Sadržaj

• Usporedni grafikon
• Definicija 3G tehnologije
• Definicija 4G tehnologije
• 3G / UMTS arhitektura
• 4G LTE arhitektura
• Prednosti 3G
• Prednosti 4G
• Ograničenja od 3G
• Ograničenja od 4G
• Zaključak

3G i 4G mogu biti različito što se tiče usklađenost s tehnologijom, brzina prijenosa podataka, kapacitet, IP arhitektura i broj veza itd. 3G predstavlja treću generaciju u kojoj je razvijen optimiziran mobilni uređaj za omogućavanje podataka i širokopojasnih usluga s boljom povezanošću. 4G LTE predstavlja četvrtu generaciju koja pruža više kapaciteta za brže i improviziranije širokopojasno iskustvo mobilne mreže i omogućava više veza.

3G i 4G tehnologija povezani su sa standardima mobilne komunikacije. Mobilne komunikacije jedno su od područja koja se neprestano razvijaju za pružanje bržih i boljih iskustava mobilne širokopojasne mreže. Svaka nova tehnologija nudi značajan napredak u performansama i mogućnostima u odnosu na prethodnika. Pruža mogućnost pristupa internetu putem različitih uređaja poput kartica, prijenosnog računala, radne površine i mobilnih telefona.

1. Usporedni grafikon
2. definicija
3. Ključne razlike
4. Arhitektura
5. prednosti
6. Ograničenja
7. Zaključak

Usporedni grafikon

Osnove za usporedbu	3G tehnologija	4G tehnologija
Širina podataka	2 Mbps - 21 Mbps	2 Mbps - 1 Gbps
Najviša stopa prijenosa	5 Mbps	500 Mbps
Vrhunska brzina preuzimanja	21 Mbps	1 Gbps
Tehnika prebacivanja	Zamjena paketa	Zamjena paketa, prebacivanje
Standardi	IMT 2000 3.5G HSDPA 3,75G HSUPA	Jedinstveni jedinstveni standard Wimax i LTE
Tehnologija Stog	CDMA 2000, UMTS, EDGE itd. Digitalni širokopojasni paketni podaci	Digitalni širokopojasni paketni podaci Wimax2 i LTE avansi.
Frekvencijski pojas	1,8 - 2,5 GHz	2 - 8 GHz
Mrežna arhitektura	Na bazi ćelija sa širokim područjem	Integracija bežičnog LAN-a i širokog područja
Ispravljanje ispravke pogreške	3G koristi turbo kodove za ispravljanje pogrešaka.	Združeni kodovi koriste se za ispravljanje pogrešaka u 4G.
Handoff	vodoravan	Vodoravno i okomito

Definicija 3G tehnologije

3G je generiranje standarda za mobilne telekomunikacijske usluge koje zadovoljavaju Međunarodna mobilna telekomunikacija -2000 (IMT-2000) pruža mogućnost prijenosa glasa i podataka (preuzimanja glazbe, s i razmjenu trenutnih poruka) preko iste mreže istovremeno.

Pruža širokopojasni kapacitet, podržava veći broj govornih i podatkovnih kupaca nižih inkrementalnih troškova u odnosu na prethodnika 2G. 3G koristi Prebacivanje kruga za govornu komunikaciju i Zamjena paketa za komunikaciju podataka.

Maksimalne brzine prijenosa podataka podržane u 3G:

• 2,05 Mbits / second za stacionarne uređaje.
• 384 Kbit / sekunda za uređaje koji se kreću sporim tempom.
• 128 Kbita / sekunda za uređaje koji se kreću velikom brzinom.

FORMIRANJE 3GPP

3GPP (Partnerski projekt treće generacije) razvijen je tijekom formiranja upravljačkih tijela koja su uključivala suradnju i GSM-a i UMTS-a. 3GPP je radio pod promatranjem ITU-R (Međunarodna unija za telekomunikacije i radiokomunikacije) jedan od sektora ITU-a.

