Preporučeno, 2023

Izbor Urednika

Razlika između 3G i 4G tehnologije

3G i 4G mogu se razlikovati u pogledu usklađenosti tehnologije, brzine prijenosa podataka, kapaciteta, IP arhitekture i broja veza, itd. 3G označava treću generaciju u kojoj su razvijeni optimizirani mobilni uređaji za omogućavanje podatkovnih i širokopojasnih usluga s boljom povezanošću. 4G LTE označava četvrtu generaciju koja pruža više kapaciteta za brža i improvizirana mobilna širokopojasna iskustva te omogućuje više veza.

3G i 4G tehnologija povezani su s standardima mobilne komunikacije. Mobilne komunikacije jedno su od područja koje se stalno razvija kako bi omogućilo brže i bolje mobilno širokopojasno iskustvo. Svaka nova tehnologija nudi značajan napredak u performansama i mogućnostima u usporedbi sa svojim prethodnikom. Pruža mogućnost pristupa internetu preko različitih uređaja kao što su kartice, prijenosna računala, stolna računala i mobilni telefoni.

Tablica usporedbe

Osnova za usporedbu3G tehnologijaTehnologija 4G
Širina pojasa podataka2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Maksimalna brzina prijenosa5 Mbps500 Mbps
Najviša stopa preuzimanja21 Mbps1 Gbps
Tehnika prebacivanjaZamjena paketaZamjena paketa,
Prebacivanje poruka
StandardiIMT 2000
3.5G HSDPA
3.75G HSUPA
Jedinstveni standard Wimax i LTE
Tehnologija
Stog
Digitalni širokopojasni paketni prijenos podataka CDMA 2000, UMTS, EDGE itd.Predujmi za digitalne širokopojasne pakete podataka Wimax2 i LTE.
Frekvencijski pojas1, 8 - 2, 5 GHz2 - 8 GHz
Arhitektura mrežeNa bazi širokog područja stanicaIntegracija bežičnog LAN-a i širokog područja
Ispravak pogrešaka prema naprijed3G koristi turbo kodove za ispravljanje pogrešaka.U 4G se koriste ispravljeni kodovi za ispravljanje pogrešaka.
HandoffvodoravanVodoravno i okomito

Definicija 3G tehnologije

3G je generacija standarda za mobilne telekomunikacijske usluge koje zadovoljavaju International Mobile Telecommunications -2000 (IMT-2000) pruža mogućnost prijenosa glasa i podataka (preuzimanje glazbe, e-pošte i instant poruka) istom mrežom istovremeno.

Ona pruža širokopojasne kapacitete, podržava veći broj glasovnih i podatkovnih korisnika niže inkrementalne cijene od svog prethodnika 2G. 3G koristi prebacivanje kruga za govornu komunikaciju i komutiranje paketa za prijenos podataka.

Maksimalna brzina prijenosa podataka koju podržava 3G:

  • 2, 05 Mbit / s za stacionarne uređaje.
  • 384 Kbits / sekundi za uređaje koji se sporo kreću.
  • 128 Kbits / sekundi za uređaje koji se kreću velikom brzinom.

FORMACIJA 3GPP

3GPP (Projekt partnerstva treće generacije) razvijen je tijekom formiranja upravljačkih tijela koja su uključivala i GSM i UMTS. 3GPP je radio pod promatranjem ITU-R (Međunarodna telekomunikacijska unija-sektor radiokomunikacija) jedan od sektora ITU-a.

On je odgovoran za upravljanje međunarodnim radiofrekvencijskim spektrom, kako bi se osiguralo učinkovito korištenje spektra i definirale tehnologije obitelji, povezuje određene dijelove spektra s obiteljima.

ITU je konačno potvrdio obitelj od pet 3G standarda koji su dio 3G okvira poznatog kao IMT-2000, nakon pokušaja izgradnje jednog 3G standarda:

  • Tri standarda temeljena na CDMA (višestruki pristup kodnoj podjeli), i to:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (širokopojasni pristup s višestrukim pristupom) / HSPA + (brzi paketni pristup)
    3. TDSCDMA.
  • Dva standarda temeljena na TDMA (Time Division Multiple Access):
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Definicija 4G tehnologije

4G označava tehnologiju 4. generacije, a to je pothvat za razvoj, ugradnju postojećih 2G (druga generacija), 3G (treća generacija), WLAN (bežična lokalna mreža), kratkog dometa, fiksnih žičanih sustava u jednu i emitiranu, potpuno funkcionalan, dosljedan i usklađen.

To je proširenje 3G tehnologije koja pruža mogućnosti koje definira ITU (Međunarodna telekomunikacijska unija) u IMT-u (International Mobile Telecommunications), uključujući značajke kao što su skalabilnost, fleksibilnost, učinkovitost, samoupravljanje, sigurnost za podršku povezivanju s različitim vrstama mreža i mnoštvo novih i postojećih usluga.

