízió
• IP telefonálás
• Játékszolgáltatások
• Videókonferenciázás
• 3D-s televízió

A jelenlegi technológiák továbbfejlesztett verziói a GSM, a GPRS, a CDMA, az IMT-2000, a W-CDMA, a CDMAone, a vezeték nélküli LAN-k és a Bluetooth integrálódnak a 4G-be. Várható a kiváló minőségű audio / video streaming az egész Internet Protokollból.

A mobil verziója LTE (hosszú távú evolúció) és WiMAX (a mikrohullámú hozzáférés globális interoperabilitása) Az unison támogatásban sokkal kevesebb, mint 1 Gbit / s csúcsbitsebességgel a szolgáltatók 4G márkanevet használnak, de nincs teljes IMT-Advanced megfelelőség.

A 4G LTE fő célja a nagy mobilitás és a globális összeköttetés elérése volt.

Az IP Core hálózatot tovább fejlesztették, hogy támogassák a nagy adatsebességet, a fejlett alkalmazási szolgáltatásokat, valamint az IP és a rádióhálózat hatékonyabb kezelését, és sokkal magasabb szintű követelményekkel rendelkezzenek.

A 3G-ben alkalmazott szélessávú rádiótechnika helyébe a következő lép:

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

Ennek eredményeként nagyon magas bitsebességet ad át anélkül, hogy befolyásolná a hatalmas többutas útvonalas rádióterjedést.

Ért,-ra,-re, mert, mivelhogy MIMO (több bemenetű több kimenet) Kommunikáció, a csúcs bitráta tovább javul az intelligens antenna tömbök használatával. Magasabb rendű moduláció, akár 64 QAM és MBMS (Multimedia Broadcast Multicast services) sugárzásra kerül.

Az alábbiakban bemutatott pontok bemutatják a különbséget a 3G és a 4G technológia között:

1. Adatsávszélesség esetén a 3G 21 Mbit / s sebességet nyújt, míg a 4G maximális 1 Gbps sávszélességet kínál.
2. A 3G maximális feltöltési sebessége 5 Mbps, míg az 500 Mbps a legmagasabb feltöltési sebesség (4G).
3. A 3G legmagasabb letöltési sebessége 21 Mbps. A 4G-hez viszonyítva 1 Gbps-os letöltési sebességet kínál.
4. A 3G csomagkapcsolót használ az adatátvitelhez. Másrészt, mind a csomag, mind a váltás a 4G-ben használatos.
5. A 4G-ben a hibrid hálózati architektúrát használják. Ezzel szemben a 3G szélessávú cellás hálózatot használ.
6. A CDMA-t a 3G-ben alkalmazzák. Ezzel szemben a 4G OFDMA-t (ortogonális frekvenciaosztásos többszörös hozzáférést) használ.
7. Az átadás kezelése vertikálisan történik a 3G-ben, de a 4G-ben vertikálisan és vízszintesen is.
8. A teljes IP-alapú hálózatot a 4G támogatja. A 3G esetében azonban áramköri és csomag alapú.

3G / UMTS architektúra

A 3G UMTS hálózat alkotóelemei:

• Mobil állomás: Bármilyen lehet, például adat és hang-képes mobiltelefonok, lapok vagy számítógépek, amelyek felhasználhatók végfelhasználóként.

• RAN (rádiós hozzáférési hálózat): Bázisállomásokból és rádiós hozzáférési vezérlőből áll, amelyek áthidalják a rést a mobil állomás és a maghálózat között. Ezenkívül az egész hálózat levegő-interfészét is irányítja és kezeli.

• CN (központi hálózat): Az alrendszerek fő feldolgozását és kezelését biztosítja. A 3G UMTS hálózati architektúrát a GSM áthelyezi néhány alapvető hálózati elem fejlesztésével.

Az alaphálózat két részre oszlik, azaz áramkörkapcsolt tartományra és csomagkapcsolt tartományra.

1. Áramköri kapcsolt tartomány: Olyan áramköri kapcsolt hálózatot használ, amelyben egy meghatározott időrés számára dedikált kapcsolat vagy csatorna biztosított a felhasználói csoport számára. Az áramköri kapcsolású tartományban látható két blokk a következő:
   • MSC - A Mobil kapcsolóközpont kezeli az áramköri kapcsolású hívásokat.
   • GMSC - A Gateway MSC közvetítőként működik a külső és a belső hálózatok között.
2. Csomagkapcsolt domain: Az IP hálózatot használja, ahol az IP felelős az adatok továbbításáért és fogadásáért két vagy több eszköz között. A Csomagkapcsolt tartományban látható két blokk a következő:
   • SGSN (GPRS támogatási csomópont kiszolgálása): Az SGSN által biztosított különféle funkciók a mobilitás menedzsment, a munkamenet menedzsment, a számlázás, a hálózat más területeivel való kommunikáció.
   • GGSN (átjáró GPRS támogatási csomópont): Nagyon összetett útválasztónak tekinthető, és a belső csomagkapcsolt hálózatok és az UMTS csomagkapcsolt hálózat közötti belső műveleteket kezeli.

• IMS (IP multimédia alrendszer): Építészeti keret, amely IP multimédia szolgáltatásokat nyújt.

