Skirtumas tarp 3G ir 4G technologijos

Autorius: Laura McKinney
Kūrybos Data: 2 Balandis 2021
Atnaujinimo Data: 12 Gegužė 2024
Anonim
The Difference Between 2G 3G 4G and LTE Speeds Explained
Video.: The Difference Between 2G 3G 4G and LTE Speeds Explained

Turinys


3G ir 4G gali būti diferencijuotas dėl atitiktis technologijai, duomenų perdavimo sparta, talpa, IP architektūra ir jungčių skaičius ir tt. 3G reiškia 3-ą kartą, kurioje yra sukurtas optimizuotas mobilusis, kad duomenų ir plačiajuosčio ryšio paslaugos būtų geresnės. „4G LTE“ reiškia 4-osios kartos atstovą, suteikiantį daugiau galimybių greičiau ir improvizuoti mobiliojo plačiajuosčio ryšio pranašumus ir leidžiantį daugiau jungčių.

3G ir 4G technologijos yra siejami su mobiliojo ryšio standartais. Mobilusis ryšys yra viena iš nuolat besivystančių sričių, užtikrinančių greitesnį ir geresnį mobiliojo plačiajuosčio ryšio naudojimą. Kiekviena nauja technologija, palyginti su savo pirmtaku, pasižymi reikšmingu našumo ir galimybių patobulinimu. Tai suteikia galimybę pasiekti internetą naudojant įvairius įrenginius, tokius kaip skirtukus, nešiojamuosius kompiuterius, stalinius ir mobiliuosius telefonus.

  1. Palyginimo diagrama
  2. Apibrėžimas
  3. Pagrindiniai skirtumai
  4. Architektūra
  5. Privalumai
  6. Apribojimai
  7. Išvada

Palyginimo diagrama

Palyginimo pagrindas3G technologija4G technologija
Duomenų pralaidumas2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Didžiausia įkėlimo norma5 Mbps500 Mbps
Didžiausia atsisiuntimo norma21 Mbps1 Gbps
Perjungimo technikaPaketų perjungimasPaketų perjungimas,
Perjungimas
StandartaiIMT 2000
3,5G HSDPA
3,75G HSUPA		Vieningas standartinis „Wimax“ ir LTE
Technologija
Stack		Skaitmeninis plačiajuosčio ryšio paketinių duomenų CDMA 2000, UMTS, EDGE ir kt.Skaitmeninis plačiajuosčio ryšio duomenų paketas „Wimax2“ ir „LTE Advances“.
Dažnio juosta1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
Tinklo architektūraPlataus lauko ląstelių pagrinduBelaidžio LAN ir plataus tinklo integracija
Pirmyn klaidų taisymas3G naudoja turbo kodus klaidoms taisyti.Sujungti kodai naudojami taisant 4G klaidas.
PerdavimasHorizontalusHorizontali ir vertikali


3G technologijos apibrėžimas

3G yra standartų karta mobiliųjų telekomunikacijų paslaugoms, tenkinančioms Tarptautinė mobilioji telekomunikacija –2000 (IMT-2000) suteikia galimybę perduoti balso ir duomenis (muzikos atsisiuntimus, s ir momentinius pranešimus) tuo pačiu tinklu tuo pačiu metu.

Jis teikia plačiajuosčio ryšio pajėgumus, palaiko didesnį balso ir duomenų vartotojų skaičių, mažesnėmis sąnaudomis nei jo pirmtakas 2G. 3G naudoja Grandinės perjungimas balso ryšiui ir Paketų perjungimas duomenų perdavimui.

Maksimalus duomenų perdavimo greitis, palaikomas 3G:

  • Stacionariems įrenginiams - 2,05 Mb / s.
  • 384 Kbit / s įrenginiams, judantiems lėtai.
  • 128 Kbitai per sekundę dideliais greičiais judantiems įrenginiams.

3GPP FORMAVIMAS

3GPP (3-iosios kartos partnerystės projektas) buvo išplėtotas formuojant valdymo organus, kurie apėmė ir GSM, ir UMTS bendradarbiavimą. 3GPP dirbo stebint ITU-R (Tarptautinės telekomunikacijų sąjungos radijo ryšio sektorius) vienas iš ITU sektorių.


