Съдържание

• Сравнителна диаграма
• Определение на 3G технологията
• Определение на 4G технологията
• 3G / UMTS Архитектура
• 4G LTE архитектура
• Предимства на 3G
• Предимства на 4G
• Ограничения на 3G
• Ограничения на 4G
• заключение

3G и 4G могат да бъдат диференцирана относно съответствие на технологиите, скорост на трансфер на данни, капацитет, IP архитектура и брой връзки и др. 3G означава 3-то поколение, в което са разработени оптимизирани мобилни устройства, позволяващи предоставяне на данни и широколентови услуги с по-добра свързаност. 4G LTE означава четвърто поколение, което осигурява повече капацитет за по-бързи и импровизирани мобилни широколентови изживявания и позволява повече връзки.

3G и 4G технология са свързани със стандартите за мобилна комуникация. Мобилните комуникации са една от постоянно развиващите се области за предоставяне на по-бързо и по-добро мобилно широколентово изживяване. Всяка нова технология предлага значителен напредък в производителността и възможностите си в сравнение с предшественика си. Предоставя възможност за достъп до интернет през различни устройства като раздели, лаптопи, настолни и мобилни телефони.

1. Сравнителна диаграма
2. дефиниция
3. Ключови разлики
4. архитектура
5. Предимства
6. Ограничения
7. заключение

Сравнителна диаграма

Основа за сравнение	3G технология	4G технология
Ширина на лентата на данните	2 Mbps - 21 Mbps	2 Mbps - 1 Gbps
Максимална скорост на качване	5 Mbps	500 Mbps
Пикова скорост на изтегляне	21 Mbps	1 Gbps
Техника на превключване	Превключване на пакети	Комутация на пакети, Превключването
Стандарти	IMT 2000 3.5G HSDPA 3.75G HSUPA	Единичен унифициран стандарт Wimax и LTE
технология купчина	Цифрови широколентови пакетни данни CDMA 2000, UMTS, EDGE и др.	Цифрови широколентови пакетни данни Wimax2 и LTE аванси.
Честотна лента	1,8 - 2,5 GHz	2 - 8 GHz
Мрежова архитектура	На базата на широка клетка	Интеграция на безжична локална мрежа и широка зона
Преправяне на грешка напред	3G използва турбо кодове за коригиране на грешки.	Свързаните кодове се използват за коригиране на грешки в 4G.
Не пипай	хоризонтален	Хоризонтални и вертикални

Определение на 3G технологията

3G е генериране на стандарти за мобилни далекосъобщителни услуги, които удовлетворяват Международни мобилни далекосъобщения -2000 (IMT-2000) предоставя възможност за прехвърляне на глас и данни (изтегляне на музика, s и незабавни съобщения) по една и съща мрежа едновременно.

Той осигурява широколентов капацитет, поддържа по-голям брой клиенти за глас и данни с по-ниски нарастващи разходи от предшественика си 2G. 3G използва Превключване на верига за гласова комуникация и Превключване на пакети за комуникация на данни.

Максимална скорост на трансфер на данни, поддържана от 3G:

• 2.05 Mbits / секунда за стационарни устройства.
• 384 Kbits / секунда за устройства, които се движат с бавно темпо.
• 128 Kbits / секунда за устройства, движещи се с висока скорост.

ФОРМИРАНЕ НА 3GPP

3GPP (проект за трето поколение на партньорство) е разработен по време на формирането на ръководни органи, включващи сътрудничеството както на GSM, така и на UMTS. 3GPP работи под наблюдение на ITU-R (Международен съюз по далекосъобщения и радиокомуникации) един от секторите на ITU.

Той е отговорен за управлението на международния радиочестотен спектър, за гарантиране на ефективното използване на радиочестотния спектър и определя семействата на технологиите, свързва специфични части от спектъра със семействата.

ITU най-накрая ратифицира семейство от пет 3G стандарта, които са част от 3G рамката, известна като IMT-2000, след опит за изграждане на единен 3G стандарт:

• Три стандарта, базирани на CDMA (Code Division Multiple Access), а именно:
  1. CDMA2000
  2. WCDMA (широколентов кодов отдел с множествен достъп) / HSPA + (високоскоростен пакетен достъп)
  3. TDSCDMA.
• Два стандарта, базирани на TDMA (Time Division Multiple Access), а именно:
  1. FDMA / TDMA
  2. TDMA-SC (EDGE).

Определение на 4G технологията

4G означава Технология от четвърто поколение, и е начинание да се разработи, включи настоящите 2G (второ поколение), 3G (3-то поколение), WLAN (безжична локална мрежа), къси разстояния, фиксирани телени системи в едно и излъчване, изцяло функционални, последователни и съгласувана интернет работа.

