Verschil tussen 3G- en 4G-technologie

Schrijver: Laura McKinney
Datum Van Creatie: 2 April 2021
Updatedatum: 11 Kunnen 2024
Anonim
Difference Between 3G and 4G | 3G vs 4G
Video: Difference Between 3G and 4G | 3G vs 4G

Inhoud


3G en 4G kunnen zijn gedifferentieerd betreffende technologie-compliance, gegevensoverdrachtsnelheid, capaciteit, IP-architectuur en aantal verbindingen, etc. 3G staat voor de 3e generatie waarin geoptimaliseerde mobiele apparaten zijn ontwikkeld voor het mogelijk maken van gegevens- en breedbanddiensten met betere connectiviteit. 4G LTE staat voor de 4e generatie die meer capaciteit levert voor snellere en geïmproviseerde mobiele breedbandervaringen en meer verbindingen mogelijk maakt.

3G- en 4G-technologie worden geassocieerd met mobiele communicatienormen. Mobiele communicatie is een van de zich voortdurend ontwikkelende gebieden om snellere en betere mobiele breedbandervaringen te leveren. Elke nieuwe technologie biedt een aanzienlijke vooruitgang in prestaties en mogelijkheden in vergelijking met zijn voorganger. Het biedt de mogelijkheid om toegang te krijgen tot het internet via verschillende apparaten zoals tab, laptop, desktop en mobiele telefoons.


  1. Vergelijkingstabel
  2. Definitie
  3. Belangrijkste verschillen
  4. architectuur
  5. voordelen
  6. beperkingen
  7. Gevolgtrekking

Vergelijkingstabel

Basis voor vergelijking3G-technologie4G-technologie
Gegevensbandbreedte2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Piek uploadsnelheid5 Mbps500 Mbps
Piek downloadsnelheid21 Mbps1 Gbps
SchakeltechniekPakket wisselenPakket wisselen,
Schakelen
normenIMT 2000
3,5 G HSDPA
3.75G HSUPA		Enkele uniforme standaard Wimax en LTE
Technologie
stack		Digitale breedbandpakketgegevens CDMA 2000, UMTS, EDGE enz.Digitale breedbandpakketgegevens Wimax2 en LTE Advances.
Frequentieband1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
Netwerk architectuurWide Area Cell BasedIntegratie van draadloos LAN en Wide Area
Voorwaartse foutcorrectie3G gebruikt turbocodes voor foutcorrectie.Aaneengeschakelde codes worden gebruikt voor foutcorrectie in 4G.
AfgevenHorizontaalHorizontaal en verticaal


Definitie van 3G-technologie

3G is een generatie van normen voor mobiele telecommunicatiediensten die voldoen aan de Internationale mobiele telecommunicatie -2000 (IMT-2000) biedt de mogelijkheid om spraak en gegevens (muziekdownloads, s en instant messaging) tegelijkertijd over hetzelfde netwerk over te dragen.

Het levert breedbandcapaciteit, ondersteunt een groter aantal spraak- en dataklanten met lagere incrementele kosten dan zijn voorganger 2G. 3G gebruikt Circuit schakelen voor spraakcommunicatie, en Pakket wisselen voor datacommunicatie.

Maximale overdrachtssnelheden ondersteund door 3G:

  • 2,05 Mbit / seconde voor stationaire apparaten.
  • 384 Kbits / seconde voor apparaten die langzaam bewegen.
  • 128 Kbits / seconde voor apparaten die met hoge snelheid bewegen.

VORMING VAN 3GPP

3GPP (3rd Generation Partnership Project) werd ontwikkeld tijdens de vorming van bestuursorganen, waaronder de samenwerking van zowel GSM als UMTS. 3GPP werkte onder observatie van ITU-R (Internationale telecommunicatie-unie - radiocommunicatiesector) een van de sectoren van ITU.