Jis yra atsakingas už tarptautinio radijo dažnio spektro valdymą, siekiant užtikrinti efektyvų spektro naudojimą ir apibrėžia technologijų šeimas, sieja specifines spektro dalis su šeimomis.

ITU galiausiai ratifikavo penkių 3G standartų, kurie yra 3G sistemos, vadinamos IMT-2000, pabandę sukurti vieną 3G standartą:

  • Trys standartai, pagrįsti CDMA (Code Division Multiple Access), būtent:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (plačiajuosčio kodinio padalinimo daugialypė prieiga) / HSPA + (didelės spartos prieiga prie paketinių paketų)
    3. TDSCDMA.
  • Du standartai, pagrįsti TDMA (Time Division Multiple Access), būtent:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

4G technologijos apibrėžimas

4G reiškia 4 kartos technologija, o kurti ir sujungti dabartines 2G (2-osios kartos), 3G (3-osios kartos), WLAN (belaidžio vietinio tinklo), mažojo nuotolio, fiksuoto laido sistemas į vieną ir transliuojamąsias, visiškai funkcionalias, nuoseklias ir darnus interneto darbas.

Tai pratęsimas 3G technologija kuri suteikia galimybes, apibrėžtas ITU (Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga) IMT (tarptautinės mobiliosios telekomunikacijos) apima tokias savybes kaip mastelio keitimas, lankstumas, efektyvumas, savivaldos užtikrinimas, saugumas, palaikantis sąsajas su įvairių tipų tinklais ir daugybė naujų ir esamų paslaugų.

Jis siūlo visiškai suvienodintas pritaikytas paslaugas (balso, duomenų ir daugialypės terpės), kurių duomenų perdavimo sparta yra iki 100 Mb / s, ir visapusišką mobiliojo ryšio prieigą:

  • Aukštos skiriamosios gebos mobilioji 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“, integruotus į 4G. Tikimasi aukštos kokybės garso / vaizdo transliacijos naudojant interneto protokolą.

Mobiliosios versijos LTE (ilgalaikė evoliucija) ir „WiMAX“ (pasaulinis mikrobangų prieigos suderinamumas) „Unison“ palaikant daug mažesnę kaip 1 Gbit / s spartos bitų spartą, paslaugų teikėjai naudojasi 4G prekės ženklu, tačiau nėra visiško „IMT-Advanced“ atitikimo.

Pagrindinis „4G LTE“ tikslas buvo pasiekti aukštą mobilumą ir visuotinį ryšį.

„IP Core“ tinklas yra toliau plėtojamas siekiant palaikyti aukštą duomenų perdavimo spartą, pažangias taikymo paslaugas ir efektyviau valdyti IP bei radijo tinklą ir turi daug griežtesnius reikalavimus.

Plačiajuosčio dažnio radijo technologija, kuri buvo naudojama 3G, pakeičiama:

  • OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) kelių nešmenų perdavimas.
  • FDE (dažnio ir domeno išlyginimo) sluoksnis.

Dėl to jis perduoda labai didelius spartos greičius, nepatirdamas milžiniškos kelių kelių radijo sklidimo.

Dėl MIMO (kelių įvestų kelių išėjimų) komunikacijos, piko bitų perdavimo sparta dar labiau padidinama naudojant išmaniąsias antenų matricas. Transliavimui naudojama aukštesnės eilės moduliacija iki 64 QAM ir MBMS (Multimedia Broadcast Multicast services).

Žemiau aptarti 3G ir 4G technologijos skirtumai:

  1. Kalbant apie duomenų pralaidumą, 3G suteikia 21 Mbps, o 4G - 1 Gbps maksimalų duomenų pralaidumą.
  2. Didžiausia 3G įkėlimo sparta yra 5 Mbps, tuo tarpu 500 Mbps yra aukščiausia 4G įkėlimo sparta.
  3. Didžiausias 3G atsisiuntimo greitis yra 21 Mbps. Palyginti su 4G, didžiausia atsisiuntimo sparta yra 1Gbps.
  4. 3G duomenų perdavimui naudoja paketinį komutavimą. Kita vertus, tiek paketai, tiek perjungimas naudojami 4G.
  5. 4G naudojama hibridinio tinklo architektūra. Priešingai, 3G naudoja plačiajuosčio tinklo mobilųjį tinklą.
  6. CDMA naudojama 3G. Priešingai, 4G naudoja OFDMA (stačiakampio dažnio padalijimo daugialypę prieigą).
  7. Perdavimo valdymas atliekamas vertikaliai 3G, bet 4G - vertikaliai ir horizontaliai.
  8. Visas IP pagrįstas tinklas palaikomas 4G. Tačiau 3G atveju jis pagrįstas grandine ir paketais.