Това е разширение на 3G технология която предоставя възможности, определени от ITU (Международен съюз по далекосъобщения) в IMT (International Mobile Telecommunications) включва функции като мащабируемост, гъвкавост, ефективност, самоуправление, сигурност за поддържане на взаимодействие с различни видове мрежи и множество нови и съществуващи услуги.

Той предлага напълно конвергирани персонализирани услуги (глас, данни и мултимедия) със скорост на предаване до 100 Mbps и широко разпространен мобилен достъп за:

• Мобилна телевизия с висока резолюция
• IP телефония
• Игрални услуги
• Видеоконференции
• 3D телевизия

Подобрените версии на съвременните технологии обхващат GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, безжични LAN и Bluetooth са интегрирани в 4G. Очаква се висококачественото аудио / видео поточно предаване от интернет до край.

Версии на мобилните LTE (дългосрочна еволюция) и WiMAX (В цял свят оперативна съвместимост за микровълнов достъп) в унисон поддръжка много по-ниска от 1 Gbit / s пикова скорост на бита, са маркови 4G от доставчиците на услуги, но няма пълно съответствие с IMT-Advanced.

Основната цел на 4G LTE беше да постигне висока мобилност и глобална свързаност.

IP Core мрежата е разработена допълнително, за да поддържа по-ефективно високите скорости на данни, усъвършенстваните приложни услуги и управлението на IP и радио мрежата и има много по-високи изисквания.

Радиотехнологията с разширен спектър, използвана в 3G, се заменя с:

• OFDMA (Ортогонално честотно разделение с множествен достъп) мулти-носещо предаване.
• Стратегия за FDE (изравняване на честота и домейн).

В резултат на това той прехвърля много високи битови скорости, без да бъде засегнат от огромно многопътно радио разпространение.

За MIMO (Multi-Input Multiple-Output) комуникации, пиковата скорост на бита се подобрява допълнително чрез използване на интелигентни антенни масиви. Използва се модулация с по-висок ред до 64 QAM и MBMS (Multimedia Broadcast Multicast услуги) за излъчване.

Посочените по-долу точки представят разликата между 3G и 4G технологията:

1. Що се отнася до честотната лента на данните, 3G осигурява 21 Mbps, а 4G предлага максимална честотна лента за данни от 1 Gbps.
2. Максималната скорост на качване от 3G е 5 Mbps, докато 500 Mbps е най-високата скорост на качване от 4G.
3. Най-високата скорост на изтегляне от 3G е 21 Mbps. За разлика от 4G предлага 1Gbps пикова скорост на изтегляне.
4. 3G използва комутация на пакети за предаване на данни. От друга страна, и пакетът, и комутацията се използват в 4G.
5. В 4G се използва хибридна мрежова архитектура. Обратно, 3G използва мрежа с широкомащабна база.
6. CDMA се използва в 3G. За разлика от тях 4G използва OFDMA (Ортогонално честотно разделение с множествен достъп).
7. Управлението на връщането се извършва вертикално в 3G, но в 4G се извършва както вертикално, така и хоризонтално.
8. Пълна IP базирана мрежа се поддържа в 4G. Въпреки това, в случай на 3G, той е базиран на верига и пакет.

3G / UMTS Архитектура

Съставните части на 3G UMTS мрежата са

• Мобилна гара: Това може да бъде нещо като мобилни телефони, раздели или компютри с поддръжка на данни и глас, които биха могли да се използват като краен потребител.

• RAN (мрежа за достъп до радио): Състои се от базови станции и контролер за радио достъп, който преодолява пропастта между мобилната станция и основната мрежа. Той също така контролира и управлява въздушния интерфейс за цялата мрежа.

• CN (основна мрежа): Осигурява основната обработка и управление на подсистемите. 3G UMTS мрежовата архитектура е мигрирана от GSM с някои подобрения в основните елементи на мрежата.

Основната мрежа е класифицирана в две части, т.е. Circuit Switched Domain и Packet-комутационен домейн.

1. Превключен комутационен домейн: Тя използва верига с комутирана верига, в която се предоставя специална връзка или канал за определен интервал от време за задаване на потребители. Двата блока, показани в Circuit Switched Domain са:
   • MSC - Мобилен комутационен център управлява повиквания с комутируеми вериги.
   • GMSC - Gateway MSC действа като посредник между външни и вътрешни мрежи.
2. Пакетно превключен домейн: Използва IP мрежа, където IP са отговорни за предаването и получаването на данни между две или повече устройства. Двата блока, показани в Packet Switched Domain са:
   • SGSN (обслужващ GPRS поддържащ възел): Различните функции, предоставяни от SGSN, са управление на мобилността, управление на сесии, таксуване, комуникация с други области на мрежата.
   • GGSN (Gateway GPRS поддържащ възел): Може да се разглежда като много сложен рутер и се справя с вътрешните операции между външните пакети с комутирана мрежа и UMTS пакетно комутираната мрежа.