Het is verantwoordelijk voor het beheer van het internationale radiofrequentiespectrum, om een ​​efficiënt spectrumgebruik te garanderen en definieert technologische families, associeert specifieke delen van het spectrum met de families.

ITU heeft eindelijk een familie van vijf 3G-normen geratificeerd die deel uitmaken van het 3G-raamwerk dat bekend staat als IMT-2000, na het proberen om een ​​enkele 3G-standaard te bouwen:

  • Drie standaarden gebaseerd op CDMA (Code Division Multiple Access), namelijk:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) / HSPA + (High-Speed ​​Packet Access)
    3. TDSCDMA.
  • Twee standaarden gebaseerd op gebaseerd op TDMA (Time Division Multiple Access), namelijk:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Definitie van 4G-technologie

4G staat voor 4e generatie technologie, en het is een onderneming om de huidige 2G (2e generatie), 3G (3e generatie), WLAN (Wireless Local Area Network), korteafstands vaste draadsystemen te ontwikkelen en samen te voegen in een enkelvoudig en uitgezonden, volledig functioneel, consistent en samenhangend internetwerk.

Het is een uitbreiding van 3G-technologie die mogelijkheden biedt gedefinieerd door ITU (Internationale Telecommunicatie-unie) in IMT (International Mobile Telecommunications) omvat functies zoals schaalbaarheid, flexibiliteit, efficiëntie, zelfbestuur, beveiliging ter ondersteuning van de koppeling met verschillende soorten netwerken en een veelheid aan nieuwe en bestaande diensten.

Het biedt volledig geconvergeerde aangepaste services (spraak, data en multimedia) met gegevenssnelheden tot 100 Mbps en doordringende mobiele toegang voor:

  • Hoge resolutie mobiele televisie
  • IP-telefonie
  • Gaming-diensten
  • Videovergaderen
  • 3D televisie

De verbeterde versies van de huidige technologieën omvatten GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, draadloze LAN's en Bluetooth zijn geïntegreerd in 4G. De hoogwaardige audio / video streaming via internet wordt verwacht.

Versies van mobiel LTE (lange termijn evolutie) en WiMAX (wereldwijde interoperabiliteit voor toegang tot de magnetron) in unison support veel minder dan 1 Gbit / s piek bit rate, worden 4G gebrandmerkt door serviceproviders, maar er is geen volledige IMT-Advanced compliance.

Het hoofddoel van 4G LTE was het bereiken van hoge mobiliteit en wereldwijde connectiviteit.

Het IP Core-netwerk is verder ontwikkeld om hogere datasnelheden, geavanceerde applicatieservices en beheer van IP- en radionetwerk efficiënter te ondersteunen en heeft veel strengere eisen.

De spread-spectrum radiotechnologie die werd gebruikt in 3G wordt vervangen door:

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

Dientengevolge draagt ​​het zeer hoge bitsnelheden over zonder te worden beïnvloed door immense multipath-radiopropagatie.

Voor MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) communicatie, piek bit rate wordt verder verbeterd door het gebruik van slimme antenne-arrays. Modulatie van hogere orders tot 64 QAM en MBMS (Multicast-services voor multimedia-uitzendingen) voor uitzending wordt gebruikt.

De onderstaande punten presenteren het verschil tussen 3G- en 4G-technologie:

  1. Als het gaat om gegevensbandbreedte biedt 3G 21 Mbps en 4G biedt een maximale gegevensbandbreedte van 1 Gbps.
  2. De maximale uploadsnelheid van 3G is 5 Mbps, terwijl 500 Mbps de hoogste uploadsnelheid van 4G is.
  3. De hoogste downloadsnelheid van 3G is 21 Mbps. In tegenstelling tot 4G biedt 1Gbps piek downloadsnelheid.
  4. 3G maakt gebruik van packet-switching voor gegevensoverdracht. Aan de andere kant worden zowel pakket als schakelen gebruikt in 4G.
  5. In 4G wordt hybride netwerkarchitectuur gebruikt. Omgekeerd maakt 3G gebruik van een wide area cell-gebaseerd netwerk.
  6. CDMA is werkzaam in 3G. In tegenstelling tot 4G maakt gebruik van OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).
  7. Handoff-beheer gebeurt verticaal in 3G, maar in 4G gebeurt dit zowel verticaal als horizontaal.
  8. Volledig IP-gebaseerd netwerk wordt ondersteund in 4G. In het geval van 3G is het echter gebaseerd op circuits en pakketten.