3G / UMTS architektūra

Sudedamosios 3G UMTS tinklo dalys yra

• Mobilioji stotis: Tai gali būti kažkas, pvz., Duomenys ir mobilieji telefonai, įgalinantys balsą, skirtukai ar kompiuteriai, kurie gali būti naudojami kaip galutinis vartotojas.

• RAN (radijo prieigos tinklas): Jį sudaro bazinės stotys ir radijo prieigos valdiklis, kuris užpildo tarpą tarp mobiliosios stoties ir pagrindinio tinklo. Tai taip pat kontroliuoja ir valdo viso tinklo oro sąsają.

• CN (pagrindinis tinklas): Tai teikia pagrindinį posistemių apdorojimą ir valdymą. 3G UMTS tinklo architektūra perkelta iš GSM su kai kuriais pagrindinių tinklo elementų patobulinimais.

Pagrindinis tinklas yra suskirstytas į dvi dalis, t.y., grandinės perjungimo domeną ir paketinių duomenų sritį.

  1. Grandinės perjungiamas domenas: Jis naudoja komutuojamąjį grandinį tinklą, kuriame tam tikram laiko tarpui yra numatytas specialus ryšys arba kanalas, skirtas vartotojų grupei. Du blokai, parodyti grandinės perjungimo srityje:
    • MSC - Mobilusis komutavimo centras valdo grandinės perjungiamus skambučius.
    • GMSC - „Gateway MSC“ veikia kaip tarpininkas tarp išorinių ir vidinių tinklų.
  2. Paketų perjungiamas domenas: Jis naudoja IP tinklą, kur IP atsakingi už duomenų perdavimą ir priėmimą iš dviejų ar daugiau įrenginių. Du blokai, rodomi paketo perjungimo domene, yra šie:
    • SGSN (aptarnaujantis GPRS palaikymo mazgą): Įvairios SGSN funkcijos yra mobilumo valdymas, sesijų valdymas, sąskaitų išrašymas, ryšys su kitomis tinklo sritimis.
    • GGSN (GPRS šliuzo palaikymo mazgas): Tai galima laikyti labai sudėtingu maršrutizatoriumi, kuris atlieka vidines operacijas tarp išorinių paketinių komutuojamų tinklų ir UMTS paketinių komutuojamų tinklų.
  • IMS (IP daugialypės terpės posistemis): Tai yra architektūrinė sistema, teikianti IP daugialypės terpės paslaugas.

4G LTE architektūra

Sudedamosios 4G LTE tinklo dalys yra

  • Vartotojo įranga (UE): Tai gali būti bet koks įrenginys, galintis nustatyti ryšio funkcijas, pavyzdžiui, mobilieji telefonai, skirtukai, kompiuteriai ir kt.
  • Išplėtotas UMTS antžeminės radijo prieigos tinklas (E-UTRAN): Tai kontroliuoja radijo ryšį tarp vartotojo įrangos ir EPC. „LTE“ mobilusis telefonas vienu metu gali jungtis tik su viena ląstele ir viena bazine stotimi. Pagrindinės operacijos, kurias atlieka EBS (Evolved Base Station)
    • Analoginės ir skaitmeninės LTE oro sąsajos apdorojimo funkcijos yra naudojamos perduoti ir priimti radijo ryšį į visus įrenginius, kuriuose veikia LTE.
    • Tvarko žemo lygio veiksmus, naudodamas signalus ir komandas.
  • Evolved Packet Core (EPC): Tai palaiko ryšį su vidiniais ir išoriniais paketinių duomenų tinklais ir IP daugialypės terpės posistemiu. Jį sudaro šie blokai:
    • HSS: „Home Subscriber Server“ centrinėje duomenų bazėje saugo visą informaciją apie visus tinklo operatoriaus abonentus.
    • MME: Judrumo valdymo subjektas vykdo aukšto lygio signalų ir HSS valdymą.
    • S-GW: Signalizacijos šliuzas vykdo mobilumo įtvirtinimą ir persiunčia duomenis tarp PDN šliuzo ir bazinės stoties.
    • P-GW:Paketinių duomenų tinklo šliuzas susisiekia su PDN naudojančiomis sąsajomis. Tai atlieka tokias operacijas kaip IP adresų paskirstymas ir paketų filtravimas.
    • PCRF: Politikos ir apmokestinimo taisyklių funkcija yra atsakinga už srauto pagrindu vykdomų apmokestinimo operacijų kontrolę vykdant Politikos kontrolės vykdymo funkciją (PCEF) ir priimant politikos kontrolės sprendimus.