Odgovorna je za upravljanje međunarodnim radiofrekvencijskim spektrom, kako bi se osigurala učinkovita uporaba spektra i definirale tehnološke obitelji, povezale određene dijelove spektra s obiteljima.

ITU je konačno ratificirao obitelj od 5 3G standarda koji su dio 3G okvira poznatog kao IMT-2000, nakon pokušaja sastavljanja jednog 3G standarda:

• Tri standarda koja se temelje na CDMA (Code Division Multiple Access), naime:
  1. CDMA2000
  2. WCDMA (širokopojasni odjel s višestrukim pristupom) / HSPA + (paket velike brzine)
  3. TDSCDMA.
• Dva standarda koja se temelje na TDMA (vremenski odjel, višestruki pristup), i to:
  1. FDMA / TDMA
  2. TDMA-SC (EDGE).

Definicija 4G tehnologije

4G znači Tehnologija 4. generacije, a pothvat je razviti, uključiti trenutne 2G (2. generacija), 3G (3. generacija), WLAN (bežična lokalna mreža), kratkoročni, fiksni žičani sustav u jedinstven i emitiran, u potpunosti funkcionalan, dosljedan i koherentan internetski rad.

To je produžetak od 3G tehnologija koji pruža mogućnosti definirane od ITU (Međunarodna unija za telekomunikacije) u IMT (International Mobile Telecommunications) uključuje značajke poput skalabilnosti, fleksibilnosti, učinkovitosti, samouprave, sigurnosti za podršku povezivanju s različitim vrstama mreža i mnoštvo novih i postojećih usluga.

Nudi potpuno konvergirane prilagođene usluge (glasovne, podatkovne i multimedijske) brzine prijenosa podataka do 100 Mbps i široki mobilni pristup za:

• Mobilna televizija visoke rezolucije
• IP telefonija
• Usluge igara
• Video konferencija
• 3D televizija

Poboljšane verzije postojećih tehnologija pokrivaju GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, bežične LAN i Bluetooth integrirane su u 4G. Očekuje se visokokvalitetni audio / video streaming preko Interneta do kraja.

Verzije mobilnog uređaja LTE (dugotrajna evolucija) i WiMAX (Svjetska interoperabilnost za pristup mikrovalnoj pećnici) u skladu s podrškom puno nižom od 1 Gbit / s maksimalne brzine bita, 4G dali su davatelji usluga, ali ne postoji potpuna IMT-Advanced sukladnost.

Glavni cilj 4G LTE-a bio je postizanje velike mobilnosti i globalne povezanosti.

IP Core mreža razvijena je dalje kako bi učinkovitije podržavala visoke brzine prijenosa podataka, napredne aplikacijske usluge i upravljanje IP i radio mrežama te ima puno zahtjevnije zahtjeve.

Radio tehnologija raširenog spektra koja je korištena u 3G zamjenjuje se:

• OFDMA (ortogonal Frequency Division Multiple Access) prijenos s više nosača.
• Strategija FDE (izravnavanje frekvencije domena).

Kao rezultat toga, on prenosi vrlo visoke brzine bita bez utjecaja ogromne višesatne radio širenja.

Za MIMO (Multi-Input Multiple-Output) komunikacije, vršna brzina bita dodatno je poboljšana korištenjem pametnih antenskih nizova. Za emitiranje se koristi modulacija višeg reda do 64 QAM i MBMS (Multimedia Broadcast Multicast usluge).