3G / UMTS-architectuur

De samenstellende delen van 3G UMTS-netwerk zijn

• Mobiel station: Het kan van alles zijn, zoals data en spraakgestuurde mobiele telefoons, tabbladen of computers die als eindgebruiker kunnen worden gebruikt.

• RAN (Radio Access Network): Het bestaat uit basisstations en een radiotoegangcontroller die de kloof overbrugt tussen Mobile Station en Core Network. Het bestuurt en beheert ook de luchtinterface voor het hele netwerk.

• CN (kernnetwerk): Het biedt de hoofdverwerking en het beheer van subsystemen. De 3G UMTS-netwerkarchitectuur wordt gemigreerd van GSM met enkele verbeteringen in kernnetwerkelementen.

Het kernnetwerk is ingedeeld in twee delen, d.w.z. Circuit Switched Domain en Packet-Switched Domain.

  1. Circuit geschakeld domein: Het maakt gebruik van Circuit Switched Network waarin een speciale link of kanaal is voorzien voor een bepaald tijdvak voor een reeks gebruikers. De twee blokken in Circuit Switched Domain zijn:
    • MSC - Mobile Switching Center beheert circuitgeschakelde oproepen.
    • GMSC - Gateway MSC fungeert als intermediair tussen externe en interne netwerken.
  2. Pakketgeschakeld domein: Het maakt gebruik van IP-netwerk waarbij IP's verantwoordelijk zijn voor het verzenden en ontvangen van gegevens tussen twee of meer apparaten. De twee blokken die worden weergegeven in Pakketgeschakeld domein zijn:
    • SGSN (Serving GPRS Support Node): De verschillende functies van SGSN zijn mobiliteitsbeheer, sessiebeheer, facturering, communicatie met andere delen van het netwerk.
    • GGSN (Gateway GPRS-ondersteuningsknooppunt): Het kan worden beschouwd als een zeer complexe router en verwerkt de interne bewerkingen tussen de externe pakketgeschakelde netwerken en het UMTS-pakketgeschakelde netwerk.
  • IMS (IP Multimedia Subsysteem): Het is een architectonisch raamwerk dat IP-multimediadiensten levert.

4G LTE-architectuur

De samenstellende delen van het 4G LTE-netwerk zijn

  • Gebruikersapparatuur (UE): Het kan elk apparaat zijn dat communicatiefuncties kan instellen, zoals mobiele telefoons, tabbladen, computers, enz.
  • Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN): Het regelt radiocommunicatie tussen gebruikersapparatuur en EPC. LTE mobile kan verbinding maken met slechts één cel en één basisstation tegelijk. Hoofdbewerkingen uitgevoerd door EBS (Evolved Base Station)
    • Analoge en digitale verwerkingsfuncties van de LTE-luchtinterface worden gebruikt voor het verzenden en ontvangen van radiotransmissie naar alle LTE-apparaten.
    • Verwerkt bediening op laag niveau door de signalering s en commando's in te voeren.
  • Evolved Packet Core (EPC): Het communiceert met interne en externe pakketdatanetwerken en IP multimedia subsysteem. Het bestaat uit de volgende blokken:
    • HSS: Home Subscriber Server bevat alle informatie over alle abonnees van de netwerkoperator in een centrale database.
    • MME: Mobility Management Entity verzorgt de operatie op hoog niveau door de signalering s en HSS.
    • S-GW: Signalling Gateway voert mobiliteitsverankering uit en stuurt gegevens door tussen PDN Gateway en Base Station.
    • P-GW:Packet Data Network Gateway communiceert met de interfaces van PDN. Het voert bewerkingen uit zoals IP-adrestoewijzing en pakketfiltering.
    • PCRF: Beleids- en laadregelfunctie is verantwoordelijk voor het regelen van de stroomgebaseerde laadactiviteiten in de Policy Control Enforcement Function (PCEF) en beleidsbeslissing.