4G LTE építészet

A 4G LTE hálózat alkotóelemei:

• Felhasználói felszerelés (UE): Bármilyen eszköz lehet kommunikációs funkciók létrehozására, például mobiltelefonok, lapok, számítógépek stb.
• Fejlett UMTS földi rádió-hozzáférési hálózat (E-UTRAN): Vezérli a felhasználói berendezés és az EPC közötti rádiós kommunikációt. Az LTE mobil egyszerre csak egy cellával és egy bázisállomással csatlakozhat. Az EBS (Evolved Base Station) fő műveletei
  • Az LTE levegő interfész analóg és digitális feldolgozási funkcióit használják az összes LTE-kompatibilis eszköz rádióadásának továbbítására és fogadására.
  • Az alacsony szintű működést a jelzések és parancsok megadásával kezeli.
• Fejlett csomagmag (EPC): Kommunikáció a belső és külső csomagkapcsolt hálózatokkal és az IP multimédia alrendszerrel. A következő blokkokból áll:
  • HSS: A Home Subscriber Server központi adatbázisban tárolja az összes információt a hálózat üzemeltetőjének előfizetőiről.
  • MME: A mobilitásmenedzsment entitás kezeli a jelzőberendezések és a HSS magas szintű működését.
  • S-GW: A Signaling Gateway mobilitási rögzítést végez, és továbbítja az adatokat a PDN Gateway és a bázisállomás között.
  • P-GW:A Packet Data Network Gateway kommunikál a PDN interfészeivel. Olyan műveleteket hajt végre, mint az IP-cím kiosztása és a csomagszűrés.
  • PCRF: A házirend és a töltési szabály funkció felelős az irányítási alapú töltési műveletek irányításáért a házirend-ellenőrzési végrehajtási funkcióban (PCEF) és a házirend-ellenőrzési döntéshozatalban.

A 3G előnyei

• 2G frekvenciasávokat alkalmaz, legfeljebb 230MHz sávszélességgel globális barangolás és multi-szolgáltatásokat.
• Szélessávú rádiócsatorna a nagysebességű szolgáltatások támogatására - A rádióhordozó csatorna 20M sávszélességet használ, ami javítja chip sebesség és anti-multipath fakulás.
• A szélessávú csatornán az üzleti minõség az idõ-multiplexelés és a kód újrafelhasználásának alkalmazásával vezérelhetõ. Különböző terjesztési tényezők, a különféle QOS-ok különböző igényei, amelyek képesek leképezni a szélessávú csatornát, kiválasztásra kerülnek a multi-szolgáltatás megvalósításához többsebességű átvitel.
• A program teljesítményének javítása downlink átvitel Csatorna gyors zárt hurkú energiaszabályozó technológiát alkalmaznak.
• Az energia adaptív beállításához, a rendszer öninterferenciájának csökkentéséhez, a vevő érzékenységének fokozásához és a rendszer kapacitásának növeléséhez az adaptív antenna-tömbök kerülnek beépítésre a 3G bázisállomáshoz.
  A WCDMA, amely elsősorban a következő két szempontból állt, azaz a csatorna kódolásáról és az energiaszabályozásról.
• Kapcsoló technológia szükséges a terminál- és mobilhálózatok kommunikációjához, amikor a terminálok nem állandóak, és helyzetük átváltása az egyik bázisállomás lefedettségéről a másikra.

A 4G előnyei

• Csökkent késések mindkettőnél kapcsolat létesítése és átviteli késés.
• Megnövekedett felhasználó Adatátvitel.
• Megnövekedett cellaszél bitráta.
• Minimalizált bitköltség, továbbfejlesztett felhasználással spektrális hatékonyság.
• Egyszerűsített hálózati architektúra.
• Zökkenőmentes Mobilitás beleértve a különféleket is Rádiós hozzáférési technológia.
• Ésszerű energiafogyasztás a mobil eszközhöz.
• Minimálisra csökkenti felszerelés költsége mivel megszünteti a költséges frekvenciaszabályozó szükségességét a vevőkészüléken.
• Ez biztosítja integrált biztonsági szolgáltatások.

A 3G korlátozásai

• A celluláris infrastruktúra és a bázisállomások korszerűsítésének költsége nagyon magas.
• A barangolás és az adat / hang együttes működése még nem valósult meg.
• Az energiafelhasználás magas.
• Rövid távolságú bázisállomásokra van szükség és drága.

A 4G korlátozásai

• A helymeghatározás és az erőforrások összehangolása az új eszközök hozzáadásához nem megfelelő.
• A korlátozott hanghívások és szolgáltatások egy időben kezelhetők.
• Koncentrált adatszolgáltatásként széles sávszélességet igényel.
• A vidéki területeken nem nyújt jó szolgáltatásokat, mivel szükség van a vezeték nélküli hálózatra, és a 4G-hálózatot ezekben a területeken nem fejlesztették ki jól.

Következtetés

A 4G technológiák jobb szolgáltatásokat nyújtanak, mint a 3G technológiák; az adatátvitel, a cellaszél bitrátája, a költség, a mobilitás és a mobil eszközök energiafogyasztása szempontjából. Van azonban néhány kompatibilitási probléma a 4G-ben.