3G pranašumai

  • Tam naudojamos 2G dažnių juostos, kurių pralaidumas yra iki 230MHz visuotinis tarptinklinis ryšys ir daugialypės paslaugos.
  • Plačiajuosčio ryšio radijo kanalas, skirtas palaikyti greitųjų paslaugų teikimą. Radijo imtuvo kanalas naudoja juostos plotį iki 20M, o tai pagerina lusto norma ir anti-multipath išblukimas.
  • Plačiajuosčio ryšio kanale verslo kokybę galima kontroliuoti taikant laiko tankinimą ir pakartotinį kodo naudojimą. Skirtingi paskirstymo veiksniai, skirtingi tarifai, reikalingi skirtingi QOS, kuriuos galima priskirti plačiajuosčio ryšio kanalui, yra parenkami norint realizuoti daugialypę paslaugą ir kelių greičių perdavimas.
  • Norėdami pagerinti duomenų srauto perdavimas Taikoma greito kanalo galios valdymo technologija.
  • Norėdami adaptyviai sureguliuoti galią, sumažinkite sistemos savitarpio trukdžius, padidinkite imtuvo jautrumą ir padidinkite sistemos talpą, 3G bazinėje stotyje įdiegiamos adaptyviosios antenos.
    WCDMA, kurią daugiausia sudarė šie du aspektai, t.y., kanalo kodavimas ir galios valdymas.
  • Perjungimo technologija reikalingas galinių ir mobiliųjų tinklų ryšiui, kai terminalai nėra stabilūs ir keičia savo padėtį iš vienos bazinės stoties aprėpties į kitą.

4G pranašumai

  • Sumažintas vėlavimas abiem ryšio užmezgimas ir perdavimo delsos.
  • Padidėjęs vartotojas Duomenų pralaidumas.
  • Padidėjęs ląstelės krašto bitų sparta.
  • Sumažintos išlaidos už bitą naudojant padidintą spektrinis efektyvumas.
  • Supaprastinta tinklo architektūra.
  • Besiūliai Judumas įskaitant skirtingus Radijo prieigos technologija.
  • Protinga energijos sąnaudos mobiliajam įrenginiui.
  • Sumažina įrangos kaina nes tai panaikina brangaus dažnio ekvalaizerio poreikį imtuve.
  • Tai suteikia integruotos saugos paslaugos.

3G apribojimai

  • Korinio ryšio infrastruktūros, bazinių stočių atnaujinimo kaina yra labai didelė.
  • Tarptinklinis ryšys ir duomenų / balso darbas kolektyviai dar neįgyvendinti.
  • Energijos sunaudojimas yra didelis.
  • Reikia mažų atstumų bazinių stočių ir jos yra brangios.

4G apribojimai

  • Vietos koordinavimas ir išteklių koordinavimas norint įtraukti naujus įrenginius nėra tinkami.
  • Riboti balso skambučiai ir paslaugos gali būti apdorojami vienu metu.
  • Kadangi tai yra koncentruota duomenų tarnyba, reikalingas platus pralaidumas.
  • Dėl belaidžio tinklo poreikio jis neteikia gerų paslaugų kaimo vietovėse, o 4G tinklas nėra pakankamai išplėstas šiose vietose.

Išvada

4G technologijos teikia geresnes paslaugas, palyginti su 3G technologijomis; kalbant apie duomenų pralaidumą, ląstelių briaunos spartą, kainą, mobilumą, mobiliųjų prietaisų energijos suvartojimą. Tačiau yra 4G suderinamumo problemų.