Nudi potpuno usklađene prilagođene usluge (glasovne, podatkovne i multimedijske) pri brzinama prijenosa podataka do 100 Mbps i sveobuhvatnog mobilnog pristupa za:

  • Mobilna televizija visoke razlučivosti
  • IP telefonija
  • Usluge igranja
  • Video konferencija
  • 3D televizija

Poboljšane verzije postojećih tehnologija obuhvaćaju GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, bežične LAN-ove i Bluetooth integrirane u 4G. Očekuje se visokokvalitetno strujanje audio / videozapisa preko internetskog protokola s kraja na kraj.

Verzije Mobile LTE (Long Term Evolution) i WiMAX (Worldwide Interoperability za mikrovalni pristup) podržavaju mnogo manje od 1 Gbit / s vršne bitske brzine, a brandirane su 4G od strane davatelja usluga, ali ne postoji potpuna usklađenost s IMT-om.

Glavni cilj 4G LTE-a bio je postići visoku mobilnost i globalnu povezanost.

IP jezgrena mreža dodatno je razvijena kako bi učinkovitije podržavala visoke brzine prijenosa podataka, napredne aplikacije i upravljanje IP i radio mrežom te ima mnogo zahtjevnije zahtjeve.

Radiotehnologija proširenog spektra koja je korištena u 3G zamijenjena je:

  • OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) prijenos s više prijenosnika.
  • FDE (Equality-Domain Equalization) stratagem.

Kao rezultat toga, prenosi vrlo visoke brzine prijenosa bez utjecaja ogromnog višestupanjskog širenja radija.

Za MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) komunikacije, vršna bitska brzina se dodatno poboljšava korištenjem niza pametnih antena. Koristi se modulacija višeg reda do 64 QAM i MBMS (Multimedia Broadcast Multicast usluge) za emitiranje.

Ključne razlike između 3G i 4G tehnologije

Niže navedene točke predstavljaju razliku između 3G i 4G tehnologije:

  1. Kada je u pitanju širina pojasa podataka 3G osigurava 21 Mbps, a 4G nudi maksimalnu propusnost podataka od 1 Gbps.
  2. Maksimalna brzina učitavanja 3G-a iznosi 5 Mbps, dok je brzina prijenosa od 500 Mbps najveća brzina prijenosa 4G.
  3. Najviša brzina preuzimanja 3G-a iznosi 21 Mbps. U odnosu na 4G nudi 1Gbps vrh download stopa.
  4. 3G koristi komutaciju paketa za prijenos podataka. S druge strane, u 4G se koriste i prebacivanje paketa i poruka.
  5. U 4G se koristi arhitektura hibridne mreže. S druge strane, 3G koristi mrežu baziranu na širokim područjima.
  6. CDMA je zaposlen u 3G. Nasuprot tome, 4G koristi OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).
  7. Upravljanje prijenosom se obavlja vertikalno u 3G-u, ali u 4G-u se radi okomito i horizontalno.
  8. Cijela IP mreža temelji se na 4G. Međutim, u slučaju 3G, to je sklop i paket temeljen.

3G / UMTS arhitektura

Sastavni dijelovi 3G UMTS mreže su

Mobilna stanica: može biti bilo što poput podataka i glasovnih mobilnih telefona, kartica ili računala koja se mogu koristiti kao krajnji korisnik.

RAN (Radio Access Network) : Sastoji se od baznih stanica i radio-kontrolera koji premošćuje jaz između mobilne stanice i jezgrene mreže. Također kontrolira i upravlja zračnim sučeljem za cijelu mrežu.

CN (osnovna mreža) : pruža glavnu obradu i upravljanje podsustavima. Arhitektura 3G UMTS mreže migrira se iz GSM-a s nekim poboljšanjima u elementima jezgrene mreže.

Jezgrena mreža je podijeljena na dva dijela, tj. Sklop s komutiranom domenom i domenu s komutacijom paketa.

  1. Komutirana komutirana domena : koristi mrežu s komutiranom mrežom u kojoj je namjenska veza ili kanal određen za određeni vremenski termin za skup korisnika. Dva bloka prikazana u domeni komutirana komutacijom su:
    • MSC - Mobile Switching Center upravlja pozivima s komutacijom.
    • GMSC - Gateway MSC djeluje kao posrednik između vanjskih i unutarnjih mreža.
  2. Packet-switched domain : koristi IP mrežu gdje su IP-ovi odgovorni za prijenos i primanje podataka između dva ili više uređaja. Dva bloka prikazana u domeni komutirana paketima su:
    • SGSN (Posluživanje GPRS čvora za podršku) : Različite funkcije koje pruža SGSN su upravljanje mobilnošću, upravljanje sesijama, fakturiranje, komunikacija s drugim područjima mreže.
    • GGSN (Gateway GPRS Support Node) : Može se smatrati vrlo složenim usmjerivačem i rukovati unutarnjim operacijama između vanjskih paketnih komutiranih mreža i UMTS paketno komutirane mreže.
  • IMS (IP Multimedia Subsystem) : To je arhitektonski okvir koji osigurava IP multimedijske usluge.