Dolje opisane točke predstavljaju razliku između 3G i 4G tehnologije:

1. Kada je riječ o propusnosti podataka 3G pruža 21 Mbps, a 4G nudi maksimalnu propusnost podataka od 1 Gbps.
2. Maksimalna brzina prijenosa od 3G je 5 Mbps dok je 500 Mbps najviša brzina prijenosa od 4G.
3. Najveća brzina preuzimanja od 3G je 21 Mbps. U odnosu na 4G nudi 1Gbps vršnu brzinu preuzimanja.
4. 3G koristi paketno prebacivanje za prijenos podataka. S druge strane, i paket i komutacija se koriste u 4G.
5. U 4G koristi se hibridna mrežna arhitektura. Suprotno tome, 3G koristi mrežu širokih područja.
6. CDMA je zaposlen u 3G-u. Za razliku od toga, 4G koristi OFDMA (višestruki pristup ortogonalnom frekvencijskom odjeljenju).
7. Upravljanje handoffom vrši se vertikalno u 3G, ali u 4G to se vrši vertikalno i vodoravno.
8. Potpuna IP zasnovana mreža podržana je u 4G. Međutim, u slučaju 3G, on se temelji na krugovima i paketima.

3G / UMTS arhitektura

Sastavni su dijelovi 3G UMTS mreže

• Mobilna stanica: To može biti bilo što poput mobilnih telefona, kartica ili računala s omogućenim podacima i prijenosom glasa, a koji bi se mogli koristiti kao krajnji korisnik.

• RAN (radio pristupna mreža): Sastoji se od baznih stanica i regulatora radijskog pristupa koji premošćuje jaz između mobilne stanice i temeljne mreže. Također kontrolira i upravlja zračnim sučeljem za cijelu mrežu.

• CN (osnovna mreža): Omogućuje glavnu obradu i upravljanje podsustavima. 3G UMTS mrežna arhitektura premještena je s GSM-a s nekim poboljšanjima u osnovnim mrežnim elementima.

Jezgranska mreža klasificirana je u dva dijela, tj. Sklopljena domena s krugom i Paketno promijenjena domena.

1. Preklopljena domena kruga: Koristi se sa sklopljenom mrežom u kojoj je određeni link ili kanal određen za određeno vremensko mjesto koje postavlja korisnike. Dva bloka prikazana u krugu sa sklopljenim krugom su:
   • MSC - Mobile Switching Center upravlja pozivima s komutacijskim krugovima.
   • GMSC - Gateway MSC djeluje kao posrednik između vanjske i unutarnje mreže.
2. Paketno prebačena domena: Koristi IP mrežu gdje su IP odgovorni za prijenos i primanje podataka između dva ili više uređaja. Dva bloka prikazana u paketu preklopljenoj domeni su:
   • SGSN (posluživanje GPRS čvora za podršku): Različite funkcije koje pruža SGSN su upravljanje mobilnošću, upravljanje sesijama, naplata računa, komunikacija s drugim područjima mreže.
   • GGSN (Gateway GPRS čvor za podršku): Može se smatrati vrlo složenim usmjerivačem i rukovodi se s internim operacijama između vanjskih paketno prebacinih mreža i UMTS paketno preklopljenih mreža.

• IMS (IP multimedijski podsustav): To je arhitektonski okvir koji isporučuje IP multimedijske usluge.

4G LTE arhitektura

Sastavni su dijelovi 4G LTE mreže

• Korisnička oprema (UE): To bi mogao biti bilo koji uređaj koji može uspostaviti komunikacijske funkcije poput mobilnih telefona, kartica, računala itd.
• Razvijena zemaljska pristupna mreža za UMTS (E-UTRAN): Kontrolira radio komunikaciju između korisničke opreme i EPC-a. LTE mobile može se istovremeno povezati sa samo jednom stanicom i jednom baznom stanicom. Glavne operacije koje provodi EBS (evoluirana bazna stanica)
  • Funkcije analogne i digitalne obrade LTE zračnog sučelja koriste se za prijenos i primanje radio prijenosa na sve uređaje koji podržavaju LTE.
  • Rukuje se radom na maloj razini pomoću signalizacije s i naredbama.
• Razvijena Paketna jezgra (EPC): Komunicira s unutarnjim i vanjskim mrežama paketnih podataka i IP multimedijskim podsustavom. Sastoji se od sljedećih blokova:
  • HSS: Poslužitelj kućnih pretplatnika sadrži sve podatke o svim pretplatnicima mrežnog operatora u središnjoj bazi podataka.
  • MME: Entitet za upravljanje mobilnošću upravlja radom na visokoj razini signalizacijom s i HSS.
  • S-GW: Gateway signalizacije obavlja podatke o sidrenju i prosljeđivanju mobilnosti između PDN Gatewaya i Bazne stanice.
  • P-GW:Mrežni mrežni prolaz za komunikaciju komunicira s PDN-ovim sučeljima. Obavlja radnje poput dodjele IP adrese i filtriranje paketa.
  • PCRF: Funkcija pravila o pravilima i naplatama odgovorna je za kontrolu postupaka punjenja na temelju toka u funkciji provođenja politike kontrole (PCEF) i odlučivanju o kontroli politike.