• IMS (IP мултимедийна подсистема): Това е архитектурна рамка, която предоставя IP мултимедийни услуги.

4G LTE архитектура

Съставните части на 4G LTE мрежата са

• Потребителско оборудване (UE): Може да бъде всяко устройство, способно да установи комуникационни функции като мобилни телефони, раздели, компютри и т.н.
• Развита наземна мрежа за достъп до радио UMTS (E-UTRAN): Той контролира радио комуникацията между потребителското оборудване и EPC. LTE mobile може да се свързва само с една клетка и една базова станция наведнъж. Основни операции, извършвани от EBS (Базова станция за еволюиране)
  • Функциите за аналогова и дигитална обработка на LTE въздушен интерфейс се използват за предаване и получаване на радиопредаване към всички LTE устройства.
  • Работи с ниско ниво на работа, като използва сигналите s и команди.
• Разработено пакетно ядро ​​(EPC): Комуникира с вътрешни и външни мрежи за пакети данни и IP мултимедийна подсистема. Състои се от следните блокове:
  • ХСП: Сървърът за домашни абонати съхранява цялата информация за всички абонати на мрежовия оператор в централна база данни.
  • MME: Предприятието за управление на мобилността управлява операцията на високо ниво чрез сигнализацията s и HSS.
  • S-GW: Сигнализиращият шлюз изпълнява данни за закрепване на мобилност и пренасочване между шлюза PDN и базовата станция.
  • P-GW:Мрежовият шлюз за пакети данни комуникира с използваните интерфейси на PDN. Той извършва операции като разпределение на IP адрес и филтриране на пакети.
  • PCRF: Функцията на правилото за политики и зареждане е отговорна за контролирането на операциите за таксуване на базата на потока във функцията за прилагане на контрола на политиката (PCEF) и вземането на решения за контрол на политиката.

Предимства на 3G

• Използва 2G честотни ленти с честотна лента до 230MHz, които се използват за постигане глобален роуминг и мулти-услуги.
• Широколентов радио канал за поддържане на високоскоростни услуги - Радионосещият канал използва честотна лента до 20 М, което импровизира процент чип и анти-многопътно избледняване.
• В широколентовия канал качеството на бизнеса може да се контролира чрез прилагане на мултиплексиране на времето и повторно използване на кодове. Различни фактори на разпространение, различни скорости, необходими за различни QOS, могат да се преобразуват в широколентовия канал, са избрани за реализиране на мулти услуги и многостепенно предаване.
• За да подобрите работата на предаване по низходяща линия прилага се технология за бързо управление на мощността на затворен контур.
• За адаптиране на мощността, намаляване на самоинтерференцията на системата и повишаване чувствителността на приемника и увеличаване на капацитета на системата, Адаптивните антенни решетки са внедрени към 3G базова станция.
  WCDMA, състоящ се главно от следните два аспекта, т.е. кодиране на канал и контрол на мощността.
• Технология на превключване се изисква за комуникация на терминални и мобилни мрежи, когато терминалите не са стабилни и превключват позицията си от покритието на една базова станция към друга на друга базова станция.

Предимства на 4G

• Намалени закъснения и за двете установяване на връзка и латентност при предаване.
• Увеличен потребител Пропускане на данни.
• Повишена битова скорост на ръба на клетката.
• Минимизиран разход за бит, използван подобрен спектрална ефективност.
• Опростена мрежова архитектура.
• Безпроблемна подвижност включително между различни Технология за радио достъп.
• Разумен консумация на енергия за мобилното устройство.
• Намалява цена на оборудването тъй като премахва необходимостта от скъп еквалайзер за честотата на приемника.
• Осигурява интегрирани услуги за сигурност.

Ограничения на 3G

• Цената на клетъчната инфраструктура, модернизацията на базовите станции е много висока.
• Роумингът и съвместната работа с данни / глас все още не са приложени.
• Използването на енергия е високо.
• Необходими са базови станции на къси разстояния и са скъпи.

Ограничения на 4G

• Координацията на местоположението и координацията на ресурсите за добавяне на нови устройства не е адекватна.
• Ограничените гласови повиквания и услуги могат да се обработват едновременно.
• За да бъде концентрирана услуга за данни, тя изисква широка честотна лента.
• Не предоставя добри услуги в селските райони поради изискването на безжичната мрежа и 4G мрежата не е разширена добре в тези райони.

заключение

4G технологиите осигуряват по-добри услуги в сравнение с 3G технологиите; по отношение на пропускане на данни, битова скорост на ръба на клетката, цена, мобилност, консумация на енергия за мобилни устройства. Има обаче някои проблеми със съвместимостта в 4G.