4G LTE arhitektura

Sastavni dijelovi 4G LTE mreže su

  • Korisnička oprema (UE) : može biti bilo koji uređaj koji može uspostaviti komunikacijske funkcije kao što su mobilni telefoni, kartice, računala itd.
  • Razvijena UMTS zemaljska radijska pristupna mreža (E-UTRAN): Kontrolira radio komunikaciju između korisničke opreme i EPC-a. LTE mobitel se može povezati sa samo jednom ćelijom i jednom baznom stanicom u isto vrijeme. Glavne operacije koje izvodi EBS (Evolved Base Station)
    • Funkcije analogne i digitalne obrade LTE zračnog sučelja koriste se za prijenos i primanje radio prijenosa na sve uređaje koji podržavaju LTE.
    • Obrađuje rad niske razine slanjem signalnih poruka i naredbi.
  • Razvijena paketna jezgra (EPC) : komunicira s unutarnjim i vanjskim paketnim podatkovnim mrežama i IP multimedijskim podsustavom. Sastoji se od sljedećih blokova:
    • HSS: Home Subscriber Server sadrži sve informacije o svim pretplatnicima mrežnog operatora u središnjoj bazi podataka.
    • MME: Upravljanje mobilnošću Entitet upravlja radom visoke razine pomoću signalnih poruka i HSS-a.
    • S-GW: Signalizacija Gateway provodi mobilnost sidrenje i prosljeđivanje podataka između PDN Gateway i bazne stanice.
    • P-GW: Gateway mreža za prijenos podataka komunicira s PDN-ovim sučeljima. On obavlja operacije kao što su raspodjela IP adresa i filtriranje paketa.
    • PCRF: Funkcija pravila i pravila o naplati odgovorna je za kontrolu operacija naplate koje se temelje na protoku u Funkciji kontrole izvršenja politika (PCEF) i donošenju odluka o kontroli politike.

Prednosti 3G

  • Zapošljava 2G frekvencijske pojaseve s širinom pojasa do 230MHz koji se koriste za postizanje globalnog roaminga i multi-usluga.
  • Širokopojasni radio kanal za podršku brzom servisu - Radio nosač koristi propusnost do 20M koja improvizira brzinu čipova i antipedapno blijeđenje.
  • U širokopojasnom kanalu, kvaliteta poslovanja može se kontrolirati primjenom multipleksiranja vremena i ponovnog korištenja koda. Različiti čimbenici širenja, različite stope potrebe različitih QOS može mapirati u širokopojasni kanal su odabrani za realizaciju multi-service i multi-rate prijenosa .
  • Za poboljšanje performansi downlink prijenosnog kanala primijenjena je brza tehnologija kontrole snage zatvorene petlje.
  • Za prilagodljivo podešavanje snage, snižavanje samo-ometanja sustava i povećanje osjetljivosti prijemnika i povećanje kapaciteta sustava, prilagodljivi nizovi antena implementirani su na 3G baznu stanicu.
    WCDMA, uglavnom se sastoji od sljedeća dva aspekta, tj. Kanalno kodiranje i kontrola snage.
  • Komunikacijska tehnologija potrebna je za komunikaciju terminalnih i mobilnih mreža kada terminali nisu stabilni i prebacuju svoj položaj s pokrivenosti jedne bazne stanice na drugu baznu stanicu.

Prednosti 4G

  • Smanjena kašnjenja za uspostavu veze i za kašnjenje prijenosa .
  • Povećan protok podataka korisnika.
  • Povećana brzina bita stanica .
  • Minimizirani trošak po bitu s povećanom spektralnom učinkovitošću .
  • Pojednostavljena arhitektura mreže .
  • Besprijekorna mobilnost, uključujući između različitih tehnologija radio pristupa .
  • Razumna potrošnja energije za mobilni uređaj.
  • Minimizira troškove opreme jer ukida potrebu za skupim frekvencijskim izjednačivačem pri prijemniku.
  • Pruža integrirane sigurnosne usluge .

Ograničenja 3G-a

  • Troškovi mobilne infrastrukture, nadogradnja baznih stanica je vrlo visoka.
  • Roaming i rad s podacima / glasom još nisu zajednički implementirani.
  • Iskorištenost energije je visoka.
  • Potrebne su bazne stanice kratke udaljenosti i skupi su.

Ograničenja 4G

  • Koordinacija lokacije i koordinacija resursa za dodavanje novih uređaja nije adekvatna.
  • Ograničeni glasovni pozivi i usluge mogu se obraditi neko vrijeme.
  • Biti koncentrirana podatkovna usluga zahtijeva široku propusnost.
  • Ne pruža dobre usluge u ruralnim područjima zbog potrebe bežične mreže i 4G mreže nije dobro proširena u tim područjima.

Zaključak

4G tehnologije pružaju bolje usluge u usporedbi s 3G tehnologijama; s obzirom na propusnost podataka, brzinu bita stanica, cijenu, mobilnost, potrošnju energije za mobilne uređaje. Međutim, postoje određeni problemi s kompatibilnošću u 4G-u.

Top