Prednosti 3G

• Zapošljava 2G frekvencijske pojaseve sa širinom pojasa do 230MHz koji se koriste za postizanje globalni roaming i multi-usluge.
• Širokopojasni radio kanal za podršku uslugama velike brzine - radio postaja koristi propusnost do 20M što improvizira stopa čipa i anti-multiathath fading.
• U širokopojasnom kanalu kvalitetu poslovanja moguće je kontrolirati primjenom vremenskog multipleksiranja i ponovne uporabe koda. Izabrani su različiti faktori širenja, različite brzine potrebe za različitim QOS-om u širokopojasni kanal kako bi se realizirala usluga i multi-usluga prijenos s više brzina.
• Da bi poboljšali performanse sustava prijenos nizvodne veze Primjenjuje se tehnologija brzog upravljanja napajanjem zatvorene petlje.
• Da biste prilagodili snagu, smanjili samo-interferencije u sustavu i povećali osjetljivost prijemnika i povećali kapacitet sustava, prilagodljivi antenski nizi implementirani su u bazu 3G.
  WCDMA se uglavnom sastojala od sljedeća dva aspekta, tj. Kodiranje kanala i kontrola snage.
• Preklopna tehnologija je potreban za komunikaciju terminalnih i mobilnih mreža kada terminali nisu mirni i prebacuju svoj položaj s pokrivanja jedne bazne stanice na drugu baznu stanicu.

Prednosti 4G

• Smanjena kašnjenja za oba uspostava veze i kašnjenje prijenosa.
• Povećani korisnik Protok podataka.
• povećan brzina bita rubne stanice.
• Minimizirani troškovi po bitnom, poboljšani spektralna učinkovitost.
• pojednostavljeno mrežna arhitektura.
• bešavni Mobilnost uključujući između različitih Tehnologija radio pristupa.
• Razuman Potrošnja energije za mobilni uređaj.
• Smanjuje trošak opreme jer ukida potrebu za skupim ekvilajzerom frekvencije na prijemniku.
• To pruža integrirane sigurnosne usluge.

Ograničenja od 3G

• Troškovi mobilne infrastrukture, nadogradnje baznih stanica vrlo su visoki.
• Roaming i zajednički rad podataka i glasa još nisu provedeni.
• Potrošnja energije je velika.
• Potrebne su osnovne stanice na kratkim udaljenostima i skupe su.

Ograničenja od 4G

• Koordinacija lokacije i koordinacija resursa za dodavanje novih uređaja nisu primjereni.
• Ograničeni glasovni pozivi i usluge mogu se baviti jedno vrijeme.
• Budući da je koncentrirana usluga podataka, zahtijeva široku propusnost.
• Ne nudi dobre usluge u ruralnim područjima zbog zahtjeva bežične mreže i 4G mreža se ne širi dobro u tim područjima.

Zaključak

4G tehnologije pružaju bolje usluge u usporedbi s 3G tehnologijama; u pogledu protoka podataka, brzine bita na rubu ćelije, troškova, mobilnosti, potrošnje energije za mobilne uređaje. Međutim, u 4G postoje problemi s kompatibilnošću.