Voordelen van 3G

  • Het maakt gebruik van 2G-frequentiebanden met bandbreedtes tot 230MHz worden gebruikt om te bereiken wereldwijde roaming en multi-services.
  • Breedbandradiokanaal ter ondersteuning van hogesnelheidsservices- Radiokanaal gebruikt bandbreedte tot 20M die improviseert chipsnelheid en anti-multipad vervaging.
  • In het breedbandkanaal kan de kwaliteit van het bedrijfsleven worden gecontroleerd door tijdmultiplexing en codehergebruik toe te passen. Verschillende spreidingsfactoren, verschillende snelheden die nodig zijn voor verschillende QOS-kaarten in het breedbandkanaal worden geselecteerd om multi-service te realiseren en overdracht met meerdere snelheden.
  • Om de prestaties van de te verbeteren downlink-verzending kanaal snel gesloten lus power control technologie wordt toegepast.
  • Om het vermogen adaptief aan te passen, de zelfinterferentie van het systeem te verlagen en de gevoeligheid van de ontvanger te vergroten en de systeemcapaciteit te vergroten, zijn adaptieve antennearrays geïmplementeerd in het 3G-basisstation.
    WCDMA, hoofdzakelijk bestaande uit de volgende twee aspecten, namelijk kanaalcodering en vermogensregeling.
  • Schakeltechniek is vereist voor communicatie van terminal- en mobiele netwerken wanneer terminals niet stabiel zijn en van positie wisselen van het ene basisstation naar een ander basisstation.

Voordelen van 4G

  • Minder vertraging voor beide verbinding tot stand brengen en zendlatentie.
  • Verhoogde gebruiker Gegevensdoorvoer.
  • Nam toe bitrate van de celrand.
  • Geminimaliseerde kosten per bit verbeterd spectrale efficiëntie.
  • Vereenvoudigd netwerk architectuur.
  • Naadloos Mobiliteit inclusief tussen verschillende Radiotoegangstechnologie.
  • Redelijk energieverbruik voor het mobiele apparaat.
  • minimaliseert apparatuurkosten omdat het de behoefte aan dure frequentie-equalizer bij de ontvanger afschaft.
  • Het zorgt voor geïntegreerde beveiligingsdiensten.

Beperkingen van 3G

  • De kosten van mobiele infrastructuur, het upgraden van basisstations zijn erg hoog.
  • Roaming en data / spraakwerk zijn nog niet geïmplementeerd.
  • Het stroomverbruik is hoog.
  • Heeft basisstations op korte afstand nodig en is duur.

Beperkingen van 4G

  • Locatiecoördinatie en resourcecoördinatie om nieuwe apparaten toe te voegen is niet voldoende.
  • Beperkte spraakoproepen en services kunnen per keer worden afgehandeld.
  • Omdat het een geconcentreerde datadienst is, vereist het een brede bandbreedte.
  • Het biedt geen goede diensten op het platteland vanwege de vereiste van het draadloze netwerk en 4G-netwerk is niet goed uitgebreid in die gebieden.

Gevolgtrekking

4G-technologieën bieden betere services in vergelijking met 3G-technologieën; in termen van datadoorvoer, cell edge bit rate, kosten, mobiliteit, stroomverbruik voor mobiele apparaten. Er zijn echter enkele compatibiliteitsproblemen in 4G.